ОБРАБОТКА ФИЛЬТРАТА ИЗ АНАЭРОБНОГО МЕМБРАННОГО БИОРЕАКТОРА С ПРИМЕНЕНИЕМ ОБРАТНОГО ОСМОСА ИЛИ НАНОФИЛЬТРАЦИИ

1. Способ обработки фильтрата (1а-1с) из анаэробного мембранного биореактора (2), включающий снижение рН фильтрата (1А) из анаэробного мембранного биореактора путем введения диоксида углерода в указанный фильтрат и направление фильтрата с пониженным рН на обработку обратным осмосом или нанофильтрационную обработку (3), получение пермеата обратного осмоса или нанофильтрации (4) и концентрата обратного осмоса или нанофильтрации (5),
при этом сохраняя фильтрат (1а-1с) из анаэробного мембранного биореактора (2) по существу анаэробным.
2. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере часть диокисда углерода извлекают из пермеата обратного осмоса или нанофильтрации (4).
3. Способ по п. 1 или 2, в котором по меньшей мере часть диоксида углерода извлекают из концентрата обратного осмоса или нанофильтрации.
4. Способ по пп. 1, 2 или 3, в котором по меньшей мере часть диоксида углерода извлекают из биогаза (38), полученного в анаэробном мембранном биореакторе (2).
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором рН фильтрата из анаэробного мембранного реактора, направляемого на обратный осмос или нано фильтрацию, снижают до значения рН 7,0 или менее, предпочтительно до рН в диапазоне 6,3-6,5.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором
- фильтрат из анаэробного мембранного биореактора (2) образуется в блоке мембранной фильтрации (11), в частности в блоке ультрафильтрации (11) анаэробного мембранного биореактора (2), дополнительно содержащем устройство для анаэробного сбраживания (9), имеющего головную часть устройства для сбраживания (10),
- фильтрат (1 с), образованный в блоке мембранной фильтрации (11), подают в емкость для фильтрата (12), имеющую головную часть емкости для фильтрата (13), из емкости для фильтрата (12) фильтрат из анаэробного мембранного биореактора (1b, 1a) подают в блок обратного осмоса или нанофильтрации (3), в котором происходит обработка обратным осмосом или нанофильтрацией при сохранении по существу анаэробных условий; и
при этом устройство для сбраживания (9) и емкость для фильтрата (12) представляют собой сообщающиеся сосуды посредством газопровода (14а, 14b), соединяющего головную часть устройства для сбраживания (10) и головную часть емкости для фильтрата (13).
7. Способ по п. 6, в котором рН фильтрата снижают путем введения кислоты, в частности введением извлеченного диоксида углерода в фильтрат из анаэробного мембранного реактора, причем указанное введение осуществляют вниз по потоку емкости для фильтрата (12) и вверх по потоку блока обратного осмоса или нанофильтрации (3).
9. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором фильтрат из анаэробного мембранного биореактора, направляемый на обратный осмос или нанофильтрацию, содержит по меньшей мере 20 ppm фосфата, в частности около 50 ppm или более фосфата, и аммиак при молярном соотношении аммиака к фосфату более 1,5, в частности около 2,5 или более.
9. Способ по любому из пп. 1-4 или п.п. 5-8 в том случае, когда они зависят от любого из пп. 1-4, в котором диоксид углерода извлекают из концентрата обратного осмоса или нанофильтрации с получением концентрата, имеющего пониженное содержание диоксида углерода по сравнению с концентратом непосредственно после обработки обратным осмосом или нанофильтрацией, при этом концентрат, имеющий пониженное содержание диоксида углерода, направляют на стадию осаждения солями, предпочтительно стадию пересыщения, и при этом извлекают осадок, предпочтительно осадок, содержащий аммиак и/или фосфат.
10. Способ по любому из пп. 1-4, любому из пунктов 5-8 в том случае, когда они зависят от любого из пп. 1-4 или п. 9, в котором пермеат обратного осмоса или нанофильтрации обрабатывают в блоке отделения диоксида углерода, выбранном из группы, состоящей из вакуумных отделителей, газовых отделителей (таких как отделитель, в котором применяют азот для удаления диоксида углерода из пермеата) и мембранных контакторов для удаления диоксида углерода из пермеата.
11. Установка, пригодная для реализации способа по любому из предыдущих пунктов, содержащая анаэробный мембранный биореактор (2), содержащая устройство для сбраживания (9) и блок мембранной фильтрации (11), выходное отверстие для фильтрата, которое соединено с блоком обратного осмоса или нанофильтрации (3) посредством газожидкостного смесительного блока (8) для введения диоксида углерода в фильтрат, причем блок обратного осмоса или нанофильтрации имеет выходное отверстие для пермеата обратного осмоса или нанофильтрации (28) и выходное отверстие для концентрата обратного осмоса или нанофильтрации (29), и при этом установка дополнительно содержит по меньшей мере один из следующих элементов:
- блок отделения диоксида углерода (7) для извлечения диоксида углерода из указанного пермеата с входным отверстием (33), соединенным с указанным выходным отверстием для пермеата, причем блок отделения диоксида углерода дополнительно имеет выходное отверстие для вывода жидкости (35), в частности воды, из которой диоксид углерода был извлечен, и выходное отверстие (34) для извлеченного диоксида углерода, причем выходное отверстие (34) соединено с входным отверстием (25а) смесительного блока (8) для введения диоксида углерода в смесительный блок (8);
- блок отделения диоксида углерода (6) для извлечения диоксида углерода из указанного концентрата, имеющий входное отверстие (30), соединенное с указанным выходным отверстием для концентрата (29), причем блок отделения диоксида углерода (6) дополнительно имеет выходное отверстие (32) для концентрата, из которого диоксид углерода была извлечен, и выходное отверстие (31) для извлеченного диоксида углерода, которое соединено с входным отверстием (25b) смесительного блока (8) для введения диоксида углерода в смесительный блок (8));
- блок отделения диоксида углерода (40) для извлечения диоксида углерода из биогаза, вырабатываемого в устройстве для сбраживания (9), причем блок отделения диоксида углерода (40) имеет входное отверстие (39) для введения биогаза, выходное отверстие (41) для биогаза, из которого был извлечен диоксид углерода, и выходное отверстие (42) для извлеченного диоксида углерода, которое соединено с входным отверстием (25 с) смесительного блока (8) для введения диоксида углерода в смесительный блок (8);
при этом установка выполнена с возможностью поддержания по существу анаэробных условий в устройстве для сбраживания, мембранном блоке фильтрации и блоке обратного осмоса или нанофильтрации.
12. Установка по п. 11, содержащая устройство для сбраживания (9), имеющее головную часть (10), причем указанное устройство для сбраживания имеет входное отверстие (16) для жидкого водного потока, выходное отверстие для газа (18), выходное отверстие для жидкого стока (17), причем указанное выходное отверстие соединено с входным отверстием (18) блока мембранной фильтрации (11) посредством соединителя (17а), причем блок фильтрации (11) имеет выходное отверстие для ретентата (19) и выходное отверстие для фильтрата (20);
емкость для фильтрата (12), имеющую головную часть (13), причем указанная емкость для фильтрата содержит входное отверстие (21), соединенное с выходным отверстием для фильтрата (20) блока фильтрации (11) посредством соединителя для фильтрата (1 с), и выходное отверстие для фильтрата (22),
при этом устройство для сбраживания (9) и емкость для фильтрата (12) являются - по меньшей мере, во время эксплуатации - сообщающимися сосудами посредством газопровода (13а, 14b), соединяющего головную часть (10) устройства для сбраживания (9) и головную часть (13) емкости для фильтрата (12).
13. Установка по п. 12, в которой газопровод (14а, 14b), соединяющий головную часть устройства для сбраживания (10) и головную часть емкости для фильтрата (13), снабжен пеноуловителем (15).
14. Установка по п. 12 или 13, содержащая по меньшей мере один из следующих элементов:
реактор пересыщения в качестве блока (6) для извлечения диоксида углерода из концентрата обратного осмоса или нанофильтрации;
блок ультрафильтрации в качестве блока мембранной фильтрации;
проточный химический реактор с мешалкой (CSTR) в качестве устройства для сбраживания.
15. Способ получения очищенной воды и/или питательных веществ для растений или животных, включающий обработку водного потока отходов, содержащего биоразлагаемое органическое вещество и неорганический материал, в установке по любому из пп. 11-14 или включающий обработку водного потока отходов в анаэробном мембранном реакторе, из которого получают фильтрат, который обрабатывают способом по любому из пп. 1-10.