CS268290B1

CS268290B1 - Municipal Municipal and Industrial Waste Water Treatment Plants

Info

Publication number: CS268290B1
Application number: CS875886A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Ing Palata; Radko Ing Moschner
Original assignee: Stanislav Ing Palata; Radko Ing Moschner
Priority date: 1987-08-10
Filing date: 1987-08-10
Publication date: 1990-03-14
Also published as: CS588687A1

Abstract

Předmětem feěení je zařízení na čiětění městských komunálních a průmyslových odpadních vod, tvořená spojitým potrubím velkáho profilu a uzavřeného tvaru, která umožňuje kontinuální cirkulaci odpadní vody ve směru podélná osy zařízení spirálovitá rotačním pohybem· Horní Část potrubí je vypínána plyny, která se podle potřeby vyměňují. Potrubí se provádí z laminátů na bázi skelná tkaniny a umělých pryskyřic, z oceli, výjimečně z vyztuženého betonu. S ohledem na dodavatelská možnosti lze jednotlivá materiály kombinovat. Potrubí je umístěno pod zemí, kde je zasypáno zeminou nebo volně uloženo v^jiná stavební konstrukci, která umožňuje například druhotné získávání tepla z procesů čižtSní. Teplota Čiitěné vody při tomto uspořádání jen velmi málo kolísá během roku i dne a přibližuje se optimální hodnotě pro aktivační čisticí proces· Y podmínkách s trvale nízkými, ale i vysokými venkovními teplotami toto zařízení roziiřuje oblast uŽitelnosti aktivačního procesu při biologickém čiitění odpadních vod. Zařízení je vhodná pro komunální a průmyslová čistírny·The subject of the invention is a device for the treatment of urban municipal and industrial wastewater, consisting of a continuous pipeline of a large profile and a closed shape, which allows continuous circulation of wastewater in the direction of the longitudinal axis of the device by spiral rotational movement. The upper part of the pipeline is closed with gases, which are replaced as needed. The pipeline is made of laminates based on glass fabric and artificial resins, steel, and exceptionally reinforced concrete. With regard to supply options, individual materials can be combined. The pipeline is located underground, where it is covered with soil or loosely placed in another building structure, which allows, for example, secondary heat recovery from the cleaning processes. The temperature of the treated water in this arrangement fluctuates very little during the year and day and approaches the optimal value for the activation cleaning process. In conditions with permanently low, but also high outdoor temperatures, this device expands the area of usability of the activation process in biological wastewater treatment. The device is suitable for municipal and industrial wastewater treatment plants.

Description

Předmětem vynálezu j· zařízení na čištění městských komunálních a průmyslových odpadních vod, které se skládá ze spojitého potrubí velkého profilu, jehož díly jsou předem vyrobeny z laminátu na bázi skelné tkaniny a umělých pryskyřic, výjimečně z oceli a železobetonu. Dílce budou převážně vyrobeny průmyslovým způsobem a na místě se slepí, svaří nebo jinak vodotěsně spojí do tvaru navrženého potrubního systému, v případě kombinace materiálů se na místě doplní monolitickými částmi z betonu a dalŠfmi zařízeními, nezbytnými k zajištění chodu čisticího zařízení. Zařízení je umístěno pod zemí na volném nezastavěném území nebo v suterénních prostorách velkých staveb.The subject of the invention is a plant for the treatment of municipal and industrial wastewater, which consists of a continuous large-profile pipe, the parts of which are prefabricated from a laminate based on glass cloth and synthetic resins, exceptionally from steel and reinforced concrete. The parts will be mainly manufactured in an industrial way and glued, welded or otherwise watertightly connected on site to the shape of the designed piping system. The device is located underground in a free undeveloped area or in the basement of large buildings.

Dosud používaná obdobná Čisticí zařízený tvořila otevřený oběhový žlab, ve kterém proudila voda podélným směrem bez složky příčné cirkulace. Technologickým předpokladem je udržet směs aktivovaného kalu s čištěnou vodou ve stejné koncentraci v celém.objemu nádrže čisticího Zařízení. U dosavadních zařízení klesá aktivovaný kal po průtoku určité dráhy ke dnu, kde se zpomalením nebo i zaskvěním proudění kal zahuštuje. Účinný obsah nádrže se tím podstatněji zmenšuje. Oběhové žlaby se provádějí jako mělké nebo za určitých předpokladu i hlubší otevřené nádrže z monolitického betonu, výjimečně z prefabrikovaných dílců. Nevýhodou těchto systémů je jejich pracné provádění na staveništi, obtížné těsnění dilatačních spar, u prefabrikovaných žlabů nutnost zajištění vodotěsnosti množství ložných i styčných spár. Při malé hloubce vody, kterou dovolují používaná strojní zařízení, jsou plošné nároky na objekty tohoto druhu značné. Proudící voda působí abrazi povrchu betonu a svým chemickým složením muže být útočná na beton. Z tohoto důvodu je nezbytné beton oběhových žlabů ochraňovat proti těmto účinkům, například nátěry, které je nutno Časem obnovovat. Drsnost povrchu betonových žlabů způsobuje při oběhu vody větší energetické ztráty, které musejí být kompensovány zvýšeným výkonem strojů. Při zimním provozu obvykle podstatněji klesá účinnost těchto zařízení, protože obíhající směs čištěné vody s aktivovaným kalem je silně ochlazována a snižuje se rychlost čisticích procesů, která je do značné míry závislá na teplotě směsi. Často dochází k úplnému zamrzání v hladině s následnými poruchami strojů. Mimo to dochází k uniku značného množství energie, kterou představuje vlastní teplo přiváděné v surové splaškové vodě i přírůstek tepla z biologických procesů, oxidace a z disipace energie. Otevřené oxidační žlaby, jakož i všechny další dosud známé povrclxvé systémy čištění odpadních vod, zabírají značnou plochu pozemků, nedovolují jejich další zemědělské využívání a unikající plynné zplodiny z procesů čištění znehodnocují životní prostředí v okolí těchto zařízení. Otevřené systémy vyžadují velká hygienická ochranná pásma, která v dalších důsledcích navyšují i cenu investice. Uvedené nedostatky jsou zařízením skládajícím se z uzavřeného potrubního profilu podle vynálezu odstraněny.The similar cleaning device used so far formed an open circulating trough in which water flowed in the longitudinal direction without the transverse circulation component. The technological premise is to keep the mixture of activated sludge with treated water in the same concentration in the entire volume of the tank of the treatment plant. In existing devices, the activated sludge descends after the flow of a certain path to the bottom, where the sludge thickens with slowing down or even whining. The effective content of the tank is thus significantly reduced. Circulation gutters are made as shallow or, under certain conditions, deeper open tanks made of monolithic concrete, exceptionally of prefabricated parts. The disadvantage of these systems is their laborious implementation on the construction site, difficult sealing of expansion joints, in the case of prefabricated gutters the need to ensure watertightness of a number of loading and contact joints. With the small water depth allowed by the machinery used, the area requirements for objects of this type are considerable. The flowing water abrases the concrete surface and its chemical composition can attack the concrete. For this reason, it is necessary to protect the concrete of circulating gutters against these effects, such as coatings, which must be renewed over time. The surface roughness of concrete gutters causes greater energy losses during water circulation, which must be compensated by the increased performance of the machines. During winter operation, the efficiency of these devices usually decreases more significantly, because the circulating mixture of purified water with activated sludge is strongly cooled and the speed of cleaning processes, which is largely dependent on the temperature of the mixture, is reduced. Often there is a complete freeze in the surface with consequent machine failures. In addition, there is a leakage of a considerable amount of energy, which is the actual heat supplied in the raw sewage water and the increase of heat from biological processes, oxidation and energy dissipation. Open oxidation troughs, as well as all other known surface wastewater treatment systems, occupy a large area of land, do not allow their further agricultural use and escaping gaseous emissions from treatment processes degrade the environment around these facilities. Open systems require large hygienic protection zones, which in turn increases the cost of the investment. Said drawbacks are eliminated by a device consisting of a closed pipe profile according to the invention.

Zařízení na čištění komunálních a průmyslových odpadních vod je tvořeno spojitým potrubím velkého profilu a uzavřeného půdorysného tvaru, složeným z přímých, lomených a oblých dílců, které jsou vzájemně vodotěsně spojeny, nebo jsu provedeny jako jednolitý monolitický celek z betonu nebo jsou kombinací obou provedení. Jsou dimensovány tak, aby mohly přenášet vnitřní přetlak plynů podle technologických požadavků. Směs čištěné vody s aktivovaným kalem vyplňuje větší část průtočného profilu. Kruhový profil potrubí a spojitý uzavřený půdorysný tvar umožňují kontinuální cirkulaci odpadní vody ve směru podélné osy zařízení spirálovitě-řotačním pohybem. Tento pohyb je vyvozen uspořádáním vtoku cirkulované proplyněné vody, kdy čištěná voda se přivádí do vzdáleného místa od odběru vody. Část vody se z okruhu odebírá a v provzdušeném stavu se tryskami přivádí zpět do průtočného profilu za vtok čištěné vody do místa, kde dochází ke kyslíkovému deficitu. Vracená voda uvádí současně do pohybu obsah nádrže tak, aby aktivovaný kal zůstal ve vznosu. Horní část potrubí je vyplněna plyny nebo vzduchem.The municipal and industrial wastewater treatment plant consists of a continuous pipe of large profile and closed floor plan, composed of straight, angled and round parts, which are watertightly connected to each other or are made as a single monolithic concrete unit or a combination of both. They are dimensioned so that they can transmit the internal overpressure of gases according to technological requirements. The mixture of purified water with activated sludge fills most of the flow profile. The circular profile of the pipe and the continuous closed floor plan allow the continuous circulation of the waste water in the direction of the longitudinal axis of the device in a helical-rotational movement. This movement is caused by the arrangement of the inlet of the circulated gasified water, where the purified water is fed to a place remote from the water intake. Part of the water is taken from the circuit and, in the aerated state, is returned to the flow profile by nozzles behind the inflow of purified water to the place where the oxygen deficit occurs. At the same time, the returned water sets the contents of the tank so that the activated sludge remains in suspension. The upper part of the pipe is filled with gases or air.

Potrubní zařízení na čištění městských komunálních a průmyslových odpadních vod se dají vyrábět z laminátu /popřípadě z oceli/ průmyslově a na stavbě se provádí pouze jejich montáž· Uzavřený profil potrubí má výhodné statické vlastnosti, které umožňují miairalisovat celkovou hmotnost, čímž se vytvářejí podmínky pro centralisovanou průmyslovou výrobu těchto zařízení.Piping equipment for municipal and industrial wastewater treatment can be made of laminate / or steel / industrially and only installed on site · The closed profile of the pipeline has advantageous static properties that allow the total weight to be linearized, thus creating conditions for centralized industrial production of these devices.

-2- CS 268 290 Bl-2- CS 268 290 Bl

Proudící voda způsobuje minimální abrazi povrchu a její chemické složení není pro skelný laminát rozhodující. Totéž platí o vnějších účincích agresivní spodní vody na stíny nádrže. Drsnost potrubí je výrazné nižší oproti betonovým povrchům, čími se snižují požadavky na dodávanou energii k oběhovému proudění. Spirálovitě-rotačním pohybem vody je dosaženo dokonalé promíchávání směsi čištěné vody s aktivovaným kalem, jsou vyloučeny mrtvé prostory a i tím se zvyšuje celková účinnost zařízení. Umístěním zařízení pod zem se snižují tepelné uniky a zejména v zimním období je proces čištění účinnější a bezpečnější i v drsných klimatických podmínkách. Zařízení tak dosahuje stabilně vysoký čisticí efekt v průběhu dne i celého roku, Na připojených výkresech je znázorněna podstata zařízení na čištění městských komunálních a průmyslových odpadních vod, kde na obr. 1 je schéma půdorysného uspořádání zařízení a na obr. 2 je příčný řez rovinným úsekem zařízení s umístěním do terénu. Na obrázku 1 je šipkami vyznačen v hlavním cirkulačním okruhu zařízení směr podélné cirkulace směsi čištěné vody s aktivovaným kalem. Přítok surová odpadní vody 1 je zaústěn do jednoho dílce zařízení, a to na protilehlé straně okruhu od odtoku vyčištěné vody 2. Podružný cirkulační okruh se zařízením 3, zajišťuje proplynční vody a současně spolu s tryskami v hlavním okruhu i proudění směsi čištěné vody s aktivovaným kalom v hlavním cirkulačním okruhu zařízení. Hlavní cirkulační okruh zařízení je sestaven z dílců rovných 4, lomených 5 nebo oblých 6. Dílce 7 jsou opatřeny potřebnými otvory pro napojení potrubí /vtok, odtok, pomocná zařízení, měření a podobně/ a jsou v podstatě shodné s dílci rovnými 4, které se mohou upravit na stavbě do podoby dílců 7. Na obrázku 2 je zobrazeno zařízení v příčném řezu rovinnými dílci 4 v obvyklých podmínkách ve stadiu dokončené stavby. Stavební jáma v· rostlém terénu 8 je během stavby odvodněna stavební drenáží 9. Zařízení je uloženo do pískového lože 10 a zasypáno vytěženou zeminou 11. Flexibilní membrána 12 kotví zařízení v případě, že hladina spodní vody 13 vystoupí do polohy rostlého terénu 14, kdy hmotnost zařízení nepostačuje přenést vztlakové složky od zatopení vodou. Zařízení je přístupné kontrolními vstupy 15, které mohou sloužit i pro odvádění ^ynů, nahradí-li se? poklop 16 trubním větracím nástavcem 17.Flowing water causes minimal abrasion of the surface and its chemical composition is not critical for glass laminate. The same applies to the external effects of aggressive groundwater on the tank shadows. The roughness of the pipe is significantly lower compared to concrete surfaces, which reduces the requirements for the energy supplied to the circulating flow. The helical-rotational movement of the water achieves perfect mixing of the mixture of purified water with activated sludge, dead spaces are eliminated and thus the overall efficiency of the device is increased. Placing the equipment underground reduces heat leakage and, especially in winter, the cleaning process is more efficient and safer even in harsh climatic conditions. The device thus achieves a consistently high cleaning effect during the day and throughout the year. equipment with location in the field. In Figure 1, the direction of the longitudinal circulation of the mixture of purified water with activated sludge is indicated by arrows in the main circulation circuit of the device. The raw wastewater inflow 1 opens into one part of the plant, on the opposite side of the circuit from the treated water outlet 2. The secondary circulation circuit with the device 3, provides gasification water and at the same time in the main circulation circuit of the device. The main circulation circuit of the device is composed of parts equal to 4, angled 5 or rounded 6. The parts 7 are provided with the necessary openings for pipe connection / inlet, drain, auxiliary devices, measurements and the like / and are essentially identical to parts equal to 4, which they can be modified on the construction site into the form of parts 7. Figure 2 shows the device in cross-section through planar parts 4 in the usual conditions at the stage of completed construction. The construction pit in the overgrown terrain 8 is drained by the construction drainage 9 during construction. The device is placed in a sand bed 10 and covered with excavated soil 11. The flexible membrane 12 anchors the device when the groundwater level the device is not sufficient to transfer buoyancy components from flooding with water. The device is accessible by control inputs 15, which can also be used for drainage if replaced by? cover 16 with pipe ventilation extension 17.

Zařízení na čištění městských komunálních a průmyslových odpadních vod je vyrobeno ze skelného laminátu, oceli nebo z vyztuženého betonu. Na vyrovnanou a odvodněnou základovou plochu se kladou dílce potrubí omezené délky, vyrobená průmyslovým způsobem. Dílce potrubí velkého profilu se ukládají na zpevněné bloky pod styky jednotlivých dílců, které zabezpečují jejich souosost. Díly jsou přímé, lomené nebo oblé. Některé jsou opatřeny různými otvory nebo prostupy, které slouží ke vtoku, odběru a cirkulaci čištěné odpadní vody a ke kontrole řádného proudění. Dílce se na místě slepí, svaří nebo jinak vodotěsně spojí do tvaru navrženého čisticího zařízení. Na místě montáže se dále doplní monoliticky vybetonovanými ztužujícími prvky v místech velkého oslabení potrubí a dalšími komponenty nezbytnými k zajištění chodu celého zařízení. Jedná se o tvarovaný nátok do pomocného cirkulačního okruhu a šachtici pro stroje, umístěnou mimo vlastní zařízení. Pro zakotvení celého zařízení proti případnému učinku vztlaku podzemní vody se provede jeho úplné zasypání, je-li umístěno mimo stavební objekt.The municipal and industrial wastewater treatment plant is made of glass laminate, steel or reinforced concrete. Industrially manufactured pipe sections of limited length are placed on a level and drained foundation surface. Large profile pipe sections are placed on reinforced blocks under the joints of individual sections, which ensure their coaxiality. Parts are straight, angled or rounded. Some are equipped with various openings or passages, which are used for the inflow, collection and circulation of treated wastewater and to control the proper flow. The parts are glued, welded or otherwise watertightly connected in place to the shape of the designed cleaning device. At the installation site, it is further supplemented with monolithically concreted reinforcing elements in places of large weakening of the pipeline and other components necessary to ensure the operation of the entire device. It is a shaped inlet to the auxiliary circulation circuit and the shaft for the machines, located outside the equipment itself. In order to anchor the entire device against the possible effect of groundwater buoyancy, it is completely backfilled, if it is located outside the building.

Přírůstek tepla při provozu zařízení napojeného na oddílnou kanalisaci bude značný, že vznikající tepelnou energii z oxidace, biologických a chemických pochodů a z disipace energie lze jímat rekuperačním zařízením. Ve spojení s tepelným čerpadlem bude získané teplo použito k vytápění provozní budovy čistírny, bytových objektů, skleníků a podobně, nebo získané teplo bude využito pro předohřev teplé užitkové vody, zálivkové vody a podobně. Plocha nad čisticím zařízením se dá využít k intensivní zahradnické činnosti. Umístěním zařízení pod zem lze toto navrhovat výjimečně i do území zastavěného bytovými objekty nobo do jejich bezprostředního sousedství. Jedná se o nenápadné stavby skryté v terénních úpravách. S výhodou lze zařízení využít jako dlouhodobého, snadno demontovatelného provisoria s opakovaným použitím. Pro nepřístupné lokality /například v horách nebo bez komunikačního spojení/ přichází v uvahu letecká doprava dílců a montáž zařízení helikoptérou.The increase in heat during the operation of the equipment connected to the separate sewerage system will be considerable, so that the generated thermal energy from oxidation, biological and chemical processes and from energy dissipation can be collected by the recuperation device. In connection with the heat pump, the obtained heat will be used for heating the operating building of the treatment plant, residential buildings, greenhouses and the like, or the obtained heat will be used for preheating domestic hot water, irrigation water and the like. The area above the cleaning facility can be used for intensive gardening activities. By placing the equipment underground, this can be exceptionally designed even in the area built up by residential buildings or in their immediate vicinity. These are inconspicuous buildings hidden in landscaping. Advantageously, the device can be used as a long-term, easily dismantled provisional reuser. For inaccessible locations (for example in the mountains or without a communication link), air transport of parts and assembly of equipment by helicopter are conceivable.

Claims

SUBJECT V I N I L E Z U

Installations for the treatment of municipal and industrial waste water, characterized in that it consists of pipes which, in plan layout, take the form of a closed continuous circuit composed of straight sections, sections provided with openings for injection and collection of treated water, and broken or round sections, which are watertightly connected to each other, or a pipe closed circuit, made as a single monolithic concrete unit or as a combination of both, which are located in the building or are buried underground.