CZ19266U1 - Zarízení pro biologické cištení odpadních vod - Google Patents

Description

Technické řešení se týká zařízení pro biologické čištění odpadních vod, zejména splaškových vod, jak v provedení velkokapacitního zařízení pro komplexní biologické čištění odpadních vod, tak jako malokapacitního zařízení z lokálních objektů bytové zástavby nebo restauračních a hotelových provozů.

Dosavadní stav techniky

Biologické čistírny odpadních vod využívají aktivovaný kal, což je směs různých baktérií a drobných mikroorganizmů. Tento kal potřebuje pro svůj život živiny obsažené v odpadních vodách a ío odběrem těchto živin kalem se odpadové vody čistí. Aktivační čisticí proces je přitom možný pouze při dostatku kyslíku, což je řešené zejména vháněním vzduchu do aktivační čisticí nádrže.

K čištění odpadních vod se používají zejména mikroorganizmy pevně přichycené na podklad ve formě různých systémů biofiltrů a biokontaktorů, které jsou realizované jako biologické rotory $ různým konstrukčním řešením, jako například biodisky ze stočených děrovaných hadic, které jsou popsány v patentech CS 257 847, EP 198 451 a DE 2 919 221. Tyto mohou být také propojené s krytem hřídele, jak plyne například z řešení dle WO 81/00101.

Za kombinace mezi jednoduchými bíokontaktory, popsanými například v patentu FR 2 235 090, a biodisky vytvořenými z hadic je možno považovat řešení podle patentů CS 271 819 a EP 339 907, kde jsou biokontaktní plochy zvětšené o vnitřní a vnější plochu hadicových segmentů s větším průměrem, do nichž mohou být vsunuty další trubky s menším průměrem. Patří sem i řešení uvedené například v patentech GB 2 197 308 a EP 301 237 A2.

Velkou nevýhodou všech těchto řešení je jejich vysoká technická náročnost na rotující disky s velkým množstvím hmoty, s čímž je spojena jejich vysoká energetická náročnost. Navíc jsou tato zařízení velmi poruchová a mají za následek častou odstávku čistírny odpadních vod se souvise25 jícími servisními náklady.

Dále jsou známy čistírny odpadních vod s aktivačním systémem - kalem ve vznosu (ve fluidní vrstvě), kde jsou částečky kalu promíchávané s odpadní vodou a vzduchem. Všeobecně přitom platí, že aktivační systémy se vyznačují vyšší účinností než mají biologické filtry. Takové čistírny odpadních vod se mohou všeobecně rozdělit na systémy s diskontinuálním průtokem a kontinuálno ním průtokem v aktivační čisticí nádrží, kde jsou oba systémy ve formě vznosu. U diskontinuálníeh systémů se nádrž diskontunuálně plní. provzdušňuje a po odstavení provzdušňování a míchání dochází v nich dochází k sedimentaci kalu, načež se vrstva vyčištěné vody nad vrstvou sedimentovaného kalu odpustí a celý čisticí proces se opakuje. U kontinuálních systémů probíhá separace kalu z čištěné vody vždy v sedimentačních nádržích, z nichž se sedimentovaný kal podle t5 potřeby vrací zpět do čisticího procesu.

Příklad diskontinuálního způsobu čištění odpadních vod je popsaný například v patentu SK

281 134, totožném s PCT/SE92/00797, kde jsou odpadní vody přiváděny do vyrovnávací nádrže a z ní se potom postupně čerpají do aktivační čisticí nádrže. Po vyčištění vody se aktivační čisticí proces přeruší, tj. zastaví se provzdušňování a případné promíchávání vody v aktivační čisticí

4o nádrži, a po odstředění kalu je vyčištěná voda odčerpána do odpadu. Potom se opět pustí přítokem čištění odpadní vody v aktivační čistící nádrži a tento pracovní postup se cyklicky opakuje.

Známy jsou taktéž řešení zařízení pro aerobní čištění odpadních vod s diskontinuálním průtokem ve dvojici samostatných nádrží podle patentu CZ 287 852 nebo užitného vzoru CZ 4800, kde se podle plnění a vyprazdňování jednotlivých nádrží průběžně zkracují nebo prodlužují jednotlivé fáze aktivace kalu. Tyto typy zařízení jsou však konstrukčně provozně nákladné.

Známa jsou i řešení zařízení biologického aerobního čištění odpadních vod s diskontinuálním průtokem čištěné vody, například podle patentů CZ 282 411, WO 96/16908 a CZ 284 697, kde se po dosažení maximální hladiny v aktivační čisticí nádrži anebo poklesu hladiny ve vyrovnávací

- i (Z 19266 Ul nádrží pod minimálně stanovenou úroveň aktivační proces přeruší a z aktivační čisticí nádrže se odčerpá přebytečný kal i vyčištěná voda. Tento způsob přerušovaného čištění tedy probíhá ve dvou samostatných funkčních nádržích.

Velkou nevýhodou všech výše uvedených třech typů technických řešení čištění odpadních vod je, že vyžadují dodržování přísné provozní disciplíny, tj. přerušení přítoku splaškové vody během každého čištění a výtoku vyčištěné vody z jejich aktivační čisticí nádrže, a vysoké provozní na řízení provozu čištění odpadních vod z důvodu konstrukční složitosti.

U systémů s kontinuálním přítokem, jako je například řešení popsané v CS AO 228 208, je čistírna odpadních vod tvořena dvěma nádržemi. V jedné nádrži je přitom nad denitrifikačním prostorem iu vytvořen separační prostor a ve druhé nádrži aktivační čisticí prostor. Separační prostor je přitom od denitrifikačního procesu oddělen šikmou dělicí stěnou a je s ním propojen odvodem kalu.

Nevýhodou tohoto řešení je nutnost použití dvou nádrží s velkou prostorovou náročností.

Známy jsou i jiné aerobní způsoby a zařízení pro biologické čištění odpadních vod, například podle patentu CZ 285 144 nebo WO 99/55628, které řeší čisticí proces probíhající s kontinuálním přítokem čištěné vody. Při tomto způsobu probíhá v každé zóně zařízení určitá fáze čistícího procesu od hrubého předčištění přes aktivaci v oxické a anoxické zóně až po separaci a usazování nečistot, když se celý objem čištěné vody postupně přečerpává ze zóny do zóny. Rovněž je známo i řešení zařízení pro aerobní čištění odpadních vod s provozem zčásti diskontinuálním a zčásti kontinuálním, například podle CZ 9904 Ul s konstrukčně složitými řídicími a ovládacími prvky. Oba tyto typy zařízení jsou však konstrukčně a provozně náročné.

V současných zařízeních se přitom podle potřeby čištění používají rozličné kombinace s různým počtem segmentů nutných pro čištění odpadních vod, uspořádaných v hranatém vnějším plášti zařízení. Systémy s hranatými aktivačními nádržemi se vždy doplňují hranatými vertikálními nebo horizontálními sedimentačními (dosazovacími) nádržemi anebo samostatně stojícími kru25 hovými sedimentačními (dosazovacími) nádržemi. Převážné mají vytvořeno společné složení jedné až dvou dvojic hranatých aktivačních čisticích nádrží s přívodem znečištěné odpadní vody, u nichž je z jedné strany v plášti zařízení vytvořena alespoň jedna hranatá podélná sedimentační (dosazovací) nádrž s odtokem vyčištěné vody, která může mít vyspádované dno alespoň do jednoho místa, přičemž vedle podélné sedimentační (dosazovací) nádrže a u druhé strany aktivační čisticí nádrže je v plášti jejich zařízení vytvořena podélná dočasná akumulační nádrž přebytečného kalu a u boční strany akumulační nádrže přebytečného kalu a u třetí strany aktivační čisticí nádrže je v plášti zařízení vytvořena podélná sběrná nádrž splaškové a dešťové vody. Jednotlivé části čisticího zařízení jsou v tomto zařízení vhodně konstrukčně propojené. Hranaté sedimentační (dosazovací) nádrže jsou buď s průtokem vertikálním anebo s průtokem horizontálním. Když se jedná o hranatou sedimentační (dosazovací) nádrž s horizontálním průtokem, tak je vždy průtok podélný, a to podél delší strany nádrže, tj. přívod směsi vyčištěné vody a kalu z aktivační čisticí nádrže je na kratší straně sedimentační (dosazovací) nádrže ve směru její délky. Tvar sedimentační (dosazovací) nádrže má zejména poměr rozměru šířky ku délce větší jako 1 : 2. Stavební systémy s hranatými nádržemi mají výhodu v tom, že zabírají málo místa, ale jak jsou integro40 vane se sedimentační (dosazovací) nádrží v jednom stavebním betonovém objektu, tak je sedimentační (dosazovací) nádrž u větších čistíren je vždy horizontální s podélným průtokem. Horizontální nádrže s podélným -horizontálním průtokem přitom mají menší účinnost jako kruhové s horizontálním průtokem anebo hranaté, ale s vertikálním průtokem. Taková zařízení jsou však vzhledem k potřebnému objemu čištění odpadních vod konstrukčně složitá a obsahují velký počet dlouhých vnitřních příček pro svoje segmenty. Z uvedených důvodů vyžadují velkou plošnou náročnost, velké stavební investiční náklady a dlouhou dobu výstavby.

Také je známo technické řešení dle patentu CZ 280 940 složené ze čtyřech fází čištění, kde se nejdřív odpadní voda postupně provzdušňuje, dále částečně čistí, následně přídavně provzdušňuje a nakonec dodatečně usazuje. Všechny uvedené čisticí fáze probíhají ve čtyřech pásmech uspořá50 daných ve společné nádrži. Aby bylo možno přizpůsobit zařízení stoupajícímu zatížení a měnícím se vztahům mezi hydraulickým a biochemickým zatížením, jsou dělicí stěny mezi jednotlivými čisticími pásmy uspořádány přemístitelně za účelem změny potřebného objemu jednotlivých

CZ 19266 Ul pásem. Tato zařízení jsou však vhodná pouze pro malé čistírny odpadních vod s adaptabilním nastavením výkonu čištění a po technické stránce jsou konstrukčně složitá a nákladná.

Ve velmi omezené míře se v současnosti používají na čištěni odpadních vod i zařízení sestávající ze samostatné kruhové aktivační čisticí nádrže s přívodem znečištěné odpadní vody, která je ná5 sledně konstrukčně přímo propojená do alespoň jedné samostatné kruhové usazovací nádrže s odtokem vyčištěné vody. Popsaná zařízení jsou však pro potřebný objem čištění odpadních vod poměrně konstrukčně složitá, tj. vyžadují technicky a konstrukčně zdatného stavitele a velkou zástavbovou plochu, velké stavební realizační náklady a dlouhou dobu výstavby,

K simultánnímu odstraňování dusičnanu ze znečištěné vody se s výhodou využívají i řešení s ío oběhovou aktivací, kde v jedné nádrži probíhá nitrifikace i denitrifikace znečištění vody. Tato řešení mají vysokou účinnost čištění a jednoduchý systém řízení. Avšak oběhová aktivace má potřebu větších objemů než aktivace s regenerací kalu, a proto je investičně nákladnější,

Známo je i technické řešení podle patentu CZ 288 705 sestávající z trojice koaxiálně uspořádaných nádrží, a to z vnějšího mezikruží primární sedimentace, středního mezikruží aktivace a vnitřní sedimentační (dosazovací) nádrže. Na počátku vnějšího mezikruží je umístěný lapač písku vyprázdnitelný ponorným čerpadlem s výtlakem ven z nádrže a na konci vnějšího mezikruží primární sedimentace je umístěno čerpadlo přebytečného kalu s výtlakem zaústěným na začátek sedimentace. Na konci středního mezikruží aktivace je dále umístěno ponorné čerpadlo vratného kalu a čerpadlo vnitřní recirkulace denitrifikace - nitrifikace s výtlakem na začátek aktivace. Ve vnitřní sedimentační (dosazovací) nádrži je současně umístěna sběrná nádoba plovoucích nečistot s ponorným čerpadlem, jehož výtlak je zaústěn do vnějšího mezikruží primární sedimentace. Uzavírací armatury vypouštění sedimentu, vypouštění nádrží a vyčištěné vody jsou přitom umístěny v podzemní šachtě. Řešení neumožňuje regeneraci kalu, čímž má sníženou ekonomickou efektivitu, a protože vyžaduje protisměrnou přepravu kapaliny do a z aktivační čisticí nádrže, je technicky složité. Navíc osazení trojice koaxiálně uspořádaných nádrží je stavebně náročné a nákladné s dlouhou dobou výstavby. Toto zařízení také vyžaduje vytvoření dalšího stavebního objektu pro čerpací stanicí, což zvyšuje plošnou zástavbu čistírny odpadních vod tohoto druhu.

V omezené míře se také používají na čištěni odpadních vod i zařízení složená z kruhové aerobní aktivační čisticí nádrže s přívodem znečištěné odpadní vody, v níž je souose umístěna sedimen3o tační (dosazovací) nádrž s odtokem vyčištěné vody. Systémy s kruhovými aktivačními čisticími nádržemi se vždy doplňují kruhovými sedimentačními (dosazovacími) nádržemi, které mají průtok horizontální nebo kombinovaný s vertikálním průtokem a z hlediska umístění jsou tyto nádrže většinou samostatně stojící. Alternativně muže být toto řešení bez přívodu znečištěné vody umístěno v souose osazeném kruhovém vnějším plášti zařízení s radiálními příčkami vytvoře35 nými mezi vnějším pláštěm zařízení a povrchem aktivační čisticí nádrže tak, že alespoň jeden segment takto vzniklých prstencových segmentů tvoří předstupeň aktivační čisticí nádrže s přívodem znečištěné odpadní vody, přičemž podle potřeby čištění může jeden sousední segment tvořit zásobní nádrž odpadního kalu a druhý sběrnou nádrž dešťové vody. Jednotlivé části čisticího zařízení jsou v tomto řešení vzájemně vhodně konstrukčně propojeny. Tato zařízení jsou pro potřebný objem čištěni odpadních vod konstrukčně složitá a vyžadují technicky a konstrukčně zdatného stavitele. Také z důvodu nutnosti velké plošné centrálně umístěné usazovací nádrže vyžadují i velkou zástavbovou plochu. Z uvedených důvodů vykazují tato zařízení velké plošné nároky a velké stavebně realizační náklady s dlouhou dobou výstavby.

Známé zařízení podle SK 3246 Ul je složeno z aerobní aktivační čisticí nádrže s přívodem zne45 čištěné odpadní vody a alespoň jedné vzájemně konstrukčně průtočně propojené sedimentační (dosazovací) nádrže s odtokem vyčištěné vody, kde aerobní aktivační čisticí nádrž s přívodem znečištěné odpadní vody je umístěna uvnitř kruhového vnějšího pláště zařízení. Přitom mezi vnitřním povrchem kruhového vnějšího pláště zařízení a vnějším povrchem aktivační čisticí nádrže je vytvořena alespoň jedna sedimentační (dosazovací) nádrž s odtokem vyčištěné vody.

Mezi vnitřním povrchem kruhového vnějšího pláště zařízení, vnějším povrchem aerobní aktivační čisticí nádrže a dvojicí uzávěrů může být vedle sedimentační (dosazovací) nádrže umístěna i regenerační nádrž aktivačního kalu a/nebo dočasně akumulační nádrž přebytečného kalu a/nebo

CZ 19266 Ul alespoň jedna přídavná nádrž na různé použití. Taktéž může být dno sedimentační (dosazovací) nádrže mezi vnitrním povrchem kruhového vnějšího pláště zařízení a vnějším povrchem aktivační čisticí nádrže vyspádováno alespoň do jednoho místa, přičemž toto zařízení má propojenou aktivační čisticí nádrž s alespoň jednou nádrží zařízení a vzájemně konstrukčně propojené ales5 poň dvé vedle sebe umístěné nádrže zařízení. Protože tato zařízení vyžadují velký počet stykových ploch s vnitřním povrchem kruhového vnějšího pláště a vnějším kruhovým povrchem aktivační čistící nádrže, jsou pro potřebný objem čištění odpadních vod konstrukčně složité, vyžadují technicky zdatného stavitele a velké stavebně realizační náklady a dlouhou dobu výstavby. Také velký objem jejich aktivační čisticí nádrže řeší jen částečně vyrovnávání různých průtoků číště10 ných vod čistírnou bez nutnosti jejího častého technologického odstavování. Navíc u všech známých aerobně biologicky čisticích zařízení vzniká v procesu čištění znečištěných odpadních vod velké množství nepotřebného biologického kalu, čímž vznikají provozovatelům zařízení vyšší náklady spojené s jeho skladováním, manipulací, přepravou a zpracováním. Tato zařízení rovněž neumožňují provoz po dlouhodobém přerušení čištění bez nutnosti výměny celé aktivační aerob15 ní náplně.

Známo je i několik typů anaerobních zařízení pro biologické čištění odpadních vod sestávajících z vnějšího pláště kruhového anebo hranatého průřezu, který uzavírá aktivační čisticí nádrž s biologickým anaerobním filtrem anebo biologickou anaerobní náplní, kde nádrž je na jedné straně opatřena přívodem znečištěné odpadní vody a na opačné straně těsně u hladiny odtokem vyčiště20 né vody. Protože ani anaerobní biologický filtr ani anaerobní biologická náplň v aktivační čisticí nádrži technologicky nevyžadují během čištění znečištěné odpadní vody potřebu kyslíku ze vzduchu, jsou tato zařízení v porovnání a aerobními konstrukčně jednodušší. Jejich nevýhodou však je, že vyžadují velmi účinný přechod znečištěné vod přes co největší čisticí vzájemnou stykovou plochu, která se při čištění postupně znečišťuje, čímž účinnost čištění u těchto zařízení

2? klesá. Toto se sice částečně zmírňuje zvětšováním síly a stykové plochy anaerobního biologického materiálu v odpadní vodě, čímž se však snižuje výkon biologického čištění odpadní vody a zvyšují se náklady na výstavbu a provoz čistírny. Neboť je znečištění anaerobního biologického materiálu u prvního styku se znečištěnou vodou výrazné a po celé ploše rovnoměrné, často je nutné při čištění celé zařízení vyprázdnit a celý jeho prostor včetně anaerobního biologického materiálu čistit. Proto musí být tato zařízení naddimenzována pro velké nárazové čištění velkého objemu odpadní vody, tj. musí mít velké skladovací nádrže, Navíc anaerobní biologický materiál neodlučuje ze znečištěné vody čpavek, a proto na takové zařízení musí technologicky navazovat samostatná aerobní aktivační nádrž se stejně velkým objemem čištění odpadní vody. Z uvedených důvodů taková zařízení dosahují v porovnání s aerobním biologickým čištěním poměrně nízkou čisticí účinnost a vyžadují technicky zadatného stavitele, velké stavební realizační náklady s dlouhou dobou výstavby i velké provozní náklady.

Jiné známé zařízení pro nitrifikaci a denitrifikaci organických látek v odpadní vody je uvedeno například v řešení CS AO 248 616, kde je aktivační čisticí prostor rozdělený přepážkou na přerušovanou a nepřerušovanou část. Přepážka přitom buď částečně anebo úplně vystupuje nad hladí40 nu vody a u dna nádrže vytváří štěrbinu, Toto zařízení je sice velmi jednoduché, ale nemá separační část a aerobní čištění, proto není možné s ní dosáhnout kvalitní vyčištění odpadních vod.

Vycházejíce z reálných potřeb čištění odpadních vod musí mít čistírenský objekt pro konkrétní zdroj znečištěné vody vysokou provozní stabilitu a obsahovat technické a technologické prvky, které cíleně eliminují výkyvy a řídí chování se biocenózy (struktury) aktivovaného kalu při mi45 nimálních požadavcích na provozní servis a dlouhodobě prokazovanou velkou účinnost čištění. Cílem předloženého technického řešení je proto eliminace, případně alespoň minimalizace nevýhod známých zařízení pro čištění odpadních vod.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky odstraňuje do značné míry zařízení pro biologické čištění odpadních vod,

5n sestávající z aktivační čisticí nádrže s přítokem znečištěné odpadní vody, v níž je umístěno provzdušňovací zařízení, a z podélné sedimentační (dosazovací) nádrže se sběrným žlabem a odtokem vyčištěné vody. Podstatou technického řešení je, že v podélné sedimentační (dosazovací) _ i.

CZ 19266 Ul nádrži, která má poměr rozměru šířky ku délce větší jak 1 : 2, jc umístěn alespoň jeden přívod směsi vyčištěné vody a kalu z aktivační čisticí nádrže na delší straně podélné sedimentační (dosazovací) nádrže a sbémý žlab na protilehlé delší straně podélné sedimentační (dosazovací) nádrže, přičemž přívod směsi vyčištěné vody a kalu z aktivační čisticí nádrže může být otvorem v delší s stěně podélné sedimentační (dosazovací) nádrže, který může být vytvořen sníženou výškou stěny podélné sedimentační (dosazovací) nádrže pod hladinu směsi vyčištěné vody a kalu v aktivační čisticí nádrži anebo propojovacím potrubím.

Je přitom výhodné, když je v podélné sedimentační (dosazovací) nádrži umístěn vertikální rozvod přívodu směsi vyčištěné vody a kalu z aktivační čisticí nádrže a/nebo je podélná sedimentační ní (dosazovací) nádrž osazena uvnitř aktivační čisticí nádrže, přičemž alternativně může být aktivační čisticí nádrž vytvořena alespoň u jedné strany podélné sedimentační (dosazovací) nádrže.

Dále je výhodné, když jsou v alternativním provedení aktivační čisticí nádrže po stranách podélné sedimentační (dosazovací) nádrže vzájemně průtokově propojeny.

Taktéž je výhodné, když je v části dna podélné sedimentační (dosazovací) nádrže vytvořena ales15 ροή jedna manipulační prohlubeň anebo když jsou v celém dnu podélné sedimentační (dosazovací) nádrže vytvořeny více jak čtyři manipulační prohlubně, jejichž stěny mohou být vyspádovány šikmo dolů.

Rovněž je výhodné, když je u podélné sedimentační (dosazovací) nádrže umístěna regenerační nádrž kalu, která může být osazena uvnitř aktivační čisticí nádrže, a/nebo když je u podélné se20 dímentační (dosazovací) nádrže umístěna zahušťovací nádrž kalu, která může být osazena uvnitř aktivační čisticí nádrže, a/nebo když je u zahušťovací nádrže kalu umístěn alespoň jeden jiný pomocný technologický prostor, který může být osazen uvnitř aktivační čisticí nádrže.

Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle technického řešení s horizontální sedimentační (dosazovací) nádrží je na rozdíl od všech současných horizontálních nádrží se stíráním dna novým konstrukčním řešením s příčným a vertikálním prouděním, největší výhodou tohoto řešení je kompaktnost konstrukce s minimalizací na technologické zařízení, zmenšení objemu stavebních nákladů na takovouto čističku odpadních od a současně výrazné zvýšení účinnosti separace kalu s využitím příčného proudění s vertikálním směrem v sedimentační (dosazovací) nádrži. Výhodou technického řešení je jeho zmenšená zástavbová plocha a že umožňuje v jednom stavební ním objektu umístění celého biologického čištění čističky odpadních vod. Další jeho výhodou je, že odstavením regenerace z funkce se umožňuje snížení množství biologického kalu v procesu čištění, čímž se zvyšuje jeho zatížení, přičemž taková čistírna může biologicky pracovat i při podstatně nižším přítoku znečištění. Taktéž v případě potřeby umožňuje technické řešení i několikanásobnou cirkulaci čištěné vody v aktivační čisticí nádrží, čímž se dosahuje vůči zařízením uve15 děným v dosavadním stavu techniky podstatně vyšší účinnost čistírny při vysoké čistotě a kvalitě vyčištěné vody.

Přehled obrázků na výkresech

Konkrétní příklady konstrukce zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle technického řešení jsou schematicky znázorněny na připojených výkresech, kde je zobrazen na:

obr. 1 půdorys oválné průběžné oběhové aktivační čisticí nádrže osazené kolem vzájemně sdružené hranaté podélné sedimentační (dosazovací) nádrže sdružené po stranách s regenerační a zahušťovací nádrží, obr. 2 půdorys oválné průběžné oběhové aktivační čisticí nádrže osazené kolem vzájemně sdružené hranaté podélné sedimentační (dosazovací) nádrže s vertikálním rozvodem přívodu směsi vyčištěné vody a kalu z aktivační čisticí nádrže do sedimentační (dosazovací) nádrže, která je po stranách sdružená s regenerační a zahušťovací nádrží, obr. 3 pohled na vertikální řez A-A zařízení zobrazené na obr. 2, obr. 4 půdorys oválné průběžné oběhové aktivační čisticí nádrže usazené kolem vzájemně sdružené hranaté podélné sedimentační (dosazovací) nádrže s vertikálním rozvodem přívodu směsi

- 1 (7 19266 Ul vyčištěné vody a kalu z aktivační čisticí nádrže do sedimentační (dosazovací) nádrže, která je po stranách sdružená s regenerační nádrží, zahušťovací nádrží a jiným pomocným technologickým prostorem, obr. 5 půdorys zařízení složeného ze dvou podélných aktivačních čisticích nádrží, vzájemně pro5 pojených z jedné strany pomocným technologickým prostorem a z druhé strany propojovacím potrubím, které jsou osazeny u hranaté podélné sedimentační (dosazovací) nádrže sdružené po stranách s regenerační a zahušťovací nádrží, obr, 6 zařízení zobrazené na obr. 5, které má v celém dnu podélné sedimentační (dosazovací) nádrže vytvořeno šest manipulačních prohlubní, jejíchž stěny jsou vyspádovány šikmo do jejich ío středů a obr. 7 půdorys zařízení složeného z podélné aktivační čisticí nádrže osazené v podélné sedimentační (dosazovací) nádrži, jejíž dno má šest prohlubní se stěnami vyspádovanými šikmo do jejich středu.

Příklady provedeni technického řešení i ? Příklad 1

Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle obr. 1 sestává z oválné průběžné aktivační čisticí nádrže i s přítokem 2 znečištěné odpadní vody, míchadly 3 a provzdušňovacím zařízením 4, uvnitř které je umístěna podélná sedimentační (dosazovací) nádrž 5 se sběrným žlabem 6 a odtokem 2 vyčištěné vody. Podélná sedimentační (dosazovací) nádrž 5 má přitom poměr rozměru šířky ku délce cca 4 : 1, tj. větší jak 1 : 2. Na delší straně podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 jsou dále umístěny přívody 8 směsi vyčištěné vody a kalu z aktivační čisticí nádrže 1. Současně je v aktivační čisticí nádrži I osazeno známé provzdušňovací zařízení 4 a dvě míchadla

3. V podélné sedimentační (dosazovací) nádrži 5 jsou dále vytvořeny dvě manipulační prohlubně 10 pro sediment, jejichž stěny jsou vyspádovány šikmo do jejich středu, přičemž dno podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 je opatřeno neznázoměným známým shrabovacím zařízením sedimentů do manipulačních zahušťovacích prohlubní 10. Vedle podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 je současně na levé straně umístěna regenerační nádrž H_ a na pravé straně zahušťovací nádrž 12 kalu. Alternativně může být umístěný u zahušťovací nádrže 12 i neznázoměný jiný pomocný technologický prostor, například kalojem a/nebo čerpací stanice a/nebo lapač písku a/nebo homogenizační nádrž a/nebo akumulační nádrž apod.

Splašková znečištěná voda se dostane do oválné průběžné oběhové aktivační čisticí nádrže i přítokem 2, kde je míchadly 3 a provzdušňovacím zařízením 4 uvedena do oběhu kolem podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5. Současně se podle potřeby z regenerační nádrže H. a/nebo ze zahušťovací nádrže 12 vytvoří v aktivační čisticí nádrží i potřebná koncentrace kalu podle zá35 vislosti na kalovém indexu, tj. schopnosti separace a intenzity recirkulace vratného kalu. Aktivační náplň v průběžné oběhové aktivační čisticí nádrži I může být přitom buď provzdušňovacím zařízením 4 neustále a/nebo občas (střídavě) provzdušňována a míchána míchadly 3, anebo jen míchaná míchadly 3. Přívod 8 směsi vyčištěné vody a kalu do podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 se při naplňování postupně mění z vertikálního na horizontální, případně vertikálně40 horizontální. Na dně sedimentační (dosazovací) nádrže 5 následně tato směs průběžně sedimentuje, přičemž vzniklé sedimenty jsou neznázoměným známým shrabovacím zařízením přemísťovány do manipulačních prohlubní W, odkud jsou následně známým způsobem, například odčerpáním, přemísťovány podle aktuální technologické potřeby čištění buď do regenerační nádrže Π anebo do zahušťovací nádrže 12 anebo do aktivační čisticí nádrže I. Na hladině směsi vyčištěné vody a kalu sedimentační (dosazovací) nádrže 5 přitom vzniká vyčištěná voda, která se z ní odvádí sběrným žlabem 6 do odtoku 7 vyčištěné vody.

Příklad 2

Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle obr. 2 a 3 sestává z oválné průběžné aktivační čisticí nádrže 1 s přítokem 2 znečištěné odpadní vody, míchadly 3 a provzdušňovacím zařízením

CZ 19266 Ul

4, uvnitř které je umístěna podélná sedimentační (dosazovací) nádrž 5 se sběrným žlabem 6 a odtokem 7 vyčištěné vody. Podélná sedimentační (dosazovací) nádrž 5 má přitom poměr rozměru šířky ku délce cca 4 : 1, tj, větší jak 1 : 2, Na delší straně podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 jsou dále umístěny přívody 8 směsi vyčištěné vody a kalu z aktivační čisticí nádrže i přes vertikální rozvod 9 do sedimentační (dosazovací) nádrže 5. Současně je v aktivační čisticí nádrži i osazeno známé provzdušňovací zařízení 4 a dvě míchadla 3. V podélné sedimentační (dosazovací) nádrži 5 jsou dále vytvořeny dvě manipulační prohlubně 10 pro sediment, jejichž stěny jsou vyspádovány šikmo do jejich středu, přičemž dno podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 je opatřeno neznázoměným známým shrabovacím zařízením sedimentů do manipulačních zahušťou) vacích prohlubní JO. Vedle podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 je současně na levé straně umístěna regenerační nádrž 1JL a na pravé straně zahušťovací nádrž 12 kalu. Alternativně může být umístěný u zahušťovací nádrže 12 i neznázomčný jiný pomocný technologický prostor, například kalojem a/nebo čerpací stanice a/nebo lapač písku a/nebo homogenizační nádrž a/nebo akumulační nádrž apod. Vedle podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 je současně na levé straně umístěna regenerační nádrž U a na pravé straně zahušťovací nádrž 12 kalu. Alternativně může být u zahušťovací nádrže 12 umístěný i neznázomčný j iný pomocný technologický prostor, například kalojem a/nebo čerpací stanice a/nebo lapač písku a/nebo homogenizační nádrž a/nebo akumulační nádrž apod.

Splašková znečištěná voda se dostane do oválné průběžné oběhové aktivační čisticí nádrže 1 přítokem 2, kde je míchadly 3 a provzdušňovacím zařízením 4 uvedena do oběhu kolem podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5. Současně se podle potřeby z regenerační nádrže H. a/nebo ze zahušťovací nádrže 12 vytvoří v aktivační čisticí nádrži 1 potřebná koncentrace kalu podle závislosti na kalovém indexu, tj. schopnosti separace a intenzity recirkulace vratného kalu. Aktivační náplň v průběžné oběhové aktivační čisticí nádrži 1 může být přitom buď provzdušňovacím

2$ zařízením 4 neustále a/nebo občas (střídavě) provzdušňována a míchána míchadly 3, anebo jen míchaná míchadly 3. Přívod 8 směsi vyčištěné vody a kalu do podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 se při naplňování postupně mění z vertikálního na horizontální, případně vertikálněhorizontální. Na dne sedimentační (dosazovací) nádrže 5 následně tato směs průběžně sedimentuje, přičemž vzniklé sedimenty jsou neznázoměným známým shrabovacím zařízením přemísťo30 vány do manipulačních prohlubní 10, odkud jsou následně známým způsobem, například odčerpáním, přemísťovány podle aktuální technologické potřeby čištění buď do regenerační nádrže li anebo do zahušťovací nádrže J_2 anebo do aktivační čisticí nádrže i. Na hladině směsi vyčištěné vody a kalu sedimentační (dosazovací) nádrže 5 přitom vzniká vyčištěná voda, která se z ní odvádí sběrným žlabem 6 do odtoku 7 vyčištěné vody.

Příklad 3

Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle obr. 4 sestává z oválné průběžné aktivační čisticí nádrže i s přítokem 2 znečištěné odpadní vody, míchadly 3 a provzdušňovacím zařízením 4, uvnitř které je umístěna podélná sedimentační (dosazovací) nádrž 5 se sběrným žlabem 6 a odtokem 7 vyčištěné vody. Podélná sedimentační (dosazovací) nádrž 5 má přitom poměr rozměru šířky ku délce cca 4 : 1, tj. větší jak 1 : 2. Na delší straně podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 jsou dále umístěny přívody 8 směsi vyčištěné vody a kalu z aktivační čisticí nádrže 1 pres vertikální rozvod 9 do sedimentační (dosazovací) nádrže 5. Současně je v aktivační čisticí nádrži 1 osazeno známé provzdušňovací zařízení 4 a dvě míchadla 3. V podélné sedimentační (dosazovací) nádrži 5 jsou dále vytvořeny dvě manipulační prohlubně 10 pro sediment, jejíchž stěny jsou vyspádovány šikmo do jejich středu, přičemž dno podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 je opatřeno neznázoměným známým shrabovacím zařízením sedimentů do manipulačních zahušťovacích prohlubní 10. Vedle podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 je současně na levé straně umístěna regenerační nádrž J_L a na pravé straně zahušťovací nádrž 12 sedimentu (kalu) s jiným technologickým prostorem 13, například kalojemem a/nebo akumulační nádrží apod.

Alternativně však může být poloha zahušťovací nádrže 12 a jiného pomocného technologického prostoru 13 zaměněna.

(/ 19266 Ul

Postup čištění splaškové znečištěné vody je stejný jako v příkladu 2 s tím. že se podle potřeby v procesu čištění známým způsobem využívá i pomocný technologický prostor 13.

Příklad 4

Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle obr. 5 sestává ze dvou podélných aktivac5 nich čisticích nádrží I s přítokem 2 znečištěné odpadní vody do jedné (případně alespoň jedné) z nich. Aktivační čisticí nádrže I jsou z jedné strany propojeny pomocným technologickým prostorem 13, z druhé strany propojovacím potrubím 14 a jsou osazeny vedle hranaté podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 sdružené po stranách s regenerační nádrží H a zahušťovací nádrží 12 kalu. Dále zařízení sestává ze známého provzdusňovacího zařízení 4, umístěného alespoň v ío jedné aktivační čisticí nádrži 1 a z podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 se sběrným žlabem 6 a odtokem 7 vyčištěné vody. Podélná sedimentační (dosazovací) nádrž 5 má přitom pomér rozměru šířky ku délce cca 4 : 1, tj. větší jak 1 : 2. Na delší straně podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 je dále umístěn přívod 8 směsi vyčištěné vody a kalu z aktivační čisticí nádrže 1. V podélné sedimentační (dosazovací) nádrži 5 jsou také vytvořeny dvě manipulační prohlubně 10 pro sediment, jejichž stěny jsou vyspádovány šikmo do jejich středu, přičemž dno podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 je opatřeno neznázoměným známým shrabovacím zařízením sedimentů do manipulačních zahušťovacích prohlubní 10. Alternativně může být u zahušťovací nádrže 12 umístěný i neznázoměný jiný pomocný technologický prostor 13, například kalojem a/nebo čerpací stanice a/nebo lapač písku a/nebo homogenizační nádrž a/nebo akumulační nádrž apod.

Postup čištění splaškové znečištěné vody je stejný jako v příkladu 1 s tím, že se podle potřeby v procesu čištění známým způsobem využívá i pomocný technologický prostor 13. Rozdíl je jen ve tvaru aktivační čisticí nádrže 1 a v tom, že aktivační čištění odpadní vody je v tomto příkladu neoběhové. Aktivační náplň v aktivační čisticí nádrži 1 může být přitom rovněž jako v příkladu 1 provzdušňovacím zařízením 4 bud’ neustále a/nebo občas (střídavě) provzdušňována a míchaná míchadly 3, anebo jen míchána míchadly 3.

Příklad 5

Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle obr. 6 sestává ze dvou podélných aktivačních čisticích nádrží 1 s přítokem 2 znečištěné odpadní vody do jedné (případně alespoň jedné) z nich. Aktivační čisticí nádrže I jsou z jedné strany propojeny pomocným technologickým prostorem 13, z druhé strany propojovacím potrubím 14 a jsou osazeny vedle hranaté podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 sdružené po stranách s regenerační nádrží H a zahušťovací nádrží 12 kalu. Dále zařízení sestává ze známého provzdusňovacího zařízení 4, umístěného alespoň v jedné aktivační čisticí nádrži 1 a z podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 se sběrným žla35 bem 6 a odtokem 7 vyčištěné vody. Podélná sedimentační (dosazovací) nádrž 5 má přitom poměr rozměru šířky ku délce cca 4 : 1, tj. větší jak 1 : 2. Na delší straně podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 je dále umístěn přívod 8 směsí vyčištěné vody a kalu z aktivační čisticí nádrže 1. Celkové dno podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 má šest manipulačních prohloubenin JO, jejichž stěny jsou vyspádovány šikmo do jejich středu. Alternativně může být u zahušťovací nádrže ]2 umístěný i neznázoměný jiný pomocný technologický prostor 13, například kalojem a/nebo čerpací stanice a/nebo lapač písku a nebo homogenizační nádrž a/nebo akumulační nádrž apod.

Postup čištění splaškové znečištěné vody je stejný jako v příkladu 4 až na jiný způsob odstraňování sedimentu ze dna sedimentační (dosazovací) nádrže 5. V tomto příkladu provedení technic45 kého řešení během čištění odpadní splaškové vody tato směs průběžně samospádem sedimentuje v manipulačních prohlubních 10 vy špádo váného dna podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5, přičemž takto vzniklé sedimenty jsou následně známým neznázoměným zařízeným, například čerpadlem, přemísťovány podle aktuální technologické potřeby čištění bud’ do regenerační nádrže JJ anebo do zahušťovací nádrže 12 anebo do aktivační čisticí nádrže 1.

CZ 19266 Ul

Příklad 6

Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle obr. 7 sestává z podélné aktivační čisticí nádrže I s přítokem 2 znečištěné odpadní vody, která je umístěna vedle podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 se sběrným žlabem 6 a odtokem 7 vyčištěné vody. Ve dnu podélné sedi5 mentacní (dosazovací) nádrže 5 je vytvořeno šest manipulačních prohlubní 10, jejichž stěny jsou vyspádovány šikmo do jejich středu. Podélná sedimentační (dosazovací) nádrž 5 má přitom poměr rozměru šířky ku délce cca 4 : 1, tj. větší jak 1 : 2, a má umístěný přívod 8 směsi vyčištěné vody a kalu z aktivační čisticí nádrže i na delší straně podélné sedimentační (dosazovací) nádrže

5. Alternativně muže být umístěna vedle podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 na jedné io straně nezobrazená regenerační nádrž a/nebo na druhé straně nezobrazená zahušťovací nádrž, případně i neznázorněný jiný pomocný technologický prostor, například kalojem a/nebo čerpací stanice a/nebo lapač písku a/nebo homogenizační nádrž a/nebo akumulační nádrž apod. Dále zařízení sestává ze známého provzdušňovacího zařízení 4 umístěného v aktivační čisticí nádrži 1.

Splašková znečištěná voda se dostane do aktivační čisticí nádrže 1 přítokem 2, kde je s kalem provzdušňována provzdušňovaeím zařízením 4. V tomto příkladu provedení technického řešení během čištění odpadní splaškové vody tato směs průběžně samospádem sedimentuje v manipulačních prohlubních 10 vyspádovaného dna podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5, přičemž takto vzniklé sedimenty jsou následně známým neznázoměným zařízeným, například čerpadlem, přemísťovány podle aktuální technologické potřeby čištění buď do regenerační nádrže H anebo do zahušťovací nádrže 12 anebo do aktivační čisticí nádrže L

Popsaná a znázorněná provedení nejsou přitom jedinými možnými řešením podle užitného vzoru, když zařízení může obsahovat vedle sedimentační dosazovací nádrže 5 jen jednu podélnou aktivační čisticí nádrž I. Aktivační čisticí nádrž I může přitom být bez míchadla 3 a nebo s jiným poetem míchadel 3. V části dna podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5 může být také vy25 tvořena pouze jedna manipulační prohlubeň K) anebo více jak dvě manipulační prohlubně 10 na sediment se dnem vyspádovaným nebo nevyspádovaným. Celkově může mít dno podélné sedimentační nádrže 5 vytvořeny více jak čtyři manipulační prohlubně 10 sedimentu. Zařízení podle technického řešení může také obsahovat vedle sedimentační (dosazovací) nádrže 5 libovolné prostorové uspořádání regenerační nádrže LL a/nebo zahušťovací nádrže _12 a/nebo pomocného ’0 technologického prostoru J_3. Přívod 8 směsi vyčištěné vody a kalu z aktivační čisticí nádrže 1 může být tvořen jedním nebo více otvory v libovolného počtu anebo nejméně jedním známým neznázoměným propojovacím potrubím, anebo přepadem přes stěnu podélné sedimentační (dosazovací) nádrže 5.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro čištění odpadních vod podle technického řešení je vhodné pro průmyslovou biologickou, fyzikální a chemickou separaci látek z různých roztoků, které jsou schopny aerobní anebo anaerobní a aerobní separace a čištění biologickým kalem ve vznosu, jedná se zejména o komunální odpadní vody z potravinářského, chemického, textilního, farmaceutického průmyslu, zemědělství apod.

Claims (18)

1. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod, sestávající z aktivační čisticí nádrže (1) s přítokem (2) znečištěné odpadní vody, v níž je umístěno provzdušňovací zařízení (4), a z podélné sedimentační (dosazovací) nádrže (5) se sběrným žlabem (6) a odtokem (7) vyčištěné vody, vyznačující se tím, že v podélné sedimentační (dosazovací) nádrži (5), která má po45 měr rozměru šířky ku délce větší jak 1 : 2, je umístěn alespoň jeden přívod (8) směsi vyčištěné <7 19266 Ul vody a kalu z aktivační čisticí nádrže (1) na delší straně podélné sedimentační (dosazovací) nádrže (5) a sběrný žlab (6) na protilehlé delší straně podélné sedimentační (dosazovací) nádrže (5).

2. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle nároku 1, vyznačující se tím, že přívod (8) směsi vyčištěné vody a kalu z aktivační čisticí nádrže (1) je otvorem v delší

5 stěně podélné sedimentační (dosazovací) nádrže (5).

3. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle nároku 2, vyznačující se tím, že otvor v delší stěně podélné sedimentační (dosazovací) nádrže (5) pro přívod (8) směsi vyčištěné vody a kalu z aktivační čisticí nádrže (1) je vytvořen sníženou výškou stěny podélné sedimentační (dosazovací) nádrže (5) pod hladinu směsi vyčištěné vody a kalu v aktivační čisticí ío nádrži (1).

4. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle nároku 1, vyznačující se tím, že přívod (8) směsi vyčištěné vody a kalu z aktivační čisticí nádrže (1) do podélné sedimentační (dosazovací) nádrže (5) je propojovacím potrubím.

5. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle některého z nároků 1 až 4, vyzná15 čující se tím, že v podélné sedimentační (dosazovací) nádrži (5) je umístěn vertikální rozvod (9) přívodu (8) směsi vyčištěné vody a kalu z aktivační čisticí nádrže (1).

6. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že podélná sedimentační (dosazovací) nádrž (5) je osazena uvnitř aktivační čisticí nádrže (O.

2o

7. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že aktivační čisticí nádrž (1) je vytvořena alespoň u jedné strany podélné sedimentační (dosazovací) nádrže (5).

8. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se t í m , že v aktivační čisticí nádrži (1) je osazeno alespoň jedno míchadlo (3).

25

9. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle nároku 7, vyznačující se tím, že aktivační čisticí nádrže (1) jsou po stranách podélné sedimentační (dosazovací) nádrže (5) vzájemně průtokově propojeny.

10. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle nároků 1 až 9, v y z n a č u j í c í se tím. že v časti dna podélné sedimentační (dosazovací) nádrže (5) je vytvořena alespoň jedna

30 manipulační prohlubeň (10).

11. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle nároků laž9, vyznačující se tím, že v celém dnu podélné sedimentační (dosazovací) nádrže (5) jsou vytvořeny více jak čtyři manipulační prohlubně (10).

12. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle nároku 10 nebo 11, vyznaču35 jící se t í m , že stěny manipulačních prohlubní (10) jsou vyspádovány šikmo dolů.

13. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že u podélné sedimentační (dosazovací) nádrže (5) je umístěna regenerační nádrž (11) kalu.

14. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle nároku 13, vyznačující se

40 t í m , že regenerační nádrž (II) kalu je osazena uvnitř aktivační čisticí nádrže (1).

15. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že u podélné sedimentační (dosazovací) nádrže (5) je umístěna zahušťovací nádrž (12) kalu.

CZ 19266 Ul

16. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle nároku 15, vyznačující se tím, že zahušťovaci nádrž (12) kalu je osazena uvnitř aktivační čisticí nádrže (1).

17. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle nároku 15 a 16, vyznačující s c tím, že u zahušťovaci nádrže (12) kalu je umístěn alespoň jeden jiný pomocný technolo gieký prostor (13).

18. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod podle nároku 17, vyznačující se tím. že jiný pomocný technologický prostor (13)je osazen uvnitř aktivační čisticí nádrže (1).