CZ2006472A3 - Samoregulacní zpusob cištení odpadních vod a zarízení pro jeho realizaci - Google Patents

Abstract

Rešení se týká samoregulacního systému pro integrovaný cistic vody z biologického odpadu aktivovaným kalem ve vznosu. Zpusob se skládá z prednastavených casových intervalu dvou alternujících fází operace toho zarízení. První operace se skládá z poskytnutí provzdušnení komory zajištující kalovou stabilitu a z provzdušnovací nádrže a v pohánení velkého bublinového provzdušnovace vnejší fukarové jednotky hluboké trubkovité šachty pro vmíchávání vody a kalu do aktivacního reservoáru a pro zajištování dostatku uvedené smesi do provzdušnovací nádrže. Druhá fáze se skládá z poskytnutí provzdušnení vyrovnávacího reservoáru a z aktivacního reservoáru, v pohánení kalu a vody recirkulujícími a cirkulujícími pumpami, a eliminátoru pump a provzdušnovace k odstranení biofilmu, pro recirkulování kalu a cištení sekundární usazovací nádrže. Predloženým rešením se obdrží velmi kvalitní cištená znovupoužitelná voda a redukuje se spotrebovaná energie pro zintenzivnení zpracování odpadní vody.

Description

Samoregulační způsob čištění odpadních vod a zařízení pro jeho realizaci

Oblast techniky

Vynalez se řadí k samoregulačním systémům, zahrnujícím i zařízení pro hloubkové biologické čištění odpadních vod domácností aktivním kalem v suspendované formě, využívaných v jednotlivých rodinných domech, řádových domech, hotelových komplexech, školách, sportovních zařízeních, restauracích atd.

Známý stav techniky

Při biologickém čištění odpadních vod se používá aktivní kal, který je směsí různorodých bakterií a menších mikroorganizmů. Aktivizacní proces ale je možný jen při nepřetržitém přísunu kyslíku s různým stupněm sycení, což zabezpečuje nepřetržité vzájemné působení odpadních vod s kalem v suspendované formě a tedy i proces okysličování.

Jsou známy patenty Ruské federace z třídy C 02 3/02, č. 819069, 1987 ..Zařízení pro čištění odpadních vod“ a č. 2057085, 1994 „Kompaktní zařízení pro čištění odpadních vod“. Tyto zařízení mají aerační komory, dvoustupňové usazovací nádrže, shromažďovače kalu, tlakové aerátory, přívodní hrdla pro odpadní vody, přepady čištěných vod zjedné komory do druhé a vypouštěcí hrdlo pro čistou vodu. Jenomže tato zařízení jsou náročná z hlediska konstrukčního provedení, což za podmínek nepravidelného přítoku odpadních vod ztěžuje jejích realizaci a dokonalé využití.

Také je známo technické řešení dle patentu Ruské federace č. 2060967, třídy C 02 F3/02, 1995 „Způsob hloubkového čištění odpadních vod a zařízení pro jeho realizaci“. V souladu s tímto technickým řešením se provádí přítok prvotních odpadních vod, jejich prvotní usazování, aerace, druhotné usazování kalové směsi, ozonizace, recirkulace kalu a vypouštění čisté vody. Toto zařízení se skládá z primární usazovací nádrže, aerační nádrže s aerátorem, sekundární usazovací nádrže, přívodního potrubí pro odpadní vody, likvidaci kalu, recirkulaci aktivního kalu, vypouštění čisté vody, také ozonizaci v primární usazovací nádrží, další usazovací nádrží, spojené s primární usazovací nádrží, nádrží pro očištěnou vodu, potrubí pro kal a aktivní kal, spojující dolní části všech usazovacích nádrží. Jenomže toto technické řešení jak z hlediska způsobu a stejně tak z hlediska vybavení je velmi složité a je zatíženo zbytečným potrubím, navíc ozonátoiy jsou instalovány v neefektivních částích nádrží.

• · • · • · ···

Je známa modelová řada zařízení se společným názvem „JUBAS“ pod ochranou patentu Ruské federace č. 2201405, 2220112, 2228915 „Způsob čištění odpadních vod a zařízení pro jeho realizaci“. Jsou to plně automatizované různě složité systémy. Všechna tato technická řešení mají shromažďovací vyrovnávací nádrž, ve které se provádí předběžné aerobně - anoxydní biologické čištění aerobním aktivním kalem a probíhá proces fermentativního rozkladu organických odpadů. Dále předběžně očištěné vody s kalem přitékají do aerační - aktivační nádrže, kde se uskutečňuje konečný rozpad organických odpadů, potom voda je přečerpána do usazovací nádrže. Odstálý kal se shromáždí v dolní části usazovací nádrže a voda po několika filtracích pórovitými filtry se vypouští ze zařízení.

Nejbližším z výše uvedených technických řešení je „Způsob čištění odpadních vod a zařízení pro jeho realizaci“ dle patentu Ruské federace č. 2228915, třída C 02 F 3/02, 2003, které zahrnuje vyrovnávací nádrž, aktivační nádrž, usazovací nádrž, komoru stabilizace kalu, systém potrubí a čerpadel zabezpečující přítok vody nebo její nucené čerpání a řídicí jednotku. Toto zařízení a způsob čištění odpadních vod předpokládá dokonalejší filtraci vody po usazovací nádrži, ale z vyrovnávací nádrže do aktivizační nádrže voda přitéká s nedostatečně rozloženými organickými odpady, což pak ztěžuje funkci aktivizační nádrže a usazovací nádrže. Zařízení je zatíženo velkým počtem komor s pórovitým filtrem, což následně komplikuje výrobu a využití.

Technickým úkolem uváděného vynálezu je vytváření samoregulačního systému, včetně způsobu a kompaktního zařízení, který zajistí technický výsledek - vysoce kvalitní čištění odpadních vod vhodných pro opakované použití, pokles nákladů na energii při zdokonalování čištění. To všechno tkví v organizaci racionálního schématu procesu fermentativního rozkladu organických odpadů s akumulací volného uhlíku, procesu nitrifikace, denitrifikace a defosfatizace ve všech íazích čištění odpadních vod, tím se pak zjednodušuje funkce čištění v každé další nádrži, a to znamená, že se tímto pak zvyšuje kvalita čištění odpadních vod, dále zjednodušení konstrukce, což pak zvyšuje provozní stabilitu zařízení a zjednodušuje jak jeho výrobu, stejně tak jeho využití.

Podstata vynálezu

Popsaný výsledek se dosahuje díky tomu, že při samoregulačním způsobu čištění odpadních vod, který se charakterizuje tím, že dle složení odpadních vod se předem nastaví interval trvaní dvou se střídajících provozních fází zařízení, se podává vzduch z rozváděče turbo fáze do trvale

• ··· • · · • · · • ·

- Λ-

funkčního hlavního čerpadla a do vnitrní aeraci trubkové šachty, kdežto v průběhu první fáze vzduch se také podává do rozváděče první fáze, od rozváděče první ťaze vzduch se rozvádí do jemně bublinatého aerátoru aerační nádrže, aerátorů - míchaček komory stabilizace kalu a hrubě bublinatého aerátoru vnějšího ofukování trubkové šachty a do pravidelně aerované v druhé fáze vyrovnávací nádrže, která se trvale plní v jednotlivých různých dávkách odpadními vodami přes přívodní hrdlo a má v sobě aktivní kal, dále pak jejich přetékání do aerované ve druhé fázi aktivační nádrže, která také má v sobě aktivní kal, potom během intervalu první fáze přítok suspenze z částečně očištěných vod a aktivního kalu, který se zvedá hrubě bublinatým aerátorem vnějším ofiikováním trubkové šachty, do aerované trubkové šachty, z jejíž dnové části se vody čerpají hlavním čerpadlem do aerované aerační nádrže, jejich přetékání do sekundární usazovací nádrže dle zákonu spojitých nádob, kde se usazují, potom po stoupnutí hladiny vod v sekundární usazovací nádrži nad úroveň hrdla vypouštěcího filtru se očištěné vody vypouští přes vypouštěcí filtr s vypouštěcím hrdlem samotokem ze zařízení, přičemž po opadnutí do provozní úrovně hladiny očištěných odpadních vod v aktivační a vyrovnávací nádrží a zastavení přítoku vod do trubkové šachty se uskuteční odčerpávání vody a převod Čerpadla do jalového chodu, v důsledku čehož se zastaví odtok očištěných vod ze zařízení a pokračuje proces čištění odpadních vod v jednotlivých úsecích čističky až do okamžiku přítoku další dávky odpadních vod do vyrovnávací nádrže, díky čemuž se obnoví chod hlavního čerpadla a vypouštění očištěných vod z čističky ve množství nepřevyšujícím množství přeteklých odpadních vod, po ukončení intervalu první fáze, po kterém se zařízení přepne na druhou fázi, se zastaví podání vzduchu do rozváděče první fáze a vzduch se podá do rozváděče druhé fáze, zastaví se aerace v aerační nádrži, vypnou se aerátory - míchačky komory stabilizace kalu, hrubě bublinatý aerátor vnějšího ofukování trubkové šachty, zapnou se aerátory - míchačky ve vyrovnávací nádrži a jemně bublinatý aerátor v aktivační nádrži, vzduch se podá do recirkulačního čerpadla, do recirkulačního čerpadla sekundární usazovací nádrže, do aerátoru s třepacím válcem k rozbíjení biologické blány (biofilmů) a do čerpadla k odstranění biologické blány (biofilmů), provádí se odčerpávání suspenze vody s přebytky kalu recirkulačním čerpadlem z dnové části aerační nádrže do stabilizátoru komory stabilizace kalu, tím se napomáhá přetékání vytlačených vod samotokem z komory stabilizace do vyrovnávací nádrže, dále samotokem do aktivační nádrže, což má za následek buď obnovení provozního chodu hlavního čerpadla anebo jeho pokračování v provozním chodu, pak se vody přečerpají z trubkové šachty, přičemž tady hlavní a recirkulační čerpadlo čerpají nesousledně, současně se během druhé fáze čistí sekundární usazovací nádrž spuštěním čerpadla k odstranění biologické blány (biofilmů), cirkulačního čerpadla sekundární usazovací nádrže a aerátoru s třepacím válcem k rozbíjení biologické blány (biofilmů), přičemž při opadnutí hladiny vod v sekundární

A ··»

usazovací nádrži pod úroveň hrdla čerpadla k odstranění biologické blány (biofilmu), toto čerpadlo se přepne do jalového chodu, pak se začíná proces odkalování a vytlačení kalu do aerační nádrže cirkulačním čerpadlem sekundární usazovací nádrže přečerpáním vyčeřených vod z prostředního úseku aerační nádrže do stabilizátoru sekundární usazovací nádrže, přičemž cirkulační čerpadlo sekundární usazovací nádrže se zapíná na začátku druhé fáze a vnitřní aerace trubkové šachty a provoz hlavního čerpadla jsou zapnuty trvale v průběhu všech fází provozu zařízení, v případě přítoku velkého množství odpadních vod, stoupá hladina ve vyrovnávací nádrži, což má za následek spuštění pojistného čidla a nucené přepnutí čističky do provozního chodu od první fáze a vynulování časového spínače intervalu první fáze.

Vytčený výsledek se dosahuje díky tomu, že výkon recirkulačního čerpadla přečerpávám kalu z aerační nádrže do komory stabilizace kalu na začátku druhé fáze je vybírán více, než výkon hlavního čerpadla, ale během druhé fázi nižní hladina vod ve sekundární usazovací nádrži a v aerační nádrži je fixována při rovnosti výkonů hlavního a recirkulačního čerpadla.

Vytčený výsledek se dosahuje díky tomu, že zařízení pro čištění odpadních vod skládající se z tělesa s hermetickým krytem, kde jsou umístěny vyrovnávací nádrž s aktivním kalem vybavená přívodním hrdlem pro odpadní vody, pojistným čidlem, hrubě bublinatým aerátorem - míchačkou a spojená přepadovým hrdlem situovaným v dnové části dělicí stěny mezi vyrovnávací a aktivační nádrží, přičemž do aktivační nádrže jsou umístěny jemně bublinaté aerátory, trubková šachta s hlavním čerpadlem a vnitřním aerátorem, hrubě bublinatý aerátor vnějšího ofukování trubkové šachty a mimo jiné těleso trubkové šachty je vybaveno v prostřední části perforací uchycenou ze vnější strany vyztužovacím kroužkem vyhotoveným ve tvaru cylindru, jehož dolní hrana je umístěna v hrdle naváděcího kužele, menší základna kterého pojímá a je hermeticky upevněna na vnější stěně tělesa trubkové šachty, aerační nádrž vybavená jemně bublinatým aerátorem, recirkulačním čerpadlem kalu, cirkulačním čerpadlem sekundární usazovací nádrže a s ní spojená sekundární usazovací nádrž vybavená stabilizátorem přívodní částečné očištěné vody, vypouštěcím filtrem, vypouštěcím hrdlem pro čistou vodu, aerátorem s třepacím válcem k rozbíjení biologické blány (biofilmu) a čerpadlem k odstranění biologické blány (biofilmu) vyhotoveným ve tvaru potrubí J tvaru, jedná hrana kterého je umístěna pod úrovní vypouštěcího filtru a druhá nad úrovní vypouštěcího filtru v horní části aerační nádrže, komora stabilizace kalu vybavená stabilizátorem kalu a aerátory - míchačkami umístěnými v její dnové části, přičemž komora stabilizace kalu je spojena s vyrovnávací nádrži přes přepadové potrubí, řídicí jednotka, kompresor a klapkový rozváděč spojené se vzduchovody podání vzduchu do aerátorů nádrží a do komor při provozu zařízení v první, druhé a turbo fázi.

• · ·· ···· ··· • · • · ···

Vytčený výsledek se dosahuje díky tomu, že těleso zařízení z plastového provedení cylindrického tvaru připomínajícího sklenici, jehož steny jsou vyhotoveny ze dvou koncentricky upevněných souosých tvarovek: vnitřní a vnější spojených mezi sebou výztužnými žebry', přičemž čelní strana vnitřní tvarovky je zachycena muzikusem s průchozím otvorem, jehož vnější strana je provedena s obdélníkovou přírubou, dutina mezi vnější a vnitřní tvarovkou je ve vrstvách plněna plnicí směsí: dolní vrstvy těžší, např. betonem, horní lehčí tepelně izolující, např. polyuretanem, také díky tomu, že těleso může být provedeno jako pouzdro ve tvaru obdélníku.

Přehled obrázků na výkresech

Na přiložených výkresech je znázorněno zařízení pro čištění odpadních vod podle vynálezu, kde obr. 1 znázorňuje schematicky' zařízení pro čistění odpadních vod, obr.2 znázorňuje pohled shora na zařízení pro čištění odpadních vod s válcovým tělesem, obr.3 znázorňuje pohled průřezem A-A z obr. 2, obr. 4 a 5 znázorňují pohled shora na zařízení s obdélníkovým provedením tělesa.

Příklad provedení vynálezu

Zařízení pro čištění odpadních vod má těleso 1 a hermeticky uzavíratelný kryt (na nákrese není). V tělese 1 je umístěno několik nádrží pro následný průtok odpadních vod díky kterému jsou čištěny. Z počátku odpadní vody přitékají přes přívodní hrdlo 2 přítoku odpadních do vyrovnávací nádrže 3. V dnové části vyrovnávací nádrže 3 jsou umístěny hrubě bublinaté aerátory - míchačky 4, které se zapojují do provozu ve druhé fázi a upravují odpadní vody vzestupným vzdušným tokem s udržováním vysoké koncentrace fermentů pro rozklad organických odpadů. Z vyrovnávací nádrže 3 voda přetéká samotokem přes přepadové hrdlo 5 situované v dnové části dělicí stěny 6, která dělí vyrovnávací 3 a aktivační 7 nádrže, dále do aktivační nádrže, kde je dále upravována. V aktivační nádrži 7 je umístěn jemně bublinatý aerátor 8, ale může jich být instalováno i několik. V důsledku toho, že jemně bublinatý aerátor 8 je situován v dnové části, vzduchové bubliny zasakují celkové množství vody, která je v nádrži 7, a jemné bubliny zabezpečují spolehlivější a pečlivější rozpad kyslíku pro využití biomasou při okysličování štěpeného organického znečištění odpadních vod. V aktivační nádrži 7 je situována trubková šachta 9 s uzavřeným dnem 10. V trubkové šachtě 9 jsou umístěny vnitřní aerátor li, hlavní čerpadlo 12 ve tvaru mamutího čerpadla. Stěny 13 trubkové •· ···· ··

šachty 9 v prostřední části jsou provedeny s perforací 14, pod ní je upevněn naváděcí kužel 15, jehož menší základna pojímá a je upevněna na stěně 13 trubkové šachty 9 a větší základna ve tvaru hrdla 17 je směrována nahoru. Ve vyrovnávací nádrži 3 je namontováno pojistné čidlo 16. Nad hrdlem Γ7 na trubkové šachtě je uchycen výztužný kroužek ve tvaru cylindru 18, takovým způsobem, že jeho dolní hrana zapadá do hrdla naváděcího kužele 17 a vytváří mezeru 19 mezi výztužným kroužkem 18 a hrdlem 17. Při stoupnutí hladiny upravované vody v aktivační nádrže nad úroveň mezery 19, voda dle zákonu spojitých nádob přetéká do hrdla naváděcího kužele a při dalším stoupání hladiny, voda samotokem prochází perforací 14 v stěnách trubkové šachty a přetéká do něj. Z vnější strany je trubková šachta 9 vybavena hrubě bublinatým aerátorem 20. díky němuž větší zapojené prvky jsou odpuzovány od naváděcího kužele 15. ale také se provádí smíchávání kalu s vodou při přítoku vody z šachty 9 do aerační nádrže 21 v první fázi. V trubkové šachtě na vodu stále působí vzduch přes vnitřní aerátor 11 a hlavní čerpadlo 12 přečerpává částečně očištěnou vodu z trubkové šachty do aerační nádrže 21. V aerační nádrži 21 jsou umístěny v dnové části jemně bublinatý aerátor 8, recirkulační čerpadlo 22 sekundární usazovací nádrže pro přečerpávání kalu do stabilizační nádrže 23 komory 24 stabilizace kalu, také cirkulační čerpadlo 25 sekundární usazovací nádrže pro přečerpávání vody do stabilizátoru 26 sekundární usazovací nádrže 27. Sekundární usazovací nádrž 27 je provedena ve tvaru kónusu, jehož užší hrana je směrována dolu, přičemž v stěně 28 u dolní užší hrany 29 je namontováno plnicí záhlaví 30, a dolní užší hrana 29 v místě spojení a plnícím záhlavím 30 je vybavena clonkou 31. V sekundární usazovací nádrži 27 se očištěné vody usazují, kal se usazuje na dolní hranu 29 a díky vybavení plnícím záhlavím 30 a cirkulačním čerpadlem 25 sekundární usazovací nádrže ve druhé fázi se vytlačuje ze sekundární usazovací nádrže 27 a usazuje se v aerační nádrži 21. Sekundární usazovací nádrž 27 je vybavena vypouštěcím filtrem 32 s vypouštěcím hrdlem 33 pro vypouštění plně očištěné vody, aerátorem s třepacím válcem k rozbíjení 34 biologické blány (biofilmu) a také čerpadlem k odstranění biologické blány (biofilmu) 35 provedeném v J - tvaru s různě vysokými koleny, přičemž otevřená hrana 36 nižšího kolena 37 je situována v sekundární usazovací nádrže mírně pod úrovní vypouštěcího filtru a hrana 38 vyššího kolena 39, které je vybaveno vyplachovacím dmychadlem 40, je situována nad aerační nádrží 21. Komora 24 stabilizace kalu je vybavena hrubě bublinatými aerátory 4 a je spojena s vyrovnávací nádrží 3 přepadovým potrubím 41, které zajišťuje přetékání samotokem vody vytlačené při přítoku do komory 24 z aerační nádrže 21 směsi kalu s vodou. Recirkulační čerpadlo 22, které přečerpává přebytky kalu do stabilizátoru komory 24 stabilizace kalu, se instaluje mírně pod úrovní plnicího záhlaví 30 a cirkulační čerpadlo 25 sekundární usazovací nádrže se pro přečerpávání vody do stabilizátoru sekundární usazovací nádrže 27 instaluje na stejné úrovně jako perforace 14 trubkové šachty 9. V tělese i je ·· ····

- τ- ► 0« • ·

00* • <7 · · ·' 0 0 instalována řídicí jednotka 42, kompresor 43 spojený se vzduchovodem 44, s rozváděčem 45 turbo fáze a s přepínacím rozváděcím ventilem 46, který zajišťuje přísun vzduchu do rozváděče 47 zabezpečující provoz zařízení v první fázi a do rozváděče 48 zabezpečujícího provoz zařízení v druhé fázi.

Těleso i uvedeného zařízení může být provedeno ve tvaru cylindru jako pouzdro, viz. obr. 2, ale také ve tvaru obdélníku, viz. obr. 4,5, jehož stěny jsou vyrobeny ze dvou koncentricky upevněných souosých tvarovek: vnitřní 49 a vnější 50 spojených mezi sebou výztužnými žebry 51, celé těleso je vyrobeno z polypropylenu, přičemž čelní strana, tj. hrdlo vnitřní tvarovky 49, je zachycena muzikusem 52 s průchozím otvorem, jehož vnější strana je provedena s obdélníkovou přírubou 53, která zapadá do obdélníkového krytu, čímž zajišťuje hermetické uzavření tělesa i. Při instalaci tělesa v místě trvalého provozu do půdy, stěny pouzdra se použijí jako bednění, prostor 54 mezi vnitřní 49 a vnější 50 tvarovkou se vyplní kombinovanou náplní. Tak dolní část se vyplní těžkým betonem 55 pro pevnost a stabilitu, horní lehčím polyuretanem 56 pro tepelnou izolaci. Díky tomu, že sekundární usazovací nádrž 27 je provedena ve tvaru kónusu a situována v centru tělesa, nýbrž vyrovnávací, aktivační a aerační nádrže a komora stabilizace kalu jsou situovány po stranám sekundární usazovací nádrže dokola, stěny, které dělí všechny tyto nádrže, mimo jiné plní funkci výztužných žeber a ve spojení se sekundární usazovací nádrží vytváří jednotnou pevnou výztužnou konstrukci.

Navržený ve vynálezu samoregulační způsob, zajišťující samoregulaci provozu zařízení, realizuje se následovně pomoci navrženého zařízení pro čištění odpadních vod.

Při výběru typu a velikosti zařízení je obecně předem známo jakému množství odpadních vod vyhovuje zařízení. Dle složení odpadních vod se vybere doba trvání dvou se střídajících provozních fází zařízení, následně se střídajících: první a druhé. Odpadní vody přes přívodní hrdlo 2 pro přítok odpadních vod tělesa 1 jsou v jednotlivých dávkách přitékají do vyrovnávací nádrže 3, kde se začíná proces úpravy odpadních vod aktivním kalem díky podání vzduchu v druhé fázi provozu zařízení přes aerátory míchačky 4. Odpadní vody dále přetékají samotokem jako ve spojitých nádobách přes přepadové hrdlo 5 z vyrovnávací nádrže 3 do aktivační nádrže 7. Aktivační nádrž 7 je aktivační nádobou, protože voda je ve druhé fázi aeróvána jemně bublinatým aerátorem 8. Z nádrže 7 se voda přetéká samotokem do trubkové šachty 9, kde je také aeróvána a přečerpávána hlavním čerpadlem do aerační nádrže 21, kde je dále aeróvána jemně bublinatým aerátorem, který se zapíná v první provozní fázi. Do trubkové šachty je nepřetržitě podáván vzduch z rozváděče turbo fázi do nepřetržitě funkčního hlavního ·· 0000

fc • 0 • ···

0 ·

0 0 čerpadla a do vnitřního aerátoru trubkového čerpadla. Z aerační nádrže 21 se voda samotokem dle zákonu spojitých nádob přetéká do dolní části sekundární usazovací nádrže 27, kde její hladina průběžně stoupá a po dosažení úrovně vypouštěcího filtru 32 se vypouští přes vypouštěcí hrdlo 33 k jejímu dalšímu využití.

Po zastavení přítoku vod do trubkové šachty se uskuteční odčerpávání vody a převod čerpadla do jalového chodu, v důsledku čehož se zastaví odtok očištěných vod ze zařízení a pokračuje proces čištění odpadních vod v jednotlivých úsecích čističky až do okamžiku přítoku další dávky odpadních vod do vyrovnávací nádrže přes přívodní hrdlo nebo před zapnutím cirkulačního čerpadla ve druhé fázi, díky čemuž se obnoví chod hlavního čerpadla a vypouštění očištěných vod z čističky ve množství nepřevyšujícím množství přeteklých odpadních vod. Po ukončení intervalu první fáze se zastaví podání vzduchu do rozváděče první fáze, zařízení se přepne na druhou fázi, tzn. vzduch se bude podávat do rozváděče druhé fáze. V tomto okamžiku se zastaví aerace v aerační nádrži, vypnou se aerátory - míchačky komory stabilizace kalu a hrubě bublinatý aerátor vnějšího ofukování trubkové šachty. Ve druhé fázi se zapnou aerátory míchačky ve vyrovnávací nádrži a aerátor v aktivační nádrži, vzduch se podá do recirkulačního čerpadla, do recirkulačního čerpadla sekundární usazovací nádrže, do aerátoru s třepacím válcem k rozbíjení biologické blány (biofílmu) a do čerpadla k odstraněni biologické blány (biofílmu), provádí se odčerpávání suspenze vody s přebytky kalu recirkulačním čerpadlem z dnové části aerační nádrže do stabilizátoru komory stabilizace kalu. Tím se napomáhá stoupání hladiny vod v ní a přetékání vytlačených vody samotokem do vyrovnávací nádrže přepadovým potrubím 41, dále přes přepadové hrdlo 5 samotokem do aktivační nádrže, a při stoupnutí hladiny vody nad úroveň mezery 19, voda přetéká do trubkové šachty, což má za následek obnovení provozního chodu hlavního čerpadla, to znamená, že hlavní čerpadlo bude přečerpávat vodu z trubkové šachty. Tady dva mamutích čerpadla, hlavní a recirkulační, čerpají nesousledně, přičemž ze začátku výkon recirkulačního Čerpadla je o něco vyšší než výkon hlavního čerpadla, ale tím, jak se mění hladina v aerační a aktivační nádrži, výkon hlavního čerpadla stoupá, a recirkulačního čerpadla naopak klesá, zmirňuje se rychlost měnění hladin a hladiny se stabilizují na určité úrovni, kdy výkon těchto dvou čerpadel bude stejným. Současně se spustí čerpadlo k odstranění biologické blány (biofílmu), aerátor s třepacím válcem k rozbíjení biologické blány (biofílmu), tím se čistí sekundární usazovací nádrž, což má za následek naplnění aktivním kalem sekundární usazovací nádrže z dnové části aerační nádrže dle zákonu spojitých nádob a spuštění denitrifikace v sekundární usazovací nádrži. Na konci tohoto postupu klesá hladina v sekundární usazovací nádrži pod úrovní nasávací hrany 36 čerpadla k odstranění biologické blány (biofílmu), které se převede do jalového chodu, pak se začíná proces odkalování a vytlačeni kalu do aerační nádrže cirkulačním čerpadlem 25 sekundární • · · * • · · · ··· · · · • · · • ·· ·· ·· ··*· •t ·» • · · • · ··· •Q · · « •^ · · <

usazovací nádrže, které dřív bylo male využívané k výkonu zařízení. Cirkulační čerpadlo přečerpává vyčeřené vody z prostředního úseku aerační nádrže do stabilizátoru sekundární usazovací nádrže a z ní pak do dnové vypouštěcí části sekundární usazovací nádrže a vytlačuje usazený kal, protože konec stabilizátoru je umístěn v dolní části sekundární usazovací nádrže, ve které se usazuje kal, a čistí od kalu sekundární usazovací nádrž. Během druhé fáze hlavní a recirkulační čerpadla čerpají nesousledně. Poměr jejich výkonů umožňuje zjistit nižní úroveň aerační nádrže, při které výkon obojích čerpadel je stejný, protože mamutí čerpadla ve značně míře mění výkon při stoupnutí hladiny vody, provozní úroveň není stanovena čidlem, nýbrž konstrukci trubkové šachty, vyčerpat vodu z vyrovnávací a aktivační nádrže pod úrovní mezery 19 nelze. V tom spočívá samoregulace zařízení ve druhé fázi. Pro správný výkon zařízení je nezbytné stanovit na provozní úrovní mnohem vyšší výkon recirkuláčního čerpadla než čerpadla hlavního. V první fázi se zapíná aerace stabilizační nádrže a aeraci aerační nádrže a také hrubě bublinatého aerátoru vnějšího ofukování trubkové šachty pro míchaní vody a kala v aktivační nádrži a přívod této směsi do aerační nádrže, a také vyloučení zásahu velkých přísad do trubkové šachty. V druhé fázi se zapíná aerace vyrovnávací nádrže, aktivační nádrže, recirkulační a cirkulační čerpadla kala nebo vody, odstraňující čerpadlo a čerpadla k odstranění biologické blány (biofilmů) pro recirkulaci kala a čištění sekundární usazovací nádrže.

V případě přítoku velkého množství odpadních vod, což vede k stoupnutí hladiny ve vyrovnávací nádrži do pojistného čidla, nucené přepíná zařízení do první fáze a vynulování časového spínače intervalu první fáze. Tím se stoupá výkon čističky, proto že kvůli zvláštnostem mamutích čerpadel, tzn. hlavního čerpadla, při velkém stoupnutí vod jejich výkon se značně zvyšuje. Stává se to jenom občas, ale spuštění pojistného čidla vede k nucenému přepínání zařízení do první fáze vynulování časového spínače intervalu první fáze. Mamutí čerpadlo, hlavní čerpadlo pro tuto úroveň, dle údajů získaných zkušebním provozem má ve srovnání s provozní úrovní třikrát větší výkon pro automatické snížení úrovní pod havarijní.

Zkušební práce z realizace způsobu, provedené s odpadními vody různého procentního stupně znečištění, prokázaly splnění vytčeného technického úkolu a zabezpečení čisté vody bez přísady suspendovaných látek, která je vhodná k dalšímu využití a k dalšímu čištění a dekontaminaci systémy zpětné cirkulace vody. Zařízení je velmi odolné vůči přítomnosti v odpadních vodách zvířat, olejů, mastnot a různorodých odpadů, což dříve bylo příčinou selhání mnoha čističek odpadních vod.

Zařízení a způsob jeho provozu dle vynálezu jsou energeticky úsporné, spolehlivé při využití a jednoduché ve výrobě a při obsluze. Zařízení, které se vyráběly dle tohoto vynálezu a využívaly

se dle nabídnutého způsobu, vyznačily se efektivitou provozu za každých podmínek zatíženi množstvím odpadních vod.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Samoregulační způsob čištění odpadních vod, vyznačený tím, že dle složení odpadních vod se předem nastaví interval trvání dvou se střídajících provozních fází zařízení, z rozváděče turbo fáze se podává vzduch do trvale funkčního hlavního čerpadla a do vnitřní aerace trubkové šachty, kdežto v průběhu první fáze vzduch se také podává do rozváděče první fáze, od rozváděče první fáze vzduch se rozvádí do jemně bublinatého aerátoru aerační nádrže, aerátorů - míchaček komory stabilizace kalu a hrubě bublinatého aerátoru vnějšího ofukování trubkové šachty a do pravidelně aerované v druhé fázi vyrovnávací nádrže, která se trvale plní v jednotlivých různých dávkách odpadními vodami přes přívodní hrdlo a má v sobě aktivní kal, dále pak jejich přetékání do aerované ve druhé fázi aktivační nádrže, která také má v sobě aktivní kal, potom během intervalu první fáze přítok suspenze z částečně očištěných vod a aktivního kalu, který se zvedá hrubě bublinatým aerátorem vnějším ofukováním trubkové šachty, do aerované trubkové šachty, z jejíž dnové části se vody čerpají hlavním čerpadlem do aerované aerační nádrže, jejich přetékání do sekundární usazovací nádrže dle zákonu spojitých nádob, kde se usazují, potom po stoupnutí hladiny vod v sekundární usazovací nádrži nad úroveň hrdla vypouštěcího filtru se očištěné vody vypouští přes vypouštěcí filtr s vypouštěcím hrdlem samotokem ze zařízení, přičemž po opadnutí do provozní úrovně hladiny očištěných odpadních vod v aktivační a vyrovnávací nádrží a zastavení přítoku vod do trubkové šachty se uskuteční odčerpávání vody a převod čerpadla do jalového chodu, v důsledku čehož se zastaví odtok očištěných vod ze zařízení a pokračuje proces čištění odpadních vod v jednotlivých úsecích čističky až do okamžiku přítoku další dávky odpadních vod do vyrovnávací nádrže, díky čemuž se obnoví chod hlavního čerpadla a vypouštění očištěných vod z čističky ve množství nepřevyšujícím množství přeteklých odpadních vod, po ukončení intervalu první fáze, po kterém se zařízení přepne na druhou fázi, se zastaví podání vzduchu do rozváděče první fáze a vzduch se podá do rozváděče druhé fáze, zastaví se aerace v aerační nádrži, vypnou se aerátory - míchačky komory stabilizace kalu, hrubě bublinatý aerátor vnějšího ofukování trubkové šachty, zapnou se aerátory - míchačky ve vyrovnávací nádrži a jemně bublinatý aerátor v aktivační nádrži, vzduch se podá do recirkulačního čerpadla, do recirkulačního čerpadla sekundární usazovací nádrže, do aerátoru s třepacím válcem k rozbíjení biologické blány (biofilmu) a do čerpadla k odstranění biologické blány (biofilmu), provádí se odčerpávání suspenze vody s přebytky kalu recirkulačním čerpadlem z dnové části aerační nádrže do stabilizátoru komory stabilizace kalu, tím se napomáhá přetékání vytlačených vod samotokem z komory stabilizace do vyrovnávací nádrže, dále samotokem do aktivační nádrže, což má za následek buď obnovení provozního chodu hlavního čerpadla anebo jeho pokračování

   - aTpl/AM)/ • · AAAA AA 9'9** ~ • · A A A ·

   A A A ·1 Λ· · A· • A A A A A i 2.9 9 A • A A AAAA • · A A A A A v provozním chodu, pak se vody přečerpají z trubkové šachty, přičemž tady hlavní a recirkulační čerpadlo čerpají nesousledně, současně se během druhé fáze čistí sekundární usazovací nádrž spuštěním čerpadla k odstranění biologické blány (biofilmu), cirkulačního čerpadla sekundární usazovací nádrže a aerátoru s třepacím válcem k rozbíjení biologické blány (biofilmu), přičemž při opadnutí hladiny vod v sekundární usazovací nádrži pod úroveň hrdla čerpadla k odstranění biologické blány (biofilmu), se toto čerpadlo přepne do jalového chodu, pak se začíná proces odkalování a vytlačení kalu do aerační nádrže cirkulačním čerpadlem sekundární usazovací nádrže přečerpáním vyčeřených vod z prostředního úseku aerační nádrže do stabilizátoru sekundární usazovací nádrže, přičemž cirkulační čerpadlo sekundární usazovací nádrže se zapíná na začátku druhé fáze a vnitřní aerace trubkové šachty a provoz hlavního čerpadla jsou zapnuty trvale v průběhu všech fází provozu zařízení, v případě přítoku velkého množství odpadních vod, stoupá hladina ve vyrovnávací nádrži, což má za následek spuštění pojistného čidla a nucené přepnutí čističky do provozního chodu od první fáze a vynulování časového spínače intervalu první fáze.
2. 2. Samoregulační způsob čištění odpadních vod podle nároku 1, vyznačený tím, že výkon recirkulačního čerpadla přečerpávání kalu z aerační nádrže do komory stabilizace kalu na začátku druhé fáze je vybírán více, než výkon hlavního čerpadla.
3. 3. Samoregulační způsob čištění odpadních vod podle nároku 1, vyznačený tím, že během druhé fáze nižní hladina vod ve sekundární usazovací nádrži a v aerační nádrži je fixována při rovnosti výkonů hlavního a recirkulačního čerpadla.
4. 4. Zařízení pro čištění odpadních vod vyznačené tím, že se skládá z tělesa s hermetickým krytem, kde je uspořádána vyrovnávací nádrž (3) s aktivním kalem vybavená přívodním hrdlem (2) pro odpadní vody, pojistným čidlem (16), hrubě bublinatým aerátorem - míchačkou (4) a spojená přepadovým hrdlem (5) situovaným v dnové části dělicí stěny mezi vyrovnávací (3) a aktivační nádrží (7) pro jejich propojení, přičemž v aktivační nádrži (7) jsou uspořádány jemně bublinaté aerátory (8), trubková šachta (9) s hlavním čerpadlem (12) a vnitřním aerátorem (11), hrubě bublinatý aerátor vnějšího ofúkování trubkové šachty (20), přičemž těleso trubkové šachty (9) je vybaveno v prostřední části perforací (14) uchycenou z vnější strany vyztužovacím kroužkem (18) vyhotoveným ve tvaru cylindru, jehož dolní hrana je umístěna v hrdle (17) naváděcího kužele, jehož menší základnu kterého obepíná a je hermeticky upevněna na vnější stěně tělesa trubkové šachty (9), aerační nádrž (21) je opatřena jemně bublinatým aerátorem (8), recirkulačním čerpadlem (22) kalu, cirkulačním čerpadlem (25) sekundární usazovací nádrže ·· ···· ·· ·· • · · 43 · ··· (27) pro spojení se sekundární usazovací nádrží (27) vybavenou stabilizátorem (26) přívodní částečně očištěné vody, vypouštěcím filtrem (32), vypouštěcím hrdlem (33) pro čistou vodu, aerátorem s třepacím válcem (34) k rozbíjení biologické blány (biofilmu) a čerpadlem (35) k odstranění biologické blány (biofilmu) vyhotoveným ve tvaru potrubí J tvaru, jehož jedna hrana kterého je umístěna pod úrovní vypouštěcího filtru (32) a druhá nad úrovní vypouštěcího filtru (32) v horní části aerační nádrže, komora (24) stabilizace kalu je opatřena stabilizátorem (23) kalu a aerátory - míchačkami (4) umístěnými v její dnové části, přičemž komora (24) stabilizace kalu je spojena s vyrovnávací nádrži (3) přes přepadové potrubí (41), zařízení je dále opatřeno řídicí jednotkou (42), kompresorem (43) a klapkovým rozváděčem (46) spojeným se vzduchovody podání vzduchu do aerátorů nádrží a do komor při provozu zařízení v první, druhé aturbo fázi.
5. 5. Zařízení pro čištění odpadních vod podle nároku 4, vyznačené tím, že těleso zařízení z plastické hmoty má tvar cylindrického pouzdra, jehož stěny (49,50) jsou vyhotoveny ze dvou koncentricky upevněných souosých tvarovek spojených mezi sebou výztužnými žebry (51), přičemž čelní strana vnitřní tvarovky je zachycena muzikusem (52) s průchozím otvorem (54) , jehož vnější strana je provedena s obdélníkovou přírubou (53), přičemž dutina mezi vnější a vnitřní tvarovkou je ve vrstvách plněna plnicí směsí, s dolní těžší vrstvou, např. betonem (55), a horní lehčí tepelně izolující vrstvou, např. polyuretanem (56).
6. 6. Zařízení pro čištění odpadních vod podle nároku 4 nebo 5, vyznačené tím, že těleso zařízení je tvaru pravoúhlého pouzdra.