CZ239295A3

CZ239295A3 - Biological reaction tank with solid bed for cleaning liquids, supporting body and process for producing thereof

Info

Publication number: CZ239295A3
Application number: CZ952392A
Authority: CZ
Inventors: Walter Herding; Peter Vogel; Klaus Rabenstein
Original assignee: Herding Entstaubung
Priority date: 1993-03-25
Filing date: 1994-03-24
Publication date: 1996-05-15
Also published as: RU2144004C1; CA2158979A1; KR100340472B1; NO953761D0; AU696957B2; BR9406023A; ATE163173T1; EP0690826A1; CN1119849A; SK116195A3; CA2158979C; SG82538A1; HUT73391A; CZ284356B6; JP3397793B2; HU219145B; PL174796B1; WO1994021566A1; PL310809A1; HU9502773D0

Description

Vynález se týká bioreaktoru s pevným ložem k čištění * tekutin pomocí mikroorganismů, který obsahuje větší počet nosných těles pro mikroorganismy a dráhy proudění pro tekutinu podél nosných těles, přičemž nosná tělesa jsou plochými útvary s menší tlouštkou ve srovnání s plochou nosného tělesa, mají porézní strukturu s póry, kterými může procházet tekutina, a které mohou osídlovat mikroorganismy, a jsou vytvořena z plastových částic spojených účinkem tepla. Vynález se dále týká nosného tělesa pro bioreaktory a způsobu jeho výroby.

Dosavadní stav techniky

Takové bioreaktory s pevným ložem jsou známé, přičemž nosná tělesa mají zejména trubkový tvar. Z toho důvodu se považují za nevýhody tohoto provedení poměrně vysoké výrobní náklady nosných těles a okolnost, že potřebný počet nosných těles musí být v bioreaktoru umístěn v náležitém vzájemném relativním uspořádání.

Úkolem vynálezu proto je vytvořit bioreaktor s pevným ložem, jehož nosná tělesa budou vyrobitelná nekomplikovaně a racionálně, přičemž bude zaručeno jejich zvlášť jednoduché náležité vzájemné relativní uspořádání v bioreaktoru. Úkolem vynálezu dále je vytvořit nosné těleso a způsob jeho výroby.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje bioreaktor s pevným ložem k čištění tekutin pomocí mikroorganismů, který obsahuje větší počet nosných těles pro mikroorganismy a dráhy proudění pro tekutinu podél nosných těles, přičemž nosná tělesa jsou plochými útvary s menší tloušťkou ve srovnání s plochou nosného tělesa, mají porézní strukturu s póry, kterými může procházet tekutina, a které mohou osídlovat mikroorganismy, a jsou vytvořena z plastových částic spojených účinkem tepla, podle vynálezu, jehož podstatou je, že nosná tělesa jsou uspořádána v odstupu od sebe pomocí distančních žeber, čímž jsou definovány dráhy proudění mezi nosnými tělesy, přičemž distanční žebra jsou vytvořena integrálně s plastovým materiálem vždy přiřazeného nosného tělesa.

Nej jednodušší formou vhodného plošného útvaru je deska, takže v podstatě desková nosná tělesa jsou zvlášť výhodná. Přitom však i konfigurace odchylující se od přesného rovinného deskového tvaru jsou rovněž výhodné, a to zejména konfigurace na způsob zvlněných desek, přičemž průběh vln vůči hlavní rovině desky může být více zaoblený nebo více přímkově zalomený. Je však výhodné, když i v těchto případech je tvar příslušných nosných těles - uvažováno celkově a všeobecně deskový, protože potom je možno nosná tělesa instalovat v bioreaktoru zvlášť výhodně.

Tloušťka nosných těles nemusí být všude konstantní. Výhodné však je, když má příslušné nosné těleso všude alespoň v podstatě stejnou tloušťku. Pod výrazem plocha nosného tělesa se u přísně deskového nosného tělesa myslí velikost ploché strany tohoto nosného tělesa, u zvlněných útvarů — velikost odpovídající ploché strany, která je vytvořena zvlněním rovné ploché strany desky.

S výhodou jsou nosná tělesa vytvořena žebry, provedenými integrálně s nosným tělesem s distančními na jeho jedné ploše nebo jeho obou plochách. V tomto případě mohou být nosná tělesa zvlášť, jednoduše uspořádána na sobě tím, že distanční žebra dosedají na jedno sousední nosné těleso nebo na více sousedních nosných těles, a sice bud přímo nebo na distanční žebrá sousedních nosných těles. Je však - rovněž možné vyrobit distanční žebra odděleně od nosných těles. V tomto případě se sestavení ; nosných těles- v bioreaktoru - provede ve - formě . střídavého sledu nosných těles a distančních žeber.

Dále je výhodné, když se nosná tělesa spojí dó jednoho svazku a jako navzájem spojený svazek se vloží do bioreaktoru. Toto svazkování se provádí zejména spojením integrálních distančních žeber jednoho uvažovaného nosného tělesa s nosným tělesem sousedícím s tímto uvažovaným nosným tělesem na jedné straně nebo s nosnými tělesy sousedícími s ním na obou stranách. Alternativně je možno toto sestavení provést pokládáním odděleně vyrobených distančních žeber na nosná tělesa, načež následuje vždy položení dalšího sousedního nosného tělesa na distanční žebra, potom položení dalších distančních žeber na volnou stranu posledního nosného tělesa a tak dále. Pro spojení distančních žeber s nosnými tělesy nebo rovněž distančních žeber sousedních nosnýchtěles navzájem je zvlášť výhodné použít lepení nebo svařování.

Je nutno poukázat na to, že distanční žebra mají sice s výhodou tvar podélných pásů, avšak pro funkci distančních žeber a bioreaktoru nezáleží kontinuálně celistvá distanční na tom, jestli se jedná o žebra na každé nosné těleso.

Distanční žebra totiž mohou být například opatřena v odstupech uspořádanými otvory nebo mohou sestávat z řady v odstupech uspořádaných distančních elementů. Distanční žebra mohou být provedena jako masívní nebo jako porézní. Nemusí nutně, avšak mohou, sestávat ze stejného^-materiálu^-jctko—nosná-^tě-lesa.S výhodou sestávají nosná tělesa zejména Z plastových částic spojených účinkem tepla. Zvlášť výhodné jsou částice polyethylenu, přičemž však jsou vhodné i jiné plasty. S výhodou obsahují nosná tělesa navíc částice s jemnými póry, takže může vzniknout například celkové provedení nosných těles s hrubými póry, například mezi plastovými částicemi, a s menšími, jemnými póry uvnitř zmíněných částic. Mikroorganismy se potom usídlují nejen v hrubších pórech, nýbrž i v jemných pórech. Vhodnými částicemi s jemnými póry jsou částice z drceného keramzitu, aktivního uhlí nebo i jiných organických látek. Důležité je, aby nosná tělesa byla průchozí pro čištěnou tekutinu celkově, tedy i v částicích s jemnými póry. Nosná tělesa jsou tedy útvary s otevřenými póry, obsahujícími popřípadě i částice s jemnými póry, prostupnými pro tekutinu.

Nosná tělesa mohou kromě toho obsahovat ještě přísady, přičemž příkladem takové přísady, která má katalytický účinek na životní pochody mikroorganismů, je nikl.

Uvedené úkoly dále splňuje nosné těleso pro bioreaktory s pevným ložem k čištění tekutin pomocí mikroorganismů, přičemž nosné těleso je plochým útvarem s menší tloušťkou ve srovnání se svou plochou, který má porézní strukturu s póry, kterými může procházet tekutina, a které mohou osídlovat mikroorganismy, a je vytvořeno z plastových částic spojených účinkem tepla, podle vynálezu, jehož podstatou je, že nosné těleso je opatřeno distančními žebry vytvořenými integrálně s jeho plastovým materiálem pro definování odstupu od sousedního nosného tělesa.

- __ „ Výše uvedené skutečnosti-- a - výhodná provedení , platí analogicky i pro nosná tělesa podle vynálezu.

Uvedené úkoly dále splňuje způsob výroby nosných těles s porézní strukturou, vhodných pro osídlování mikroorganismy, přičemž tento způsob zahrnuje kroky (a) přípravu plastových částic, (b) přivádění plastových částic do tvářecího prostoru a (c) přívod tepla plastovým částicím obsaženým v tvářecím prostoru, takže plastové částice se spolu navzájem spojí při vytvoření své- -porézní - struktury.------------ -------------------------- ---------------. ,_r.. · Tento způsob výroby podle vyná lezu se může provádět , tak že vznikne plynulý nebo poloplynulý způsob výroby nebo způsob

--výroby-pú“ taktech— jako—na—běž-ící-m—pásu-?------Podle prvního provedení způsobu podle vynálezu je jeho podstatou to, že (d) obsah tvářecího prostoru se unáší pohybem pohyblivých ohraničení tvářecího prostoru ve směru k výstupnímu konci tvářecího prostoru a v průběhu tohoto unášecího pohybu se přívodem tepla spojuje do porézní struktury nosných těles.

Když je tvářecí prostor a způsob výroby proveden tak, že se vytváří plynulý provazec materiálu nosných těles_r zejména ohraničením tvářecího prostoru dvěma protilehlými stranami í#nekonečných pásů nebo otočnými válci dostatečně < velkeho průměr, a když se navíc plastové částice do tvářecího prostoru přivádějí plynule nebo kvaziplynule, je uskutečněn plynulý způsob výroby.

Alternativně může být tvářecí prostor ohraničen částmi formy, zejména polovinami formy, které se mohou otevírat a uzavírat, do nichž se, vždy v jejich uzavřeném stavu, přivádějí plastové částice v dávkách. Tato kusová” výroba však nevylučuje to, že po krocích a přerušovaně se vytváří nekonečný provazec materiálu nosných těles. Tento způsob výroby je potom možno označit jako poloplynuTý.

Uvedené úkoly konečně splňuje způsob výroby jednotlivých nosných těles po taktech jako na běžícím pásu, obsahující výše uvedené kroky (a), (b) a (c), podle vynálezu, jehož podstatou je, že (d) tvářecí prostor je ohraničen jednou první a jednou druhou polovinou formy, (e) řada prvních polovin formy je upevněna na prvním dopravníku a řada druhých polovin formy je upevněna na druhém dopravníku, (f) poloviny formy se v uzavřeném stavu pohybují stanovištěm pro přivedení plastových částic a stanovištěm pro přívod tepla těmto plastovým částicím, a (g) poloviny formy se vzhledem k provedení prvního a druhého dopravníku samočinně otevírají a uzavírají.

Aby se prodleva v tvářecím prostoru, která je potřebná pro vzájemné spojení plastových částic účinkem tepla, zkrátila, mohou se plastové částice před přivedením do prostoru předehřát. Pro přívod tepla plastovým obsaženým v tvářecím prostoru existuje řada možností. Podle výhodného provedení se přívod tvářecího částicím technických tepla provádí ohřevem ohraničujících ploch tvářecího prostoru a/nebo mikrovlněním a/nebo tepelným zářením a/nebo přidáváním předehřátých částic s jemnými póry.

Uvedené způsoby výroby podle vynálezu, to znamená i plynulé způsoby výroby, umožňují při vhodném provedení ohraničení tvářecího prostoru zvlášť racionální výrobu nosných těles opatřených distančními žebry provedenými s nimi v jednom kuse. Podle zvlášť výhodného dalšího provedení způsobu podle vynálezu se vyrábějí nosná tělesa s distančními žebry různé výšky, protože podle druhu .čištěné tekutiny a podle druhu mikroorganismů použitých pro čištění se provádějí dráhy proudění různých rozměrů od nosného tělesa k nosnému tělesu. Za tím účelem je zejména výhodné, když jsou díly ohraničující tvářecí prostor vyměnitelné. Další výhodná alternativa spočívá v tom, že díly ohraničující tvářecí prostor se opatří jednou nebo několika drážkami (pro vytváření distančních žeber),

Ί přičemž hloubka distančních žeber diStafiCnimi ZoblTy těchto drážek odpovídá maximální výšce Jestliže mají být vyráběna nosná tělesa s

V % OKU U* f vhodné vložky, které tuto účinnou hloubku drážek zmenší. -—

Způsoby podle vynálezu je možno vyrábět- rovněž mikroporézní nosná tělesa, která obsahují částice s jemnými —--_m-i-]_írOpó_ryj“j-a-k--j4-ž--byTo-rovněž—uvedenO”r~Z-a--trí-m--úěeiem-ge—nutnopouze do plastových částic, které se přivádějí do tvářecího prostoru, přidávat tyto mikroporézní částice, které by měly mít co nejrovnoměrnější tvar.

Pomocí bioreaktoru podle vynálezu, respektive nosných těles podle vynálezu, je možno zpracovat velké množství tekutin.. Jako typické příklady těchto tekutin se uvádí zejména velmi znečištěná-odpadní voda nejrůznějšího původu, zejména organicky znečištěná odpadní voda, například z jatek, pivovarů, mlékáren, tedy všeobecně ze zařízení potravinářského průmyslu. Bioreaktor je s výhodou anaerobně pracujícím bioreaktorem, může však být i anoxicky nebo aerobně pracujícím bioreaktorem. Mohou se použít bud mikroorganismy s anabolickým procesem výměny hmoty, to znamená orientované na odbourávání určitých produktů nebo škodlivin, nebo mikroorganismy s katabolickým procesem výměny hmoty, to znamená orientované na tvorbu určitých požadovaných produktů z výměny hmoty, například na výrobu antibiotik, alkoholu atd. Zpracování plynů a kapalin se může vzájemně kombinovat.

Pokud se týká způsobu výroby nosných těles podle vynálezu, je nutno doplnit ještě to, že vyráběná nosná tělesa, respektive vyráběný provazec materiálu nosných těles, se před obvykle chladí, například ofukováním vzduchem.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladech provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje zařízení na čištění odpadní vody s bioreaktorem s pevným ložem, obr. 2a vodorovný řez bioreaktorem z obr. 1, obr. 2b vodorovný řez bioreaktorem pozměněného provedení, obr. 3 v perspektivním pohledu nosné těleso s integrálně provedenými distančními žebry bioreaktoru z obr. 1, obr. 4 ve vodorovném řezu uspořádání dvou nosných těles podle obr. 3, obr. 5 ve vodorovném řezu obměněné provedení nosného tělesa s integrálními distančními žebry, obr. 6 ve vodorovném řezu další obměněné provedení nosného tělesa s integrálními distančními žebry, a sice jako uspořádání několika nosných těles, obr. 7 ve vodorovném řezu uspořádání několika nosných těles s distančními žebry, která jsou provedena odděleně a uspořádána mezi nimi, obr. 8 v perspektivním pohledu svazek sestavený z většího počtu nosných těles, obr. 9 tvářecí prostor zařízení na plynulou výrobu nosných těles, obr. 10 tvářecí prostor dalšího provedení zařízení na plynulou výrobu nosných těles, obr. 11 tvářecí prostor dalšího provedení zařízení na plynulou výrobu nosných těles, obr. 12 schematicky zařízený na poloplynulou výrobu nosných těles, obr. 13 schematicky zařízení na výrobu nosných těles po taktech, obr. 13a pohled ve směru šipky na obr. 13 a obr. 14 v řezu nosné těleso podle vynálezu.

Příklady provedeni vynálezu

Zařízení k biologickému zpracování odpadní vody,

..... znázorněné se svými hlavními částmi na obr. 1,sestává v podstatě z bioreaktoru 2 s pevným ložem, před který je zařazena nádoba 4 s kvaziplynulým .neboli pploplynulým průběhem neutralizace zpracovávané odpadní vody a dále výměník 6 tepla, ——v-němž-se—odpadní—voda—určená-ke—zpracováni„uvádí na teplotu vhodnou pro biologické zpracování.Pomocí čerpadla 8 a trubkového rozváděcího systému 10 se rozvádí odpadní voda rovnoměrně nad dnem 12 bioreaktoru 2 dolů směřujícími proudy v dolní části bioreaktoru 2. Bioreaktor 2. má v podstatě konfiguraci vzpřímeně stojícího válce, přičemž horní uzavírací stěna může být poněkud vyklenutá směrem nahoru. Alternativně může mít bioreaktor 2 čtvercový nebo obdélníkový průřez. Výhodnými materiály na stavbu bioreaktoru 2 jsou ušlechtilá ocel a, zejména při velmi velkém objemu, beton.

Nad trubkovým rozváděcím systémem 10 je v bioreaktoru 2 \ uspořádán větší počet nosných těles 14., jak bude dále ještě podrobněj i popsáno. - Nad nosnými tělesy 14 se v bioreaktoru 2. nachází uklidňovací zóna 16 s prostorem na usazování kalu. Za přepadem 18 vystupuje z bioreaktoru 2 výstupní potrubí 20.. Dále je zde upraveno recirkulační potrubí 22, v němž je zařazeno čerpadlo 24. Tímto recirkulačním potrubím 22 se odvádí odpadní voda z uklidňovací zóny 16 a přivádí do trubkového rozváděcího systému 10. Prostřednictvím recirkulace části odpadní vody, která již prošla uspořádáním nosných těles 14. je možno prodloužit střední dobu setrvání odpadní vody v bioreaktoru 2. Středovým horním potrubím 25 se odvádí vzniklý plynÝ ——

Na obr. 2a je vidět, že nosná tělesa 14 mají konfiguraci rovných svisle uspořádaných desek. Nosná tělesa 14. jsou uspořádána vzájemně rovnoběžně a mají - měřeno ve vodorovném směru - různou šířku, aby byl vnitřní prostor bioreaktoru 2' využit pokud možno úplně. Proudění odpadní vody v bioreaktoru 2 probíhá zdola nahoru podél plochých stran deskových nosných těles 14., a sice vždy prostory 26 mezi dvěma sousedními nosnými tělesy 14. Alternativně by mohlo být provedeno proudění odpadní vody v bioreaktoru 2 shora dolů. Nosná tělesa 14 nemusí být tak široká jako bioreaktoru 2, nýbrž mohla by být dále rozdělena vždy na několik nosných těles uspořádaných vedle sebe.

U varianty znázorněné na obr. 2b tvoří vždy několik rovnoběžných nosných těles 14 svazek, který má v průřezu tvar trojúhelníku. Několik takových svazků nosných těles 14 se uspořádá v bioreaktoru 2 vedle sebe po obvodu, takže vznikne konfigurace s mnohoúhelníkovým průřezem, blížící se téměř tvaru kruhu, přičemž nosná tělesa 14 jsou uspořádána vždy tangeňciálně.

Na obr. 3 je v perspektivním pohledu znázorněno podrobněji provedení nosného tělesa 14. Na jedné ploché straně 18 nosného tělesa 14 jsou upravena integrálně vytvořená vyčnívající distanční žebra 28. Tato distanční žebra 28 jsou uspořádána svisle, když je nosné těleso 14 vloženo do bioreaktoru 2. Koncové plochy 30 všech distančních žeber 28 leží ve společné rovině. Na protilehlé ploché straně 32 není nosné těleso 14 opatřeno žádnými distančními žebry 28, nýbrž je provedeno souvisle rovné.

Na obr. 4 je znázorněno sestavení nosných těles 14 z obr. 3 rovnoběžně vedle sebe, čímž vznikne uspořádání sestávající z většího počtu nosných těles 14.. Koncové plochy 30 distančních žeber 28 prvního nosného tělesa 14, které je na obr. 4 znázorněno nahoře, dosednou na plochou stranu 3 2 druhého nosného tělesa 14, které je na obr. 4 znázorněno dole, a na takto vzniklých dotykových plochách 34 se provede pevné spojení dvou sousedních nosných těles 14., s výhodou lepením nebo svařením. Uspořádání pokračuje postupně analogicky na obr. 4 směrem dolů, dokud není vytvořen svazek sestávající

- například z 10 až 100 navzájem spojených nosných těles 14.

Je zřejmé, že .šířka nosných těles 14. měřená na obr. 4 ve vodorovném směru, se může měnit, aby se celkový tvar svazku

-př-i-způsob-i-1—například—-v-álco-v.ému—.tvaru^bioreaktoru_2, jak je______ znázorněno na obr. 2a a 2b. V bioreaktoru 2 se uspořádá vedle sebe větší počet takových svazků podle obr. 4. Dále je zřejmé, že délka nosných těles 14 se vždy zvolí tak, aby se přizpůsobila výšce bioreaktoru 2.

Dráhy 36 proudění, které mají v podstatě obdélníkový průřez, jsou ohraničeny vždy na dvou protilehlých stranách distančními žebry 28 a na dvou dalších protilehlých stranách plošnými částmi 19 a plochými stranami 32 nosných těles 14. Je nutno poukázat na to, že distanční žebra 28 nemusí mít nutně souvislé provedení tvaru lišty, jak je znázorněno na. obr. 3. Určitá dílčí příčná proudění z jedné dráhy 36 proudění do

-----------druhé- dráhy 36 proudění nepůsobírušivě. Z .hlediska funkce___________ záleží v první řadě pouze na tom, aby nosná tělesa 14. byla umístěna pomocí distančních žeber 28 stabilně a ve vzájemných odstupech.

Na obr. 5 je znázorněna varianta, u níž jsou nosná tělesa 14 opatřena integrálními distančními žebry 28 na svých obou plochých stranách. Při přiložení dalšího nosného tělesa 14. vždy dosednou distanční žebra 28 na příslušná distanční žebra 28.

_Ma nhr. 6 je znázorněn další příklad geometrie nosných těles 14 z většího počtu možných variant. Je znázorněna varianta, která může být označena jako zvlněná deska, přičemž zakřivené části přibližně tvaru půlkruhu jsou uspořádány v řadě za sebou. I v tomto případě jsou na obou velkoplošných stranách nosných těles 14 vytvořena integrálně distanční žebra 28. Sousední nosná tělesa 14 jsou k sobě přiložena vždy zrcadlově symetricky. Tímto způsobem vzniknou dráhy .36 proudění dvou geometrických tvarů, totiž v podstatě kruhového tvaru a v podstatě čtvercového tvaru s ohraničujícími stěnami zaoblenými dovnitř.

Na obr. 7 je znázorněna varianta, u níž nejsou distanční žebra 28 vytvořena integrálně na deskových nosných tělesech 14. nýbrž jsou provedena ve formě oddělených elementů ve tvaru pásů či lišt. Distanční žebra 28 jsou vždy spojena s oběma sousedními nosnými tělesy 14, například lepením nebo svařením, takže celkově vznikne svazek provedení analogického -s provedením podleobr. 4.

Z obr. 8 vyplývá, jakým způsobem je svazek 38 sestavený s nosných těles 14 umístěn v určitém druhu rámu 40. Tento rám 40 sestává v podstatě ze čtyř svislých úhelníkových profilů 42 uspořádaných v rozích svazku 38. Tyto úhelníkové profily 42 jsou nahoře a dole navzájem spolu spojeny vždy čtyřmi spojovacími tyčemi 44.· V tomto celém uspořádání se svazek 38 instaluje v bioreaktoru 2, v němž například rám 40 dosedá na dno bioreaktoru 2. U relativně vysokých bioreaktoru 2 je možno nad sebou uspořádat několik takových svazků 38 nosných těles 14. Obvyklá výška svazku 38 je v rozmezí od 1 do 2 m. Vodorovná výměra se může pohybovat například v rozmezí od 0,5 do 2 m².

Nosná tělesa 14 sestávají s výhodou z plastových částic, například z částic z polyethylenu střední hustoty, které jsou navzájem spojeny účinkem tepla. Plastové částice mají obvykle velikost, která se pohybuje zejména v rozmezí od 200 do 3000 μιη, přičemž převážná část částic má velikost v rozmezí od 630 do 1600 μιη. Kromě toho obsahuje nosné těleso 14 částice drceného keramzitu, které jsou mikroporézní. Velikost pórů mezi plastovými částicemi leží v rozmezí od 0,1 do 5000 μιη, velikost v rozmezí od 100 do

M. ΛΙΙΙΛ pr XUtílUZi picvaóiia

500 μιη. Póry v keramzitovýchčásticích jsou v průměru zřetelně menší.

vždy dvěma uspořádání

Na obr. 9 je znázorněn možný plynulý způsob výroby ~ prova z ce—46-—z—po-rézní-ho-nateriá-lu—nosných—těXes—14-^-J-só.u—Z.de. uspořádány dva nekonečné kovové pásy 48, které jsou vedeny válci 50 uspořádanými v odstupu. Uprostřed tohoto probíhají oba nekonečné kovové pásy 48 téměř navzájem rovnoběžně, přičemž však dole na obr. 9 mezi válci 50 s poněkud menším odstupem než nahoře na obr. 9 mezi oběma horními válci 50. Shora se do - zhruba vyjádřeno - trychtýřového prostoru mezi oběma nekonečnými kovovými pásy 48, které jsou zde vedeny kolem horních válců 50, přivádí surovina, totiž plastové částice a drcené keramzitové částice. Nekonečné kovové pásy jsou vyhřívány a délka kontaktu plastového materiálu s oběma nekonečnými kovovými; pásy 48 stejně jako rychlost pohybu obou nekonečných kovových; pásů 48 jsou upraveny tak, že doba průchodu postačí, aby se povrch plastových částic účinkem zvýšené teploty stal lepivým a částice se spolu spojily. Za tím účelem je vhodné teplotní rozmezí od 160 do 190 °C. Při výstupu z páru nekonečných kovových pásů 48 se provazec 46 ochlazuje. Provazec 46 se dále příčně rozřezává na jednotlivá nosná tělesa 14.

Na obr. 10 je znázorněna varianta, u níž jsou oba nekonečné kovové pásy 48 nahrazeny párem válců 54.· Průběh zpracování je v zásadě stejný, jak je popsáno výše.

-Na—obr.—11—j-e-znázorněn příklad provedeni varianty podobné provedení podle obr. 10, přičemž v tomto případě je každý z obou válců 54 vratným válcem vodorovně vedeného nekonečného dopravního pásu 55 z kovu. Plastové částice se přivádějí po nekonečných dopravních pásech 55 do tvářecího prostoru 52 mezi oběma válci 54. Shora padají do tvářecí štěrbiny z násypky 57 drcené keramzitové částice. Tyto’ keramzitové částice jsou předehřátý například na více než 200 °C a vnášejí do tvářecího prostoru 52 tolik tepla, že zde dochází ke vzájemnému spojování plastových částic, mezi něž jsou začleněny keramzitové částice.

Na obr. 12 je znázorněn způsob výroby, který z hlediska vytváření provazce 46 probíhá v krocích. Místo páru nekonečných kovových pásů 4.8, respektive válců 54., je zde upravena forma 56 sestávající ze dvou polovin 58 a 60. Když jsou obě poloviny 58, 60 formy 56 uzavřeny, přivádí se do tvářecího prostoru v nich vytvořeného shora surovina. Po přivedení suroviny se mohou obě poloviny 58, 60 poněkud přemístit ještě více k sobě, čímž se působí na obsah uvnitř nich tlakem. V této době se vytvářený provazec 46 nepohybuje. Do obsahu formy 56 se přivádí teplo pro vzájemné spojení plastových částic. Potom se obě poloviny 58, 60 formy 56 snadno otevřou a vytvořený provazec 46 se odvede směrem dolů v délce, která v podstatě odpovídá výšce formy 56. Forma 56 se potom opět uzavře a celý postup se opakuje.

Na obr. 13 je znázorněn způsob výroby, kterým se nevyrábí plynulý provazec 46 z materiálu nosných těles 14, nýbrž se zde provádí výroba řady jednotlivých nosných těles 14. po taktech. Levé poloviny 58, které jsou analogické s levými polovinami 58 forem 56 na obr. 12, jsou upevněny v radě na dvou dopravnících, vždy ve formě páru nekonečných dopravních_ řetězů. Dolní konce na obr. 13 levých polovin 58 jsou upevněny na páru dopravních řetězů vedených dolními řetězovými koly 62, zatímco na obr. 13 horní konce na obr. 13 levých polovin 58 jsou upevněny na dalším páru řetězů, které jsou vedeny horními řetězovými koly 64. Na straně zařízení, která je na obr. 13 pravo*u stranou, je provedeno zrcadlově stejné

V důsledku této z jedné levé

7~* a o λ o π σοη i

V X (JM A. X. Arf *— A * vytvoření pro pravé poloviny 60. uzavírá vždy jeden pár sestavený

-i Τ λττί mr CA ir Fi/^v*n i

J ** ^V *» *-* * -¹·^{1 4} jf ^v * Al^X i»X konstrukce se poloviny 58 a g V12rO\^rX*^S £θ přitom plní shora. Nekonečné řetězy spolu s polovinami 58, 60 . se pohybují plynule směrem dolů na obr. 13 a procházejí ohřívacím stanovištěm 66.. a potom . chladicím stanovištěm 68. Dále dole se obě poloviny 58., 60 od sebe oddálí, takže hotové — —-nosné-tě-leso—1-4—může-bý-t-vyjmuto —T-en-t©--z-působ—v-ý-roby—může—býtproveden i po krocích, takže jednotlivé formy 56 se vždy zastaví ve stanovišti pro naplnění surovinou, v ohřívacím stanovišti 66, v chladicím stanovišti 68 a ve stanovišti pro vyjímání hotových nosných těles 14. Ve stanovišti pro přívod materiálu neboli suroviny se může forma 56 pro zhutnění obsahu uvést do vibrace.

Je zřejmé, že u.příkladů provedení podle obr. 9, 10 a 11 je tvářecí prostor 52 bočně, to jest vždy před a za rovinou obrázku, uzavřen. Jsou zde umístěny například desky, mezi nimiž nekonečné kovové pásy 48 nebo válce 54 procházejí s velmi malou boční vůlí.

Jak již bylo několikrát uvedeno, musí mít plastové částice, které se mají vzájemně spojit účinkem tepla, ve tvářecím prostoru 52 za tím účelem vhodnou teplotu, která se v případě polyethylenových částic pohybuje v teplotním rozmezí od 160 do 190 °C. Nejvýhodnějšími možnostmi dosahování těchto teplot ve tvářecím prostoru 52 jsou jednotlivě nebo v kombinaci:

- ohřev alespoň části ohraničují tvářecí prostor ohraničujících ploch, které 52, tedy například ohřev nekonečných kovových pásů 48 nebo válců 54, částic; předehřívání keramzitových částic je zvlášt účinné, protože tyto keramzitové částice mohou být před přidáním do plastových částic předehřátý na vyšší teplotu a mají relativně vysokou tepelnou kapacitu,

- jiný přívod tepla do obsahu ve tvářecím prostoru 52, s výhodou vefukováním teplého vzduchu, ohřevem prostřednictvím mikrovlnění a podobně; u příkladů provedení podle obr. 9, 10 a 11 může být poslední způsob ohřevu prováděn například ve směru kolmém k rovině obrázků.

Výhodný hmotnostní poměr mezi plastovými částicemi a částicemi s jemnými póry se pohybuje od 10 do 65 % hmot., zejména od 30 do 55 % hmot. plastových částic, zbytek jsou částice s jemnými póry.

Na obr. 14 je znázorněno rozložení plastových částic 70 a částic 72 s jemnými póry v hotovém nosném tělese 14.

Jak již bylo uvedeno, je možno prostřednictvím bioreaktoru 2. podle vynálezu zpracovávat buď kapaliny nebo kapaliny za přítomnosti plynů. V obou případech je hlavní proudění zpracovávané kapaliny nebo zpracovávaného plynu provedeno s výhodou zdola nahoru nebo shora dolů. V bioreaktoru 2 je však možno současně zpracovávat jak kapalinu, tak i plyn. Kapalina i plyn přitom mohou proudit buď v souproudu nebo v protiproudu. Podle obr. 1 je možno si nej snadněji představit, že navíc k trubkovému rozváděcímu systému 10 může být v dolní části bioreaktoru 2 upraven i rozváděči systém plynu. Odpadní voda a plyn proudí v souproudu směrem nahoru. Jedná se současně o příklad aerobního zpracování odpadní vody.

Rovněž pomocí plynulých způsobů podle obr. 9, 10 a 11 je možno bez problémů vyrábět nosná tělesa 14 s integrálními distančními žebry 28 tím, že například nekonečné kovové pásy 48 nebo válce 54 se opatří příslušnými vybráními či drážkami v podélném, respektive obvodovém, směru.

Claims

1. Bioreaktor (2) s pevným ložem k čištěni tekutin pomocí mikroorganismů , který obsahuje větší - počet nosných těles (14) pro mikroorganismy a dráhy proudění pro tekutinu podél nosných těles - (14 ) , přičemž nosná tělesa (14) jsou plochými útvary · -= -- s menší tloušťkou ve srovnání s plochou nosného tělesa (14),

-mají— porézní-—strukturu—‘s—poryv——-kterými-—může-’—procházet——“--tekutina, a které mohou osídlovat mikroorganismy, a jsou ·' ' vytvořena z plastových částic (70) spojených účinkem tepla, vyznačující se tím, že nosná tělesa (14) jsou uspořádána v odstupu od sebe pomocí distančních žeber (28), čímž jsou definovány dráhy (36) proudění mezi nosnými tělesy (14), přičemž distanční žebra (28) jsou vytvořena integrálně s plastovým materiálem vždy přiřazeného nosného tělesa (14).

2. Bioreaktor s pevným ložem podle nároku 1, v y z n a čující se tím, že několik nosných těles (14) je vzájemným spojením prostřednictvím distančních žeber (28) spojeno do svazku (38), zejména lepením nebo svařením.

3. Bioreaktor s pevným ložem podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že nosná tělesa (14) mají vždy v podstatě tvar rovné desky s integrálními distančními žebry (28) .

4. Bioreaktor s pevným ložem podle alespoň jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že nosná tělesa (14) obsahují částice (72) s jemnými póry.

5. Nosné těleso (14) pro bioreaktory (2) s pevným ložem lí—šištění^tekufeiR—pomocí—m-i-k-roGrga-n-i&mů-,—p-ř-iěemž—FrO-sná—feš-leso(14) je plochým útvarem s menší tloušťkou ve srovnání se svou plochou, který má porézní strukturu s póry, kterými může procházet tekutina, a které mohou osídlovat mikroorganismy, a je vytvořeno z plastových částic (70) spojených účinkem tepla, vyznačující se tím, že nosné těleso (14) je opatřeno distančními žebry (28) vytvořenými integrálně s jeho plastovým materiálem pro definování odstupu od sousedního nosného tělesa (14).

6. Nosné těleso podle nároku 5, vyznačuj ící se t í m, že má v podstatě tvar rovné desky s distančními žebry (28), která z ní vyčnívají.

7. Nosné těleso podle nároku 5 nebo 6, vyznačuj íc ϊ se tím, že obsahuje částice (72) s jemnými póry.

8. Způsob výroby nosných těles (14) s porézní strukturou, yz vhodných pro osídlování mikroorganismy, přičemž tento způsob zahrnuje kroky (a) přípravu plastových částic (70), (b) . přivádění plastových částic (70) do tvářecího prostoru (52) a (c) přívod tepla plastovým částicím (70) obsaženým v tvářecím prostoru (52), takže plastové částice (70) se spolu : navzájem spojí při vytvoření své porézní struktury, vyznačující se tím, že (d) obsah tvářecího prostoru (52) se unáší pohybem pohyblivých ohraničení (48, 54) tvářecího prostoru (52) ve směru k výstupnímu konci tvářecího prostoru (52) a v průběhu tohoto unášecího pohybu se přívodem tepla spojuje do porézní struktury nosných těles (14).

9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že tvářecí prostor (52) je na dvou protilehlých stranách ohraničen nekonečným obíhajícím pásem (48).

10. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že tvářecí prostor (52) je na dvou protilehlých stranách ohraničen válci (54).

Způsob podle alespOn jednoho & jictroku o az ur značující se tím,že plastové částice (70) se přivádějí do tvářecího prostoru (52) plynule.

12. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 8 až 11, v y -,_Z—n-a—č--u--j~l·-c-í-s-e——t— í—m-7 — že-plastové—část±ce“~(-7Oj”se před přívodem do tvářecího prostoru (52) předehřívají.

13. Způsob výroby nosných těles (

14) s porézní strukturou, vhodných pro osídlování mikroorganismy, přičemž tento způsob zahrnuje kroky (a) přípravu plastových částic (70), (b) přivádění .plastových částic (70) do tvářecího prostoru (58, 60) a (c) přívod tepla plastovým částicím (70) obsaženým v tvářecím prostoru (58, 60), takže plastové částice (70) se spolu navzájem spojí při vytvoření své porézní struktury, vyznačující se tím, že

----- —------- (d) tvářecí prostor je ohraničen jednou první polovinou (58) formy (56) a jednou druhou polovinou (60) formy (56), (e) řada prvních polovin (58) formy (56) je upevněna na prvním dopravníku a řada druhých polovin (60) formy (56) je upevněna na druhém dopravníku, (f) poloviny (58, 60) formy (56) se v uzavřeném stavu pohybují stanovištěm pro přívod plastových částic (70) a stanovištěm (66) pro přívod tepla do plastových částic (70) a (g) poloviny (58, 60) formy (56) se vzhledem k provedení prvního a druhého dopravníku samočinně otevírají a uzavírají.

-14_—Způsob—podle—alespoň—jednoho—z—nároků—8—a-ž—1-3 , v -y— značující se tím, že tvářecí prostor (52, 58, 60) je vytvořen tak, že nosná tělesa (14) se vyrábějí s distančními žebry (28) vytvořenými na nich v jednom kuse.

15. Způsob podle nároku 14,vyznačující se tím, že ohraničení tvářecího prostoru (52, 58, 60) jsou vyměnitelná nebo podle potřeby opatřena vložkami pro výrobu nosných těles (14) s distančními žebry (28) různé výšky.

16. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 8 až 15, v*y značující se tím, že k plastovým částicím (70) se přidávají částice (72) s jemnými póry.

17. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 8 až 16, v y značující se tím, že do plastových částic (70) obsažených v tvářecím prostoru (52, 58, . 60) se přivádí teplo ohřevem ohraničujících ploch tvářecího prostoru (52, 58, 60) a/nebo mikrovlněním a/nebo tepelným zářením a/nebo přidáváním předehřátých částic (72) s jemnými póry.