CZ278397A3 - Zařízení ke zneškodňování kalu z čištění vod - Google Patents

Abstract

Zařízení ke zneškodňování kalu z čištění vod a podobných kalů je tvořeno alespoň jednou nádrží s vodotěsným dnem /1/, v němž na filtrační vrstvě /4/ rostou rostliny vyvíjející internodla. Nad filtrační vrstvou /4/ je upraven alespoň jeden přívod kalu a ve dnu /1 / nádrže alespoň jeden odtok filtrátu. Kolem odtokového otvoru /10/ pro odtok filtrátu je uspořádána šachtová věž /8/ vystupující z filtrační vrstvy /4/ nad stav /S/ naplnění kalu v nádrži.

Description

Vynález se týká zařízení ke zneškodňování kalu z pištění vod a podobných kalů, s alespoň jednou nádrží s vodotěsnýng dnem, v němž na filtrační vrstvě rostou rostliny vyvíjející internodia, přičemž nad filtrační vrstvou je upraven alespoň jeden přívod kalu a ve dnu nádrže alespoň jeden odtok filtrátu.

Dosavadní stav techniky

Takové zařízení je známé ze spisu DE 43 30 422. Kal se přitom filtruje filtrační vrstvou a tím se zbavuje vody. Zbylý usazený kal se rákosem, který roste na filtrační vrstvě, mění v zem. Rákos má totiž internodia, to znamená části mezi dvěma kolínky svého stonku, na nichž se tvoří vodorovné a svislé výhonky a kořeny. To znamená, že rákos může při zvyšující se výšce usazeného kalu dále růst. Tím po léta vytváří vhodné životní prostředí pro organismy a malé živočichy. To znamená, že je zásobuje kyslíkem a poskytuje jim ochranu před škodlivými vlivy. Tímto způsobem vznikne na filtrační vrstvě prostředí bohaté na kyslík, srovnatelné s hromadou kompostu, které způsobí přeměnu kalové usazeniny na zem.

Takové zařízení je v provozu často po celá desetiletí. Přitom se však ukázalo, že s časem se stává odtok filtrátu stále více nekontrolovatelným.

Úkolem vynálezu proto je zajistit u takového zařízení po celá léta dokonalý odtok filtrátu.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje zařízení ke zneškodňování kalu z čištění vod a podobných kalů, s alespoň jednou nádrží s vodotěsným dnem, v němž na filtrační vrstvě rostou rostliny vyvíjející internodia, přičemž nad filtrační vrstvou je upraven alespoň jeden přívod kalu a ve dnu nádrže alespoň jeden odtok filtrátu, podle vynálezu, jeho podstatou je, že kolem otvoru odtoku filtrátu je uspořádána šachta vystupující z filtrační vrstvy nad stav naplnění kalu v nádrži.

Ve vedlejších patentových nárocích jsou uvedena výhodná provedení zařízení podle vynálezu.

Podle vynálezu je tedy kolem každého odtokového otvoru ve dnu nádrže vybudována šachtová věž, která je alespoň tak vysoká, jako stav naplnění kalu, který je v nádrži zneškodňován.

Rostliny na filtrační vrstvě se snaží svými kořeny prorůst do dutých prostorů, zejména do odtokových otvorů. Odtok filtrátu, který se u známých zařízení stává s časem nekontrolovatelným, je tudíž ovlivňován zarůstáním odtokových trubek.

Podle vynálezu je rákos, který zarůstá do otvorů odtoků, přístupný vytvořenou šachtou, to znamená, že může být shora odříznut, čímž se odtokový otvor uvolní. Aby bylo možno za tím účelem do odtokového otvoru lépe nahlédnout, není s výhodou v oblasti odtokového otvoru uvnitř šachty upravena žádná filtrační vrstva.

Šachta může být uspořádána na okraji nádrže, tedy například jako konstrukce podobná stavidlu u rybníka, vystupující z okraje nádrže směrem do nádrže.

Když je šachta uspořádána v odstupu od okraje nádrže, tvoří v nádrži v podstatě věž.

Šachta může být provedena z betonu, oceli, plastu nebo jiného materiálu. Může mít průřez obdélníkový, kruhový nebo i jiného tvaru. V případě, že šachta je vytvořena jako věž, může být tvořena například betonovou rourou, sestavenou například z několika na sobě posazených betonových skruží.

Šachtová věž, nebo šachtové věže, v případě, že v nádrži je provedeno více odtokových otvorů, může tvořit podpěru pro obslužnou lávku, z níž je možno šachtami provádět kontrolu a údržbu zařízení, zejména i čištění odtokových otvorů. Dále může šachtová věž, nebo šachtové věže, tvořit podpěru pro přívodní potrubí kalu do nádrže.

Každá šachtová věž je s výhodou na dolním konci své stěny opatřena základem vystupujícím směrem ven, který je uspořádán na filtrační vrstvě, to znamená v odstupu od vodotěsného dna nádrže. Tímto základem může být například deska, která spočívá ve filtrační vrstvě nebo na ní.

Přívod kalu je s výhodou proveden na šachtových věžích. Přívody kalu jsou za tím účelem uspořádány tak, že ústí směrem k základu na dolním konci šachtové věže. Tím se zabrání tomu, že filtrační vrstva není u přívodu kalu vytékajícím kalem odnášena.

Šachtou je zároveň filtrační vrstva ve spojení s okolním vzduchem. To způsobuje provzdušňování filtrační vrstvy a tudíž provzdušňování vrstvy usazeného kalu zespoda. Tím se potlačí anaerobní tvoření plynů a urychlí hnilobný proces kalu, který jej mění na zem.

Pro přídavné provzdušňování filtrační vrstvy mohou být dále upravena trativodní neboli drenážní potrubí, která vystupují z odtokového otvoru do filtrační vrstvy. Drenážní potrubí může být tvořeno například perforovanou plastovou trubkou.

Každé drenážní potrubí je s výhodou na svém konci odvráceném od odtokového otvoru opatřeno prodlužovací částí, která vystupuje z filtrační vrstvy nad stav naplnění kalu v nádrži. Tato prodlužovací část může být uspořádána například na okraji nádrže. Na konci vyčnívajícím z kalu je prodlužovací část otevřená, aby mohl dovnitř proudit vzduch. Naproti tomu je prodlužovací část směrem k drenážnímu potrubí ve filtrační vrstvě nepropustná, aby do drenážního potrubí nemohl vnikat žádný kal.

Zařízení podle vynálezu je v první řadě určeno ke zneškodňování komunálních a průmyslových odpadů z čištění vod, to znamená k jejich odvodňování a přeměně v zem. Podstatnou výhodou zařízení podle vynálezu je, že ke zneškodňování kalu nepotřebuje žádnou přídavnou energii.

Místo kalu z čištění vod mohou být zařízením podle vynálezu zneškodňovány jakékoli jiné kaly s minerálními a organickými podíly, zejména kaly s obsahem pevných látek od 0,2 % do 15 %, zejména od 1 % do 5 % hmotnostních, přičemž podíly organických pevných látek, vztaženo na celkových obsah pevných látek v kalu, by měly činit alespoň 5 % hmotnostních, zejména alespoň 15 % hmotnostních. K těm kalům, které se zařízením podle vynálezu odvodňují a přeměňují na zem, patří zejména rovněž obsah vícekomorových a sběrných jam domácností bez přípojky na čištění komunálních odpadních vod.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje příčný řez částí nádrže zařízení podle vynálezu a obr. 2 ve zvětšeném měřítku šachtovou věž v nádrži podle obr. 1.

Příklady provedení vynálezu

Nádrž je na dnu 1 s porostem opatřena vodotěsnou fólií 2, přičemž mezi dnem 1 a vodotěsnou fólií 2 může být uspořádána ještě další neznázorněná jemná vrstva z písku, určená pro ochranu vodotěsné fólie 2. Vodotěsná fólie 2 se rozkládá ode dna 1 přes šikmou vnitřní stěnu 3. a k hornímu okraji nádrže. Na vodotěsné fólii 2 je uspořádána filtrační vrstva 4. Tato filtrační vrstva 4 může sestávat z různých zrnitých materiálů, nerozpustných ve vodě, například z hrubého písku neboli štěrčíku, z písku nebo podobného kamenitého materiálu. Filtrační vrstva 4 je porostlá rákosem 5 a pokryta usazenou vrstvou 6 kalu.

V nádrži je uspořádána šachtová věž 8, jejíž základ 7 je vytvořena jako deska, jejíž horní strana je uspořádána v jedné rovině s povrchem filtrační vrstvy 4. Stěna 9 šachtové věže 8 vystupuje nad rákos 5 směrem vzhůru a zasahuje nad maximální stav S naplnění zařízení, to znamená až do výšky okraje nádrže. Základ 7 spočívá na filtrační vrstvě 4 v odstupu od vodotěsné fólie 2.

V šachtové věži 8 je ve dnu 1 nádrže uspořádán odtokových otvor 10 pro odtok filtrátu, to znamená odtokový otvor 10 odtokové odbočky 11, která je spojena s hlavním odtokovým potrubím 12., položeným pod vodotěsnou fólií 2 ve dnu 1, a rozkládá se napříč po šířce nádrže. V oblasti odtokového otvoru 10 je ve filtrační vrstvě 4 provedeno trychtýřovité vybrání 13, rozšiřující se směrem vzhůru k vnitřní straně šachtové věže 8. Filtrát může proudit ve směru šipky 14 pod základem 7 do odtokové odbočky 11 a hlavního odtokového potrubí 12.

Šachtová věž 8 tvoří současně podpěru obslužné lávky 16 a přívodu kalu. Obvykle je uspořádáno několik takových šachtových věží 8 v řadě za sebou, přičemž obslužná lávka 16 je provedena napříč nádrže. Přívod kalu sestává ze dvou hlavních přívodních potrubí 17, upravených na obou stranách obslužné lávky 16, a z přívodních hrdel 18, směřujících z hlavních přívodních potrubí 17 svisle dolů směrem k základu 7.

Ve filtrační vrstvě 4 vystupuje z trychtýřovitého vybrání 13 v šachtové věži 8 drenážní potrubí 20 až k okraji nádrže. Drenážní potrubí 20 je opatřeno prodlužovací částí 21, která vystupuje z filtrační vrstvy 4 na okraji nádrže nad stav S naplnění a nad rákos 5. Tato prodlužovací část 21 je nepropustná a na svém horní konci otevřená.

Claims (7)

1. a vy o

   PATENTOVÉ NÁROKY / c _V1 . . L 6 7 0 1. 5 Zařízení ke zneškodňování kalu z čištěníOl §X?Od a podobných kalů, s alespoň jednou nádrží s vodotěsným dnem, v němž na filtrační vrstvě rostou rostliny vyú-í ýegífczO

   internodia, přičemž nad filtrační vrstvou je upraven alespoň

   jeden přívod kalu a ve dnu nádrže alespoň ed<a« qí^qR¹—' filtrátu, v y z n a č u j í c í s e tím, že kolem otvoru (10) odtoku filtrátu je uspořádána šachta (8) vystupuj ící

   z filtrační vrstvy (4) nad stav (S) naplnění kalu v nádrži.
2. 2. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že filtrační vrstva (4) je uvnitř šachty (8) v oblasti odtokového otvoru (10) opatřena vybráním (13).
3. 3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačuj ící se tím, že stěna (9) šachty je na svém dolním konci opatřena základem (7), rozkládajícím se směrem ven v odstupu od vodotěsného dna.
4. 4. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že nádrž je opatřena několika odtokovými otvory (10) a popřípadě několika přívody (18) kalu, a šachty (8) kolem odtokových otvorů (10) tvoří podpěry pro přívodní potrubí (17) kalu a/nebo pro obslužnou lávku (16).
5. 5. Zařízení podle nároku 3 nebo 4, vyznačuj ící se t í m, že přívody (18) kalu směřují k základu (7).
6. 6. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že ve filtrační vrstvě (4) je upraveno drenážní potrubí (20), vedoucí do šachty (8).
7. 7. Zařízení podle nároku 6,vyznačující se tím, že drenážní potrubí (20) je na svém konci odvráceném od odtokového otvoru (10) opatřeno prodlužovací částí (21), vystupující z filtrační vrstvy (4) nad stav (S) naplnění kalu v nádrži a opatřené otvorem na svém horním konci vyčnívajícím z kalu.