CZ283487B6

CZ283487B6 - Způsob a zařízení k biologickému zpracování organicky znečištěných odpadních vod a organických odpadů

Info

Publication number: CZ283487B6
Application number: CZ9512A
Authority: CZ
Inventors: Dorit Zitzelsberger; Gerd Ahne; Josef Winter; Karl Bleicher
Original assignee: Protec Partner Für Umwelttechnik Gmbh
Priority date: 1992-08-10
Filing date: 1993-08-09
Publication date: 1998-04-15
Also published as: KR950702943A; DE59304913D1; CA2142010C; EP0654015A1; NO304263B1; GR3022842T3; EP0654015B1; ATE146763T1; BR9306861A; NO945039L; CA2142010A1; AU5013193A; NO945039D0; DK0654015T3; FI950287A; JPH07509651A; ES2097528T3; CZ1295A3; AU667579B2; US5645725A

Abstract

Podstata způsobu spočívá v tom, že se za aerobních podmínek oddělí a odbourají pevné podíly, poté se působí na tekutý podíl anoxidicky a následně aerobně. Tekutý podíl se po aerobním působení neustále recykluje do organicky znečištěných odpadních vod a organických odpadů, ze kterých se za aerobních podmínek oddělí a odbourají pevné podíly. Podstata zařízení spočívá v tom, že sestává z prvního stupně (1) odbourání, ke kterému je připojen druhý stupeň (2) odbourání, ve kterém je umístěna biologicky aktivní nosná struktura (12), ke kterému je připojen třetí stupeň (3) odbourání. Ve třetím stupni (3) odbourání je umístěna biologicky aktivní nosná struktura (15) a výstup třetího stupně (3) odbourání je připojen ke vstupu do prvního stupně (1) odbourání. ŕ

Description

Vynález se týká způsobu a zařízení k biologickému zpracování organicky znečištěných odpadních vod a organických odpadů. Cíl tohoto způsobu spočívá v rozložení organického materiálu objemovou redukcí na nízkomolekulámí materiály, odbourat energeticky chudé vazby, které se mohou předat například do půdy nebo do kanalizace, aniž dojde k zatížení okolí. Odpadní vody z WC například obsahují v podstatě uhlohydráty, uhlíkové polymery, proteiny, aminy, močovinu, amoniak a soli.

Dosavadní stav techniky

Zatímco se uhlohydrátové podíly rozpadají za aerobních podmínek pomocí mikroorganismů na oxid uhličitý a vodu, sloučeniny dusíku se v podstatě odbourají nitrifikačními mikroorganismy na vodu a dusičnany. Tekutina, vznikající při těchto aerobních procesech odbourávání, obsahuje vzhledem ktomu značné množství dusičnanů. Jejich zavedení do řek nebo jezer vede k přehnojení dusičnany s nežádanou řadou jevů, jako je zvýšený nárůst řas. Poněvadž se dusičnany mohou jen obtížně zadržet v půdě a proto se mohou lehce vymýt z povrchových vrstev půdy dešťovou vodou, ohrožují se rozmetáním na místech orby spodní vody.

Je známý způsob, při němž je k dispozici k převedení podstatné části dusičnanů na neškodný elemetámí dusík doplňkový stupeň pomocí denitrifikačních mikroorganismů. Z US patentového spisu 4 210 528 je známý postup, při kterém se odpadní vody z WC vedou společně s v nich obsaženými podíly pevných látek do prvního anaerobního stupně odbourání a následně se zavede aerobní zpracování. Tekutina z aerobního stupně se při tomto postupu filtruje, vede se přes aktivní uhlí a používá se jako vyplachovací voda na WC. Touto cestou dospěje voda, obsahující dusičnany, znovu do anaerobního stupně odbourání a zde jsou k dispozici jako dodavatel kyslíku pro respirační výměnu látek denitrifikační bakterie.

Nevýhoda známého způsobu, případně zařízení, spočívá v tom, že se pevný podíl, který tvoří hlavní podíl odbourávaného organického materiálu, za anoxidických podmínek odbourává výjimečně. Pojmem anoxidický se vyjadřují biózy, v jejichž okolí je k dispozici chemicky vázaný kyslík, například v podobě dusičnanu, avšak žádný uvolněný kyslík. Odbourání nastává za uvedených podmínek mikroorganismy, které kryjí potřebu kyslíku redukcí dusičnanu. Tento postup se obecně označuje jako denitrifikace. Odbourání u tohoto známého postupu závisí na přítomnosti dusičnanu. K dosažení úplného odbourání by musel podíl sloučenin dusíku dosáhnout takových hodnot, které v obvyklých odpadních vodách a především v komunálních odpadních vodách nejsou k dispozici. Následně po spotřebování sloučenin dusíku nastane sulfátová redukce a anaerobní postup odbourání. Vedle stím spojeného vzniku sirovodíku je především nevýhodné, že anaerobní rozkladné procesy probíhají podstatně pomaleji. K dosažení dostatečného odbourání jsou tedy potřebné velmi dlouhé prodlevy nebo velké reakční prostory. Další nevýhoda známých postupů spočívá v tom, že zpětné zavedení tekutiny, obsahující dusičnany, z aerobního stupně do anoxidického je vázáno na použití WC. Delší trvalé nepoužívání WC vede jednak k nedostatku dusičnanů v anoxidickém stupni a k doplnění anaerobního postupu odbourání, jehož koncové produkty jsou plyny, jako methan, sirovodík a merkaptan. Tyto plyny vniknou do okolí a přispívají vedle toho, že jsou silnými dezodoranty, k porušení ozonové vrstvy. Další nevýhoda známého zařízení spočívá v tom, že se musí k umožnění docílení zastupitelného odbourání zmenšovat podíly pevných látek, vedené do anoxidického stupně odbourání. Proto mají známá zařízení míchačku uvnitř, uprostřed, motoricky poháněnou, která potřebuje energii a působí rušivě.

- 1 CZ 283487 B6

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je vytvořit zařízení a způsob biologického zpracování organicky znečištěných 5 odpadních vod a organických odpadů, které nemají nevýhody stavu techniky a jsou vhodná pro mobilní zařízení WC.

Tento úkol se vyřeší znaky význakové části patentového nároku 1. U způsobu podle vynálezu se oddělí podíl pevných látek z odpadní vody, například z WC, nebo organické vlhké odpadky 10 z kuchyně, a v prvním stupni odbourání se rozloží za převážně aerobních podmínek. Tekutý podíl se vede do následujícího druhého stupně odbourání, pracujícího v anoxidických podmínkách. Po podrobení tomuto stupni odbourání se tekutina vede do třetího stupně odbourání, ve kterém se znovu podrobí aerobním podmínkám. Ke zvýšení odbourání jsou podle patentového nároku 2 k dispozici alespoň ve druhém a třetím stupni biologicky aktivní nosné 15 struktury, které slouží jako vhodné prostředí pro mikroorganismy. Tekutina z třetího stupně se vede zpět k udržování nepřetržité recirkulace v prvním stupni.

Výhoda způsobu podle vynálezu spočívá vtom, že pevné látky, vznikající v relativně velkém množství, se odbourají převážně aerobně a tím urychleně a prakticky bez vzniku plynů, jako 20 metan a sirovodík, jak je tomu v případě anaerobních postupů odbourání. Tekutina, obsahující dusičnany a kyslík, neustále vedená zpět z třetího stupně odbourání do prvního stupně odbourání, vnikne na zde existující nahromadění pevných látek a provlhčí je. Tím se na základě obsahu kyslíku v tekutině podpoří aerobní látková výměna v oblastech blízko povrchu nahromadění pevných látek. Tekutina proniká také do povrchových vrstev nahromadění pevných látek. Zde 25 obsažený dusičnan se redukuje na elementární dusík. Touto cestou se potlačí metan a sirovodík, vznikající látkovou výměnou. Tekutina, vracející se zpět do prvního stupně odbourávání, se zde upraví roztokem odpadních produktů, jako je cukr a mastné kyseliny, a podrobí se druhému stupni odbourání. Zde pak probíhá denitrifikace dusičnanů, to znamená denitrifikační mikroorganismy, případně denitrifikanty, odeberou iontu dusičnanu kyslík, potřebný k oxidaci C 30 vazby.

Ve třetím stupni nastává aerobní odbourání uhlíkových vazeb na oxid uhličitý a vodu a rovněž nitrifikace vazeb dusíku, to znamená oxidace na dusičnan. Na základě místního nahromadění se tento zde vznikající dusičnan ve druhém stupni odbourání odbourá znovu na elementární dusík. 35 V konečném výsledku se tedy prakticky veškerý dusík, vázaný v podobě organické sloučeniny, přemění na elementární plynný dusík a vyloučí se z uzavřeného oběhu odbourání.

Další výhoda způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že odbourání pevných látek nastává v separátním stupni obvyklou objemovou redukcí. Tato sama se proto již může odpařit, protože 40 podíl obsahu vody v pevné látce například u rostlinného materiálu činí až 98 %. Odpaření vody se ještě podpoří zvýšenou teplotou v nahromadění pevných látek na základě látkové výměny mikroorganismy. U způsobu podle stavu techniky, u něhož je pevný podíl suspendován v tekuté fázi, to není možné. Další důvod pro silnou objemovou redukci spočívá v tom, že jako konečný produkt aerobního postupu odbourání vzniká oxid uhličitý a voda, přičemž alespoň část vody se 45 rovněž odpaří.

Další výhoda způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že neodbouraná cizí tělesa, například injektovaná přes WC, se mohou zachytit již v prvním stupni, kde prakticky dále neruší. Takováto cizí tělesa mohou totiž u postupu, pracujícího se suspenzí tuhých látek, ucpat filtr a biologicky 50 aktivní nosné struktury. Toto může v extrémním případě vést ke klidovému stavu zařízení. Další výhoda způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že odpad v podobě kalu je oproti způsobům, pracujícím se sespenzí pevných látek v tekuté fázi, značně menší. Zvýšený vznik kalů může vést k zanesení filtrů a nosné struktury a přináší zvýšené náklady na prostoje a na čištění.

-2 CZ 283487 B6

Opatřením podle nároku 3 se zajistí, že mikroorganismy jsou stále k dispozici v dostatečném množství pro stopové prvky. Takové stopové prvky, jako je vápník, magnesium, kobalt, nikl a železo, jsou vyžadovány bakteriemi a podobně k výstavbě vlastních tělesných substancí. Toto opatření přispívá tedy ktomu, že mikroorganismy mají optimální podmínky, což se projevuje vzrůstajícím rozmnožováním a tím odbouráváním. Za druhé mají částice minerálních látek, případně aktivního uhlí, na základě své poréznosti velký vnitřní povrch, který může sloužit jako doplňkové plochy pro vznikající bakterie. Částice aktivního uhlí mají vedle toho další dole uvedené výhody.

Více výhod mají znalosti, uvedené patentovým nárokem 4. Za prvé slouží zásyp z aktivního uhlí jako akumulátor uhlíku. Má totiž vlastnost adsorbovat uhlíkové sloučeniny. Toto má výsledek, že denitrifikanty, přítomné v anoxidickém stupni odbourání, mohou zpětně ovlivňovat zásobník uhlíku a energie. Tento efekt potom zvláště vyniká, když se do systému delší dobu nepřivádí žádný nový organický materiál. Další výhoda zásypu z aktivního uhlí spočívá v tom, že poněkud působí jako regulátor kolísání zatížení. Při silném zatížení je totiž adsorpčně zadržována část oddělených organických sloučenin a zabraňuje vrcholu zatížení v připojeném aerobním třetím stupni odbourání. Probíhají zde dva konkurující procesy s kyslíkem, totiž jednak oxidační odbourání uhlíkových sloučenin, a jednak nitrifikace dusíkových sloučenin. Silné zvýšení koncentrace odbourávaných uhlíkových sloučenin brzdí přirozeně souběžně probíhající nitrifikaci. To vede ke zmenšení koncentrace dusičnanů a k brzdění denitrifikace ve druhém stupni odbourání.

Dále je také výhodné, že zásyp z aktivního uhlí slouží jako biologická nosná struktura, to znamená jako pěstebný materiál pro mikroorganismy. Podle nároku 5 se výhodně kombinují opatření podle patentových nároků 3 a 4.

Poznatky podle patentového nároku 6 zajišťují, že při zpracování odpadních vod z WC nepokračuje doprovodná voda výplachem do systému. Tato by vedla ke zkrácení prodlevy, případně by způsobila, že musí být k dispozici vhodně větší reakční prostor. Dále by se musela k výplachu použít cenná pitná voda.

Filtrace a sterilizace způsobují, že tekutina, odebraná z třetího stupně odbourání a použitá k výplachu WC, případně odevzdaná do prostředí, je v hygienicky bezvadném stavu. Zvláště výhodné možnosti pro sterilizaci jsou uvedeny v patentovém nároku 8. Výhoda zpracování UV zářením spočívá zvláště vtom, že je velmi efektivní, má malou spotřebu energie a je velmi příznivá pro okolí. Je ale také možné použít postupy, jako pasterizace nebo anodická oxidace.

Filtrace a sterilizace se mohou provést Cross-Flow filtrací. Tento způsob je v protikladu ke kontinuálním postupům filtrování, při nichž se musí filtr stále čistit, případně vyměňovat, aje prakticky bez obsluhy. Podle typu použitého membránového filtru se může docílit mikrofiltrace nebo ultrafíltrace. V posledně uvedeném případě se mohou vyfiltrovat z tekutiny, použité k výplachu WC nebo vypouštěné do okolí, dokonce menší mikroorganismy, jako viry.

Poněvadž aktivní uhlí je hydrofobní adsorbent, adsorbuje proto převážně nepolární sloučeniny nebo některé sloučeniny s hydrofobními skupinami, jako tuky, pocházející zfekálií a kuchyňských odpadů, mastné kyseliny a oleje. Tyto sloučeniny se tak koncentrují na povrchu aktivního uhlí, čímž se zde vytváří flóra, specializovaná na odstranění těchto sloučenin. Způsobuje efektivní odbourání těchto sloučenin. Komunální odpady obsahují v protikladu k odpadům z WC a organickým odpadům nemalá množství relativně těžko odbouratelných pracích substancí a konzervačních prostředků, tedy tenzidy a látky, jako chlorované aromáty, formaldehyd, kyselinu benzoovou a kyselinu sorbovou. Také tyto sloučeniny se přednostně adsorbují na aktivním uhlí. Zařazením dalšího aerobního stupně odbourání zásypem aktivního uhlí mezi druhým, anoxidickým, a třetím, aerobním, stupněm odbouráni podle patentových nároků 7, 8 a 19 a 20 se vytvoří prostor odbourání, ve kterém se může vytvořit bióza, specializovaná na odbourání uvedených sloučenin. Adsorpce způsobuje na aktivním uhlí, jak již bylo uvedeno

-3 CZ 283487 B6 výše, koncentraci těžko odbouratelných sloučenin a tím zvyšuje efektivitu odbourání. Další výhoda uvedených opatření spočívá vtom, že se adsorpcí prodlužuje doba pobytu ve stupni odbourání. Toto má pozitivní důsledek na kolonie a množení speciálních mikroorganismů. Uvedené sloučeniny se zadržují v mezizařazeném stupni a odbourají se. Sloučeniny se proto nedostanou, nebo jen v malém množství, do následujícího aerobního stupně. Zde nasazené mikroorganismy tak jsou ochráněny před tenzidy a uhlíkovými látkami. Mezizařazením dalšího stupně odbourání podle patentových nároků 9, 8, 19 a 20 se tedy vytvoří dva aerobní prostory odbourání s rozdílnou flórou, přičemž v mezizařazeném stupni se zadržuje těžko odbouratelné znečištění odpadní vody a speciálními mikroorganismy se odbourá.

V patentovém nároku 9 je uvedeno zařízení, vhodné k provedení způsobu podle vynálezu. Výhodná provedení vyplývají z patentových nároků 10 až 20. V patentovém nároku 10 je uvedeno uspořádání, které je zvláště výhodné, když se zařízení podle vynálezu má vestavět do přístroje s těsným užitným prostorem, například do osobních vagonů nebo do obytných automobilů.

Slinutý materiál z umělé hmoty, uvedený v patentovém nároku 11, lze vyrobit jednoduše a cenově příznivě. Hodí se k tomu také velmi dobře porézní částice z minerálních látek a/nebo z aktivního uhlí, jak je uvedeno v patentovém nároku 16, velmi jednoduše slinutelné. Výhody těchto opatření byly již popsány v předchozím textu.

Patentovým nárokem 13 je zajištěno, že druhý stupeň a zde se nalézající nosná struktura a zásyp z aktivního uhlí je neustále zaplaven tekutinou. Tím se zachovávají přísně anoxidické podmínky.

Patentový nárok 14 se týká provedení filtru, umístěného v prvním stupni odbourání. Zvláště výhodné je, že porézní částice z minerální látky, uložené ve filtru, tvoří deponii pro stopové prvky, na kterých se mohou zachytit mikroorganismy, odbourávající podíl pevných látek. Uložené porézní částice proto mají velký vnitřní povrch a mohou tedy sloužit vedle spékaných částic z umělé hmoty k imobilizaci mikroorganismů. Stejné platí pro částice aktivního uhlí, uložené ve spékaném materiálu.

Ve třetím stupni odbourání jsou podle patentového nároku 15 k zachování dostatečně vysokého obsahu kyslíku v tekutině umístěny prostředky pro dmýchání vzduchu. Vzduch, odváděný ve třetím stupni odbourání z tekutiny, se používá k podpoření aerobního odbourání pevných látek v prvním stupni odbourání. Zvláště efektivní je toto opatření, když je vzduch uvnitř nahromadění pevných látek co možná rovnoměrně rozdělený.

Popis obrázků na výkresech

Vynález je dále blíže objasněn pomocí příkladů provedení, znázorněných na přiložených výkresech. Zde znázorňuje:

obr. 1 provedení zařízení podle vynálezu ve schematickém znázornění, obr. 2 další příklad provedení zařízení podle vynálezu ve schematickém zobrazení, obr. 3 schematický částečný pohled na zařízení podle vynálezu s výhodným provedením biologicky aktivní nosné struktury ve třetím stupni odbourání, obr. 4 příklad provedení s integrovaným WC ve schematickém znázornění, obr. 5 příklad provedení s integrovaným WC a cross-flow filtrací ve schematickém znázornění, obr. 6 příklad provedení podle obr. 4 s doplňkovým aerobním stupněm odbourání, obr. 7 a 8 příklad provedeni podle obr. 6 s alternativním vzájemným uspořádáním stupňů odbourání.

-4CZ 283487 B6

Příklady provedení vynálezu

Jak vyplývá z obr. 1, obsahuje zařízení podle vynálezu celkem tři stupně 1, 2, 3 odbourání, které dohromady tvoří bioreaktor 4. Nahoře umístěný první stupeň 1 odbourání má vstup vnějšího vzduchu aje dimenzován pro aerobní odbourání. Pod ním umístěný druhý stupeň 2 odbourání slouží pro anoxidické odbourání a nejspodnější třetí stupeň 3 odbourání je opět dimenzován pro aerobní odbourání. Mezi prvním a druhým stupni 1, 2 odbourání je horizontálně probíhající dělicí stěna 5. V prvním stupni 1 odbourání je umístěn nahoru otevřený filtrační koš 6, který slouží k oddělení podílu pevných látek z odpadní vody, zavedené do zařízení. Podíl pevných látek se ve filtračním koši 6 usazuje podle typu filtračního koláče 7. Filtrační koš 6 má vertikální boční stěny 8 a dno 9. V jednoduchém příkladném provedení mohou boční stěny 8 a dno 9 sestávat z drátěného pletiva. Je ale také možné alespoň dno 9 vyrobit ze slinutého materiálu z umělé hmoty. Jako umělá hmota přichází do úvahy například polyethylen. Takovýto slinutý materiál obsahuje slinuté částice z umělé hmoty. Přitom vzniká materiál, prostoupený dutými prostory, případně póry. Takovéto materiály se používají v jiných oblastech techniky například jako filtry vzduchu. Další možnost provedení filtračního koše 6 spočívá v tom, že vrstva z uvedeného slinutého materiálu je položena na dnu 9 z drátěného pletiva. Dále je také myslitelné vyrobit celý filtrační koš 6 ze slinutého materiálu z umělé hmoty. Ve slinutém materiálu z umělé hmoty mohou být uloženy částice z minerální látky a/nebo z aktivního uhlí. Takovéto částice jsou porézní a vytváří dodatečné plochy pro mikroorganismy. Proto pracují částice minerálních látek jako deponie pro stopové prvky.

Je také možné na místo jednoho filtračního koše 6 použít dvou navzájem se překrývajících filtračních košů 6. Totéž se může docílit jedním filtračním košem 6, rozděleným na dvě poloviny. Dále je také možné umístit do prvního stupně 1 odbourání vyměnitelný filtrační koš 6. Toto má výhodu, že se při tumusovém čištění zařízení může jednoduše zaměnit vyčištěným filtračním košem 6.

Pod aerobním prvním stupněm 1 odbourání je umístěn druhý stupeň 2 odbourání, ve kterém jsou anoxidické podmínky odbourání. Ve spodní části 10 druhého stupně odbourání 2 je umístěn zásyp 11 ze zrn aktivního uhlí, vytvořený prakticky v celém jejím průřezu jako biologicky aktivní nosný materiál. Ve zbývajícím prostoru druhého stupně 2 odbourání nad zásypem 11 z aktivního uhlí je umístěna vrstva z biologicky aktivní nosné struktury 12, která v podstatě sestává ze spékaného polyethylenu, je v podstatě rovnoběžná se dnem 9 aje vytvořena prakticky v celém průřezu druhého stupně 2 odbourání. V tomto spékaném materiálu jsou uloženy částice z porézní minerální látky, jako je keramzit, struska nebo tufová hornina. Vedle toho mohou být uloženy částice aktivního uhlí. Funkce tohoto filtru a v něm uložených částic bude dále popsána.

Druhý stupeň 2 odbourání je oddělen od pod ním umístěného třetího stupně 3 odbourání druhou dělicí stěnou 13, neprostupnou pro tekutinu. Spojení mezi oběma stupni 2, 3 odbourání je zajištěno průchozí trubkou 14, umístěnou v druhém stupni 2 odbourání a spojenou se třetím stupněm 3 odbourání. Tato průchozí trubka 14 je vytvořena v podstatě po celé výšce druhého stupně 2 odbourání, takže se zde nalézající zásyp 11 z aktivního uhlí a nosná struktura 12 přeplní tekutinou. Ve třetím stupni 3 odbourání jsou umístěny další biologicky aktivní nosné struktury 15. Tyto další nosné struktury 15 jsou vytvořeny v podobě stěn, probíhajících vertikálně, umístěných navzájem rovnoběžně, v podstatě po celé šířce třetího stupně 3 odbourání. Vertikální rozměr další nosné struktury 15 je menší než světlá výška třetího stupně 3 odbourání. Mezi horní čelní stranou další nosné struktury 15 a nosné struktury 13 je tak k dispozici meziprostor, který dovoluje proudění tekutiny. Další nosná struktura 15 sestává ze spékaného polyethylenu, ve kterém je uložena minerální látka a/nebo aktivní uhlí. Na dně 16 třetího stupně 3 odbourání jsou umístěny provětrávací prostředky 17. Tyto mohou byl vytvořeny například v podobě trubek, které jsou umístěny mezi další nosnou strukturou 15 a na své horní straně jsou perforovány. Vzduch, dmýchaný do trubky, vystupuje perforováním z trubky

-5 CZ 283487 B6 a rozpouští se po částech v tekutině. Přebytečný vzduch, shromažďující se pod druhou dělicí stěnou 13, je odváděn neznázoměným otvorem v třetím stupni 3 odbourání.

Ve spodní oblasti boční stěny 18 třetího stupně 3 odbourání, sousedící se dnem 16 třetího stupně 3 odbourání, je k dispozici odtokový otvor 19, který je spojen s recirkulačním vedením 20. Recirkulační vedení 20 je vedeno nahoru do prvního stupně 1 odbourání a zde ústí. K zajištění recirkulačního proudění tekutiny je v recirkulačním vedení 20 umístěno recirkulační čerpadlo 21. Z recirkulačního vedení 20 odbočuje výstupní vedení 22, kterým může tekutina po dosažení stanovené výšky naplnění v třetím stupni 3 odbourání opustit třetí stupeň 3 odbourání. Proto má vnější vedení 22 ventil 23, který je řízen neznázoměným senzorem naplnění v třetím stupni 3 odbourání. Mezi ventilem 23 a výstupním vedením 22 je kromě jiného zařazena hygienická filtrační jednotka 24.

Pomocí příkladu provedení, znázorněného na obr. 1, je objasněna činnost zařízení podle vynálezu:

Odpadní voda, například shromážděná z jednoho nebo více WC, se přivádí neznázoměným přívodním vedením do prvního stupně 1 odbourání. Ve zde umístěném filtračním koši 6 se zadrží pevné podíly z odpadní vody, jako jsou například fekálie, toaletní papír a podobně, čímž s postupující dobou činnosti vznikne nahromaděním pevných látek podle jejich typu filtrační koláč 7. Tekutina, vytékající z prvního stupně 1 odbourání, vstoupí nejprve do drahého stupně 2 odbourání a pak přes průchozí trubku 14 do třetího stupně 3 odbourání. První stupeň 1 odbourání je spojen s okolím, takže je zajištěn přísun vzdušného kyslíku k udržení aerobních podmínek. Jak bude ještě dále uvedeno, může k podpoření aerobního odbourání, zvláště v případech většího množství pevných látek, nastat samočinné provětrávání filtračního koláče 7.

V oblasti blízko povrchu filtračního koláče 7, případně v oblasti, která leží v blízkosti dále popsaného prostředku samočinného provětrávání, jsou aerobní podmínky. Zde v podstatě probíhá oxidační odbourání organických uhlíkových sloučenin a sloučenin dusíku, jako jsou uhlohydráty, tuky a proteiny. Oba postupy lze exemplárně uvést následujícími zjednodušenými

sumárními rovnicemi:
	C₆H,₂O₆ + 6O₂ 6CO₂ + 6H₂O	(I)
amonifikace:
	R-NH₂ + 2 H₂O -» NH4⁺ + R-OH + OH'	(U)
	NH₂-CO-NH₂ + 3 H₂O CO₂ + 2 NHf + 2 OH’	(III)
nitrifikace:
	2 NH4⁺ + 3 O₂ -» 2 NO/ + 2 H₂O + 4 Jf	(IV)
	2 HOJ' + O₂ -» 2 NOj·	(V)

Sumární rovnice IV a V představují procesy, probíhající při nitrifikaci. První reakční krok podle rovnice IV probíhá například nitrosomózou, a drahý reakční krok podle rovnice V například nitridačními bakteriemi.

V hlouběji ležících vrstvách bez přivedeného kyslíku nastává aerobní anoxidické odbourání, které se zjednodušuje například glukózou, jak je uvedeno v následujícím:

C₆H₁₂O₆ -» 3 CO₂ + 3 CH₄ (VI)

C6H_!2O₆ mastné kyseliny, alkoholy, ketony (VII)

-6CZ 283487 B6 denitrifikace:

mastné kyseliny, alkoholy, ketony + NO₃' -> N₂ + CO₂ + H₂O (Vlil)

Dusičnany, měnící se denitrifikací podle rovnice VIII v aerobní zóně filtračního koláče 7 na dusík, mají původ především v tekutině, přiváděné do třetího stupně 3 odbourání recirkulačním vedením 20 z prvního stupně 1 odbourání a zčásti z nitrifikace v aerobní zóně filtračního koláče 7. Na základě přítomnosti dusíku je potlačena podle rovnice VI ve prospěch denitrifikace tvorba methanu.

Ve stupni 2 odstraňování existují anoxidické podmínky. Tekutina v tomto stupni obsahuje v podstatě sloučeniny dusíku a organické sloučeniny uhlíku, které mají zčásti původ z přivedených odpadních vod z WC, zčásti mají původ v procesech odbourání, probíhajících v prvním stupni 1 odbourání. Vzhledem k existujícím anoxidickým podmínkám nastává odbourání dusičnan/nitrid na elementární dusík. Plynný dusík se vede neznázoměnými otvory v druhém stupni 2 odbourání ven. Při denitrifikaci, která se vzhledem k podobnosti s dýcháním kyslíku označuje jako dýchání dusičnanu, slouží ion dusičnanu jako dodavatel kyslíku, případně jako akceptor vodíku. Procesy odbourání, probíhající při dýchání sloučenin, jako mastné kyseliny, alkoholy nebo cukry, lze zjednodušeně uvést v následujících rovnicích:

organické mastné kyseliny, cukry, apod. + NO₃’ -> CO₂ + N₂ + H₂O(IX)

CH₃ - COOH + HNO₃ 2 CO₂ + 1/2 N₂ + H₂O(X)

5CH₃ - CH₂ - COOH + 14 HNO₃ -» 15 CO₂ + 7 N₂ + 22 H₂O(XI)

C₆H₁₂O₆ -> 3 CO₂ + 3 CH₄(XII)

Tvorba methanu je v tomto stupni odbourání krajně malá a prakticky zanedbatelná.

Zásyp 11 z aktivního uhlí, umístěný v druhém stupni 2 odbourání, a nosná struktura 12, nalézající se nad ním, mají více funkcí. Slouží za prvé jako materiál pro pěstování mikroorganismů, to znamená jeho vnější a alespoň částečně vnitřní povrch je po dobu upotřebení potažen bakteriemi. Zásyp 11 z aktivního uhlí má proto ještě funkci uhlíkového tlumiče. Organické uhlíkové produkty odbourání, vyloučené z filtračního koláče 7, případně rozpustné organické sloučeniny, obsažené v přiváděné odpadní vodě, a barvivá z fekálií nebo aromatické nebo alifatické uhlovodíky, jsou adsorpčně zadržovány zásypem 11 aktivního uhlí. Aktivní uhlí má totiž vlastnost adsorbovat nepolární, případně hydrofobní sloučeniny nebo takové sloučeniny s hydrofobními skupinami, těmito sloučeninami se poněkud zaplní. Tím se dosáhnou dva účinky. Za prvé se zabrání, že v případě vrcholů zatížení, to znamená tedy v případě větších množství přiváděné odpadní vody, případně při silně znečištěné odpadní vodě, velmi naroste koncentrace uvedených organických uhlíkových sloučenin ve třetím stupni 3 odbourání. V tomto stupni odbourání totiž probíhají, jak bude ještě později ukázáno, dvě rozdílné konkurující si kyslíkové reakce, totiž oxidační odbourání organických uhlíkových sloučenin a souběžně s tím nitrifikace, probíhající po mineralizaci organických uhlíkových sloučenin. Přirozeně budou přednostně s přibývající koncentrací organických uhlíkových sloučenin probíhat prvně jmenované reakce, zatímco nitrifikace bude vhodně brzděna. Další efekt působení tlumiče spočívá v tom, že v případě déle neprováděného přísunu odpadní vody do prvního stupně odbourání 1 se kompenzuje ochuzení uhlík obsahujících organických sloučenin. Denitrifikanty se tedy mohou šířit zpět na uhlíkové sloučeniny, adsorbované na aktivním uhlí, a tím se zajistí optimální reakce nitrátu na elementární dusík.

Ve třetím stupni 3 odbourání jsou opět aerobní podmínky, které jsou udržovány dmýcháním vzduchu pomocí provětrávacího prostředku 17. Probíhají zde, podobně jako v aerobních

-7CZ 283487 B6 oblastech filtračního koláče 7, dva rozdílné procesy odbourání. Ve vstupní oblasti, to znamená v oblasti v blízkosti zaústění průchozí trubky 14, probíhá oxidační odbourání zbytkového podílu organických sloučenin, existujícího v tekutině. V dalších oblastech, vzdálených od průchozí trubky 14, převažuje naproti tomu nitrifikace. Další nosná struktura 15 ve třetím stupni 3 odbourání slouží jako materiál k pěstování mikroorganismů.

Částice minerálních látek a/nebo aktivního uhlí, uložené v nosných strukturách 12, 15, případně zcela obecně ve spékaném polyethylenu, způsobují, jak bylo dále uvedeno shora, na základě svého vnitřního povrchu zvětšení plochy pro pěstování mikroorganismů. Částice minerální látky slouží proto k zásobování mikroorganismů stopovými prvky.

Na obr. 2 je zobrazen příklad provedení, u kterého se přivádí vzduch, přivedený do třetího stupně 3 odbourání, sběrným vedením 25 do rozvodu 26 vzduchu, umístěného uvnitř filtračního koše 6. Tento rozvod 26 vzduchu může například, jak je schematicky znázorněno na obr. 2, obsahovat perforované trubky 27, které jsou umístěny s roztečí ve filtračním koši 6 a jsou uspořádány ve vertikálním směru. Takto se může aerobně odbourat větší podíl filtračního koláče 7.

Na obr. 3 je zobrazeno další provedení zařízení podle vynálezu, u kterého má každá druhá nosná struktura 15 ve své dolní oblasti blízko dna průchozí otvor 29, a nosná struktura 15, nacházející se mezi dvěma takovýmito nosnými strukturami 15, má menší výšku. Tekutina, proudící z ústí průchozí trubky 14 k průchozímu otvoru 29, je tak nucena proudit cestou, naznačenou šipkou 48. Výhoda tohoto provedení spočívá vtom, že se efektivněji využije biologicky aktivní kontaktní plocha nosné struktury 15.

Na obr. 4 je znázorněno zařízení podle vynálezu s k němu připojeným WC. Toto zařízení se hodí pro zařízení WC ve vozidlech, cestovních automobilech a cestovních vagonech. U tohoto provedení je první stupeň 1 odbourání spojen pomocí přívodního vedení 31 s mísou 30 WC. Výplachová tekutina pro WC se odebírá z třetího stupně 3 odbourání a do zásobní nádržky 33 se přivádí vedením 32 výplachové vody, ze které se může podle potřeby odebrat k výplachu mísy 30 WC.

Mísa 30 WC je spojena ze strany výplachové vody se zásobní nádržkou 33 spojovacím vedením 49. Ve spojovacím vedení 49 je umístěn další ventil 46, který je ovládán například rukou nebo nohou.

Zásobní nádržce 33 je předřazeno hygienizační zařízení 34 a filtr 35. Ve filtru 35 se zachycují jemné pevné částice z tekutiny, odváděné z třetího stupně 3 odbourání. Je také možné vytvořit místo tohoto filtru 35 filtrační jednotku s doplňkovým filtrem z aktivního uhlí, kterým se například mohou absorbovat barviva, rozpuštěná v tekutině. Ke sterilizování tekutiny v hygienizačním zařízení 34 se mohou použít různá opatření. Jako zvláště výhodné se uvádí UV záření, poněvadž pracuje spolehlivě a vedle toho má relativně nízkou spotřebu energie. K dopravě tekutiny z třetího stupně 3 odbourání do zásobní nádržky 33 je ve vedení 32 výplachové vody umístěno čerpadlo 36. V zásobní nádržce 33 je umístěna neznázoměná regulace plnění, která při minimálním naplnění zapojí čerpadlo 36 a při maximálním naplnění ho vyřadí z činnosti. Recirkulace tekutiny uvnitř bioreaktoru 4 je při tomto příkladu provedení vyřešena shodně jako u příkladu provedení podle obr. 1 a 2. Vypuštění tekutiny ze systému nastává výstupním vedením 22, odbočujícím za hygienizačním zařízením zvědění 32 výplachové vody. Druhý ventil 23’ je přitom uzavřen a ventil 23 je otevřen.

Na obr. 5 je znázorněn příklad provedení s integrovaným cross-flow filtračním zařízením. Crossflow filtrační zařízení obsahuje jako podstatnou součást cross-flow filtr 37. Tento filtr 37 má vstup 38 pro filtrovanou tekutinu z třetího stupně 3 odbourání, permeační výstup 39 a retenční výstup 40. Vstup 38 je spojen pomocí hlavního vedení 41 s odtokovým otvorem 19 aerobního třetího stupně 3 odbourání. Permeační výstup 39 je spojen pomocí permeačního vedení 42 se

-8CZ 283487 B6 zásobní nádržkou 33. Retenční výstup 40 je spojen pomocí retenčního vedení 43 s aerobním třetím stupněm 3 odbourání. V retenčním vedení 43 je umístěn ventil 45. Cross-flow filtrační zařízení pracuje následovně. Tekutina se z aerobního třetího stupně 3 odbourání dopravuje pomocí hlavního čerpadla 44 ke cross-flow filtru 37. Tekutina, profiltrovaná v cross-flow filtru 37, teče permeačním vedením 42 k zásobní nádržce 33. Retenční část naproti tomu teče retenčním vedením 43 a otevřeným retenčním ventilem 45 zpět do třetího stupně 3 odbourání. Ve směru proudění před retenčním ventilem 45 odbočuje další recirkulační vedení 47, které zhora ústí do aerobního prvního stupně 1 odbourání. Průřez dalšího recirkulačního vedení 47 je dimenzován tak, že je při provozu cross-flow zařízení zajištěno recirkulační proudění, přizpůsobené dimenzování bioreaktoru 4.

Při dosažení stanoveného maximálního stavu tekutiny v zásobní nádržce 33 se vhodným řídicím zařízením, které není znázorněno, uzavře retenční ventil 45 a odpojí se hlavní čerpadlo 44. K zajištění stálé recirkulace tekutiny v bioreaktoru 4 je paralelně k hlavnímu čerpadlu 44 umístěno recirkulační čerpadlo 21. Toto recirkulační čerpadlo 21 se uvede do činnosti při dosažení maximálního naplnění zásobní nádržky 33. Touto cestou nastane přes hlavní vedení 41, retenční vedení 43 a další recirkulační vedení 47 navrácení tekutiny z aerobního třetího stupně 3 odbourání do aerobního prvního stupně 1 odbourání. Místo dvou různých čerpadel 44, 21 s různými zásobovacími vedeními se může přirozeně použít dvoustupňové nebo plynule řízené čerpadlo.

V zařízení s například 400 litrovým bioreaktorem 4 probíhá proudění tekutiny, uvedené v následující tabulce 1.

Tabulka 1 hlavní proudění permeační proudění retenční proudění recirkulační proudění cca 1500 1/h až 30 1/h cca 1460 1/h

1/h

Odebrání tekutiny z bioreaktoru 4 se u tohoto provedení zajišťuje ventilem 23, uzavírajícím výstupní vedení 22, které je usazeno na zásobní nádržce 33 pod stavem maximálního plnění. Při dosažení maxiálního stavu naplnění jak ve třetím stupni 3 odbourání, tak také v zásobní nádržce 33, se nezobrazeným vhodným řídicím zařízením vyřadí recirkulační čerpadlo 21 a zařadí se hlavní čerpadlo 44. a rovněž se otevře retenční ventil 45. Permeační proudění se vede permeačním vedením 42 do zásobní nádržky 33 a odtud se odvede přes v této době rovněž otevřený ventil 23.

Na obr. 6 je zobrazen příklad provedení, u kterého bioreaktor 4 sestává celkem ze čtyř stupňů odbourání. Pod prvním stupněm 1 odbourání je umístěn jiný druhý stupeň 2b odbourání, ve kterém jsou aerobní podmínky. K. zajištění těchto podmínek jsou v oblasti blízko dna tohoto stupně 2b umístěny provětrávací prostředky 17, vytvořené jako perforované trubky, kterými je dmýchán vzduch. Jako materiál pro pěstování mikroorganismů je použit zásyp 11 z aktivního uhlí, který je vytvořen prakticky v celém průřezu druhého stupně 2b odbourání. Ve vertikálním směru však vyplňuje prostor druhého stupně 2b odbourání jen v jeho střední oblasti, takže mezi ním a dělicí stěnou 5 od prvního stupně 1 odbourání a další dělicí stěnou 50 od pod tímto stupněm 2b odbourání připojeným dalším stupněm 2a odbourání je vytvořen meziprostor 51, 52 bez aktivního uhlí. V druhém meziprostoru 52 se nalézají provětrávací prostředky 17.

S jiným druhým stupněm 2b odbourání zdola sousedí další druhý stupeň 2a odbourání, který rovněž obsahuje zásyp 11 z aktivního uhlí a je od jiného druhého stupně 2b oddělen další dělicí stěnou 50. Zatímco je tato další dělicí stěna 50 průchozí pro plyn a tekutinu, je dělicí stěna 5 mezi prvním stupněm 1 odbourání a jiným druhým stupněm 2b odbourání plynotěsná

-9CZ 283487 B6 a kapalinotěsná. V dalším druhém stupni 2a odbourání jsou anoxidické podmínky a v jiném druhém stupni 2b odbourání aerobní podmínky.

Další druhý stupeň 2a odbourání je spojen s prvním stupněm 1 odbourání spojovací trubkou 53, která proniká svým horním koncem dělicí stěnou 5 a svým dolním koncem končí v oblasti 54 blízko dna druhého stupně 2 odbourání. Tato oblast 54 obsahuje zásyp 11 z aktivního uhlí a je vytvořena v celé ploše průřezu dalšího druhého stupně 2a odbourání. Oba druhé stupně 2a, 2b odbourání jsou navzájem spojeny další dělicí stěnou 50, průchozí pro plyn a tekutinu.

Jiný druhý stupeň 2b odbourání je spojen s třetím stupněm 3 odbourání průchozí trubkou 14, jejíž spodní konec ústí v horní stěně třetího stupně 3 odbourání a jejíž horní konec končí v prvním meziprostoru 51, nacházejícím se mezi zásypem 11 z aktivního uhlí a dělicí stěnou 5.

Funkce zařízení, zobrazeného na obr. 6, je následující. Tekutina, vytékající z filtračního koše 6, pokračuje přes spojovací trubku 53 do oblasti 54 dalšího druhého stupně 2a odbourání a odtud další dělicí stěnou 50 do jiného druhého stupně 2b odbourání. Druhé stupně odbourání 2a a 2b a tam se nalézající zásyp 11 z aktivního uhlí jsou zatopeny tekutinou. Z jiného druhého stupně 2b odbourání pokračuje tekutina průchozí trubkou 14 do třetího stupně 3 odbourání.

V dalším druhém stupni 2a odbourání nastává, jako v druhém stupni 2 odbourání dále nahoře popsaného příkladu provedení, odbourání organických sloučenin za současné redukce dusičnanů - denitrifikace oproti aerobnímu odbourání v jiném druhém stupni 2b odbourání. Výhoda přídavného jiného druhého stupně 2b odbourání byla jíž výše popsána.

U zařízení podle obr. 6 vstupuje proudění do zásypu 11 z aktivního uhlí dalšího druhého stupně 2a odbourání zespodu. Výhoda tohoto proudění, které se obvykle používá také u výše popsaných příkladů provedení, spočívá v tom, že se pevné částice a částice kalu, přivedené s tekutinou, mohou usazovat v oblasti 54 pod zásypem 11 z aktivního uhlí. Dalším výstupním vedením 64, umístěným v této oblasti 54, se z ní lehce může odstranit shromážděný kal otvorem výstupního ventilu 65. Toto se může provést podle potřeby také nezávisle na tumusových údržbových pracech. Při proudění zásypem 11 z aktivního uhlí zhora se mohou částice pevných látek a částice kalu usadit na zásypu 11 z aktivního uhlí a podle typu filtračního koláče 7 ho utěsnit.

Na dně 9 filtračního koše 6 je umístěna filtrační vrstva 55. Jako zvláště výhodný je slaměný výlisek. Tato filtrační vrstva 55 se nakypří biologickým odbouráním za tvorby nových průchozích kanálů v postupující velikosti, takže se tím kompenzuje utěsnění již existujících kanálů částicemi pevné látky. Jako výhodná se ukazuje filtrační vrstva 55, vysoká 2 cm, ze slaměného výlisku s následujícími parametry:

suchý sypný objem obsah vody hustota délka vláken

500 g/1

1/1, případně 4 1/kg kg/1 až 5 mm

Obr. 7 a obr. 8 ukazují příklady provedení zařízení podle vynálezu s jiným uspořádáním stupňů 1, 2a, 2b a 3 odbourání. Zatímco stupně 2a a 2b odbourání jsou navzájem uspořádány beze změny, jako v příkladě provedení podle obr. 6, je třetí stupeň 3 odbourání umístěn na boku od nich. Stupně 2a, 2b a 3 odbourání jsou umístěny ve společné nádrži 56 a jsou navzájem odděleny přehradní stěnou 57.

První stupeň 1 odbourání se nachází v samostatné nádrži 58. která je umístěna z boku na nádrži 56, takže se dno 66 samostatné nádrže 58 nalézá nad hladinou 59 nádrže 56. První stupeň 1 odbourání je spojen s dalším druhým stupněm 2a odbourání spojovací trubkou 53. Tato spojovací trubka 53 odbočuje v blízkosti dna 66 samostatné nádrže 58 a ústí nad zásypem 11

- 10CZ 283487 B6 z aktivního uhlí dalšího druhého stupně 2a odbourání. Do zásypu 11 z aktivního uhlí tedy také u tohoto příkladu provedení vstupuje proudění výhodně zespodu. Výška přehradní stěny 57 je menší než výška vodního sloupce v nádrži 56.

V příkladu provedení podle obr. 8 jsou vedle sebe v nádrži 56 umístěny také oba druhé stupně 2a, 2b odbourání. Oba druhé stupně 2a, 2b odbourání jsou navzájem odděleny dvěma rovnoběžnými a ve vzdálenosti umístěnými vertikálními stěnami 60, 61. Výška první vertikální stěny 60 je menší než výška sloupce tekutiny v nádrži 56, výška druhé vertikální stěny 61 je naproti tomu větší. Na svém konci u dna má druhá vertikální stěna 61 alespoň jeden otvor 62. ío Obě vertikální stěny 60, 61 tak tvoří kanál, spojující oba druhé stupně 2a, 2b odbourání, kterým prochází ve směru šipky 63 tekutina.

Výhoda uspořádání podle obr. 7 a obr. 8 spočívá v tom, že jednotlivé stupně 1, 2a, 2b, 3 odbourání jsou lehce přístupné shora při údržbě a čištění. Jsou výhodně používány všude tam, 15 kde je k dispozici malá stavební výška, nebo kde je žádoucí výstavba v půdě. Především v posledním případě je podstatnou výhodou přístupnost.

V následujících tabulkách 2 a 3 jsou uvedeny dva dimenzované příklady. Základem byl přívod, kteiý byl znečištěn 6 100 mg/1 CSB a měl celkový obsah dusíku 1500 mg/1. Při prodlevě tři dny 20 se dosáhlo v obou případech hodnoty vyčištění cca 95 % a celkový obsah dusíku se snížil o cca 88 %.

Tabulka 2

	CSB (mg/1)	N (mg/1)
přívod	6 100	1500
odvod	300	180
prostorové znečištění	1800 mg/1 d*)	660 mg/1 d
recirkulace	5/d
objem reaktoru	4001
objem pevných látek	100 1
objem anoxidického stupně	1001
objem aerobního stupně	2001
prodleva	3d

Tabulka 3

	CSB (mg/1)	N (mg/1)
přívod	6 100	1500
odvod	300	180
prostorové znečištění	1933 mg/1 d*)	660 mg/1 d
recirkulace	5/d
objem reaktoru	401
objem pevných látek	22 1
objem anoxidického stupně	61
objem aerobního stupně	12 1
prodleva	3d

*) tato hodnota se vztahuje na celkový obsah oddělených a pevných, z kyslíku žijících substancí, poslední se odbourají především ve stupni odbourání pevných látek.

- II CZ 283487 B6

Zařízení podle vynálezu s dimenzováním podle tabulky je vhodné k použití v cestovních vagonech. Odtok má hodnoty CSB a dusíku, které umožňují odvést tekutinu během jízdy do půdy. Převážně aerobní první stupeň 1 odbourání, zadržující pevné látky, je dimenzován tak, že intervaly údržby k vyprázdnění a vyčištění činí několik měsíců. Zásobní nádrž obvyklého WC v cestovních vagonech se naproti tomu musí vyprazdňovat během několika dnů.

Zařízení podle vynálezu je vhodné také pro další vozidla, jako jsou obytné automobily, letadla a lodě. Rovněž je možné jejich použití v budovách, které nejsou připojeny na kanalizaci, jako v případě zahradních domků a chat. Je také možné použít zařízení podle vynálezu pro mobilní WC. Rovněž je myslitelné připojit zařízení podle vynálezu k jednomu nebo více vakuovým WC.

Claims

1. Způsob biologického zpracování organicky znečištěných odpadních vod a organických odpadů, vyznačující se t í m , že se provádí v následujících postupových krocích:

a) oddělí se podíly pevných látek a v prvním stupni (1) odbourání se odbourají za aerobních podmínek podíly pevných látek,

b) tekutý podíl se ve druhém stupni (2) odbourání podrobí odbourání za anoxidických podmínek,

c) tekutý podíl z druhého stupně (2) odbourání se ve třetím stupni (3) odbourání podrobí odbourání za aerobních podmínek, a

d) tekutý podíl z třetího stupně (3) plynule recirkuluje do prvního stupně (1) odbourání.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se alespoň druhý stupeň (2, 2a) odbourání a třetí stupeň (3) odbourání provádí v biologicky aktivní nosné struktuře (11, 12, 15).

3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se alespoň druhý stupeň (2, 2a) odbourání provádí v nosné struktuře (12), která obsahuje porézní částice z minerální látky a/nebo částice aktivního uhlí.

4. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se alespoň druhý stupeň (2, 2a) odbourání provádí v zásypu (11) z aktivního uhlí.

5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že se druhý stupeň (2, 2a) odbourání provádí doplňkově v nosné struktuře (12), která obsahuje porézní částice z minerální látky a/nebo částice aktivního uhlí.

6. Způsob podle jednoho z nároků laž5, vyznačující se tím, že se pro biologické čištění používá odpadní voda z WC a tekutinou z třetího stupně (3) odbourání se vyplachuje mísa (30) WC, přičemž se tekutina z třetího stupně (3) odbourání před použitím jako vyplachovací voda, případně před vypuštěním do okolí filtruje a sterilizuje UV zářením, pasterizací, anodickou oxidací nebo mikrofiltrací, ultrafiltrací, zvláště cross-flow filtrací.

- 12CZ 283487 B6

7. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se t í m , že se mezi druhý stupeň (2, 2a) odbourání a třetí stupeň (3) odbourání zařadí další stupeň (2b) odbourání za aerobních podmínek.

8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že se provádí v zásypu (11) z aktivního uhlí, případně doplňkově v nosné struktuře (12), která obsahuje porézní částice z minerální látky a/nebo částice aktivního uhlí.

9. Zařízení k biologickému zpracování organicky znečištěných odpadních vod a organických odpadů k provádění způsobu podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se t í m , že sestává z prvního stupně (1) odbourání pro oddělení pevného podílu a pro aerobní odbourání, ke kterému je připojen druhý stupeň (2) odbourání pro anaerobní odbourání tekutiny, ve kterém je umístěna biologicky aktivní nosná struktura (12), ke kterému je připojen třetí stupeň (3) odbourání pro aerobní odbourání tekutiny, ve kterém je umístěna biologicky aktivní nosná struktura (15), přičemž výstup z třetího stupně (3) odbourání je připojen ke vstupu do prvního stupně (1) odbourání.

10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že stupně (1,2,3) odbourání jsou umístěny nad sebou.

11. Zařízení podle nároku 9 nebo 10, vyznačující se tím, že ve druhém stupni (2) odbourání je umístěna biologicky aktivní nosná struktura (12), která sestává ze slinuté umělé hmoty, přičemž jsou ve slinuté umělé hmotě uloženy porézní částice minerální látky a/nebo částice aktivního uhlí.

12. Zařízení podle nároku 9 nebo 10, vyznačující se tím, že ve druhém stupni (2) odbourání je umístěn zásyp (11) z aktivního uhlí a je v něm doplňkově umístěna, přednostně nad zásypem (11) z aktivního uhlí, nosná struktura (12), která sestává ze slinuté umělé hmoty, přičemž jsou ve slinuté umělé hmotě uloženy porézní částice minerální látky a/nebo částice aktivního uhlí.

13. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 10 až 12, vyznačující se tím, že druhý stupeň (2) odbourání je spojen s pod ním umístěným třetím stupněm (3) odbourání průchozí trubkou (14), umístěnou ve druhém stupni (2) odbouráni přes celou jeho výšku.

14. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 9 až 13, vyznačující se tím, že v prvním stupni (1) odbourání je umístěn filtrační koš (6) pro zachycení pevných podílů, přičemž filtrační koš (6) sestává z drátěného pletiva nebo ze spékané umělé hmoty, přednostně s v ní uloženými porézními částicemi z minerální látky a/nebo aktivního uhlí.

15. Zařízení podle jednoho z nároků 9 až 14, vyznačující se tím, že ve třetím stupni (3) odbourání jsou umístěny provětrávací prostředky (17) k pro větrá vání tekutiny vzduchem, a obsahuje sběrné vedení (25) a rozvod (26) vzduchu k převedení vzduchu, unikajícího z tekutiny ve třetím stupni (3) odbourání, do prvního stupně (1) odbourání a rozdělení pod filtračním košem (6).

16. Zařízení podle jednoho z nároků 9 až 15, vyznačující se tím, že další nosná struktura (15) třetího stupně (3) odbourání sestává ze slinuté plastické hmoty, ve které jsou vloženy částice porézní minerální hmoty a/nebo částice aktivního uhlí.

17. Zařízení podle jednoho z nároků 9 až 16, vyznačující se t í m , že první stupeň (1) odbourání je připojen k alespoň jedné míse (30) WC a třetí stupeň (3) odbourání je připojen ke vstupu splachovací vody alespoň jedné mísy (30) WC.

- 13 CZ 283487 B6

18. Zařízení podle jednoho z nároků 9ažl7, vyznačující se tím, že má alespoň jednu hygienickou filtrační jednotku (24, 34, 35) pro filtraci a sterilizování tekutiny z třetího stupně (3) odbourání ke splachování v míse (30) WC, případně k vypuštění do okolí, přičemž je tvořena filtrem (37), nebo hygienizační zařízení (34) sestává ze zařízení pro UV záření, z pasterizačního zařízení nebo ze zařízení pro anodickou oxidaci.

19. Zařízeni podle jednoho z nároků 9ažl8, vyznačující se tím, že má jiný druhý stupeň (2b) odbourání za aerobních podmínek, který je svojí přívodní stranou připojen k dalšímu druhému stupni (2a) odbourání a svojí odvodní stranou je připojen k třetímu stupni (3) odbourání.

20. Zařízení podle nároku 19, vyznačující se tím, že jiný druhý stupeň (2b) odbourání je umístěn nad dalším druhým stupněm (2a) odbourání a je opatřen provětrávacím prostředkem (17) a má zásyp (11) z aktivního uhlí a případně přídavně má nosnou strukturu (12) ze slinuté umělé hmoty s v ní vloženými porézními částicemi z minerální látky a/nebo aktivního uhlí.