CZ9903366A3 - Systém čištění bytových tekutých odpadů - Google Patents

Abstract

Systém úpravy a čištění tekutých odpadů (10) z domácností a určený rovněž k likvidaci, v rámci tohoto systému, organického pevného odpadu, zahrnuje prostředky (12,14) odděleného sběru první a druhé složky tekutého odpadu z bytových jednotek, první a druhou nádobu dvojího užití (22, 24), kdy každá nádoba zahrnuje alespoň jeden vstupní (18, 20) a výstupní otvor (26, 28, 30, 32) a je uspořádána tak, že během jisté doby jedna z nádob (22) přijímá první složku odpadu a působí jako sběrná a usazovací nádoba, zatímco druhá nádoba (24) působí jako nádoba anaerobní reakce, při které se objem kalu (34) v této nádobě značně zmenšuje tím, že je kal přeměněn na kompost a plyn, kde výstupní otvor (30, 32)je umístěn v horní části každé sběrné nádoby, dále první ventil (16), který směruje zmíněnou první složku odpadu do jakékoliv nádoby dvojího užití (22, 24). Dále zahrnuje alespoň jeden aerátor (42) (provzdušňovaě) připojený k nádobě aerobní reakce (40), první čerpadlo (44), dále sběrnou usazovací nádobu (46), sloužící pro příjem provzdušněného a bio-aerobně upraveného kalu z nádoby aerobní reakce (40), první filtrovaný výstup (52) sloužící k odvedení vyčištěné vody ze zmíněné separační nádoby (46), druhý výstupní otvor (50) sloužící k čerpání částic kalu ze separační a usazovací nádoby (46) do sběrné a usazovací nádoby dvojího užití (22), dále zahrnuje spodní skladovací nádobu (56) přijímající zmíněnou druhou složku odpadu, horní skladovací nádobu (58), která dodává vodu do záchodového splachovače, druhé čerpadlo (60), přivádějící druhou složku odpadu ze spodní skladovací nádoby (56) do horní skladovací nádoby (58).

Description

Systém čištění bytových tekutých odpadů

Vynález se týká čištění bytových tekutých odpadů . Vynález konkrétně poskytuje postup a systém čištění odpadních vod vytékajících z budov nebo ze skupin obytných budov s několika stovkami rodin, přičemž tento systém čištění dostačuje pro vyčištění vody používané ke splachování záchodů a k likvidaci povoleného přebytku vody do odpadního potrubí, a to při biologickém odbourávání pevných látek.

Dosavadní stav techniky

Téměř každý systém čištění tekutých odpadů podle dosavadního stavu techniky, požaduje, aby se systém dříve nebo později uzavřel a umožnilo se odstranění kalu, který nebyl zcela upraven, a který se shromáždil v nádobách k pozdějšímu zpracování. Velké městské čističky mají pro tento úkol zařízení i obsluhu. Malé systémy u využívané v jednotlivých domech nebo obytných blocích jsou daleko lépe obsluhovány zařízeními, která splašky zcela zbaví organických pevných látek, a proto nepožadují obsluhu velkých čističek.

Jak je známo, pravidla životního prostředí jsou stále přísnější, a tím je odstraňování odpadů, ať už pevných, plynných nebo tekutých, stále obtížnější a nákladnější.

Je známo, že se vedle dioxidů uhlíku a menšího množství jiných plynu, vytváří během rozkladu kalu methan. U jednoho kilogram rozkládajícího se kalu vzniká 0,35 m³ methanu. V USA je methan, produkovaný zažívacím traktem dobytka, považován za škodlivinu, a proto Kongres USA dotuje výzkum, který má, když nic jiného, zjistit, co se s ním dá dělat. Zajímavá je skutečnost, že metan má větší výhřevnost, kromě vodíku, než jakýkoliv jiný palivový plyn Přesto je v téměř každém systému, podle dosavadního stavu techniky, generovaný methan vypouštěn do atmosféry kde silně zapáchá. V některých městských lokalitách je vypouštění methanu do atmosféry zakázáno.

Způsoby a zařízení pro úpravu domácích splašků jsou uvedeny v U.S. patentu 4,172,034 vydaném na jméno Carlsson a spol., v patentu 4,812,223 vydaném na jméno Cawly, v patentu 5,114,586 vydaném na jméno Humphrey a v patentu 5,342,523 vydaném na jméno Kuwashima.

Carlsson popisuje zařízení pracující na principu snadno tekoucího kalu s obsahem pevných látek mezi 1-15%, lépe mezi 5-10%. Takto zředěný kal prodlužuje nezbytnou dobu zpracování cestou aerobního rozkladu v reakčních nádobách s provzdušňováním, přitom zařízení Carlsson má výhodu v tom, že je kompaktním zařízením.

• ·

-2Humphrey popisuje komplexní asanační systém s mnoha nádobami, z nichž pět má několik otvorů vstupu vzduchu. Vysoká spotřeba vzduchu však vyžaduje použití velkého dmychadla nebo kompresoru, což má za následek nárůst nákladů a problém s nadměrným hlukem. Jiným problémem je najít v rezidentní budově vhodný prostor pro všechny zmíněné komponenty systému.

Cawley popisuje a nárokuje postup čištění a recyklace tekutého odpadu z domácností, který zahrnuje kroky: a) sběr prvního proudu zdroje odpadní vody z kuchyně;

b) anaerobní strávení prvního proudu odpadní vody v prvním septické nádobě;

c) shromažďování druhého proudu odpadní vody z prádelen a koupelen; d) spojení vody z kroku b), c) a h); e) anaerobní strávení vody z kroku d) v druhé septické nádobě; f) čerpání vody z kroku e) přes biologický pískový filtr v aerobních podmínkách; g) čerpání biologicky filtrované vody z kroku f) přes ultrafiltr, přičemž se odděluje biologicky filtrovaná voda do retenčního proudu a do pronikajícího (permeate) proudu., h) návrat retenčního proudu do kroku d); i) desinfekce zmíněného pronikajícího proudu; a) návrat první části desinfikovaného pronikajícího proudu do domácí prádelny a koupelny; k) oddělení druhé části desinfikovaného pronikajícího proudu do části s nízkým obsahem soli a do části s vysokým obsahem soli; 1) návrat části s nízkým obsahem soli do kuchyně; m) zbavení se části s vysokým obsahem soli.

Kuwashima navrhuje pár separačních tanků, které by se využívaly střídavě k oddělení plovoucího a sedimentujícího materiálu, přičemž organický materiál je převeden do třetí nádoby k aerobnímu rozkladu. Zařízení postrádá prostředky k rozrušení velkých pevných kusů na malé částice, aby se tím zefektivnil rozklad.

Podstata vynálezu

S ohledem na dosavadní stav techniky je jedním z cílů tohoto vynálezu odstranění nevýhod vyplývajících ze systému malého rozsahu úpravy, podle dosavadního stavu techniky, a poskytnout systém a postup, který vnitřně eliminuje organické pevné látky v takovém rozsahu, že při běžném používání se nebude požadovat ruční manipulace se zbytky, a to po dobu až deseti let.

Dalším cílem tohoto vynálezu je snížení spotřeby vody v domácnostech, které takový systém používají. Snížení spotřeby se odrazí nejen v množství spotřebované vody, ale i v nízkém množství kalu, který se musí odstranit, a je často zahrnován do propočtu jako část spotřebované vody.

• · · ·«· · · · • · · 4» ······ « · · ·

-3Dalším cílem tohoto vynálezu je omezení zápachu pocházejícího z methanu vypuzovaného do atmosféry, a dále snížení nákladu na energii, a to využitím plynů, které vznikají během rozkladu, jako paliva pro pohon alespoň jednoho čerpadla používaného ve zmíněném systému,

Tento vynález zmíněných cílů dosahuje poskytnutím systému úpravy a čištění domácích splašků, a pomocí tohoto systému i eliminaci organických pevných odpadů, přičemž zahrnuje prostředky pro oddělené shromažďování první a druhé složky kalu z domácností, hygienických zařízení, které obsahují zmíněnou první složku kalu, a dále z koupelen sprchových koutů, umyvadel, prádelen, kuchyňského odpadu apod., které obsahují zmíněnou druhou složku kalu, dále zahrnuje první a druhou nádobu dvojího užití, kdy nádoba zahrnuje alespoň jeden vstupní a jeden výstupní otvor a je uspořádána tak, že když v průběhu jisté doby první nádoba přijímá první složku kalu, a tím působí jako sběrná a usazovací nádoba, druhá nádoba pracuje jako nádoba anaerobní reakce, přičemž v nádobě s anaerobní reakcí, při které dochází k procesu rozpadu, se objem kalu v nádobě značně zmenšuje přeměnou na kompost a plyn, přičemž výstupní otvor plynu se nachází v horní části sběrných nádob, dále je zahrnut první ventil sloužící ke směrování první složky odpadní vody do kterékoliv nádoby s dvojím užitím, která se průběžně využívá jako sběrná a usazovací nádoba, a rovněž pro izolaci zbývající nádoby dvojího užití, která pracuje jako nádoba anaerobní reakce, přičemž alespoň jedna připojená nádoba anaerobní reakce je určena k příjmu vodního kalu s obsahem plovoucích organických pevných látek z první složky odpadní vody a kalu ze sběrné a usazovací nádoby, přičemž se obsah pevných látek udržuje na hodnotě 15-35%, kdy reakce probíhá při teplotě v rozmezí -6° C až 92° C, zatímco kal je udržován v plovoucím stavu, dále je zahrnut alespoň jeden aerátor, připojený k nádobě s aerobní reakci, kde slouží k okysličování zmíněného kalu, dále je zahrnuto první čerpadlo poháněné spalováním plynu generovaným ve zmíněné nádobě s aerobní reakcí, kde zmíněné čerpadlo opakovaně žene zmíněný kal z nádoby s aerobní reakcí přes zmíněný aerátor, a to za účelem udržení hladiny kyslíku ve zmíněné nádobě alespoň na hodnotě 1 p.p.m, dále zahrnuje separační a usazovací nádobu pro příjem provzdušněného a bio-aerobně upraveného kalu, dále první filtrovaný výstup sloužící k odstranění vyčištěné vody ze separační nádoby, druhý výstup sloužící k čerpání usazených částic kalu ze separační a usazovací nádoby do sběrné nádoby dvojího užití a usazovací nádoby, dále skladovací nádobu poskytující vodu pro splachování záchodu, dále druhé čerpadlo sloužící k dopravě druhé složky ze spodní skladovací nádoby do horní skladovací nádoby.

• · • · · · · · · • · · · · · · « · · · · · · · ··· · · · • · · · ······ 4 4 4·

-4• · · · « · ·· • · · · · • · · *

V druhém provedení tohoto vynálezu se realizuje systém úpravy a čištění, kde je horní skladovací nádoba opatřena prvním kontejnerem příjmu vody s otevřeným horním lemem, přes který přetéká pěna plovoucí na vodě společně s přetékající vodou z této zmíněné nádoby, přičemž přetékající voda a pěna se využívá ke splachování záchodu.

Další provedení tohoto vynálezu budou popsána později.

Vynález poskytuje způsob úpravy a čištění odpadních vod z domácností, a rovněž omezení množství organického pevného odpadu v rámci systému, přičemž dále zahrnuje:

a) oddělené shromažďování, jako první složku, odpadní vodu ze záchodů jednotlivých domácností, a jako druhou složku odpadní vodu z koupelny, sprchy, umyvadel a kuchyňských dřezů,

b) poskytnutí první a druhé nádoby dvojího užití, kdy každá nádoba zahrnuje alespoň jeden vstupní a alespoň jeden výstupní otvor, přičemž je uspořádána tak, že během jisté doby jedna ze zmíněných nádob přijímá první složku odpadní vody (kalu) a působí jako sběrná a usazovací nádoba, zatímco druhá nádoba působí jako nádoba s anaerobní reakcí, ve které probíhá proces rozkladu, během kterého se výrazně redukuje objem kalu, a to přeměnou na kompost a plyn, přičemž výstup plynu se nachází v horní části nádob,

c) poskytnutí prvního ventilu pro směrování zmíněné první složky odpadní vody a kalu do kterékoliv nádoby dvojího užití, která je průběžně používána jako sběrná a usazovací nádoba, a dále k izolování druhé nádoby dvojího užití, která funguje jako nádoba anaerobní reakce,

d) poskytnutí alespoň jedné nádoby s aerobní reakcí, připojené pro příjem vodnatého kalu s plovoucími organickými pevnými látkami ze zmíněné sběrné a usazovací nádoby, přičemž obsah pevných látek je udržován na hodnotách okolo 15-35%, kdy reakce probíhá při teplotě mezi -6° C až 92° C, přičemž je kal udržován ve stavu, ve kterém je schopen plavat,

e) poskytnutí alespoň jednoho aerátoru připojeného ke zmíněné nádobě aerobní reakce a sloužícího k provzdušnění zmíněného kalu,

f) poskytnutí prvního čerpadla, které je částečně poháněno plynem generovaným v nádobě s anaerobní reakcí, a které slouží k opakovanému čerpání zmíněného kalu z nádoby aerobní reakce přes aerátor, a to za účelem udržení úrovně kyslíku v nádobě s aerobní reakcí na úrovni 1 p.p.m,

g) poskytnutí separační a usazovací nádoby pro příjem provzdušněné a bio- aerobně upraveného kalu z nádoby aerobní reakce, kde separační nádoba zahrnuje první filtrovaný výstup sloužící k odstranění vyčištěné vody z této nádoby, a dále zahrnuje druhý výstup sloužící k čerpání usazených částic kalu ze separační a usazovací nádoby do sběrné a usazovací nádoby dvojího užití, « · • ·

h) poskytnutí spodní skladovací nádoby, která přijímá zmíněnou druhou složku,

i) poskytnutí horní skladovací nádoby s vodou pro splachování záchodů,

j) poskytnutí druhého čerpadla sloužícího k přečerpávání zmíněné druhé složky ze spodní skladovací nádoby do zmíněné horní skladovací nádoby.

U provedení tohoto vynálezu, kterému se dává přednost, se reakce v nádobě aerobní reakce realizuje při teplotě mezi 16 a 42°C.

U provedení tohoto vynálezu, kterému se dává zvláště přednost, je zařazen systém úpravy a čištění, který dále zahrnuje prostředky sběru, realizovaného u zdroje, třetí složky odpadní vody/kalu z kuchyně, a zasílá tuto složku do oddělovací jednotky, ve které dochází k oddělování organických a jiných složek odpadu . Toto provedení rovněž zahrnuje prostředky k zasílání zmíněných oddělených organických látek a jiných složek odpadu ze zmíněné složky kuchyňské odpadní vody do jedné ze zmíněných nádob dvojího užití. Tímto způsobem je možné do kuchyňského dřezu nainstalovat jednotku zpracování odpadu s tím, že zpracovaná odpad nebude blokovat odpadní systém, jelikož složky odpadu se zpracují a odvedou do jedné z nádob dvojího užití, kde se podrobí anaerobnímu rozkladu, přičemž zmíněné nádoby dvojího užití obsahují bakterie likvidující celulózu, které nepřekáží jiným přítomným anaerobním činným bakteriím.

Je známo, že se plánováním omezení počtu odpadního potrubí může dosáhnout značných úspor. Majitelé domů nebudou platit za vodu přímého užití, ani za odstraňování kanalizačního odpadu. Lze očekávat úsporu šedesáti litru vody za den a osobu. Voda s vysokou kvalitou bude zachována k použití, které vyžaduje kvalitní vodu, hlavně k pití, k přípravě jídla a mytí.

Vynález bude dále popsán u jistých provedení, kterým se dává přednost, a to s přihlédnutím k připojeným výkresům, čímž se vynález stane plně srozumitelným.

S přihlédnutím k výkresům se zdůrazňuje, že detaily na nich znázorněné slouží pouze jako dobře srozumitelné příklady provedení tohoto vynálezu, kterým se dává přednost, a přitom představují příklady nejpoužívanějších detailů s popisem principu a pojmových aspektů vynálezu. V tomto směru zde není činěn žádný pokus o podrobnější znázornění strukturálních detailů vynálezu ,pokud to není nezbytně nutné k základnímu porozumění vynálezu, přitom popis společně s výkresy odborníkům umožní pochopit, jakým způsobem se mnohé formy vynálezu mohou prakticky realizovat.

Přehled obrázků na výkrese

Obr. 1 schematicky znázorňuje provedení čisticího systému podle tohoto vynálezu, • · « «

-6obr.2 schematicky znázorňuje část stejného systému s vyobrazením způsobu využití generovaného plynu, obr.3 schematicky znázorňuje část druhého provedení čisticího systému se zobrazením rozsahu redukčních složek, obr.4 schematicky znázorňuje část třetího provedení čisticího systému s filtračními prostředky, obr.5 schematicky znázorňuje části čisticího systému, kterému se dává přednost,, který má speciální uspořádání horní skladovací nádoby, obr.6 schematicky znázorňuje část provedení, které generuje elektrický proud pomocí vodní turbíny, obr.7 schematicky znázorňuje část dalšího provedení čisticího systému opatřeného prostředky k přepravě kalu, obr.8 schematicky znázorňuje část dalšího čisticího systému opatřeného prostředky sběru složek kuchyňské vody a jejich separace, obr.9 znázorňuje postupový diagram provedení, u kterého je ohřívána anaerobní nádoba.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn systém 10 sloužící k úpravě a čištění odpadních vod z domácností a k eliminaci organických pevných látek v rámci tohoto systému.

Oddělené drenážní prostředky 12, 14 jsou určeny k oddělenému sběru prvních a druhých složek odpadního kalu bytové jednotky. Odpad ze záchodu zahrnuje první složku odpadu, přičemž odpad z koupelny, sprchy, umyvadla, prádelny, kuchyňského dřezu apod., zahrnuje druhou složku odpadu.

Drenážní prostředky 12 lze připojit k prvnímu ventilu 16, který je připojen ke vstupnímu otvoru 18, 20 první a druhé nádoby dvojího užití 22, 24. Každá z těchto nádob zahrnuje dva výstupní otvory 26, 28, 30, 32, které jsou konstrukčně stejné.Použitím prvního ventilu 16 mají nádoby 22,24 alternativní funkce; v době, když například nádoba 22 pracuje jako sběrná a usazovací nádoba, druhá nádoba 24 pracuje jako nádoba anaerobní reakce generující kompost.

Nádoba 24 funguje jako nádoba anaerobní reakce pokud je izolovaná prvním ventilem 16, 20, a realizuje proces rozkladu, během kterého se objem kalu 34, obsaženého v nádobě, značně zmenšuje. Horní výstupní otvor 32 zahrnující jednosměrný ventil (není • · ·

-7• · · · zobrazen) se používá k odstranění palivového plynu 36 generovaného během procesu rozkladu. Využití plynu 36 bude popsáno u obr.2. Plynotěsný výpustný uzavíratelný otvor 38 je umístěn v nádobách 22, 24 tak, že biologicky zpracovatelný materiál, například zvířecí exkrementy, se mohou vkládat během startování procesu.

První ventil 16 směruje první složku odpadu do kterékoliv nádoby dvojího užití, u tohoto příkladu to bude nádoba 22, která se používá jako sběrná a usazovací nádoba. První ventil 16 se uvádí do činnosti, když se podstatná část pevných látek nashromáždí v nádobě 22, která se momentálně používá jako sběrná a usazovací nádoba. Doba mezi dvěma následnými činnostmi ventilu 16 přesahuje, při normálních provozních podmínkách, jeden rok.

Nádoba 40 aerobní reakce slouží k přijímání vodnatého kalu, obsahujícího plovoucí organické pevné látky, ze sběrné a usazovací nádoby 22. Obsah pevných látek je udržován na úrovni 15-35%, přičemž reakce probíhá při teplotách v rozmezí 6° C až 92°C. Kal je udržován v plovoucím stavu.

K nádobě 40 je připojen aerátor (provzdušňovač) 42, jehož úkolem je provzdušňovat přítomný kal, Vysoký obsah pevných látek provzdušňování ulehčuje. Vysoký rozsah teplot odpovídá teplotám přežití aktivních bakterií, které způsobují rozpad organického odpadu.

První čerpadlo 44, například odstředivé ponorné čerpadlo, opakovaně přivádí kal z nádoby aerobní reakce přes aerátor 42 a udržuje kyslík v nádobě 40 alespoň na hodnotě 1 ppm. První čerpadlo 44 je poháněno, alespoň částečně, plynem generovaným v nádobě anaerobní reakce 24.

První čerpadlo 44 je uspořádáno tak, aby vyvolalo prudké víření, které pomáhá redukovat velikost zvířených pevných částic v kalu. Jednoduchý způsob, jak to dokázat, spočívá v použití silného motoru čerpadla, který by uděloval čerpadlu velkou rychlost překračující rychlost potřebnou pro vlastní provzdušňování.

Separační nádoba 46 přijímá provzdušněný a bio-aerobně upravený kal z nádoby 40 aerobní reakce.

K dalšímu usazování a agregaci pevných části dochází v této nádobě.

Kalové čerpadlo 48 schopné s takovým materiálem pracovat převádí takový materiál přes druhý výstupní otvor 50 jehož úkolem je, u znázorněného příkladu, čerpat zmíněné částice ze separační nádoby 46 přes první ventil 16 do sběrné a usazovací nádoby dvojího užití 22.

První filtrovaný výstupní otvor 52 má za úkol odstraňovat vyčištěnou vodu ze separační nádoby 46. Filtr 54 je opatřen prostředkem pro automatické čištění částic blokujících desku filtru. Kvalita vyčištěné vody je dána kvalitou jednotky filtru 54·

-8• · · Φ · · » · ···· φ*·· φ φ φ φ · φ a ·φ ·φ · * φ ··»·»· φφφφ φφ · φ

ΦΦ φ Φ « Φ · « · Φ · ·· ·*

Spodní skladovací nádoba připojená k potrubí 14 přijímá druhou složku.

Horní skladovací nádoba 58 dodává vodu do splachovacího záchodu. Nádoba 58 je zásobována druhým čerpadlem 60, které přivádí vodu ze spodní skladovací nádoby 56. Voda, která zbývá po doplnění nádrže splachovače, je dostatečně čistá a může procházet do potrubí 62. Jestliže nádoba 58 potřebuje více vody než je systém schopný kdykoliv poskytnout, může se doplnit z vodovodního řadu (není znázorněn).

Pro zbylé obrázky platí, že stejné díly jsou označeny stejnými referenčními číslicemi.

Na obr.2 lze vidět detail stejného systému úpravy a čištění 10, který byl popsán podle obr.l.

V druhé nádobě dvojího užití (je znázorněna pouze nádoba 24) se vyrábí plyn 36 , který se shromažďuje v nádobě 64, stlačuje se kompresorem 66, skladuje se v nádobě 68 a používá se , alespoň částečně, k pohonu prvního čerpadla 44, které žene kal aerátorem 42. Systém 10 tak pracuje s menší spotřebou el. proudu, a co je pro městskou zástavbu důležitější, snižuje množství zapáchajících plynů v ovzduší.

Primární složkou generovaného plynu, v typickém množství 57-67% , je methan. Zbytek tvoří téměř zcela dioxid uhlíku. Výhřevnost takové směsi plynu má hodnotu okolo 5000 až 6500 kcal/m³. Stlačený vzduch se přivádí do motoru s vnitřním spalováním 70, který má zvýšenou odolnost proti vnitřní korozi. Motor 70 ie připojen k prvnímu čerpadlu 44, které je rovněž střídavě připojeno k elektromotoru 72, jestliže plyn 36 není z nějakého důvodu k dispozici, například při zahájení provozu. Alternativně lze plyn přeměnit na elektrickou energii, nebo se může použít v hořáku k přímému ohřívání vody.

Na obr.3 je znázorněn detail druhého provedení systému čištění 74 zahrnující složky sloužící k redukci velikosti pevného materiálu obsaženého v první složce kalu .

Čerpaný kal je opakovaně vrhán proti stacionárním řezným čepelím 76, které rozptýlený materiál, při pohybu kalu kolem provzdušňovacího okruhu, rozřežou (rozruší) na menší částice. Velikost částic se redukuje na hodnotu 1,5 mm, což při zvýšení povrchu částic vede k zlepšenému provzdušňování.

Na obr. 4 je znázorněno třetí provedení systém u čištění 78, který je opatřen dalšími filtry.

Výstupní otvor vody 80 spodní skladovací nádoby 82 je spojen s filtrem 84, který odstraňuje pevné částice z protékající vody. Voda protékající filtrem je skladována v horní skladovací nádobě 86 a je využívána ke splachování záchodů. Nadbytečná voda je k dispozici pro zahradnické účely 87.

-9• · · ·· 9· · «« ·· • · · * · · · · · « « • · ·· 0 · 0 · · • 00 0· 0 · · 0 · · • · · · « · · « ·· <· «·· ···> «· ««

I když není námitek proti přítomnosti malých pevných částic ve vodě určené ke splachování, je lepší takové pevné částice odstranit, aby se zabránilo poškození mechanismu splachovadla 88.

Na obr. 5 je znázorněna část provedení, kterému se dává přednost, systému čištění 90, která zahrnuje speciální uspořádání horní skladovací nádoby 92.

Horní skladovací nádoba 92 zahrnuje první kontejner na vodu 94, který má otevřený horní lem 96. Voda v kontejneru obsahuje tuky, mýdla a rozpouštědla patřící do druhé skupiny odpadu. Čerpadlo 97 vodu v kontejneru 94 rozvíří a vytvoří pěnu. Pěna 98 v kontejneru plave na vodě a spolu s přetékající vodou teče dolů do nádoby 100. Přetékající voda a pěna 98 z nádoby 100 se může použít ke splachování.

Na obr.6 je znázorněno provedení generující el.proud pomocí vodní turbíny.

Systém úpravy a čištění 104 generuje el.proud pro potřebu systému, a to pomocí turbíny 102 umístěné ve vodním potrubí 106, které vede do horní skladovací nádoby 108. Dobíječi baterie 110 připojené k motoru čerpadla 112, poskytují el.proud, takže první čerpadlo 44 z obr. 1, může pracovat i při nedostatku plynu.

U dalších provedení (nejsou zobrazená) je elektrický proud generován solárními články a větrnými turbínami, přičemž volba zařízení závisí na podmínkách v tom místě, kde se má zařízení instalovat.

Na obr.7 je znázorněn detail provedení systém u úpravy a čištění 116, zahrnující prostředky dopravy kalu 34· První a druhá nádoba dvojího užití 118, 120 zahrnuje další vstupní otvor 122, 124 pro příjem, a další spodní výstupní otvor 126,128 pro vypuzování kalu 34, který se shromažďuje u dna nádob 118, 120. Každá nádoba má čerpadlo 130, 132 schopné s materiálem manipulovat. Doprava kalu je realizována z nádoby dvojího užití (například z nádoby 122) a využívá se k anaerobnímu rozkladu. U tohoto vynálezu se příslušné čerpadlo ( v tomto případě čerpadlo 130) aktivuje z ovládacího panelu 134 a je automaticky spuštěno pohybem ventilu 136.

Na obr.8 je znázorněn postupový diagram systému 138, který zahrnuje prostředky 140 odděleného sběru, umístěné u zdroje druhé složky kuchyňské vody 142, která protéká destrukční jednotkou 144 , kterou může být statická nebo dynamická filtrační jednotka, která slouží k separaci organických částic a jiných složek odpadu 146. Na tomto obrázku jsou zbývající složky stejné jako složky popsané na obr.l a 2.

Za okamžik bude jasné, že filtrem používaným k filtrování vody, usazovací jednotkou 46 a vstupní skladovací jednotkou 56, může pomocí čerpadla 60 procházet voda

-10určená nejen pro záchody , ale může ze systému odcházet a používat se i jinak, a to v závislosti na čistotě vody.

Takové uspořádání lze efektivně využít i u jednotky likvidace odpadu instalované v kuchyňském dřezu.

U tohoto provedení nádoba dvojího užití 24 zahrnuje nejenom anaerobní baktérie, ale i bakterie likvidující buničinu, například bakterie trichonympha, které mohou spolupracovat s anaerobními bakteriemi, aniž by si navzájem překážely.

Obr.9 znázorňuje část dalšího systému 86, který je podobný systému na obr. 1, ale který anaerobní rozklad urychluje. Reaktor anaerobního rozkladu 88 zahrnuje od sebe oddělené trojité stěny 90, 91, 92, které vytváří souosé vnější komory 93, 95 okolo každé nádoby 88, a to za účelem přivedení tekutiny do nádob 88 , kde regulují tepotu. Komora 93, která sousedí s nádobou 88, je zaplněna olejem 97 a komora 95 je připojena vstupním a výstupním potrubím 98, 99 ke zdroji 94 vodnaté tekutiny 96 , a to z důvodu zahřívání reaktoru 88, jehož tekutina je zahřívána zdrojem tepla 89. Teplo lze získat elektrickou cestou, nebo spalováním paliva, například methanem 74 vyráběným v reaktoru 88. Zahřívání reaktoru 88 urychluje proces rozkladu a rovněž umožňuje rozklad materiálu, který se při pokojové teplotě rozkládá pomalu. Tomuto uspořádání se dává přednost u systémů instalovaných v oblastech se studeným podnebím. Kromě toho, stupeň rozkladu v reaktoru 88 lze regulovat teplotou vodnaté tekutiny 96 zavedené do komory 95 , kde tato tekutina slouží k ohřevu, nebo k chlazení, oleje 97, který střídavě zahřívá nebo chladí obsah reaktoru 88, přičemž horká voda se může z komory 95 odstranit a nahradit chladicí vodnatou tekutinou, přitom lze použít další vstupní a výstupní potrubí (není znázorněno).

Je nutné poznamenat, že potrubím spojující různé složky systému a vystupující ze systému, může být potrubí s dvojitou stěnou. Přičemž systém může dále zahrnovat prostředek k zavedení horké vody mezi vnitřní a vnější stěnu zmíněného potrubí, kde zahřívá obsah tekutiny procházející tímto potrubím.

Kromě toho se může plyn vyráběný v reaktoru 88 zavádět do hořáku k ohřevu vody, která obíhá mezi vnitřní a vnější stěnou, a která se dá rovněž zavést (pod tlakem) do zmíněného potrubí, pokud je to potřebné.

Odborníkům v oboru je jasné, že tento vynález se neomezuje pouze na detaily uvedených provedení, ale že ho lze realizovat i v jiných specifických formách, aniž by došlo ke vzdálení se od myšlenky základních atributů tohoto vynálezu. Uvedená provedení je nutné považovat pouze za ilustrativní provedení a nikoliv za omezující provedení, kdy rozsah

- 11 ·· 44 • 4 ·

4 44 • 4 4

4 4 ♦ 44 4 4 44 4

4 4 4 4 ·

4 4 444444

4 4 4

4444444 ·· 44 vynálezu je dán přiloženými nároky, a to spíše než popisem, a proto příslušné změny odpovídající rozsahu a ekvivalenci nároků mohou být do tohoto vynálezu zahrnuty.

Claims (19)

1. Systém úpravy a čištění tekutých odpadů z domácností a k likvidaci organického pevného odpadu, v rámci tohoto systému, zahrnuje,:

prostředky odděleného sběru první a druhé složky tekutého odpadu z bytových jednotek, to znamená ze záchodu, kdy tento odpad obsahuje první složku odpadu, dále z koupelny, ze sprchy, z umyvadla, z prádelny, z kuchyňského dřezu apod., přičemž tekutý odpad z těchto jednotek obsahuje druhou složku odpadu, první a druhou nádobu dvojího užití, kdy každá nádoba zahrnuje alespoň jeden vstupní a výstupní otvor a je uspořádána tak, že během jisté doby jedna z nádob přijímá první složku odpadu a působí jako sběrná a usazovací nádoba, zatímco druhá nádoba působí jako nádoba anaerobní rekce, kdy tato nádoba anaerobní reakce realizuje proces rozkladu, při kterém se objem kalu v této nádobě značně zmenšuje tím, že je kal přeměněn na kompost a plyn, kde výstupní otvor je umístěn v horní části každé sběrné nádoby, první ventil, který směruje zmíněnou první složku odpadu do jakékoliv nádoby dvojího užití, která se právě používá jako sběrná a usazovací nádoba, a rovněž pro izolaci druhé nádoby dvojího užití, která působí jako nádoba anaerobní rekce, alespoň jednu nádobu anaerobní reakce připojenou z důvodu příjmu vodnatého kalu, obsahujícího plovoucí organické pevné látky, ze zmíněné sběrné a usazovací nádoby, přičemž obsah pevných látek je udržován na úrovni 15-35% při teplotě reakce dosahující hodnot mezi - 6° C až 92° C, přitom je zmíněný kal udržován ve stavu schopném proudění, alespoň jeden aerátor (provzdušňovač) připojený k nádobě aerobní reakce k provzdušnění zmíněného kalu, první čerpadlo poháněné, alespoň částečně, plynem generovaným v nádobě anaerobní reakce, které slouží k vedení zmíněného kalu z nádoby aerobní reakce aerátorem, a dále k udržení hladiny kyslíku na hodnotě alespoň l.p.p.m,

-1333¼ ·· ·· ·· • · * · · * • · « I « • · ··· 999

9 · «

9999 ·· 99 sběrnou a usazovací nádobu sloužící pro příjem provzdušněného a bio-aerobně upraveného kalu z nádoby aerobní reakce, první filtrovaný výstup sloužící k odvedení vyčištěné vody ze zmíněné separaění nádoby, druhý výstupní otvor sloužící k čerpání částic kalu ze separaění a usazovací nádoby do sběrné a usazovací nádoby dvojího užití, spodní skladovací nádobu přijímající zmíněnou druhou složku odpadu, horní skladovací nádobu, která dodává vodu do záchodového splachovače, druhé čerpadlo převádějící druhou složku odpadu ze spodní skladovací nádoby do horní skladovací nádoby.

2. Systém úpravy a čištění podle nároku 1, vyznačující se tím, že první čerpadlo je uspořádáno tak, že vyvolává prudké víření, které způsobuje zmenšení velikosti zvířených pevných částic ve zmíněném kalu.

3. Systém úpravy a čištění podle nároku 1,vyznačující se tím, že čerpaný kal je vrhán proti seskupení řezných čepelí, které způsobují zmenšení velikosti vířených pevných částic ve zmíněném kalu.

4. Systém úpravy a čištění podle nároku 1,vyznačující se tím, že výstupní otvor spodní skladovací nádoby je připojený k filtru, a to z důvodu odstranění pevných částic z protékající vody.

5. Systém úpravy a čištění podle nároku 1, vyznačující se tím, že doba mezi následnými operacemi zmíněného ventilu přesahuje, při běžných provozních podmínkách, jeden rok.

6. Systém úpravy a čištění podle nároku 1, vyznačující se tím, že horní sběrná nádoba zahrnuje první vodu přijímající kontejner s otevřeným horním lemem, přes • 4

- 1444 44 • 4 4

4 4 44 • · · • · φ Φ ·· 4 4 který přetéká pěna plovoucí ve zmíněné nádobě na povrchu vody, a to společně z přetékající vodou, kdy tato přetékající voda a pěna se používá ke splachování záchodů.

7. Systém úpravy a čištění podle nároku 1, vyznačující se tím, že se generuje elektrická energie pomocí turbíny v potrubí, které vychází z horní skladovací nádoby.

8. Systém úpravy a čištění podle nároku 1, vyznačující se tím, že každá nádoba dvojího užití zahrnuje vstupní otvor pro příjem kalu shromážděného u dna zbývající nádoby dvojího užití.

9. Systém úpravy a čištění podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje prostředky sběru, u zdroje třetí složky vody z kuchyně, kdy tuto zmíněnou složku vody z kuchyně vede přes rozrušovací jednotku, ve které se od vody oddělují organické a jiné částice odpadu.

10. Systém úpravy a čištění podle nároku 9, vyznačující se tím, že zahrnuje prostředky k vedení rozrušených složek kuchyňské odpadní vody přes filtrovací jednotku, a to pro přímé použití takové filtrované vody.

11. Systém úpravy a čištění podle nároku 9, vyznačující se tím, že zahrnuje prostředky pro vedení separovaných organických a jiných složek do jedné z nádob dvojího užití za účelem anaerobního rozkladu a výroby methanu ze zmíněných složek.

12. Systém úpravy a čištění podle nároku 11, vyznačující se tím, že zmíněné nádoby dvojího užití obsahují bakterie likvidující buničinu.

13. Systém úpravy a čištění podle nároku 1,vyznačující se tím, že každá nádoba dvojího užití zahrnuje trojitou stěnu (stěny jsou od sebe odděleny), která tvoří dvě souosé vnější komory, umístěné okolo každé ze zmíněných nádob, a to za účelem zavedení kapalin sloužících k regulaci teploty uvnitř zmíněných nádob.

14. Systém úpravy a čištění podle nároku 13, vyznačující se tím, že komora vytvořená těsně u zmíněné nádoby je naplněna olejnatou kapalinou, přičemž vnější komora zahrnuje prostředky k zavedení a odstranění vodnatého fluida.

«4

- 15• 4 4 4 4 4

4 4 «444 • 4 4 4 »

4 4 4·4 444

15. Systém úpravy a čištění podle nároku 14, vyznačující se tím, že vodnatým fluidem je voda ohřívaná spalovaným plynem vyráběným jednou ze zmíněných nádob.

16. Systém úpravy a čištění podle nároku 1,vyznačující se tím, že zahrnuje množství potrubí s dvojitou stěnou, která spojují různé složky zmíněného systému, dále zahrnuje prostředky pro vedení horkém vody mezi vnitřní a vnější stěnou zmíněných potrubí, a to za účelem zahřívání obsahu tekutin, které potrubími prochází.

17. Způsob úpravy a čištění odpadních vod z domácností a pro eliminaci organických pevných látek v rámci systému zahrnuje:

ajoddělený sběr odpadu ze záchodu, jako první složku, bytové jednotky, a jako druhou složku odpad z koupelny, sprchy, umývadla, prádelny, kuchyňského dřezu;

b) poskytnutí první a druhé nádoby dvojího užití, kdy každá nádoba zahrnuje alespoň jeden vstupní a výstupní otvor a je uspořádána tak, že během jisté doby jedna z nádob přijímá první složku odpadu a působí jako sběrná a usazovací nádoba, zatímco druhá nádoba působí jako nádoba anaerobní rekce, kdy tato nádoba anaerobní reakce realizuje proces rozkladu , při kterém se objem kalu v této nádobě značně zmenšuje tím, že je kal přeměněn na kompost a plyn, kde výstupní otvor je umístěn v horní části každé sběrné nádoby,

c) poskytnutí prvního ventilu, který směruje zmíněnou první složku odpadu do jakékoliv nádoby dvojího užití, která se právě používá jako sběrná a usazovací nádoba, a rovněž pro izolaci druhé nádoby dvojího užití, která působí jako nádoba anaerobní rekce,

d) poskytnutí alespoň jedné nádoby anaerobní reakce připojené z důvodu příjmu vodnatého kalu, obsahujícího plovoucí organické pevné látky, ze zmíněné sběrné a usazovací nádoby, přičemž obsah pevných látek je udržován na úrovni 15-35% při teplotě reakce dosahující hodnot mezi - 6° C až 92° C, přitom je zmíněný kal udržován ve stavu schopném proudění,

-16«· • · · · • · flfl • · · 9 9 • · · 9

99 99

22 GC,

999 99 99

99 9 · · « 9 9 • 9 9 9 9 9

9 9 9 999 99 9

9 9 9 9

999 9999 9 9 99

e) poskytnutí alespoň jednoho aerátoru připojeného k nádobě aerobní reakce k provzdušnění zmíněného kalu,

f) poskytnutí prvního čerpadla poháněného, alespoň částečně, plynem generovaným v nádobě anaerobní reakce, které slouží k vedení zmíněného kalu z nádoby aerobní reakce aerátorem, a dále k udržení hladiny kyslíku na hodnotě alespoň l.p.p.m,

g) poskytnutí separační nádoby pro příjem provzdušněného a aerobně upraveného kalu ze zmíněné nádoby aerobní reakce, kdy separační nádoba zahrnuje první filtrovaný výstup sloužící k odstranění vyčištěné vody a druhý výstup sloužící k čerpání částic kalu ze separační nádoby do zmíněné sběrné a usazovací nádoby dvojího užití,

h) poskytnutí spodní skladovací nádoby přijímající zmíněnou druhou složku odpadu,

i) horní skladovací nádobu, která dodává vodu do záchodového splachovače,

j) poskytnutí druhého čerpadla, které převádí druhou složku odpadu ze spodní skladovací nádoby do horní skladovací nádoby.

18. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že zahrnuje u zdroje oddělený sběr složek kuchyňské odpadní vody a zasílání této složky kuchyňské vody přes rozrušovací jednotku, a to z důvodu oddělení organických a jiných složek odpadu.

19. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok zasílání zmíněných oddělených organických a jiných složek kuchyňské odpadní vody do jedné ze zmíněných nádob dvojího užití.