Opis patentowy opublikowano: 30.04.1981 107006 CZYitLHIA Ur-edo Paktowego Int. Cl2. C02C 1/02 Twórcywynalazku: Lech Szlauer, Zbigniew Piesik, Jan Szydlowski, Alfred Kosiorowski Uprawniony z patentu : Kombinat Górniczo-Hutniczy Miedzi Zaklady Badawcze i Projektowe Miedzi „Cuprum", Wroclaw (Polska) Sposób biologicznego oczyszczania i doczyszczania scieków, cieków wodnych i akwenów, uzdatniania wód oraz zabezpieczenia urzadzen hydrotechnicznych przed obrastaniem Wynalazek dotyczy biologicznegp sposobu oczyszczania i doczyszczania scieków, cieków wodnych, zbiorni¬ ków, kanalów i innych akwenów oraz uzdatniania wód, jak równiez zabezpieczenia urzadzen hydrotechnicznych przed obrastaniem.Znany jest sposób oczyszczania scieków na zlozu biologicznym, mogacy byc zastosowanym równiez do oczyszczania niewielkich objetosci wody biezacej, polegajacy na przepuszczaniu scieków lub wody przez stos mineralnego materialu, przykladowo tlucznia. Jako material tworzacy podloze moze byc stosowany równiez koks lub formatki z tworzywa sztucznego. Na tak utworzonym podlozu rozwija sie samorzutnie zespól organiz¬ mów powodujacych biologiczne oczyszczanie scieków, przykladowo bakterie, grzyby, pierwotniaki larwy owa¬ dów. Oczyszczany sciek lub woda wprowadzany jest na szczyt zloza i rozpryskiwany, po czym splywa grawita¬ cyjnie przez porowate podloze porosniete przez organizmy. W tym czasie nastepuje eliminacja ze scieków sub¬ stancji stanowiacych zanieczyszczenie. Celem zintensyfikowania procesu stosuje sie równiez podmuch powietrza w przeciwpradzie.Sposób ten wymaga odpowiednich warunków technicznych oraz podnoszenia scieków ponad stos reakcyj¬ ny. Pozwala on na oczyszczenie stosunkowo niewielkich ilosci scieków. Wreszcie, wobec przebiegu procesu oczyszczania bez dostepu swiatla, nie uczestnicza w nim organizmy fotoautotroficzne, przykladowo glony, co zmniejsza wyraznie efekt oczyszczania.Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu oczyszczania scieków i wody, który moze byc zastoso¬ wany bezposrednio w zanieczyszczonym zbiorniku wody stojacej oraz bezposrednio w cieku wody zanieczyszczo¬ nej.Sposób wedlug wynalazku polega na tworzeniu w toni wodnej i na dnie zbiorników, scieków lub wody zanieczyszczonej, kanalów, akwenów i scieków, barier ze sztucznego podloza, na których rozwijaja sie organiz¬ my poroslowe, powodujace biologiczne oczyszczanie wody poprzez przyswajanie glonów, bakterii i szczatków organicznych oraz asymilowanie rozpuszczonych biogenów.I2 107 006 Bariere taka stanowi latwo i swobodnie omywana przez wode struktura przestrzenna materialu obojetnego wobec wody a podatnego na osadzanie sie na nim organizmów, bioracych nastepnie udzial w procesie oczyszcza¬ nia. Bariery takie stawia sie na dnie zbiornika scieków lub wody, którym moze byc równiez rzeka lub kanal i/lub w toni wodnej, wlacznie z jej warstwa powierzchniowa, mocujac je do dna znanym sposobem lub w inny znany sposób trwale sytuujac wobec wody. Istnieje mozliwosc ustawiania barier w postaci poziomej struktury zamoco¬ wanej przy dnie na odpowiednio duzej powierzchni zbiornika, w postaci struktury pionowej wobec dna oraz wobec kierunku przeplywu scieków lub wody, a takze struktury pionowej równoleglej do kierunku przeplywu.Istnieje tez mozliwosc sytuowania barier bedacych kompilacja tych ukladów.Po pewnym okresie eksploatacji i obrosnieciu przez organizmy mozliwe jest usuwanie bariery ze srodowiska wodnego lub scieków a wraz z nia, biogenów zakumulowanych w organizmach. Organizmy wydobyte z bariera nadaja sie do zuzytkowania jako nawóz, lub jako surowiec do pozyskiwania wyciagów bialkowych do produkcji pasz, wzglednie surowiec sluzacy do innych celów. W pewnych sytuacjach, przykladowo w srodowiskach wod¬ nych o malej ruchliwosci wody, sposób wedlug wynalazku umozliwia stymulowanie oczyszczajacego dzialania barier przez ich sztuczne napowietrzanie.Tworzywo do budowy barier powinno oznaczac sie duza odpornoscia na gnicie. Bardzo dobrym, wypróbo¬ wanym tworzywem do budowy barier, moga byc przykladowo stylonowe sieci, uzywane w rybolóstwie daleko¬ morskim. Bariery stanowia filtr biologiczny zdolny do zatrzymywania biogenów we wszystkich ich postaciach.Zanieczyszczone srodowiska wodne sa z reguly pozbawione stalego podloza i wystepujacych na nim organiz¬ mów, natomiast poprzez tworzenie barier yylacza sie do procesu biologicznego samoczyszczenia sie wody nowy element zespól organizmów poroslowych, takich jak bakterie, grzyby, paryfiton, pierwotniaki, wrotki, skapo- szczety, skorupiaki, larwy owadów, mszywioly, malze. Jedna z wlasciwosci zastosowanej bariery jest równiez to, ze osiedlaja sie na niej larwy malza racicznicy (Dreissena polymorpha), znanego szkodnika, obrastajacego urza¬ dzenia hydrotechniczne i instalacje wodne. Dzieki tej wlasciwosci, bariery te moga sluzyc do ochrony urzadzen hydrotechnicznych przed inwazja tego malza. Tworzenie barier jest metoda podnoszenia produkcji ryb w zbior¬ nikach, poniewaz rozwijajace sie na nich organizmy stanowia dodatkowe zródlo latwo dostepnego dla ryb pokarmu.Rozwiazanie wedlug wynalazku przewiduje wielokrotne uzytkowanie tych samych barier, a w zwiazku z tym takze ich czyszczenie. Jako wypróbowana metode mozna proponowac wystawiania barier na dzialanie czynników atmosferycznych. W takich warunkach nastepuje giniecie i gnicie organizmów, a nastepnie samo¬ rzutne ich odpadanie od podloza, po czym bariery moga byc ponownie uzytkowane.Sposób wedlug wynalazku jest blizej zilustrowany w przykladach jego wykonania.Przyklad I. Wstawie o ksztalcie podluznym, bedacym odbiornikiem scieków z przetwórni ryb, podwiesza sie w toni wodnej od dna do jej powierzchni azurowe przegrody z tworzywa sztucznego, wystajace nieco ponad lustro zbiornika. Bariery takie ustawia sie ca 1 metr w poprzek zbiornika na calej jego dlugosci.Scieki napowietrzane kaskadowo splywaja do stawu, gdzie za pomoca podwieszonej przegrody sa rozprowadzane na calej szerokosci stawu. Ich podwodny ruch poprzez bariery sprzyja biologicznemu oczyszczaniu. Stwierdzono w przypadku duzej ilosci scieków w kanale rzeki Odry, ze po dwu latach eksploatacji wilgotna masa organizmów, glównie malze Dreissena polymorpha, wyniosla 1100 kg/100 m2 bariery poprzecznej, w czym przykladowo 389 kg CaC03 8,26 kg N il,55kgP205. Bariery takie po ich widocznym obrosnieciu wyjmuje sie, suszy w naturalny sposób i oczyszcza przez otrzasanie, po czym umieszcza z powrotem w zbiorniku.Przyklad II. W niewielkiej rzece, bedacej odbiornikiem wód z gospodarstwa pstragowego, mocuje sie przy dnie az do powierzchni zuzyta stilonowa siatke rybacka w formie wsteg biegnacych w odcinkach kilkunastometrowych wzdluz osi cieku i/lub lekko skosnie wobec niego.Pomiedzy równoleglymi do siebie barierami zachowuje sie odleglosc okolo 80 cm. Za pierwszym zestawem wstegowych barier sytuuje sie kolejne tak, by poczatek nastepnych zaczynal sie w polowie odleglosci pomiedzy koncami wsteg równoleglych, dzieki czemu kazdy wycinek cieku wodnego wchodzi w kolejny kontakt z bariera. Dlugosc odcinka rzeki uzbrojonego w takie bariery zalezy od stopnia zanieczyszczenia wód rzeki oraz szybkosci jej przeplywu wynosi od kilkudziesieciu do kilkuset metrów. Bariery, po ich pelnym obrosnieciu wyjmuje sie z wody, suszy, czysci i z powrotem ustawia w wodzie.Przyklad III. W zbiorniku wodnym bedacym zródlem poboru wody korrjunalnej znajduje sie zaglebiony w toni wodnej króciec ssacy prowadzacy do stacji pomp. jCelem zapobiezenia obrastaniu glonami siatki zabezpieczajacej wlot krócca ssacego, zwlaszcza zas zatykaniu znajdujacego sie dalej filtra zwirowego, wokól wlotu rozpina sie siec z tworzywa sztucznego na palach wbitych w dno lub podwieszona na stosownych plywakach i odpowiednio obciazona przy dnie. Takich kolistych wspól srodkowych barier rozpina sie kilka w odleglosci 30 cm do 1 m. Zatrzymuja one glony oraz inne szkodliwe dla urzadzen organizmy. Z chwila ich107 006 3 zapelnienia sie sa oczyszczane w sposób jak w poprzednich przykladach. 1 m sieci tworzacej bariere jest w stanie zatrzymac okolo 217.000 mlodocianych malzy Dreissena polymorpha.Sposób wedlug wynalazku znajduje zastosowanie do ochrony urzadzen wodnych, do oczyszczania wód w silnie zanieczyszczonych rzekach, kanalach, jeziorach i stawach oraz w znanych juz tradycyjnych biologicz¬ nych oczyszczalniach scieków. Moze tez byc stosowany jako wstepny filtr w powierzchniowych ujeciach wody, do wód z hodowli ryb oraz na trasach splywu scieków i wód drenazowych przed wprowadzeniem ich do odbiorników. PLThe patent description was published: April 30, 1981 107006 CZYITLHIA Ur-edo Pact Int. Cl2. C02C 1/02 Creators of the invention: Lech Szlauer, Zbigniew Piesik, Jan Szydlowski, Alfred Kosiorowski The holder of the patent: Kombinat Górniczo-Hutniczy Miedzi Zakład Badawcze i Projektowe Miedzi "Cuprum", Wroclaw (Poland) Method of biological treatment and cleaning of sewage, watercourses and water bodies , water treatment and protection of hydrotechnical devices against fouling The invention concerns a biological method of purification and cleaning of sewage, watercourses, reservoirs, canals and other reservoirs, as well as water treatment, as well as protection of hydrotechnical devices against fouling. which can also be used for the treatment of small volumes of running water, by passing sewage or water through a pile of mineral material, for example ballast. Coke or plastic sheets can also be used as a base material. cuts the set of organisms causing biological purification of sewage, for example bacteria, fungi, protozoa, insect larvae. The treated effluent or water is introduced to the top of the bed and splashed, and flows by gravity through the porous substrate infested with organisms. During this time, the pollutants are eliminated from the effluent. In order to intensify the process, a counterflow of air is also used. This method requires appropriate technical conditions and the lifting of the effluents above the reaction stack. It allows for the treatment of relatively small amounts of sewage. Finally, since the purification process is carried out without access to light, photoautotrophic organisms, for example algae, do not participate in it, which significantly reduces the purification effect. The aim of the invention is to develop a method of purifying sewage and water that can be used directly in a contaminated stagnant water tank and The method according to the invention consists in creating wastewater or on the bottom of reservoirs, sewage or polluted water, canals, reservoirs and sewage, barriers made of artificial bases, on which post-crop organisms develop, causing biological purification water through the assimilation of algae, bacteria and organic debris and the assimilation of dissolved nutrients. I2 107 006 Such a barrier is the easily and freely washed by water spatial structure of a material that is inert to water and susceptible to settling on it organisms, which then participate in the purification process. Such barriers are placed at the bottom of a sewage or water reservoir, which may also be a river or a canal, and / or in the water column, including its surface layer, fixed to the bottom in a known manner or in another known manner permanently positioned against the water. It is possible to arrange the barriers in the form of a horizontal structure attached to the bottom on a sufficiently large surface of the tank, in the form of a vertical structure towards the bottom and towards the direction of sewage or water flow, as well as a vertical structure parallel to the direction of flow. After a certain period of exploitation and growth by organisms, it is possible to remove the barrier from the aquatic environment or sewage, and with it, nutrients accumulated in organisms. Organisms extracted from the barrier can be used as a fertilizer, or as a raw material for obtaining protein extracts for the production of feed, or a raw material for other purposes. In certain situations, for example in aquatic environments with low water mobility, the method according to the invention makes it possible to stimulate the cleansing effect of the barriers by artificial aeration. The material for the construction of the barriers should have a high resistance to rot. A very good, proven material for the construction of barriers can be, for example, stylon nets used in deep sea fishing. The barriers are a biological filter capable of retaining nutrients in all their forms. Polluted aquatic environments are usually deprived of a solid substrate and the organisms that occur on it, while by creating a barrier, a new element of the group of post-growth organisms such as bacteria, fungi, paraphiton, protozoa, rotifers, scapulae, crustaceans, insect larvae, bryozoans, mussels. One of the properties of the barrier used is also that it is inhabited by the larvae of the zebra mussel (Dreissena polymorpha), a known pest, infesting hydrotechnical equipment and water systems. Thanks to this property, these barriers can be used to protect hydrotechnical devices against invasion by this clam. The creation of barriers is a method of increasing the production of fish in tanks because the organisms that grow there are an additional source of food that is readily available to the fish. The solution according to the invention provides for the repeated use of the same barriers, and therefore also for their cleaning. The exposure of barriers to the action of weathering can be proposed as a proven method. Under such conditions, organisms die and rotting, and then spontaneously fall off the ground, and then the barriers can be reused. The method according to the invention is more closely illustrated in the examples of its implementation. Example I. The insertion of a longitudinal shape, which is a receiver of sewage from fish processing plant, is suspended in the water column from the bottom to its surface plastic azure partitions, protruding slightly above the tank mirror. Such barriers are placed approximately 1 meter across the reservoir along its entire length. Cascade-aerated sewage flows into the pond, where they are distributed over the entire width of the pond by means of a suspended partition. Their underwater movement through the barriers promotes biological cleansing. It was found in the case of a large amount of wastewater in the Odra river canal that after two years of operation, the moist mass of organisms, mainly Dreissena polymorpha mussels, amounted to 1100 kg / 100 m2 of the transverse barrier, of which, for example, 389 kg CaCO3, 8.26 kg N il, 55 kg P205. Such barriers, after they have grown visible, are removed, dried naturally and cleaned by shaking, and then placed back in the tank. Example II. In a small river, which is a receiver of waters from a trout farm, a worn-out steel fishing net in the form of ribbons running in several meters long sections along the axis of the watercourse and / or slightly sloping towards it is attached at the bottom to the surface, about 80 meters apart. cm. Behind the first set of ribbon barriers, the next ones are placed so that the beginning of the next ones starts in the middle of the distance between the ends of the parallel bands, thanks to which each section of the watercourse comes into contact with the barrier again. The length of the river section equipped with such barriers depends on the degree of contamination of the river waters and the speed of its flow ranges from several dozen to several hundred meters. The barriers, after they have fully grown, are removed from the water, dried, cleaned and put back in the water. Example III. In the water reservoir, which is the source of the Korrjunalna water intake, there is a suction stub, deep in the water column, leading to the pump station. j In order to prevent algae accumulation of the mesh protecting the inlet of the suction port, especially clogging the downstream gravel filter, around the inlet a plastic net on piles driven into the bottom or suspended on appropriate floats and properly loaded at the bottom is stretched around the inlet. Several such circular common barriers are stretched from 30 cm to 1 m. They keep algae and other organisms harmful to the devices. At the moment their fillings are cleared as in the previous examples. 1 m of the network forming a barrier is able to stop about 217,000 young Dreissena polymorpha mussels. The method according to the invention is used for the protection of water facilities, for water treatment in heavily polluted rivers, canals, lakes and ponds, and in the already known traditional biological sewage treatment plants. It can also be used as a preliminary filter in surface water intakes, in fish farming waters, and on sewage and drainage routes before it is introduced into receivers. PL