Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do oczy¬ szczania scieków zawierajacych zanieczyszczenia dajace sie rozkladac biologicznie, zwlaszcza scie¬ ków odprowadzanych z mniejszych osiedli lub uzdrowisk.Stosowane w praktyce sposoby oczyszczania mniejszych ilosci scieków (20—&50 równowazni¬ ków/mieszkanca) mozna podzielic na 2 grupy, a mianowicie sposoby oczyszczania anaerobowego i sposoby oczyszczania aerobowego.Najprostszy sposób oczyszczania anaerobowego polega na stosowaniu studni chlonnej, z której oczyszczona woda przesacza sie do ziemi otacza¬ jacej studnie. W ulepszonych rozwiazaniach, w ce¬ lu przyspieszenia procesu anaerobowego rozkladu stosuje sie wytwarzane na skale techniczna pre¬ paraty enzymowe.W procesach oczyszczania aerobowego stosuje sie biologiczne oczyszczanie za pomoca czynnego osa¬ du, a niezbedny tlen dostarcza sie przewaznie przy uzyciu sprezarki. W urzadzeniach do oczyszczania aerobowego czesto stosuje sie takze osadniki wstepne i osadniki koncowe, ale znane sa tez procesy, w których urzadzenie pracuje z zastoso^ waniem calkowitego utleniania i w takim przy¬ padku, w stanie trwalej równowagi procesu, roz¬ mnazane skladniki czynnego osadu odplywaja ra¬ zem z oczyszczona woda.Znane jest urzadzenie do oczyszczania scieków skladajace sie z komory osadzania i komory ma- 10 15 25 30 gazynujacej osad. W urzadzeniu tym do mieszania czynnego osadu i doprowadzania tlenu w ilosci niezbednej w komorze reakcyjnej stosuje sie wdmuchiwanie powietrza i oczyszczona wode od¬ prowadza sie z komory reakcyjnej przez strefe odgazowania i krawedz przelewowa do komory osadzania, w której sa umieszczone rury lub ply¬ ty. Pod komora do osadzania ewentualnie stosuje sie komore do zageszczania osadu.W ostatnich latach, równolegle z rozwojem u- rzadzen tego typu, w wiekszych zakladach oczysz¬ czania scieków, obok zwyklych urzadzen do bio¬ logicznego oczyszczania, stosuje sie równiez za¬ nurzane tarczowe elementy powodujace powsta¬ wanie kropel, tak zwane biotarcze. Jedno z takich urzadzen jest znane pod nazwa „Autotrol". W u- rzadzeniu tym scieki wplywaja prostopadle do osi obrotu do niecki podzielonej na liczne odcinki i przeplywajac przez szeregowo polaczone niecki ulegaja oczyszczeniu. Rozmnazane skladniki czyn¬ nego osadu odplywaja razem z oczyszczona woda, ale sa od niej oddzielane w specjalnym zbiorniku do pózniejszego osadzania.Ostatnio stosuje sie biotarcze równiez i do oczy¬ szczania mniejszych ilosci scieków. Takie urza¬ dzenie jest znane na przyklad z opisu patento¬ wego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3744634.W urzadzeniu tym tarcze czesciowo zanurzane w sciekach sa umieszczone w kolowej komorze napowietrzania wzdluz osi umieszczonej w kier 112 688112 688 runku promieniowym. W srodkowej czesci urza¬ dzenia jest zwykla komora do osadzania, z której mozna odprowadzac oczyszczona wode i osad.Wady znanych sposobów oczyszczania scieków i stosowanych do tego celu urzadzen sa naste¬ pujace. Przy anaerobowej obróbce konieczne jest stosowanie dlugiego czasu i duzych urzadzen, a specjalne preparaty enzymowe dodawane w celu skrócenia czasu obróbki sa bardzo kosztowne. Za¬ wartosc amoniaku w oczyszczonej wodzie jest dosc znaczna, totez woda ta przenikajac do ziemi, jak równiez przy kierowaniu jej do polozonego dalej zbiornika wody, powoduje zanieczyszczenie sro¬ dowiska.Przy aerobowej obróbce konieczne sa skompli¬ kowane urzadzenia, a w celu ciaglego utrzymania przy zyciu czynnego osadu trzeba stosowac sto¬ sunkowo stale obciazenie. W tym celu nalezy zwykle stosowac wstepne osadzanie w ciagu dlu¬ giego czasu, co powoduje powazne koszty. Jezeli w urzadzeniu prowadzi sie calkowite utlenianie, to czas przebywania w urzadzeniu, a wiec i po¬ jemnosc urzadzenia, powinny byc duze. Jezeli zas stosuje sie proces przy duzym obciazeniu, to prze¬ chowywanie duzych ilosci osadu nastrecza dodat¬ kowe trudnosci.Urzadzenia zawierajace zanurzane tarczowe ele¬ menty powodujace powstawanie kropel sa skom¬ plikowane, koszty ich wykonania sa wysokie, a koszty ruchowe stosunkowo duze.Wynalazek ma na celu opracowanie urzadzenia nie majacego wad znanych urzadzen do oczysz¬ czania scieków, to jest urzadzenia o prostej kon¬ strukcji, zajmujacego malo miejsca, nie wymaga stosowania chemikalii, zuzywa malo energii, nie wymaga praktycznie zadnej obslugi, nie jest wraz- Jiwe na duze wahania w obciazeniu, a mimo tego umozliwia oczyszczanie scieków w takim stopniu, ze oczyszczone scieki mozna wprowadzac bezpo¬ srednio do najblizszego zbiornika wodnego.Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do o- czyszczania scieków zawierajacych zanieczyszcze¬ nia dajace sie rozkladac biologicznie. Cecha tego urzadzenia jest to, ze zawiera komore utleniania utworzona z zanurzanych elementów tarczowych powodujacych powstawanie kropel, przewód do¬ prowadzajacy scieki i przewód odprowadzajacy wode, umieszczone w kierunku podluznej osi ko¬ mory oraz scisle polaczony z komora utleniania osadacz plytowy i stabilizator osadu, wyposazony ewentualnie w przewód do odprowadzania gazów i Urzadzenie do usuwania osadu. W celu ulatwie¬ nia usuwania osadu plytowy osadacz jest ko¬ rzystnie wykonany z równoleglych wzgledem sie¬ bie plyt, nachylonych do poziomu pod katem 55—75°. Plyty te sa gladkie lub faliste* Ze wzgledu na konieczna ochrone srodowiska oczyszczanie scieków moze byc obecnie prowa¬ dzone jedynie przez obróbke aerobowia. Przy ma¬ lych ilosciach scieków i uderzeniowym obciazeniu urzadzen do oczyszczania, stosowanie metody czyn¬ nego osadu nie daje jednak wystarczajacej pew¬ nosci pracy. Zachowujac zalety procesu przy uzy¬ ciu bidtarcz mozna 'Sprawnosc tego procesu zwiek¬ szyc znacznie w ten sposób, ze w komorze utlenia¬ nia urzadzenia przez celowy dobór kierunku prze¬ plywu cieczy stwarza sie takie warunki reakcji, które sa podobne do warunków panujacych w i- dealnym reaktorze rurowym. W tak skonstruowa- 5 nym urzadzeniu, w celu spowodowania osadzania sie w kierunku podluznym urzadzenia, na poszcze¬ gólnych tarczach, masy bakterii o róznym skla¬ dzie, odpowiednim dla danego stopnia rozkladu, nie jest konieczne stosowanie konstrukcyjnego po- 10 dzialu urzadzenia na odcinki.Na podstawie doswiadczen stwierdzono, ze w u- rzadzeniach pracujacych na skale techniczna, za¬ lozywszy czas przebywania scieków w urzadzeniu konieczny do spowodowania rozkladu, przeplyw 15 pomiedzy tarczami i sciana niecki jest laminarny, a wartosc liczby Reynoldsa dla tego przeplywu jest rzedu 102 (przedkosc przeplywu stanowi wie¬ lokrotnosc 10—8/minute). Jest wprawdzie faktem, ze na skutek dzialania gradientu stezenia powsta- 20 J3ce€° wzdluz podluznej osi rozpoczyna sie dyfu¬ zja substancji organicznych, ale w urzadzeniach o wymiarach dostosowanych do pracy na skale techniczna ilosc substancji dyfundujacych do przo¬ du na skutek róznic cisnienia jest o okolo 3 rzedy 25 wielkosci mniejsza niz makrokonwekcyjny przy¬ plyw materialu.Urzadzenie wedlug wynalazku opisano ponizej w odniesieniu do przykladu urzadzenia uwidocz¬ nionego na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia 30 przekrój podluzny urzadzenia, a fig. 2 przedstawia przekrój urzadzenia prostopadly do jego podluznej osi wzdluz linii A—A na fig. 1.Z dolu 1 scieki podnosi sie za pomoca pompy mamutowej 2 do komory utleniania 3, w której 35 w kierunku jej podluznej osi jest umieszczony przewód 4 doprowadzajacy scieki i przewód 5 od¬ prowadzajacy scieki. W komorze 3 sa tez umoco¬ wane zanurzone tarczowe elementy 6 powodujace powstawanie kropel. Z komora 3 jest scisle po- 40 laczony plytowy osadzacz 7, w którym sa umiesz¬ czone Tównolegle wzgledem siebie plyty 8, nachy¬ lone do poziomu pod katem 55—75° Pod komora 3 znajduje sie ewentualnie stabilizator osadu, ma¬ jacy przewód 10 do odprowadzania gazów oraz 45 urzadzenie 11 do odprowadzania osadu.Urzadzenie wedlug wynalazku dziala w ten spo¬ sób, ze scieki podawane pompa 2 z dolu 1 do ko¬ mory utleniania 3 przeplywaja wzdluz podluznej osi komory 3 od przewodu doprowadzajacego 4 50 w kierunku przewodu odprowadzajacego 5. Rów¬ noczesnie scieki ulegaja aerobowemu oczyszczaniu biologicznemu pod wplywem czynnego osadu i po¬ wietrza. Mianowicie, osad tworzacy sie na po¬ wierzchni umieszczonych wzdluz poziomej osi tar- 55 czowych elementów 6 powodujacych powstawanie kropel, obracajacych sie powoli i czesciowo za¬ nurzajacych sie w sciekach, przy udziale tlenu z powietrza powoduje szybkie utlenianie orga¬ nicznych zanieczyszczen i amoniaku zawartych 60 w sciekach.Osad powstajacy na tarczowych elementach 6 (biotarczach) skacuje na dno komory utleniania 3, skad wraz z oczyszczona woda przeplywa do plyr towego osadzacza 7, z którego po krótkim pobycie 85 odplywa oczyszczona woda. Woda ta, nawet przy112 688 uderzeniowym obciazeniu urzadzenia, zawiera bar¬ dzo malo substancji tworzacych zawiesine i moze byc bezposrednio kierowana do najblizszego zbior¬ nika.W osadzaczu 7 osad osadza sie na powierzch¬ niach poszczególnych plyt i zsuwa sie z nich w kierunku przeciwnym do kierunku przeplywu oczyszczonej wody do stabilizatora osadu 9, umie¬ szczonego pod komora utleniania 3. W stabiliza¬ torze tym, w warunkach anaerobowych, po skla¬ dowaniu w ciagu kilku miesiecy gromadzi sie mala ilosc trwalego osadu, który usuwa sie okre¬ sowo z ukladu.Przyklad: Do urzadzenia wedlug wynalazku wplywa w ciagu 1 doby srednio 10 m8 scieków, których chemiczne zapotrzebowanie tlenu wynosi 350—450 mg/litr i biologiczne zapotrzebowanie tle¬ nu 170—240 mg/litr. W komorze utleniania 32 tar¬ cze aluminiowe o srednicy 1 m wykonuja 4 obro¬ ty/minute, przy czym 40% powierzchni tarcz za¬ nurza sie w sciekach. Przecietny czas przebywania w komorze utleniania wynosi 40 minut. W ply¬ towym osadzaczu sa w odstepach 4 cm umiesz¬ czone faliste plyty z sztucznego tworzywa, nachy¬ lone do poziomu pod katem 65°. Przeplyw scieków pomiedzy tymi plytami odbywa sie z predkoscia 5 m/godzine. W stabilizatorze osadu osad utrwala sie w ciagu 80 dni.Woda odplywajaca z urzadzenia zawiera w 1 litrze 30—40 mg stalych substancji tworzacych za¬ wiesine, chemiczne zapotrzebowanie tlenu wynosi 50—60 mg/litr, a biologiczne zapotrzebowanie tlenu wynosi 12—18 mg/litr. Osad odprowadzany z urza¬ dzenia stanowi 0,1% ilosci przerobionych scieków.Zalety urzadzenia wedlug wynalazku sa naste-. pujace. Woda odplywajaca z urzadzenia jest czy¬ sciejsza od uzyskiwanej przy anaerobowym oczy¬ szczaniu scieków i nie powoduje zanieczyszczen wód gruntowych, a ilosc oddzielonego osadu jest znacznie mniejsza. Nie jest konieczne stosowanie specjalnie przygotowanych preparatów enzymo- wych, a zuzycie energii i koszty ruchowe sa nie¬ znaczne.W porównaniu ze znanymi urzadzeniami do aerobowego oczyszczania scieków urzadzenie we¬ dlug wynalazku zuzywa mniej energii i jest trwalsze. W odróznieniu od znanych urzadzen pra¬ cujacych z czynnym osadem, urzadzenie wedlug wynalazku jest prawie zupelnie niewrazliwe na wahania obciazania.W porównaniu ze znanymi urzadzeniami steru¬ jacymi biotarcze, w urzadzeniu wedlug wynalazku nie stosuje sie podzialu komory utleniania na odcinki wzdluz podluznej osi urzadzenia, lecz przez odpowiedni dobór przeplywu scieków uzyskuje sie to, ze na powierzchniach poszczególnych tarcz osadzaja sie masy bakterii, w których zawarte sa 5 szczepy bakterii odpowiednie dla danej fazy pro¬ cesu rozkladu, dzieki czemu urzadzenie moze byc mniejsze. W urzadzeniu tym stwarza sie warunki odpowiadajace warunkom w idealnym reaktorze rurowym, podczas gdy w znanych urzadzeniach, 10 podzielonych na odcinki, biotarcze tworza uklad kaskadowy.Dzieki powiazaniu urzadzenia wedlug wynalazku z osadzaczem i stabilizatorem osadu urzadzenie to zajmuje malo miejsca i moze byc zmontowane 15 w krótkim czasie w terenie przygotowanym w bardzo prosty sposób, przy malych kosztach.W urzadzeniu tym nie stosuje sie wielokrotnego podnoszenia cieczy, totez wymaga ono mniejszej ilosci przewodów i pracuje nalezycie nawet przy 20 zmieniajacym sie obciazeniu.Dzieki wbudowaniu plytowego osadzacza uzy¬ skuje sie to, ze osad opadajacy z tarcz (powiek¬ szanie sie osadu) przedostaje sie bezposrednio do osadzacza bez koniecznosci stosowania pompy pod- 25 noszacej i nie powoduje wzrostu zapotrzebowania tlenu w komorze utleniania. Cieplo wytwarzania w anaerobowym stabilizatorze osadu umieszczo¬ nym pod komora utleniania powoduje podwyzsza¬ nie temperatury w tej komorze, zwiekszajac pred- 30 kosc reakcji utleniania, zwlaszcza w zimnej porze roku.Zastrzezenia patentowe 35 1. Urzadzenie do oczyszczania scieków zawie¬ rajacych zanieczyszczenia dajace sie rozkladac biologicznie, znamienne tym, ze zawiera komore utleniania (3) utworzona z zanurzanych tarczo¬ wych elementów (6) powodujacych powstawanie 40 kropel, przewód (4) doprowadzajacy scieki i prze¬ wód (5) odprowadzajacy wode, umieszczone w kie¬ runku podluznej osi komory oraz scisle polaczony z komora utleniania (3) osadzacz plytowy (7) i sta¬ bilizator osadu (9), ewentualnie wyposazony w 45 przewód (10) do odprowadzania gazów i urzadze¬ nie (11) do usuwania osadu. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze w plytowym osadzaczu (7) znajduja sie równo¬ legle wzgledem siebie plyty (8), nachylone do po- 50 ziomu pod katem 55—75°. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze w plytowym osadzaczu (7) sa wbudowane fali¬ ste plyty (8).112 688 Fig.1 W Fig. 2 RSW Zakl. Graf. W-wa, Srebrna 16, z. 392-81/0 — 110 + 20 egz.Cena 45 zl PL