Opis patentowy opublikowano: 15.08.1983 118693 Int. Cl.3 BftlD 21/t2 ct^ ELNl*1 u^du r^t^' . * *:v Twórcawynalazka: i: TatabAnyai Szcnbinysk, Tatabinyai(Wegry) Urzadzenie do grawitacyjnego oddzielania cial stalych od cieczy Przedmiot wynalazku stanowi urzadzenie do grawitacyjnego oddzielania cial stalych od cieczy, które ma przestrzen dodoprowadzania cieczy, przestrzendo odprowadzaniacieczy, komore sedymentacyjnaikomore zbiorcza szlamu.W przemysle chemicznym oraz w procesach oczyszczania sciekówjest bardzo czesto niezbedne oddziela¬ nie cial stalych, znajdujacych sie w cieczach, do cieczy. Do tego celu stosuje sie obok urzadzen filtrujacych w róznym wykonaniu takze róznego rodzaju urzadzenia sedymentacyjne.Znane sa urzadzenia sedymentacyjne, w których dla zmniejszenia dlugosci drogi sedymentacji w komorze sedymentacyjnej umieszczone sa równolegle wzgledem siebie plyty, nachylone pod okreslonym katem do plaszczyzny poziomej.Tego rodzaju urzadzenie jest opisane w wegierskim opisie patentowym nr 165 164. Dazy sie tam przez celowe uksztaltowanie otworów do doprowadzania i odprowadzania cieczy do tego, aby osadzony szlam nie mieszal sie w miare mozliwosci z oczyszczona juz ciecza.Wedlug wegierskiego opisu patentowego nr 163 295 równolegle wzgledem siebie plyty, umieszczone w komorze sedymentacyjnej, sa nachylone pod katem 40-60° do plaszczyzny poziomej. W wyniku celowego rozwiazania ukladu rurowego szlam i oczyszczona ciecz przeplywaja równolegle wzgledem siebie wjednym kierunku pomiedzy plytami.W urzadzeniu wedlug brytyjskiego opisu patentowego nr 154070 plyty sa osadzane w komorze sedy¬ mentacyjnej poziomo. W celu zageszczenia szlamu, osadzajacego sie na powierzchni plyt, stosuje sie wibrator, którego kierunek drgan jest prostopadly doplaszczyzny plyt. Osadzony i zageszczony szlam usuwa sie z powierzchni plyt w sposób nieciagly.W porównianiu z rozmaitymi, majacymi przekrój kolowy urzadzeniami, przez które ciecz przeplywa odpowiednio w kierunku podluznym, rozwiazania te oznaczaja niewatpliwie postep, poniewaz zmniejszono dlugosc drogi sedymentacji, a tym samym wymiary urzadzen.Umozliwiajace ciagla prace urzadzenia sedymentacyjne, zaopatrzone w pochyle plyty, majac skompli¬ kowana budowe, pomimo to nie zapewniaja onejednak niezbednej dokladnosci oddzielania, poniewaz drogi cieczy i fazy szlamowej krzyzuja sie czesto. Kat, jaki przyjmuje samorzutnie osadzony szlam, determinuje minimalny kat nachylenia plyt. Osadzona cienka warstwa szlamu ma luzna strukture, tak, ze po procesie osadzania nalezy usuwac z urzadzenia duze ilosci rzadkiego szlamu.Urzadzenia sedymentacyjne, podzielone poziomymi plytami na szereg czesci, moga natomiast pracowac jedynie w sposób nieciagly. Mechaniczne zeskrobywanie szlamu miesza ponownie juz osadzony szlam, wskutek czego pogarsza sie dokladnosc oddzielania.\ 2 118693 Dokladnosc oddzielania, a tym samym sprawnosc sedymentacji wzrastaja wówczas, gdy przez odpo¬ wiednie uksztaltowanie przestrzeni do doprowadzania cieczy, przestrzeni do odprowadzania cieczy i komory zbiorczej szlamu osiaga sie to, iz przeplywy osadzonego szlamu i oczyszczonej cieczy krzyzuja sie w mozliwie jak najmniejszym stopniu. Jesli równolegle wzgledem siebie plyty, umie*zczone w komorze sedymentacyjnej, w celu skrócenia drogi osadzania, sa odpowiednio nachylone, to urzadzenie moze pracowac w sposób ciagly.Kat nachylenia plyt, a tym samym droga osadzania moga byc mniejsze, tj. obciazalnosc urzadzenia mozna znacznie zwiekszyc, gdy zespól plyt, umieszczony w komorze sedymentacyjnej, zostaje wprawiony w pla¬ szczyznie, równoleglej do plyt, w drgania o amplitudzie i czestotliwosci, dzieki którym wspomagane jest zageszczanie i obsuwania sie szlamu, jednak osadzony juz szlam nie podlega mieszaniu. W ten sposób nie zostaje zaklócony laminarny przeplyw cieczy, który stanowi podstawowa przeslanke odpowiedniego dziala¬ nia osadnika plytowego.Przy oczyszczaniu scieków zdarza sie czesto, ze oczyszczane scieki nie zawieraja w swym pierwotnym stanie oddzielanego szlamu bezposrednio jako takiego, lecz nalezy go dopiero wytworzyc np. przez dodanie srodków chemicznych. W urzadzeniu wedlug wynalazku przestrzen do doprowadzania cieczy jest tak uksztaltowana, ze po domieszaniu srodków chemicznych jest do dyspozycji wystarczajacy czas odstawania sie dla wytworzenia flokulatu.Celem wynalazu jest opracowanie urzadzenia, w którym mozna by oddzielac ciala stale od cieczy w sposób ciagly przy krótkim czasie przebywania i z duza sprawnoscia. Ze wzgledu na swa konstrukcje urzadzenie odznacza sie odpowiednia dokladnoscia oddzielania i wytwarza gesty szlam. W przypadku ewentualnego dodania srodków chemicznych urzadzenie umozliwia wytwarzanie flokulatu przy odpowied¬ nim czasie flokulacji tj. czasu odstawania sie.Zadanie zostalo rozwiazane wedlug wynalazku dzieki urzedzeniu do grawitacyjnego oddzielania cial stalych od cieczy przez to, ze komora sedymentacyjna, lezaca pomiedzy dolnymi czesciami przestrzeni do doprowadzania cieczy i nieco wyzej od niej umieszczonej przestrzeni do odprowadzania cieczy, jest utwo¬ rzona przez co najmniej dwie równolegle wzgledem siebie, nachylone do plaszczyzny poziomej pod katem 45-75°, sztywne plyty o jednakowo celowo dlugosci i ewentualnie sfalowane. Dlugosc plyt jest o przynajmniej jeden rzad wielkosci wieksza, niz ich wzajemny odstep. Wynalazek charakteryzuje dalej to, ze urzadzenie zawiera wibrator, wytwarzajacy drgania o amplitudzie 0,1-0,8 mm i czestotliwosci 10-100 Hz w plaszczyznie, równoleglej do plyt, przylegajaca bezposrednio do komory zbiorczej szlamu przestrzen do doprowadzania cieczy, rozszerzajaca sie ku dolowi w swej dolnej czesci, pomiedzy przestrzenia do doprowadzania cieczy a komora sedymentacyjna element do rozgraniczania przestrzeni, wystajacy ponad zwierciadlo cieczy, a w górnej czesci przestrzeni do odprowadzania cieczy uklad kanalowy, utworzony przez regulowane krawedzie przelewowe.W celu zwiekszenia dokladnosci oddzielania, w zalecanej postaci wykonania urzadzenia wedlug wyna¬ lazku w dolnej czesci przestrzeni do doprowadzania cieczy, równolegle do kierunku wyplywu szlamu z komory sedymentacyjnej, a prostopadle do plyt sedymentacyjnych umieszczone sa w powtarzajacych sie okresowo róznych odstepach trójkatne lub trapezowe plyty kierownicze, natomiast na powierzchniach czolowych plyt kierowniczych, znajdujacych sie blizej siebie — plyty zamykajace.W dalszej zalecanej postaci wykonania wynalazku na koncu komory zbiorczej szlamu umieszczona jest rura do odprowadzania szlamu, do której przylaczona jest pompa szlamowa. W jeszcze innej postaci wykonania przestrzen do doprowadzania cieczy jest wyposazona w wentylator do rozbijania piany. Jest ponadto korzystne,jesli do jednej przestrzeni do doprowadzania cieczy i do jednej komory zbiorczej szlamu dolaczone sa dwie komory sedymentacyjne oraz dwie przestrzenie do odprowadzania cieczy.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia schematycznie urzadzenie w przekroju podluznym, a fig. 2—dolna czescprzestrzeni do doprowadza¬ nia cieczy w powiekszeniu.Urzadzenie, przedstawione na rysunku, sklada sie z przestrzeni 1 do doprowadzania cieczy, wytworzo¬ nej w zbiorniku o wielokatnym przekroju poprzecznym, z komory sedymentacyjnej 2, przestrzeni 3 do odprowadzania cieczy oraz z komory zbiorczej 4 szlamu. Komora sedymentacyjna 2, którajest uformowana pomiedzy dolnymi czesciami przestrzeni 1 do doprowadzania cieczy i znajdujacej sie wyzej od niej przestrzeni 3 do odprowadzania cieczy, jest utowrzona przez co najmniej dwie sztywne plyty 5 o celowo jednakowej dlugosci i ewentualnie sfalowane. Plyty 5 sa do siebie równolegle i nachylone pod katem 45-75° do plaszczyzny poziomej. Ich dlugoscjest o przynajmniejjeden rzad wielkosci wieksza, niz ich wzajemny odstep.Do urzadzenia nalezy ewentualnie wibrator 6, wytwarzajacy drgania o amplitudzie 0,1-0,8mm i czestotli¬ wosci 10-100 Hz w plaszczyznie, równoleglej do plyty 5. Przestrzen 1 do doprowadzania cieczy oraz komora zbiorcza 4 szlamu nie sa oddzielone od siebie, lecz pozostaja w bezposrednim polaczeniu wzajemnym. Dolna czesc przestrzeni 1 do doprowadzania cieczy rozszerza sie ku dolowi. Pomiedzy przestrzenia 1 do doprowa¬ dzania cieczy a komora sedymentacyjna 2 znajduje sie element 7do rozgraniczania przestrzeni, który wystaje11S 693 3 ponad zwierciadlo cieczy. W górnej czesci przestrzeni 3do odprowadzania cieczy jest utworzony z regulowa¬ nych krawedzi przelewowych uklad kanalowy 8.W zalecanej postaci wykonania urzadzenia wedlug wynalazku w dolnej czesci przestrzeni 1 do doprowa¬ dzania cieczy umieszczone sa trójkatne lub trapezowe plyty kierownicze 9, biegnace równolegle do kierunku ruchu szlamu, opuszczajacego komore sedymentacyjna 2, a prostopadle do plyt 5. Plvt kierownicze 9 sa umieszczone w powtarzajacych sie okresowo, róznych odstepach wzajemnych. Powierzchnie czolowe plyt kierowniczych 9, polozonych parami blizej siebie, sa zaopatrzone w plyte zamykajaca 19 W innej postaci wykonania z komory zbiorczej 4 szlamu prowadzi na zewnatrz rura do odprowadzania szlamu, a do niej dolaczona jest pompa szlamowa. W jeszcze innej postaci wykonania przestrzen 1 do doprowadzania cieczy jest zaopatrzona w wentylator do rozbijania piany.Wedlug zalecanej postaci wykonania wynalazku jednej przestrzeni 1 do doprowadzania cieczy i jednej komorze zbiorczej 4 szlamu przyporzadkowane sa po dwie komory sedymentacyjne 2 oraz po dwie przestrze¬ nie 3 do odprowadzania cieczy.Urzadzenie wedlug wynalazku pracuje w sposób, opisanyponizej. ^ Ciecz, zawierajaca oddzielone ciala stale, doplywa do przestrzeni 1 do doprowadzania cieczy i do£i*££n1i drodze grawitacyjnej do jej dolnej czesci, która rozszerza sie ku dolowi na odcinku, znajdujapym sie pod komora sedymentacyjna 2. Dzieki takiemu ukladowi przestrzennemu komora sedymenjt^eyjna 2jest równo¬ miernie obciazona na swym calym przekroju poprzecznym. Komora zbiorcza^Wniupozostaje w bezpos¬ rednim polaczeniu z przestrzenia 1 do doprowadzania cieczy, znajdujaca^i£j5oriad nia. Wskutek tego istnieje mozliwosc, ze materialy o duzym ciezarze wlasciwym, dochodzac?ewentualnie wraz z oczyszczona ciecza, opadaja bezposrednio do przestrzeni zbiorczej 4 szlamuT Z przestrzeni 1 do doprowadzania cieczy, ciecz dociera do komory sedymentacyjnej 2, utworzonej z umieszczonych pochylo plyt 5, gdzie ciala stale osadzaja sie w postaci szlamu. Oczyszczona ciecz dociera do przestrzeni 3 do odprowadzania cieczy, natomiast osadzony szlam zeslizguje sie z plyt 5 i spada do komory zbiorczej 4 szlamu. Pomiedzy przestrzenia 1 do doprowadzania cieczy a komora sedymentacyjna 2 lub przestrzenia 3 do odprowadzania cieczy znajduje sie element 7do rozgraniczania przestrzeni, który wystaje ponad zwierciadlo cieczy i w zwiazku z tym oddziela calkowicie ciecz, przeznaczona do oczyszczenia, od juz oczyszczonej cieczy.W celu równomiernego odprowadzania cieczy, w górnej czesci przestrzeni 3 do odprowadzania cieczy przewidziany jest utworzony z regulowanych krawedzi przelewowych uklad kanalowy S, poprzez który oczyszczona ciecz wyplywa ze zbiornika. Osadzony szlam mozna usuwac z przestrzeni zbiorczej 4 szlamu w sposób nieciagly lub ciagly.Komora sedymentacyjna 2jest zaopatrzona ewentualnie w wibrator 6, który wprawia plyty 5 w drgania w plaszczyznie, lezacej równolegle do nich. Drgania o amplitudzie 0,1-0,8mm i czestotliwosci 10-100Hz zageszczaja szlam, wzrasta dokladnosc oddzielania, a jednoczesnie ulega zwiekszeniu obciazalnosc urzadze¬ nia dzieki wspomaganiu osadzania równiez na drodze mechanicznej. Dzieki drganiom osiaga sie ponadto to, iz zageszczony szlam zeslizguje sie z plyt S w sposób ciagly.W korzystnej postaci wykonania urzadzenia, szlam odprowadza sie z komory zbiorczej 4 szlamu przez rure odprowadzajaca za pomoca dolaczonej do niej pompy szlamowej w sposób ciagly lub nieciagly.W innej postaci wykonania w przestrzeni 1 do doprowadzania cieczy umieszczony jest wentylator do rozbijania piany.Zalceana jest postac wykonania wynalazku, w której do jednej przestrzeni 1 do doprowadzania cieczy i jednej komory zbiorczej 4szlamu dolaczone sa po dwie komory sedymentacyjne 2oraz po dwie przestrzenie 3 do odprowadzania cieczy.Za pomoca urzadzenia wedlug wynalazku mozna usuwac ciala stale z cieczy w sposób ciagly przy krótkim czasie przebywania i z duza sprawnoscia. Oddzielanie nastepuje z odpowiednia dokladnoscia, uzyskiwany szlam mozna ewentualnie zageszczac. W przypadku dodania srodków chemicznych zapewniony jest czas odstawania sie, niezbedny do wytworzenie flokulatu. PL