Przedmiotem wynalazku jest sposób biologicznego oczyszczania scieków o niskim i srednim stezeniu sub¬ stancji organicznych.Znane sposoby oczyszczania scieków o niskim i srednim stezeniu substancji organicznych oparte sa na biochemicznym rozkladzie substancji organicznych za pomoca bakterii rozwijajacych sie w atmosferze tlenu.Odpowiednie bakterie, zawsze obecne w sciekach, wykorzystuje sie stwarzajac im odpowiednie warunki rozwoju.Najbardziej rozpowszechnione i najskuteczniejsze sposród metod biologicznego oczyszczania scieków sa: metoda zlóz biologicznych i metoda osadu czynnego.Tlenowe metody pozwalaja na uzyskanie wysokich efektów oczyszczania scieków w ciagu stosunkowo krótkiego czasu 6-24 godzin, ale wymagaja zuzycia znacznych ilosci energii elektrycznej, która jest potrzebna do napowietrzenia scieków w metodzie osadu czynnego lub do ich przepompowywania w metodzie zlóz biologicz¬ nych. Do rozkladu zanieczyszczen organicznych stosowane sa równiez metody beztlenowe, tzw. fermentacje.Podczas beztlenowego rozkladu wydzielaja sie znaczne ilosci gazu pofermentacyjnego, który ze wzgledu na swoja wysoka wartosc kaloryczna moze byc wykorzystywany do celów energetycznych. Dlatego tez metody beztleno¬ wego rozkladu substancji organicznych mimo dluzej trwajacego procesu, sa korzystniejsze od metod tlenowych.Intensywnosc beztlenowego unieszkodliwiania scieków zalezy przede wszystkim od stezenia zawartych w nich substancji organicznych. Dlatego obecnie procesy beztlenowego rozkladu sa stosowane jedynie do oczysz¬ czania scieków o duzej zawartosci substancji organicznych i do przeróbki osadów sciekowych, które równiez charakteryzuja sie znaczna zawartoscia substancji organicznych.Natomiast w sciekach srednio i slabo stezonych tj. w zakresie stezen 200-500 mg BZT5/1 i 500-1000 mg BZT5/I, np. w sciekach bytowo-gospodarczych. proces beztlenowego rozkladu zachodzi bardzo slabo lub nie zachodzi wcale.Przyczyna tego jest fakt, ze mikroorganizmy odpowiedzialne za rozklad substancji organicznych rozwijaja sie dosyc wolno i wystepuja w postaci tzw. wolno plywajacej, tzn. w postaci pojedynczych organizmów rozpro¬ szonych w oczyszczonej cieczy.122071 Inna niedogodnoscia znanych beztlenowych metod oczyszczania scieków jest fakt, iz mikroorganizmy beztlenowe, ze wzgledu na male wymiary i stan rozproszenia, sa bardzo trudne do oddzielenia od cieczy po zakonczeniu procesu fermentacji.W zwiazku z tym, w znanych sposobach oczyszczania scieków stezonych nie stosuje sie oddzielania mikro¬ organizmów beztlenowych od przefermentowanej cieczy. Odplywaja one z reaktora fermentacyjnego razem ze sciekami, stanowiac tym samym pewne zanieczyszczenie poddawanej utylizacji cieczy. Równoczesnie, z punktu widzenia skutecznosci pracy ukladu, jest to strata uprzednio wyhodowanych i zaadaptowanych kultur bakteryj¬ nych. „Ucieczka" mikroorganizmów beztlenowych z przefermentowana ciecza obniza skutecznosc procesu fer¬ mentacji nowych, doplywajacych do reaktora porcji scieków.Celem wynalazku bylo przystosowanie beztlenowego sposobu rozkladu substancji organicznych do oczysz¬ czania scieków organicznych o niskim i srednim stezeniu.Okazalo sie, ze jesli do surowych scieków wprowadzi sie stala rozdrobniona substancje o wlasnosciach sorpcyjnych i ciezarze wlasciwym w zakresie 1-2 g/cm3, mozliwe jest przeprowadzenie fermentacji substancji organicznych w sciekach o niskim i srednim ich stezeniu. Bakterie beztlenowe znajdujace sie w sciekach zazwy¬ czaj w postaci pojedynczych mikroorganizmów rozproszonych w calej objetosci oczyszczanej cieczy, beda osia¬ daly na czastkach wprowadzonego materialu, którego gestosc umozliwia utrzymanie go wstanie zawieszonym w cieczy oczyszczanej. W ten sposób powstaja znaczne skupiska mikroorganizmów, które tworza klaczki osadu aktywnego.Sposób wedlug wynalazku polega zatem na przeprowadzeniu biochemicznego rozkladu substancji organicz¬ nych w atmosferze beztlenowej w sciekach o niskim i srednim stezeniu, do których wprowadzono 10-50 mg/l scieków stalej rozdrobnionej substancji o wlasnosciach sorpcyjnych, i ciezarze wlasciwym w zakresie 1-2 g/cm3 i powierzchni wlasciwej w zakresie 10—500 m2/g. Po przefermentowaniu. scieki wraz z zawartym w nich osadem aktywnym poddaje sie procesowi rozdzielania na drodze flotacji cisnieniowej wykorzystujac w tym celu gaz pofermentacyjny (CH4 + C02), którego pecherzyki wynosza na powierzchnie cieczy klaczki osadu aktywnego.Zageszczony i zebrany z powierzchni cieczy osad zawraca sie do surowych scieków poddawanych oczyszczaniu, dzieki czemu utrzymuje sie w nich wysokie stezenie prowadzacych biochemiczny rozklad mikroorganizmów.Nadmiar aktywnego osadu, ponad potrzeby utrzymania stalego stezenia w sciekach, jako tzw. osad nadmierny, odprowadza sie do utylizacji. Jako stala substancje stosuje sie azbest, wegiel aktywny, wegiel brunatny, torf.Sposób wedlug wynalazku pozwala na skuteczne unieszkodliwienie metoda beztlenowa scieków, w których stezenia substancji organicznych nie przekracza 1000 mg BZT5/1 i równoczesnie umozliwia kilkakrotne wykorzy¬ stanie raz wyhodowanych i zaadaptowanych kultur bakteryjnych, co stanowi niezwykle cenna zalete w stosunku do znanych sposobów beztlenowego oczyszczania scieków.Przedmiotem wynalazku jest takze uklad do biologicznego oczyszczania scieków o niskim i srednim steze¬ niu substancji organicznych.Dotychczas biochemiczny rozklad scieków w warunkach beztlenowych prowadzono w zbiornikach zam¬ knie tych, z których ciecz po przefermentowaniu odprowadzano do utylizacji lub odplywu.Uklad wedlug wynalazku jest zlozony z odpowiednio polaczonych ze soba urzadzen jednostkowych, mianowicie reaktora fermentacyjnego, separatora i saturatora. Separator, w którym nastepuje wydzielenie osadu aktywnego z przefermentowanej cieczy odplywajacej z reaktora, polaczony jest petla recyrkulacyjna z reakto¬ rem, która tworzy przewód doprowadzajacy przefermentowane scieki z reaktora do separatora oraz przewód dostarczajacy z separatora do surowych scieków zebrany osad aktywny. Z dolnej czesci separatora wychodzi przewód odplywowy, którym odprowadza sie pozbawione osadu aktywnego scieki. Przewód odplywowy rozga¬ lezia sie, laczac sie z saturatorem, w zwiazki z czym czesc odprowadzanych nim oczyszczonych scieków jest skierowana do saturatora. Przed wejsciem do saturatora, do przewodu tego jest dolaczony przewód, który stanowi odgalezienie przewodu wylotowego z reaktora fermentacyjnego dla gazów pofermentacyjnych, wobec czego czesc uchodzacych z reaktora gazów nasyca sie scieki odplywajace z separatora. Gazy pofermentacyjne moga byc wprowadzane bezposrednio do saturatora. Z górnej czesci saturatora wychodzi przewód odprowadzaja¬ cy nasycona gazem i sprezona w saturatorze ciecz do przewodu odplywowego z reaktora, którym, polaczona z przefermentowanymi sciekami przeznaczonymi do rozdzielenia, doprowadzanajest do saturatora.Dzieki takiemu zestawieniu poszczególnych elementów ukladu mozliwe jest wykorzystanie gazu pofermen¬ tacyjnego do oddzielenia osadu aktywnego od przefermentowanej cieczy, co jest bardzo korzystne dla efektów oczyszczania, bowiem uzyskuje sie wyzszy stopien unieszkodliwienia scieków i wykorzystuje sie wielokrotnie raz wyhodowane i zaadaptowane mikroorganizmy. Gazem pofermentacyjnym nasyca sie ciecz odprowadzana z sepa¬ ratora, po czym spreza sie w saturatorze do cisnienia rzedu 0,4—0,6 MPa. Po wprowadzeniu jej do separatora wraz z nowa porcja scieków przeznaczonych do rozdzielenia nastepuje rozprezenie cieczy, podczas którego wydzielaja sie gwaltownie drobne pecherzyki gazu, które unosza na powierzchnie czastki osadu aktywnego.122 071 3 Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladzie wykonania na rysunku.Do reaktora fermentacyjnego 2 zaopatrzonego w mieszadlo mechaniczne, doprowadza sie przewodem 1 scieki surowe, do których wprowadza sie uprzednio przewodem 3 stala rozdrobniona substancje. W reaktorze 2. w warunkach braku dostepu tlenu, nastepuje proces biochemicznego rozkladu substancji organicznych zawar¬ tych w sciekach. Po przefermentowaniu scieki wraz z osadem aktywnym odprowadza sie przewodem 4 do separa¬ tora 5. W separatorze klaczki aktywnego osadu unoszone sa przez pecherzyki gazu na powierzchnie cieczy i ulegaja zageszczeniu. Zageszczony osad 6 z separatora 5 odprowadzany jest przewodem 7 z powrotem do reaktora 2, w celu utrzymania w nim wysokiego, stalego stezenia prowadzacych biochemiczny rozklad mikroor¬ ganizmów. Nadmiar aktywnego osadu, ponad potrzeby utrzymania stalego stezenia w reaktorze, odprowadzany jest jako tzw. osad nadmierny przewodem 8 do utylizacji. Pozbawione osadu aktywnego scieki odprowadza sie z dolnej czesci separatora przewodem 9 do dalszego oczyszczania lub utylizacji. Czesc pozbawionych aktywnego osadu scieków podawana jest z przewodu odplywowego 9 przewodem 10 do saturatora 11. Przed wejsciem do saturatora scieki nasycone sa gazem pofermentacyjnym pobranym przewodem 12 z reaktora 2. W saturatorze wytworzone jest nadcisnienie rzedu 0,4-0,6 MPa. Nasycona ciecz z saturatora odprowadzona jest przewodem 13 do przewodu odplywowego 4 z reaktora 2 i mieszana z ciecza po fermentacji w separatorze 5. Z rozprezajacej sie w separatorze cieczy, uprzednio sprezonej i nasyconej gazem pofermentacyjnym, wydzielaja sie gwaltownie drobne pecherzyki gazu, które unosza na powierzchnie czastki aktywnego osadu.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób biologicznego oczyszczania scieków o niskim i srednim stezeniu substancji organicznych, zna¬ mienny t y m, ze do surowych scieków dodaje sie stala rozdrobniona substancje o wlasnosciach sorpcyj¬ nych i ciezarze wlasciwym w zakresie 1-2 g/cm3 oraz powierzchni wlasciwej w zakresie 10-500 m2/g, w ilosci 10—50 mg/l scieków, poddaje sie je fermentacji beztlenowej, z przefermentowanej cieczy wydziela sie osad aktywny na drodze flotacji cisnieniowej wykorzystujac gaz pofermentacyjny, a zageszczony osad zawraca sie do surowych scieków w ilosci utrzymujacej w nich stale stezenie mikroorganizmów, nadmiar odprowadzajac do utylizacji. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako stala rozdrobniona substancje stosuje sie azbest, wegiel aktywny, wegiel brunatny lub torf. 3. Uklad do biologicznego oczyszczania scieków o niskim i srednim stezeniu substancji organicznych, znamienny tym, ze sklada sie z reaktora fermentacyjnego (2), polaczonego z nim przewodem odplywo¬ wym (4) separatora (5), z którego wychodzi przewód (7) doprowadzajacy oddzielony osad aktywny ponownie do reaktora tworzac wraz z przewodem doplywowym (4) petle recyrkulacyjna, oraz z saturatora (11), który jest polaczony z separatorem (5) przewodem (9) i (10) odprowadzajacym ciecz pozbawiona osadu aktywnego, oraz z reaktorem (2) przewodem wylotowym dla gazów pofermentacyjnych (12) i z którego górnej czesci wychodzi przewód (13) odprowadzajacy nasycona gazem i sprezona ciecz, laczacy sie z przewodem odplywowym (4) z reaktora, przed wejsciem do separatora.122071 nn * l Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 t&L.Cena 100 zl PL