PL167066B1 - Sposób i zbiornik do biologicznego oczyszczania scieków PL - Google Patents

Abstract

1 . Sposób biologicznego oczyszczania scieków z wykorzystaniem osadu czynnego, znamienny tym, ze doprowadzane od dolu zbiornika scieki poddaje sie stopniowemu, realizowanemu, kazdy w innych warun- kach cisnienia i rozpuszczalnosci gazów fazowemu pro- cesowi oczyszczania prow adzonem u kolejno w kondygnacyjnym ukladzie komór oczyszczania, w któ- rych wywoluje sie mieszajacy zawartosc horyzontalny ruch cieczy prowadzony przy pionowym kierunku prze- plywu scieków do kolejnych stopni oczyszczania, przy czym pod stropem rozdzielajacym komory stopni oczy- szczania utrzymuje sie poduszke gazowa, z której nad- m iar gazów je st system atycznie odprowadzany z jednoczesnym odzyskiem energii zawartej w doprowa- dzanych gazach. 3. Zbiornik do biologicznego oczyszczania scie- ków skladajacy sie z obudowy, znamienny tym, ze jest wyposazony w jedna lub wiecej kondygnacji komór (2) oczyszczania scieków rozdzielonych stropem (3), nadto na górnej powierzchni zbiornika (1) ma umiejscowiony otwarty basen (7) oczyszczania scieków, który jest za- opatrzony w przewód (10), którego poziom cieczy jest ponad zwierciadlem cieczy w otwartym basenie (7). Fig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób biologicznego oczyszczania ścieków oraz zbiornik do stosowania tego sposobu.

W znanych dotychczas sposobach oczyszczania ścieków, polegających na napowietrzeniu ich charakterystyczną formą skupisk mikroorganizmów, zwaną osadem czynnym, a następnie na usunięciu tego osadu z oczyszczonych ścieków. Stwierdzono, że skuteczność działania wyżej opisanego sposobu jest uwarunkowana zapewnieniem właściwego wzajemnego powiązania między kształtem i wielkością powierzchni czynnych zbiornika, a urządzeniami do napowietrzania. Z tych względów należy ustalić, źe zbiorniki składają się z dwóch podstawowych elementów, a mianowicie z obudowy, określającej ich wielkość i kształt oraz urządzeń do mieszania i napowietrzania .

167 066

Znany jest zbiornik do biologicznego oczyszczania ścieków z polskiego opisu patentowego nr 97 484. Zbiornik ma w przekroju pionowym kształt prostokąta tub trapezu. Wewnątrz zbiornika umieszczone w jego osi głównej aeratory turbinowe, zaś między tymi aeratorami wstawione są ścianki na całej głębokości zbiornika. W ten sposób zbiornik podzielono funkcjonalnie na dwa połączone koryta. Przepływ ścieków w każdym korycie wytwarzany jest przez część wirnika aeratora, który wytwarzając turbulencję poziomo-pionową stwarza najlepsze warunki hydrauliczne w całym układzie zbiornika. W obu korytach zbiornika wstawione są szczotki napowietrzające lub rotory mamucie, o kierunku obrotów zgodnym z kierunkiem przepływu cieczy nadanym przez aeratory turbinowe.

Niedogodność stosowania tego znanego rodzaju rozwiązania polega na tym, że zajmuje duże powierzchnie pod zabudowę oraz charakteryzuje się wysokimi kosztami eksploatacyjnymi. Dodatkową niedogodność stanowią wytwarzające się gazy oraz wytwarzająca się zawiesina wodno- powietrzna zanieczyszczająca naturalne środowisko człowieka , zwłszccza w iieskiihh lb b przemysłowych aglomeracjach.

Przewodnią myślą wynalazku jest wyeliminowanie powyższych niedogodności przez zaprojektowanie takiego sposobu biologicznego oczyszczania ścieków oraz zbiornika do stosowania tego sposobu, umożliwiającego maksymalne wykorzystanie absorpcji tlenu z pęcherzyków powietrza, dostarczanego w procesie oczyszczania ścieków oraz budowa prostych i oszczędnych zbiorników, odpowiadających wymogom w zakresie ochrony naturalnego środowiska w miejskich lub przemysłowych aglomeracjach.

Zgodnie z wynalazkiem sposób biologicznego oczyszczania ścieków z wykorzystaniem osadu czynnego prowadzi się w ten sposób, że doprowadzane od dołu zbiornika ścieki poddaje się stopniowemu, realizowanemu każdy w innych warunkach ciśnienia i rozpuszczalności gazów, fazowemu procesowi oczyszczania prowadzonemu kolejno w kondygnacyjnym układzie komór oczyszczania, w których wywołuje się mieszający zawartość horyzontalny ruch cieczy prowadzony przy pionowym kierunku przepływu ścieków do kolejnych stopni oczyszczania, przy czym pod stropem rozdzielającym komory stopni oczyszczania utrzymuje się poduszkę gazową, z której nadmiar gazów jest systematycznie odprowadzany z jednoczesnym odzyskiem energii zawartej w odprowadzanych gazach.

W poszczególnych komorach oczyszczania wokół przegród rozdzielających strugi prowadzi się horyzontalny ruch cieczy.

Przepływ ścieków przeznaczonych do oczyszczania natomiast charakteryzuje się tym, że ścieki doprowadza się przewodem do komór i otwartego basenu oczyszczonych ścieków przez króćce, wytworzone w stropach w osi pionowej, zapobiegające przenikaniu gazów z komory do komory i do otwartego basenu oczyszczanych ścieków , w wyiikw eeow prceew czyszczarnaw w każdej z komór przebiega w innych warunkach rozpuszczalności gazów w roztworze cieczy. Nadto stwierdzono, że korzystnym jest jeśli co najmniej jedna kondygnacja komór ma pojemność większą niż 15% i mniejszą niż 80% ogólnej pojemności układu kondygnacji komór oczyszczania.

Przedmiotem wynalazku jest również zbiornik do stosowania wyżej przedstawionego sposobu, charakteryzujący się tym, że zbiornik jest wyposażony w dwie lub więcej kondygnacji komór oczyszczania ścieków. Każda z komór oczyszczania jest zaopatrzona w przegrody wzdłużne dzieląc komorę na kanały, które są wyposażone w urządzenia mieszaeąco-kierunkueąie oraz w urządzenia aeracyjne napowietrzające ścieki w komorach oczyszczających. Do komory pierwszej kondygnacji ścieki są doprowadzane przewodem dopływowym, zaś do następnych kondygnacji komór i otwartego basenu oczyszczanych ścieków przez króćce osadzone w stropach komór, w osi pionowej z dodatkową funkcją zapobiegania gazów znad zwierciadła cieczy w komorze do dalszych kondygnacji komór i do otwartego basenu oczyszczanych ścieków.

Zasadnicze korzyści techniczne wynikające ze stosowania wynalazku to stosunkowo długi czas kontaktu ścieków z tlenem, przy bardzo głębokim napowietrzaniu, w konsekwencji ulega poprawie efektywność oczyszczania biologicznego. Nadto urządzenie według wynalazku zapewnia znaczne zmniejszenie powierzchni obszaru wymaganego dla oczyszczania ścieków oraz stwarza możliwość budowy tego rodzaju obiektów, zwłaszcza w miejskich i przemysłowych aglomeracjach przy stosunkowo niskich nakładach inwestycyjnych i stosunkowo niskich kosztach eksploatacyjnych.

167 066

Przykład sposobu oczyszczania i wykonania zbiornika przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia rozwiązanie wg wynalazku w przekroju podłużnym, a fig. 2_wzdłuż linii A-A na fig. 1.

Zbiornik 1, którego wnętrze wyposażono co najmniej w dwie lub więcej kondygnacji w komory 2, oczyszczania ścieków podzielony jest πει komory stropem 3. Na górnej powierzchni zbiornika umiejscowiono otwarty basen 7 oczyszczanych ścieków, zaopatrzony z jednej strony w odpływ 8, a po przeciwnjj stronie koryto 9 , w którym poziom ciecyy jest ponad zwierciadłem cicczy w otwartym basenie 7. Koryto 9 jest zaopatrzone w przewód 10, którego dolny odcinek sięga prawie do dna komory 2 pierwszej kondygnacji i zasila ściekami surowymi z koryta 9.

Dla doprowadzenia ścieków do drugiej lub dalszych kondygnacji komór 2 oczyszczania oraz do otwartego basenu 7 oczyszczonych ścieków osadzono w stropach 3 komór 2 króćce 4, usytuowane w osi pionowej. Króćce 4 są na tyle długie, że zapobiegają przenikaniu gazów znad zwierciadła cieczy w komorach 2 do dalszych kondygnacji komór 2 i otwartego basenu 7. Gazy nagromadzone z procesu biochemicznego oczyszczania w komorach 2 są gromadzone w przestrzeni gazowej 13 i systematycznie odprowadzane znaną instalacją /nie pokazaną na rysunku/ w celu wykorzystania ich wartości energetycznych. Celem doskonalszego wymieszania i napowietrzania ścieków w komorach 2 ruch ścieków jest prowadzony wokół przegród 5 wzdłużnych, dzielących komory na kanały 6 wyposażone w znane urządzenia 11 mieszająco-kiirunkueąci przepływ oczyszczanych ścieków przez strefę napowietrzania wytworzoną przez urządzenia 12 aeracyjne.

Sposób oczyszczania ma przebieg następujący: surowe ścieki z instalacji kanalizacyjnej są doprowadzane do koryta 9 dopływowego, skąd są wprowadzane przewodem 10 do co najmniej dwu lub więcej kondygnacji komór 2, w których poddaje się je w różnych warunkach ciśnienia i rozpuszczalności gazów stopniowemu oczyszczaniu przy przepływie ścieków kolejno do poszczególnych komór 2, a następnie do otwartego basenu 7 oczyszczania ścieków przez króćce 4.

Dzięki zaopatrzeniu komór 2 oczyszczania ścieków w kanały 6 i wyposażenia tych kanałów 6 w urządzenia 11 mieszająco-kierunkujące przepływ ścieków przez strefę napowietrzania, wytwarzaną przez urządzenia 12 aeracyeni, przyczyniają się, że każda przesuwająca się elementarna cząstka doprowadzanych ścieków podlega skutecznemu i dokładnemu mieszaniu się cieczy z tlenem z pęcherzyków powietrza dostarczanym do strefy napowietrzania. W wyniku działania wyżej wymienionych urządzeń 11 i 12 w warunkach różnicy ciśnień w poszczególnych kondygnacjach komór 2 oczyszczania osad znajduje się w stanie zawieszonym w cieczy w jednakowej ilości w każdej części komory 2 układu ktndygnaczenego oczyszczania, natomiast dzięki króćcom 4 utrzymuje się pod stropami 3 przestrzeń gazowa 13, z której gazy są systematycznie odprowadzane z możliwością odzysku energii w nich zawartej. Ścieki z komór 2 z unoszonym osadem są doprowadzane przez króćce 4 do otwartego basenu 7 z odpływem 8 do klarownika. Zaletą tych zbiorników jest ich zblokowana konstrukcja, a proces oczyszczania nie wpływa niekorzystnie na zanieczyszczenie naturalnego środowiska człowieka.

167 066

167 066

Fig. 1

Fig. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób biologicznego oczyszczania ścieków z wykorzystaniem osadu czynnego, znamienny tym, że doprowadzane od dołu zbiornika ścieki poddaje się stopniowemu, realizowanemu każdy w innych warunkach ciśnienia i rozpuszczalności gazów fazowemu procesowi oczyszczania prowadzonemu kolejno w kondygnacyjnym układzie komów oczyszczania, w których wywołuje się mieszający zawartość horyzontalny ruch cieczy prowadzony przy pionowym kierunku przepływu ścieków do kolejnych stopni oczyszczania, przy czym pod stropem rozdzielającym komory stopni oczyszczania utrzymuje się poduszkę gazową, z której nadmiar gazów jest systematycznie odprowadzany z jednoczesnym odzyskiem energii zawartej w odprowadzanych gazach.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że korzystnie jest jeśli co najmniej jedna kondygnacja komory ma pojemność większą niż 15% ogólnej pojemności układu kondygnacyjnego komór oczyszczania.
3. 3. Zbiornik do biologicznego oczyszczania ścieków składający się z oDudowy, znamienny t y m, że jest wyposażony w jedną lub więcej kondygnacji komór /2/ oczyszczania ścieków rozdzielonych stropem /3/, nadto na górnej powierzchni zbiornika /1/ ma umiejscowiony otwarty basen /7/ oczyszczania ścieków, który jest zaopatrzony w przewód /10/, którego poziom cieczy jest ponad zwierciadłem cieczy w otwartym basenie /7/.
4. 4. Zbiornik według zastrz. 3, znamienny tym, że koryto /9/ jest zaopatrzone w przewód /10/, którego dolny odcinek sięga prawie dna komory /2/ pierwszej kondygnacji , do której doprowadza się surowe ścieki z koryta /9/.
5. 5. Zbiornik według zastrz. 3, znamienny tym, że do drugiej lub dalszych kondygnacji komór /2/ oczyszczania oraz do otwartego basenu /7/ doprowadza się ścieki przez króćce /4/ osadzone w stropach /3/ komór /2/ i do otwartego basenu /7/ oczyszczanych ścieków, ponadto komory /2/ są zaopatrzone w instalacje odprowadzania gazów znad zwierciadła cieczy w komorach /2/ w celu wykorzystania ich wartości energetycznych.
6. 6. Zbiornik według zastrz. 3, znamienny tym, że komory /2/ oczyszczania zaopatrzono w przegrody /5/ dzielące komorę /2/ na kanały /6/, które są wyposażone w znane urządzenia /11/ mieszająco-kierunkujące przepływ ścieków przez strefę napowietrzania wytworzoną przez znane urządzenia /12/ aeracyjne.
7. 7. Zbiornik według zastrz. 3 albo 5, znamienny tym, że komory /2/ posiadają przestrzeń gazową /13/ pod stropem /3/, w których otwory ograniczone króćcem /4/ usytuowane jeden nad drugim umożliwiają operacje technologiczne i wgląd do dna zbiornika /1/.