PL173349B1

PL173349B1 - Sposób i urządzenie do oczyszczania ścieków

Info

Publication number: PL173349B1
Application number: PL93300868A
Authority: PL
Inventors: Nordenskjöld Reinhart von; Peter Kröner
Original assignee: Nordenskjoeld Reinhart Von
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 1998-02-27
Also published as: NO933874D0; DK0595359T3; EP0595359B1; LV11167A; CN1103747C; LV11167B; RU2121981C1; HU218511B; CZ280940B6; NO933874L; AU5034793A; EE03212B1; FI934805A0; CN1087608A; DE59301207D1; US5472611A; EP0595359A1; GR3018570T3; AU675457B2; TR28854A

Abstract

1 . Sposób oczyszczania scieków w kilku, nastepujacych po sobie fazach, w którym w fazie pierwszej scieki napowietrza sie w obszarze osadu czynne- go, p o czym w fazie drugiej, zawierajacej odprowadzanie osadu, prowadzi sie klarowanie posrednie, a nastepnie, poddaje sie napowietrzaniu koncowemu w fazie trzeciej, w której scieki poddaje sie cyrkulacji i zasila przede wszystkim tlenem i równiez przynajmniej czesciowo nasyca sie tlenem wode, a nastepnie w fazie czwartej poddaje sie scieki sedymentacji koncowej, zn am ienny tym , ze w szystkie cztery fazy prowadzi sie w jednym zbiorniku (1), przy czym kolejne fazy prowadzi sie w nastepujacych po sobie strefach kazda przypo- rzadkowana odpow iedniej fazie, a mianowicie w strefie (A ) napow ietrza sie scieki (4), w strefie (B) prowadzi sie klarowanie posrednie, w strefie (C) prowadzi sie napowietrzanie koncowe i w strefach (D) poddaje sie je sedy- mentacji koncowej, przy czym scieki (4) prowadzi sie ze strefy (A) fazy pierwszej - napowietrzania do strefy (B) fazy drugiej - klarowania posrednie- go, zgodnie z glównym kierunkiem przeplywu scieków, w dolnym obszarze zbiornika (1) w poblizu jego dna (20), gdzie osadza sie i odsysa osad czynny oraz przynajmniej czesciowo zawraca scieki (4) do strefy (A ) fazy pierwszej 7. U rzadzenie do oczyszczania scieków, zawierajace ograniczone scia- nami zbiornika, strefy, przyporzadkowane kolejnym fazom oczyszczania s c ie k ó w , a mianowicie strefe napowietrzania z osadzaniem osadu czynnego, strefe klarowania posredniego z odsysaniem szlamu za pom oca odsysacza szlamu i przynajmniej czesciowym zawracaniem szlamu do obszaru osadu czynnego, strefe napowietrzania koncowego, w której w oda jest zaopatryw ana przede wszystkim w tlen i strefe sedymentacji koncowej, znam ienne tym , ze umieszczone w jednym zbiorniku (1) w spom niane strefy (A, B, C, D) - odpow iadajace fazom napowietrzania, klarowania posredniego, napow ie- trzania koncow ego i sedymentacji, oddzielone sa od siebie za pom oca scian dzialowych (5 , 6 , 9), przy czym sciana dzialow a (5), pomiedzy strefa (A) fazy napowietrzania i strefa (B) fazy klarowania posredniego, w swoim dolnym obszarze, przy dnie (20) zbiornika (1) ma co najmniej jeden otw ór wylotowy (7), dla przeplywu scieków ze strefy (A ) napowietrzania do strefy (B) klaro- w ania posredniego, a sciana dzialowa (6), pomiedzy strefa (B) klarowania posredniego i strefa (C ) napowietrzania koncowego, przy swoim górnym wzgledem dna (20) zbiornika (1) obszarze, ma otw ór w ylotow y (8) dla przeplywu scieków ze strefy (B) klarowania posredniego do strefy (C ) napo- wietrzania koncowego F IG . 1 PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do oczyszczania ścieków, w którym ścieki oczyszczane są w kilku następujących po sobie fazach.

Sposób oczyszczania ścieków dotyczy sposobu, w którym w fazie pierwszej ścieki napowietrza się w obszarze osadu czynnego, po czym w fazie drugiej, zawierającej odprowadzanie osadu, prowadzi się klarowanie pośrednie, a następnie, poddaje się napowietrzaniu końcowemu w fazie trzeciej, w której ścieki poddaje się równocześnie cyrkulacji i zasila przede wszystkim tlenem i również przynajmniej częściowo nasyca się tlenem wodę, a następnie w fazie czwartej poddaje się ścieki sedymentacji końcowej.

Urządzenie do oczyszczania ścieków, zawierające, ograniczone ścianami zbiornika strefy, przyporządkowane kolej nym i i κι w, λ miduu w icic. cię ndpo w ich żarna i osadu czynnego, strefę klarowania pośredniego z odsysaniem szlamu za pomocą odsysacza szlamu i przynajmniej częściowym zawracaniem szlamu do obszaru osadu czynnego, strefę napowietrzania końcowego, w której woda jest zaopatrywana przede wszystkim w tlen i strefę sedymentacji końcowej.

Sposób tego rodzaju i urządzenie są znane z niemieckiego opisu wyłożeniowego nr 28 57 345. Rozwiązania te obejmują, oddzielone wzajemnie od siebie osadnik, na osad czynny z oddzielaczem osadu, zbiornik do napowietrzania końcowego, oraz zbiornik osadowy i zbiornik magazynowy. Poszczególne zbiorniki są ukształtowane zasadniczo jako prostokątne i połączone wzajemnie odpowiednimi rurociągami. Ujemną cechą w tym urządzeniu jest to, że zajmuje ono stosunkowo dużo miejsca, jest drogie w budowie i potrzebuje drogich systemów przewodów rurowych, armatury i zapór dla kierowania ścieków z jednego zbiornika do następnego. Ponadto wielkości zbiorników dla poszczególnych faz są zadane przy ich budowie i nie mogą być później dostosowane odpowiednio do zmieniających się procesów klarowania. Ponadto budowa wymaga niekorzystnie dużej różnicy wysokości, ponieważ przy przepływie od zbiornika do zbiornika występują straty przepływu.

Z opisu patentu europejskiego nr 0 048 630 jest znany sposób oczyszczania ścieków, w którym ścieki są najpierw prowadzone przez strefę napowietrzania zbiornika, a następnie strefę oddzielania, po czym proces ten jest powtarzany. W sposobie tym prowadzone są więc wyłącznie dwie fazy oczyszczania ścieków. Natomiast z niemieckiego opisu zgłoszeniowego nr 27 41 142 znane jest prowadzenie biologicznego oczyszczania ścieków, w którym etap biologicznego oczyszczania przeprowadzany jest w dwóch oddzielnych zbiornikach, a mianowicie w zbiorniku osadu czynnego i w zbiorniku klarowania. Do przeprowadzania dalszych etapów oczyszczania lub powtarzania ich muszą być dołączone kolejne dodatkowe zbiorniki. Tak więc, znane zbiorniki nie oferują pełnej obróbki ścieków, która uzdatniałaby je zgodnie z oczekiwaniami, z wykorzystaniem jednego uniwersalnego zbiornika, ekonomicznego w wykonaniu.

Celem wynalazku jest zaproponowanie sposobu i urządzenia, które umożliwiałyby bardziej prostą, oszczędzającą miejsce i korzystną, pod względem kosztów, strukturę zasobnika oczyszczającego ścieki. Ponadto oczekuje się, że dzięki rozwiązaniu stworzona zostanie możliwość dostosowania wydajności urządzenia, przez zmiany objętości fazowej, lub powierzchni fazowej, do każdorazowego obciążenia fazowego i żądanych procesów klarowania.

Sposób oczyszczania ścieków według wynalazku polega na tym, że wszystkie cztery fazy prowadzi się w jednym zbiorniku, przy czym kolejne fazy prowadzi się w następujących po sobie strefach, każda przyporządkowana odpowiedniej fazie, a mianowicie w strefie fazy pierwszej napowietrza się ścieki, w strefie fazy drugiej prowadzi się klarowanie pośrednie, w strefie fazy trzeciej prowadzi się napowietrzanie końcowe i w strefie fazy czwartej poddaje się je sedymentacji końcowej, przy czym ścieki prowadzi się ze strefy fazy pierwszej - napowietrzania do strefy fazy drugiej - klarowania pośredniego, zgodnie z głównym kierunkiem przepływu ścieków, w

173 349 dolnym obszarze zbiornika w pobliżu jego dna, gdzie osadza się i odsysa osad czynny oraz przynajmniej częściowo zawraca ścieki do strefy fazy pierwszej.

Korzystnie w fazie pierwszej - napowietrzania, ścieki wpuszcza się do strefy pierwszej napowietrzania i osadu czynnego i nasycając powietrzem lub tlenem poddaje się je cyrkulacji, przy czym zwłaszcza ścieki prowadzi się ze strefy fazy drugiej - klarowania pośredniego, do strefy fazy trzeciej - napowietrzania końcowego, w obszarze części górnej zbiornika, gdzie ponownie zaopatruje się je w tlen i miesza.

Korzystnie, ścieki prowadzi się ze strefy fazy trzeciej - napowietrzania końcowego, do strefy fazy czwartej - sedymentacji końcowej, w dolnym obszarze zbiornika, gdzie osadza się resztki osadu i odsysa je.

Korzystnie po czterech wspomnianych fazach oczyszczania, prowadzonych w odpowiadających im strefach, ścieki poddaje się filtrowaniu, prowadząc je przez strefę filtra roślinnego i strefę filtra końcowego, po czym wyprowadza się je ze zbiornika.

Korzystnie, zmienia się objętości poszczególnych stref odpowiadających kolejnym fazom, zależnie od potrzeb.

Urządzenie do oczyszczania ścieków, zawierające ograniczone ścianami zbiornika, strefy, przyporządkowane kolejnym fazom oczyszczania ścieków, charakteryzuje się według wynalazku tym, że umieszczone w jednym zbiorniku strefy - odpowiadające kolejnym fazom: napowietrzania, klarowania i pośredniego, napowietrzania końcowego i sedymentacji, oddzielone są od siebie za pomocą ścian działowych, przy czym ściana działowa, pomiędzy strefą fazy pierwszej - napowietrzania i strefą fazy drugiej - klarowania pośredniego, w swoim dolnym obszarze, przy dnie zbiornika ma co najmniej jeden otwór wylotowy, dla przepływu ścieków ze strefy fazy pierwszej - napowietrzania do strefy drugiej - klarowania pośredniego, a ściana działowa, pomiędzy strefą fazy drugiej - klarowania pośredniego i strefą fazy trzeciej - napowietrzania końcowego, w swoim górnym względem dna zbiornika obszarze, ma otwór wylotowy dla przepływu ścieków ze strefy fazy drugiej - klarowania pośredniego do strefy fazy trzeciej napowietrzania końcowego.

Korzystnie zbiornik, w którym umieszczone są wspomniane cztery fazy jest umocnionym zbiornikiem ziemnym, a dno zbiornika i jego ściany działowe są pokryte pasami uszczelniającymi, przy czym każdy z tych pasów stanowi co najmniej jedna folia

Korzystnie, na końcu zbiornika znajduje się co najmniej jeden dodatkowy filtr, usytuowany na wyższym poziomie niż poprzednie strefy, mający zwłaszcza postać filtra roślinnego umieszczone w kolejnej strefie i filtra końcowego umieszczonego w następnej strefie, które to dwie strefy oddzielone są od siebie ścianą działową, będącą na całej swej długości ścianą ujednoradniającą strumień wody.

Korzystnie, urządzenie ma co najmniej jedno dodatkowe urządzenie, ukształtowane równolegle ze strefami fazy pierwszej i drugiej, przy czym strefa fazy drugiej dodatkowego urządzenia jest połączona ze strefą fazy trzeciej poprzedniego urządzenia.

Korzystnie, strefa fazy drugiej - klarowania pośredniego’ i strefa fazy pierwszej - napowietrzania są zakończone ścianą działową wznoszącą się ukośnie ku górze.

Korzystnie, co najmniej jedna ściana działowa- zbiornika jest ścianą zanurzeniową.

Korzystnie, otwory wylotowe ściany kończącej strefę fazy pierwszej, są umieszczone w obszarze od dna zbiornika co najwyżej do 30% wysokości tej zanurzeniowej ściany działowej.

Korzystnie, ściana działowa, oddzielająca strefę fazy trzeciej - napowietrzania końcowego od strefy fazy czwartej - sedymentacji końcowej, jest ścianą zanurzeniową, która na swym, w odniesieniu do dna zbiornika, dolnym obszarze ma co najmniej jeden otwór przepływowy dla ścieków, przy czym te otwory przepływowe są umieszczone w obszarze od dna zbiornika co najwyżej do 30% wysokości tej ściany działowej. '

Korzystnie ściany działowe, kończące strefy fazy pierwszej i drugiej, mają pochylenie nastawne za pomocą przegubów. '

Korzystnie ściany działowe zbiornika są w nim zamocowane na stałe, lub przestawnie.

Korzystnie, strefa fazy drugiej - klarowania pośredniego i strefa fazy czwartej - sedymentacji końcowej mają poziomą powierzchnię osadzania i urządzenia odsysające do odsysania osadów.

173 349

Korzystnie, strefa fazy drugiej - klarowania pośredniego ma powierzchnię osadzania usytuowaną poniżej pozostałego dna zbiornika.

Korzystnie, strefa fazy czwartej - sedymentacji końcowej ma powierzchnię osadzania usytuowaną poniżej pozostałego dna zbiornika.

Korzystnie, w strefie fazy drugiej - klarowania pośredniego urządzenie ma rynnę osadową. Korzystnie, urządzenie ma co najmniej dwa zbiorniki, umieszczone równolegle względem siebie.

Korzystnie, na końcu zbiornika znajduje się przelew pływakowy.

Korzystnie, urządzenie ma dodatkowo co najmniej jeden zbiornik polderów osadowych.

Korzystnie przed strefą fazy napowietrzania i osadu czynnego jest dołączony zbiornik dla fazy biologicznego oczyszczania Bio-P.

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku, wszystkie fazy są w sposób ciągły, to znaczy równocześnie, przeprowadzane w jednym zbiorniku. Ma to tę zaletę, że nie są potrzebne żadne drogie systemy przewodów rurowych, armatura i zapory, aby połączyć wzajemnie ze sobą różne fazy. Dzięki prostej budowie przestrzennej, złożonej tylko z jednego zbiornika, można zaoszczędzić na miejscu oraz koszcie budowy i eksploatacji. Rozwiązanie to umożliwia również, ograniczenie do minimum strat wysokości w przebiegu zbiorników.

Zbiornik może być wykonany jako budowa ziemna przez wykopanie zasobnika o odpowiednim kształcie.

W fazie pierwszej - napowietrzania, ścieki zostają wpuszczone do strefy obszaru osadu czynnego zbiornika, napowietrzone powietrzem lub tlenem i poddane cyrkulacji, tak że może przebiegać aerobowy proces rozkładu.

Ścieki wypływają ze strefy obszaru osadu czynnego poprzez, co najmniej jeden, otwór wylotowy, wykonany w pierwszej ścianie działowej w dolnym obszarze względem dna zbiornika, przez co przepływ odbywa się bardzo powoli, gdyż są one już uspokojone. Tym samym osad może osiąść na dnie następnego obszaru, obszaru - strefy klarowania pośredniego i zostać wyssany za pomocą odbieralnika osadu.

W strefie klarowania pośredniego, ścieki mogą płynąć w kierunku przepływu, tylko przez otwory wykonane w drugiej ścianie działowej w górnym obszarze względem dna zbiornika, do strefy natleniania końcowego. Otwory wylotowe w strefie klarowania wody znajdują się poniżej powierzchni wody, istnieje więc pewność, że tylko nieliczne cząstki zawiesiny przepłyną do następnego obszaru, a ewentualnie występujące składniki pływające, zostaną zatrzymane w sposób zamierzony, w celu ich usunięcia.

W dalszej fazie napowietrzania, ścieki poddaje się mieszaniu i napowietrzaniu, po czym przepływają one przez dolny obszar następnej ściany działowej do czwartej strefy - obszaru sedymentacji końcowej. Tam mogą się osadzać pozostałe cząstki, które znów będą usunięte za pomocą odbieralnika osadu.

Po tym klarowaniu ścieki płyną przez dalsze filtry w strefie roślinnej i końcowej, aby jeszcze bardziej została poprawionajakość wody. Obszary te mogą być również podporządkowane strefom głównym. Bezpośrednio przed głównymi strefami, włączone mogą być strefy specjalnej obróbki wstępnej, jak na przykład zbiornik dla biologicznego oczyszczania Bio-P.

Wszystkie strefy nie są przy tym oddzielone wzajemnie od siebie zaporami ziemnymi, czy też, jak w urządzeniach betonowych, zazwyczaj stałymi ścianami betonowymi, lecz lekkimi ścianami, przesuwanymi w kierunku wzdłużnym, które są instalowane po zbudowaniu całego, właściwego zbiornika.

Przez to, że woda wpływa, względnie wypływa, przez naprzeciwległe strony zbiornika, występuje w zbiorniku wymuszony przepływ od strony dopływu do strony odpływu. Ma to tę zaletę, że nie jest konieczne rozdzielanie przestrzenne poszczególnych faz oczyszczania w kilku zbiornikach, ponieważ nie może dojść do zmieszania się, lub wstecznego przepływu ścieków w różnych strefach fazowych.

Pojemności poszczególnych stref fazowych są zmienne i mogą być, przez odpowiednią zmianę pozycji ścian działowych, dostosowane do procesu oczyszczania.

Wymiary, a przede wszystkim pojemności określonych obszarów klarowania nie są ustalone z góry, przy budowie, lecz mogą być dodatkowo, po uruchomieniu urządzenia oczysz173 349 czającego, jeszcze dopasowywane, aby w ten sposób stworzyć idealne warunki dla procesu oczyszczania i móc dostosować się do zwiększenia, lub zmiany obciążenia. Tak na przykład, przy niedociążeniu strefy osadu czynnego, w której przebiega faza napowietrzania można, przez ustawienie w dogodnej pozycji ściany działowej, zmniejszyć strefę klarowania pośredniego, aby na przykład zapobiec wymieraniu bakterii wskutek niedociążenia. Przy przeciążeniu, może zostać powiększony zasobnik strefy osadu czynnego, aby tym samym wzrosła wydajność urządzenia, względnie została odpowiednio dostosowana.

Strefy napowietrzania i sedymentacji końcowej i strefa filtrów końcowych mogą być również umieszczone w jednym zbiorniku i za nimi może być włączone kilka równolegle oddzielonych stopni napowietrzania i klarowania pośredniego, ewentualnie każdy poprzedzony zbiornikiem biologicznego oczyszczania Bio-P.

Obszar klarowania pośredniego, przy odchylonych ścianach, jest przez obydwie ściany działowe ograniczony, można powiedzieć, w sposób lejkowaty.

Dzięki temu, że pochylenie ścian działowych może być nastawiane za pośrednictwem przegubów, urządzenie może być dostosowane do różnych warunków klarowania. To, że ściany działowe mogą być ukształtowane jako umiejscowione w zbiorniku na stałe, albo też jako ruchome, dające się przestawiać w kierunku wzdłużnym zbiornika, umożliwia zmianę objętości jego poszczególnych stref. Dzięki pozycjonowaniu ścian działowych można zbiornik, odpowiednio do każdorazowego procesu klarowania i każdorazowego obciążenia, podzielić na różne, dowolne obszary cząstkowe. Wychodzi się tu naprzeciw systemowi, w którym nawet ciągi napowietrzające można na sposób klockowy usuwać, lub instalować, względnie uzupełniać lub rozszerzać. Także wykonane z reguły jako pływające, urządzenia odbieralnikowe osadu, są przestawne i mogą być każdorazowo dopasowane do strefy sedymentacji.

Pozioma powierzchnia osadzania ma tę zaletę, że zbędne jest specjalne zamocowanie dna zbiornika w strefie osadzania, w szczególności, nie są konieczne żadne prace betoniarskie lub tym podobne, co z kolei, umożliwia proste prace ziemne. Rozwiązanie ma też jeszcze tę zaletę, że strefy poszczególnych faz klarowania mogą być swobodnie sytuowane na całej długości zbiornika.

Korzystne skutki przynosi ukształtowanie rynny osadowej w obszarze klarowania pośredniego, która ma strefę zagęszczania sięgającą poniżej normalnego dna zbiornika.

Aby przy dużym obciążeniu zapewnić wystarczającą wydajność, umieszcza się dwa, lub kilka zbiorników, równolegle względem siebie, które w razie potrzeby mogą zostać uruchomione.

Obok zbiornika można umieścić dodatkowo polder osadowy, w którym będzie przechowywany odłożony osad w celu dostarczenia go dla rolnictwa, lub do odwodnienia, względnie do ponownego zaszczepienia obszaru osadu czynnego.

Ukształtowany na końcu stref, przelew pływakowy, poprzez który będzie odprowadzana woda oczyszczona i którego wydajność przepływu można nastawić, umożliwia, niezależnie od dopływu, uzyskanie uregulowanego równomiernego odpływu. W ten sposób wahania ilości dopływu mogą być zrównoważone przez buforowe działanie na powierzchni zbiornika.

Wynalazek jest poniżej bliżej objaśniony w oparciu o przykład wykonania uwidoczniony na rysunku, którego figury przedstawiają: fig. 1 - schematyczny widok urządzenia do oczyszczania ścieków, fig. 2 - przekrój wzdłuż linii II-II z fig. 1.

Na podstawie fig. 1 i 2, które przedstawiają schematycznie budowę urządzenia do oczyszczania ścieków, zostanie omówiony sposób oczyszczania ścieków, urządzenie do realizacji tego sposobu i zasada działania urządzenia.

Figura 1 pokazuje zbiornik 1 do oczyszczania ścieków i dodatkowy zbiornik poldera osadowego G. Zbiornik 1 jest podzielony ścianami działowymi 5, 6, 9, 13, 13', patrząc w kierunku głównego strumienia przepływu, na następujące strefy: zbiornik Bio-P BP, strefa A napowietrzania i osadu czynnego, strefa B - klarowania pośredniego, strefa C - napowietrzania końcowego, strefa D - sedymentacji końcowej, strefa E - strefa filtra roślinnego 23 i strefa F strefa filtra końcowego 24. Na końcu zbiornika 1, zależnie od jego ogólnego ukształtowania, odpowiednio w strefach D, E lub F znajdują się przelew pływakowy S z zainstalowaną na stałe rurą odpływową 25 i umieszczoną w sposób pływający rurą odpływową 25', poprzez które jest odprowadzana woda oczyszczona. W strefach A i C znajdują się urządzenia napowietrzające 3,

173 349 na przykład ciągi napowietrzające z przedstawionymi schematycznie na fig. 2 napowietrzaczami dennymi 3'.

Zbiornik 1 ma, w przedstawionym przykładzie wykonania, kształt prostokątny, przy czym długość zbiornika, wynosi zwykle pomiędzy 50 m i 200 m. a szerokość zbiornika - pomiędzy m i 100 m.

Głębokości zbiornika wynoszą zwykle od 3 m do około 6 m. Oczywiście, możliwe są również inne kształty i wymiary zbiorników, na przykład w strefach C lub D możliwy jest dalszy przebieg zbiornika prostokątny, lub zawracający o 180°. Szerokość poszczególnych stref może być różna, a również w strefach E i F dno może być położone wyżej.

Zbiornik 1 wykonany jest metodą robót ziemnych przez wykopanie zasobnika o odpowiednim kształcie. Dno 20 zbiornika 1 i strefy ograniczone skośnymi ścianami działowymi 5, 6, jak to widać na fig. 2, są pokryte jedno- lub kilkuwarstwowo pasami uszczelniającymi 2.

Na przednim zakończeniu, w odniesieniu do kierunku głównego strumienia przepływu H, na ścianie zbiornika przewidziany jest dopływ 14. W strefie A napowietrzania i osadu czynnego, która zajmuje największą część długości zbiornika 1, znajdują się również urządzenia napowietrzające 3, z napowietrzaczami dennymi 3', poprzeczne względem zbiornika 1 i utrzymywane w pobliżu jego dna 20 za pomocą elastycznych łańcuchów i pływaków, które na większej części zbiornika 1, aż do ściany działowej 5 wprowadzają powietrze lub tlen i powodują cyrkulację ścieków 4, a w strefie A także osadów.

Na figurze 2, w obszarze dna 20, odpowiadającym strefie A, przedstawione są schematycznie tylko dwa urządzenia napowietrzające 3 z napowietrzaczami dennymi 3'. Pokrywają one jednak zasadniczo, powierzchnią całego obszaru przed ścianą działową 5 swymi ruchami tam i z powrotem.

Strefa A - fazy napowietrzania i osadu czynnego jest od strefy B - fazy klarowania pośredniego oddzielona, wznoszącą się skośnie ku górze, pod kątem β ścianą działową 5. Pochylenie tej ściany działowej 5 jest regulowane za pomocą przegubów 11 usytuowanych na nastawnych podporach 11'. Ściana działowa 5 ma w swym obszarze dolnym względem dna 20 zbiornika 1,jeden lub kilka otworów wylotowych 7 , umożiiwiających prrepfyw ze strffy A fazy napowietrzania i osadu czynnego do strefy B fazy klarowania pośredniego. Obszar fazy klarowania pośredniego strefy B kończy się na ścianie działowej 6 wznoszącej się ukośnie ku górze pod kątem a. Wznios ściany działowej 6 jest również nastawny. Ściana działowa 6 ma w swym obszarze górnym względem dna 20 zbiornika 1, co najmniej jeden otwór wylotowy 8, dla umożliwienia przepływu ze strefy B klarowania pośredniego do dalszych stref C i D. Przelew w postaci otworów wylotowych 8 jest umieszczony w obszarze strefy wody klarowanej KWZ i leży z reguły poniżej lustra wody.

Strefa B klarowania pośredniego ograniczona obydwoma ścianami działowymi 5 i 6, ma poziomą powierzchnię osadzania 26, na której·może się odkładać osad 16 i zagęszczać, tak aby można było go odprowadzić, lub odciągnąć.

W tym obszarze znajduje się jedno, lub kilka, poprzecznie względem zbiornika wędrujących, urządzeń odsysających 12 do odsysania osadu 16. Oczywiście możliwa jest tu także, alternatywnie do tego rozwiązania, również rynna osadowa z urządzeniem odsysającym. Może też, poziome jako takie, dno stref B i/lub D leżeć poniżej poziomu całego zbiornika.

W obszarze strefy C napowietrzania końcowego znajdują się dalsze urządzenia napowietrzające 3, z napowietrzaczami dennymi 3', przy czym znów w zbiorniku 1 urządzenia napowietrzające 3, za pomocą których jest wprowadzane powietrze lub tlen, oraz ruch, są utrzymywane pływakami z elastycznymi łańcuchami, poruszającymi się tam i z powrotem. Obszar napowietrzania końcowego strefy C jest oddzielony od obszaru sedymetacji końcowej strefy D zanurzeniową ścianą działową 9, która w obszarze dolnym, względem dna 20 zbiornika 1, ma pozostawione jeden, lub kilka otworów przepływowych 21, przez które ścieki z obszaru 10 napowietrzania końcowego strefy C mogą przepłynąć, do obszaru sedymentacji końcowej strefy D. Również ta ściana, podobnie jak ściany działowe 5 i 6 może być wykonana skośnie. W strefie D sedymentacji końcowej, której obszar ma również przebiegającą poziomo, powierzchnię odkładania osadów, jest umieszczone drugie urządzenie odsysające 12' do odbierania osadu. Za , obszarem sedymentacji końcowej strefy D, na wyższym poziomie, usytuowany jest

173 349 filtr roślinny 23 strefy E, który jest oddzielony ścianą działową 13' od strefy D, a ścianą działową 13 od filtra końcowego 24 strefy F.

Przed strefą A rnoże być włączony, również oddzielony za pomocą ściany, podobnej do wcześniejszych ścian działowych 5, lub 9, mieszany mechanicznie zbiornik BP z mieszadłem mechanicznym.

Przez odpowiednie pozycjonowanie ścian działowych 5, 6, 9, zmieniane są objętości poszczególnych stref A, B, C, D.

Ten przykład wykonania, ma wzmocnienia 28 do przesuwania wzdłużnego i pozycjonowania ścian działowych 5 i 6.

Urządzenie zgodne z wynalazkiem pracuje w niżej podany sposób.

Ścieki 4, które mają być klarowane zostają poprzez dopływ 14 doprowadzone do zbiornika 1 w obszarze osadu czynnego strefy A. Mogą one być doprowadzone ze zbiornika BP, fazy biologicznego oczyszczania Bio-P. Proces napowietrzania osadu czynnego przebiega w strefie A osadu czynnego. W strefie fazy Bio-P przebiegają efekty przyspieszające biologiczne eliminowanie. Ciągi urządzeń napowietrzających 3, przez odpowiednio rozprowadzoną instalację, całą objętość strefy A ze wszystkimi zawieszonymi substancjami, utrzymują w stanie zmieszania i cyrkulacji, przy czym równocześnie całą objętość obszaru osadu czynnego strefy A zostaje napowietrzona drobnymi banieczkami powietrza. Doprowadzana ilość powietrza, bazując na podstawowym, wynikającym z obciążenia, odpowiednio nastawionym zapotrzebowaniu na tlen, jest ustalana automatycznie, albo regulowana półautomatycznie przez nastawienie zegara wyłącznikowego, przy czym musi być zachowana jego minimalna ilość dla wymieszania osadu czynnego. W tym obszarze ma miejsce aerobowy proces rozkładu części składowych zanieczyszczeń.

Ponieważ ścieki 4 są wprowadzane i odbierane na przeciwległych stronach zbiornika, powstaje w zbiorniku strumień przepływu od dopływu 14 do odpływu 15. Tym samym ścieki, wraz z zawieszonym w nich i przez wprowadzane powietrze stale mieszanym, osadem czynnym, poruszają się powoli w kierunku ściany działowej 5, do której na skutek dużej powierzchni przepływu, docierają już w stanie uspokojonym i poprzez dużą szczelinę wlotową, albo poprzez duże otwory wlotowe 7, uspokojone wpływają powoli do obszaru klarowania pośredniego strefy B. W wyniku oddziaływania ścian działowych 5, 6, osad w obszarze strefy B, zostaje doprowadzony w niezbędnym zakresie, do odłożenia się na poziomej powierzchni osadzania 26 i do zagęszczenia się. Woda przepływa oznaczoną strefę oddzielającą TZ ukośnie ku górze, płynąc niemal pionowo, zasadniczo powyżej powierzchni osadzania. Powyżej tej strefy oddzielającej zostaje utworzona przez drobne, unoszące się cząstki pomocnicze warstwa filtrująca RS, w której prędkość opadania cząstek odpowiada mniej więcej prędkości wznoszenia przepływu, tak że również nieosadzające się, lub tylko powoli osadzające się cząstki zostają uchwycone i następnie, wraz z zatapianymi grudkami zostają ostatecznie wydzielone. Otwory wylotowe 8 znajdują się powyżej tej pomocniczej warstwy filtrującej w strefie wody klarowanej, przeważnie poniżej lustra wody. Na dużej poziomej powierzchni osadzania, która może mieć 4 m, a nawet i więcej, i która rozciąga się z reguły na całej szerokości zbiornika 1, następuje zagęszczenie powierzchniowe w cienkiej warstwie, to znaczy osadzające się cząstki aktywne zostają wydzielone w cienkiej warstwie, w przeciwieństwie do rynny, o kształcie, zbliżonym do litery V, w której zagęszczenie wiąże się z niebezpieczeństwem wymierania osadu i tworzenia się soczewek wodnych. Uwidaczniają się tu w znany sposób zalety cienkich warstw przy rozdzielaniu i zagęszczaniu. Po tym, gdy strefa osadzania składa się zgodnie z przepływem, ze składników pionowych i poziomych, można mówić o tym, że przy takim typie klarowania powierzchniowego istnieje korzystna mieszanina oczyszczaczy poziomych i pionowych, która łączy zalety tych oczyszczaczy poziomych i pionowych. Gdy już odłoży się wystarczająca ilość osadu czynnego na powierzchni osadzania 26, może on zostać zassany za pomocą urządzenia odsysającego 12, poruszającego się tam i z powrotem, przeważnie pionowo względem głównego kierunku przepływu, ponad powierzchnią osadzania. Urządzenie odsysające 12 może być na przykład napędzane z powierzchni wody, tam być zawieszone pływaj ąco i zawierać pompę ssącą. Odprowadza ono osady do odpływu 15 lub do polderu osadowego G.

173 349

Tak oczyszczone ścieki 4 przepływają poprzez otwór wylotowy 8 ściany działowej 6 do obszaru napowietrzania końcowego strefy C, gdzie znów za pomocą, urządzeń napowietrzających 3, ścieki zostają przemieszane i przede wszystkim zaopatrzone w tlen, aby na przykład, pozostałe unoszące się cząstki zostały rozłożone, a woda całkowicie, lub częściowo nasycona tlenem.

Obszar napowietrzania końcowego strefy C jest za pomocą zanurzeniowej ściany działowej 9 oddzielony od obszaru sedymentacji końcowej strefy D. Poprzez otwory przepływowe 21 w ścianie działowej 9 ścieki 4 przepływają do obszaru sedymentacji końcowej strefy D. W strefie D sedymentacji końcowej odkładają się pozostałe w ściekach 4, albo przy zakłóceniu procesu w strefie A przepływające jeszcze przez otwór wylotowy 8, cząstki osadu, na powierzchni osadzania dna 20 i mogą jeszcze tutaj zostać zassane za pomocą jednego lub kilku urządzeń odsysających 12' do odsysania osadów.

Na zakończenie, oczyszczone wstępnie ścieki 4, zostają przefiltrowane przez korzenie roślin filtra roślinnego 23 strefy E, i przez filtr końcowy 24 strefy F. W ten sposób oczyszczone ścieki, są za pośrednictwem przelewu pływakowego S, zgodnie z niemieckim opisem PS 32 41 595, odprowadzane rurami odpływowymi 25. Przelew pływakowy S może mieć nastawną wydajność przepływu, dzięki czemu, niezależnie od dopływu, uzyskuje się uregulowany odpływ i buforowanie.

Za pomocą pomp 30 następuje odprowadzanie osadów ze stref B i D do zbiornika polderu osadowego lub z powrotem do strefy A. Oczywiście, pompy mogą być również przewidziane w innym miejscu systemu zasysania i odprowadzania.

Zgodnie z wynalazkiem możliwe jest podzielenie zbiornika 1 na dowolnie wiele stref klarowania A_n w dowolnej kolejności, a wydajność można rozszerzyć, albo przez powiększenie obszaru osadu czynnego strefy A, względnie poszczególnych obszarów, lub przez równoległą pracę kilku zbiorników. Szczególnie korzystne jest to, że wykonanie dopuszcza dostosowanie do niewielkich obciążeń początkowych, lub zmienny stosunek obciążenia hydraulicznego i biochemicznego. Również mogą zostać dołączone bezpośrednio ze strefami D, E lub F dowolnie duże zbiorniki magazynowe na oczyszczoną w znacznym stopniu wodę, na przykład do jej dalszego wykorzystania.

173 349

FIGI

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 4,00 zl

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób oczyszczania ścieków w kilku, następujących po sobie fazach, w którym w fazie pierwszej ścieki napowietrza się w obszarze osadu czynnego, po czym w fazie drugiej, zawierającej odprowadzanie osadu, prowadzi się klarowanie pośrednie, a następnie, poddaje się napowietrzaniu końcowemu w fazie trzeciej, w której ścieki poddaje się cyrkulacji i zasila przede wszystkim tlenem i również przynajmniej częściowo nasyca się tlenem wodę, a następnie w fazie czwartej poddaje się ścieki sedymentacji końcowej, znamienny tym, że wszystkie cztery fazy prowadzi się w jednym zbiorniku (1), przy czym kolejne fazy prowadzi się w następujących po sobie strefach, każda przyporządkowana odpowiedniej fazie, a mianowicie w strefie (A) napowietrza się ścieki (4), w strefie (B) prowadzi się klarowanie pośrednie, w strefie (C) prowadzi się napowietrzanie końcowe i w strefach (D) poddaje się je sedymentacji końcowej, przy czym ścieki (4) prowadzi się ze strefy (A) fazy pierwszej - napowietrzania do strefy (B) fazy drugiej - klarowania pośredniego, zgodnie z głównym kierunkiem przepływu ścieków, w dolnym obszarze zbiornika (1) w pobliżu jego dna (20), gdzie osadza się i odsysa osad czynny oraz przynajmniej częściowo zawraca ścieki (4) do strefy (A) fazy pierwszej.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w fazie pierwszej - napowietrzania, ścieki (4) wpuszcza się do strefy (A) napowietrzania i osadu czynnego zbiornika (1) i nasycając powietrzem lub tlenem poddaje się je cyrkulacji.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ścieki (4) prowadzi się ze strefy (B) fazy drugiej - klarowania pośredniego, do strefy (C) fazy trzeciej - napowietrzania końcowego w obszarze części górnej zbiornika (1), gdzie ponownie zaopatruje się je w tlen i miesza.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ścieki (4) prowadzi się ze strefy. (C) fazy trzeciej - napowietrzania końcowego, do strefy (D) fazy czwartej - sedymentacji końcowej, w dolnym obszarze zbiornika (1), gdzie osadza się resztki osadu i odsysa je.
5. Sposób według zastrz. 1. znamienny tym, że po czterech wspomnianych fazach oczyszczania, prowadzonych w strefach (A, B, C, D), ścieki (4) poddaje się filtrowaniu prowadząc je przez strefę (E) filtra roślinnego (23) i strefę (F) filtra końcowego (24), po czym wyprowadza się je ze zbiornika.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zmienia się objętości poszczególnych stref (A, B, C, D) odpowiadających kolejnym fazom.
7. Urządzenie do oczyszczania ścieków, zawierające ograniczone ścianami zbiornika, strefy, przyporządkowane kolejnym fazom oczyszczania ścieków, a mianowicie strefę napowietrzania z osadzaniem osadu czynnego, strefę klarowania pośredniego z odsysaniem szlamu za pomocą odsysacza szlamu i przynajmniej częściowym zawracaniem szlamu do obszaru osadu czynnego, strefę napowietrzania końcowego, w której wodajest zaopatrywana przede wszystkim w tlen i strefę sedymentacji końcowej, znamienne tym, że umieszczone w jednym zbiorniku (1) wspomniane strefy (A, B, C, D) - odpowiadające fazom: napowietrzania, klarowania pośredniego, napowietrzania końcowego i sedymentacji, oddzielone są od siebie za pomocą ścian działowych (5, 6, 9), przy czym ściana działowa (5), pomiędzy strefą (A) fazy napowietrzania i strefą (B) fazy klarowania pośredniego, w swoim dolnym obszarze, przy dnie (20) zbiornika (1) ma co najmniej jeden otwór wylotowy (7), dla przepływu ścieków ze strefy (A) napowietrzania do strefy (B) klarowania pośredniego, a ściana działowa (6), pomiędzy strefą (B) klarowania pośredniego i strefą (C) napowietrzania końcowego, przy swoim górnym względem dna (20) zbiornika (1) obszarze, ma otwór wylotowy (8) dla przepływu ścieków ze strefy (B) klarowania pośredniego do strefy (C) napowietrzania końcowego.
8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że zbiornik (1) jest umocnionym zbiornikiem ziemnym.
9. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że dno (20) zbiornika (1) i ściany działowe (5, 6, 9) są pokryte pasami uszczelniającymi (2).

173 349
10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że każdy z pasów uszczelniających (2) stanowi co najmniej jedna folia.
11. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że na końcu zbiornika (1) znajduje się co najmniej jeden dodatkowy filtr, usytuowany na wyższym poziomie niż poprzednie strefy (A, B, C, D).
12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że dodatkowy filtr ma postać filtra roślinnego (23) umieszczonego w strefie (E) i filtra końcowego (24) umieszczonego w strefie (F), które to strefy (E, F) oddzielone są od siebie ścianą działową (13).
13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że ściana działowa (13) pomiędzy strefą (E) filtra roślinnego (23) i strefą (F) filtra końcowego (24), na całej swej długości jest ścianą ujednoradniającą strumień wody.
14. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że zawiera co najmniej jedno dodatkowe urządzenie, ukształtowane równolegle ze strefą (A) fazy napowietrzania i strefą (B) fazy klarowania pośredniego, przy czym strefa (B) klarowania pośredniego dodatkowego urządzenia jest połączona ze strefą (C) napowietrzania końcowego poprzedniego urządzenia.
15. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że strefa (B) fazy klarowania pośredniego jest zakończona ścianą działową (6) wznoszącą się ukośnie ku górze pod kątem (α).
16. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że strefa (A) fazy napowietrzania jest zakończona ścianą działową (5) wznoszącą się ukośnie ku górze pod kątem (β).
17. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że co najmniej jedna ściana działowa (5, 6, 9) jest ścianą zanurzeniową.
18. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że otwory wylotowe (7), są umieszczone w obszarze od dna (20) zbiornika (1) co najwyżej do 30% wysokości zanurzeniowej ściany działowej (5).
19. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, ze ściana działowa (9), oddzielająca strefę (C) fazy napowietrzania końcowego od strefy (D) fazy sedymentacji końcowej, jest ścianą zanurzeniową, która na swym, w odniesieniu do dna (20) zbiornika (1), dolnym obszarze ma co najmniej jeden otwór przepływowy (21).
20. Urządzenie według zastrz. 19, znamienne tym, że otwory przepływowe (21) są umieszczone w obszarze od dna (20) zbiornika (1) co najwyżej do 30% wysokości zanurzeniowej ściany działowej (9).
21. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że ściany działowe (5, 6) mają pochylenie nastawne za pomocą przegubów (11).
22. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że ściany działowe (5, 6, 9) są zamocowane w zbiorniku (1) na stałe.
23. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że ściany działowe (5, 6, 9) są umieszczone w zbiorniku przestawnie.
24. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że strefa (B) fazy klarowania pośredniego i strefa (D) fazy sedymentacji końcowej mają poziomą powierzchnię osadzania i urządzenie odsysające (12) do odsysania osadów.
25. Urządzenie według zastrz. 24, znamienne tym, że strefa (B) fazy klarowania pośredniego ma powierzchnię osadzania usytuowaną poniżej pozostałego dna (20) zbiornika (1) i posiada urządzenie odsysające (12').
26. Urządzenie według zastrz. 24, znamienne tym, że strefa (D) fazy sedymentacji końcowej ma powierzchnię osadzania usytuowaną poniżej pozostałego dna (20) zbiornika (1).
27. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że w strefie (B) fazy klarowania pośredniego ma ukształtowaną rynnę osadową.
28. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że ma co najmniej dwa zbiorniki (1) umieszczone równolegle względem siebie.
29. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że na końcu zbiornika (1) znajduje się przelew pływakowy (S).
30. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że urządzenie ma dodatkowo co najmniej jeden zbiornik polderów osadowych (G).

173 349
31. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że przed strefą (A) fazy napowietrzania i osadu czynnego jest dołączony zbiornik (BP) fazy biologicznego oczyszczania Bio-P.