PL181283B1 - Uklad oczyszczania wód sciekowych PL PL - Google Patents

Abstract

1. Uklad oczyszczania wód sciekowych zawierajacy wlot i wylot wód sciekowych, zloze filtracyjne z zywa populacja bezkregow- ców i bakterii rozkladajacych scieki, znamien- ny tym, ze zawiera nachylone, obudowane zloze filtracyjne (9), nad którym jest wolna przestrzen powietrzna, przy czym wlot (11) wód sciekowych umieszczony jest powyzej zloza filtracyjnego przy jego górnym koncu a wylot (28) oczyszczonych scieków na drugim koncu zloza oraz ewentualnie zawiera wlot (31) stalych odpadków umieszczony za wlotem (11) wód sciekowych i urzadzeniem sortuja- cym stale odpadki. Fig 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ oczyszczania wód ściekowych i ewentualnie stałego materiału organicznego w celu usunięcia składników, które są niebezpieczne lub toksyczne dla ludzi lub środowiska. Określenie wody ściekowe obejmuje ścieki komunalne i przemysłowe, odpadową wodę konsumpcyjną, wodę dla pływalni, wodę dla stawów hodowlanych i tym podobne.

Zarówno aerobowe, jak i anaerobowe układy oczyszczania wód ściekowych mają zwykle dużą objętość i są głębokie w celu zapewnienia wystarczającego czasu retencji. Do oczyszczania aerobowego mogą służyć także rury stosowane do przepływu wód ściekowych, lecz taki proces oczyszczania jest mało skuteczny.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 382 579 znany jest układ obróbki ścieków wstępnie odkażonych i pozbawionych dużej ilości substancji stałych. Układ zawiera zbiornik septyczny z górnym wlotem dla ścieków poddawanych obróbce i niżej położonym wylotem oczyszczonych ścieków, przy czym zbiornik jest wypełniony złożem do biologicznej obróbki ścieków obejmującym homogenną mieszaninę materiału torfowego i włóknistego.

W amerykańskim opisie patentowym nr 5 273 653 przedstawiono sposób i urządzenie do oczyszczania cieczy w poziomej instalacji przepływowej zawierającej złoże filtracyjne. Urządzenie zawierające złoże filtracyjne obejmuje dolne złoże żwiru poniżej podłoża gleby. Dolne złoże żwiru rozciąga się wzdłuż części długości złoża filtracyjnego od wlotu i jest z nim połączone hydraulicznie. Korzystnie dolne złoże żwiru rozciąga się w skierowanym w dół nachyleniu w stosunku do dna złoża filtracyjnego, przy nachyleniu w kierunku przepływu w zakresie od 1 do 5%.

Z amerykańskiego opisu patentowego nr 4997 568 znany jest sposób i aparatura do biologicznego oczyszczania wody w celu usunięcia chorobotwórczych organizmów i innych zawieszonych i rozpuszczonych zanieczyszczeń znajdujących się w ścieku. Zanieczyszczona woda wpływa na szczyt lub do centrum dużej kulistej lub stożkowej komory, następnie przez dokładnie ukształtowane warstwy złoża, które zapewniają postępujące oczyszczanie, dzięki zmniejszonej wielkości porów i zwiększonej powierzchni przepływa na obrzeża. Tlen może dyfundować w końcowym etapie oczyszczania dzięki zapewnieniu dużej powierzchni wysta181 283 wionej na działanie powietrza z otoczenia. Uzyskany wyciek nadaje się do wykorzystania np. do nawadniania gleby.

W amerykańskim opisie patentowym nr 5 240 611 przedstawiono układ i sposób zawracania do obiegu ścieków organicznych powstałych w instalacjach przetwórczych. Materiał odpadowy przechodzi przez złoże kompostowe zawierające fekalia i jest przerabiany biologicznie. Złoże kompostowe można zmieszać z innymi materiałami naturalnymi i/lub syntetycznymi. Następnie oczyszczony biologicznie materiał odpadowy przepuszcza się przez złoże filtracyjne zawierające węgiel drzewny, skalne i/lub syntetyczne materiały i jest zawracany do obiegu przez złoże kompostowe i filtracyjne. Przez złoże kompostowe i filtracyjne przepuszcza się ciepłe powietrze w celu napowietrzenia tych złóż i ewentualnego usunięcia zaabsorbowanej wody. Układ jest bardzo skomplikowany.

Dotychczasowe rozwiązania są na ogół bardzo skomplikowane i mają szereg niedogodności , a mianowicie spust odprowadzajccy oczyszczoną wodę znajduje się z.natznnie nieej niz rura doprowadzająca ścieki, co często powoduje konieczność pompowania ścieków, jeśli grunt jest prawie płaski lub jeśli poziom wód gruntowych jest wysoki; biologiczne ciała stałe usunięte z układu oczyszczania są w sposób ciągły powtórnie zanieczyszczane, a czynniki chorobotwórcze nie są dezaktywowane przed usunięciem; podczas okresów silnego obciążenia złoże może być chwilowo zalewane, co powoduje zmniejszenie różnorodności mikroorganizmów, ponieważ w tych warunkach nie wszystkie organizmy rozkładające zanieczyszczenia są zdolne do przeżycia.

Celem przedmiotowego wynalazku jest usunięcie trudności występujących w obecnych systemach oraz uniknięcie stosowania rur, których jedyną funkcją jest przenoszenie ścieków do systemów oczyszczania.

Przedmiotem wynalazku jest układ oczyszczania wód ściekowych zawierający wlot i wylot wód ściekowych oraz złoże filtracyjne z żywą populacją bezkręgowców i bakterii rozkładających ścieki. Złoże filtracyjne jest nachylone i obudowane, nad którym jest wolna przestrzeń powietrzna, przy czym wlot wód ściekowych umieszczony jest powyżej złoża filtracyjnego przy jego górnym końcu i wylot oczyszczonych wód ściekowych na drugim końcu złoża oraz ewentualnie zawiera wlot stałych odpadków umieszczony za wlotem ścieków i urządzeniem sortującym stałe odpadki.

Wynalazek obejmuje zatem zarówno układ oczyszczania samych wód ściekowych wodnych, jak i łącznie z wprowadzaniem stałych odpadków organicznych.

W układzie według wynalazku złoże filtracyjne może być podzielone na kilka poziomych warstw, które umieszcza się pionowo jedna nad drugą, przedzielonych wolną przestrzenią powietrzną

W celu zapobieżenia zanieczyszczaniu środowiska przez odpadki lub przez możliwe przenośniki chorób złoże filtracyjne jest obudowane. Obudowa obejmuje zwykle rurę, kanał lub rów. Kanał lub rura zwykle zawiera podłużną dolną wewnętrzną, powierzchnię, na której znajduje się złoże filtracyjne.

Rynna zsypowa do wprowadzania stałych odpadków organicznych jest umieszczona za wlotem wód ściekowych w taki sposób, ze zmusza ścieki do przepływu przez stałe organiczne odpadki wprowadzane rynną oraz do opływania dookoła tych odpadków. Rozłożony materiał organiczny jest przenoszony przez jedną lub przez wszystkie warstwy złoża filtracyjnego i jest usuwany na końcu strumienia przepływającego przez układ.

Poniżej najniższej warstwy złoża filtracyjnego można umieścić urządzenie do zbierania przesączu, w którym dodatkowo następuje filtracja przez warstwę filtracyjną. Jeśli przesącz jest nie potrzebny, może on przenikać bezpośrednio do gleby poniżej najnizszego złoza filtracyjnego.

Układ oczyszczania może być zamontowany jako wolnostojący lub zawieszony pod podłogą, zakopany pod płytą podłogową lub zakopany w gruncie, czyli może być dowolnym układem odpowiednim do wykonania danego oczyszczenia.

Przepływający oczyszczany strumień wodny wchodzi do układu przez rurę lub przez szereg rur, a następnie jest przesyłany wzdłuż układu poprzez złoże filtracyjne.

Jeśli układ jest przeznaczony do oczyszczania stałych organicznych odpadków, to odpadki te w postaci nie przerobionej, np. zawartość kubła na odpadki lub makulaturę, umiesz4

181 283 cza się bezpośrednio w układzie przed rynną zsypową umieszczoną za rurą doprowadzającą wody ściekowe, a odpadki w postaci przerobionej doprowadza się przez młyn do układu oczyszczania jako składnik wód ściekowych. Przepływające wody ściekowe przemywają i osadzają stałe organiczne odpadki wzdłuż powierzchni złoża filtracyjnego. Ciekła część wód wsiąka w materiał filtracyjny, który tworzy złoże, i może być zbierana do powtórnego użycia lub wprowadzana na wtórne złoża filtracyjne lub do gleby. Stałe organiczne odpadki są zatrzymywane w złożu lub na złożu filtracyjnym.

Wielkość przestrzeni powietrznej wymaganej nad złożem filtracyjnym jest określona przez wielkość największych cząstek stałego materiału organicznego wprowadzanego do złoża filtracyjnego.

Odpadki wprowadzone do złoża filtracyjnego rozkładają się szybko w obecności wilgoci i powietrza stykającego się z pozostałością organiczną po przejściu części ciekłej przez złoże filtracyjne.

W złożu filtracyjnym powietrze ponad porami i wewnątrz porów, wilgoć z ośrodka wodnego oraz energia i produkty odżywcze obecne w stałym materiale organicznym lub rozpuszczone i zawieszone w wodach ściekowych umożliwiają endemicznym mikroorganizmom rozkład organiczny ścieków. Rozkład ten powodują również wprowadzone i wszechobecne bezkręgowce i bakterie, żyjące w i na rozkładającym się i rozłożonym materiale organicznym.

W jednej z odmian niniejszego wynalazku stosuje się aktywnie rozkładające się odpadki stale i całkowicie rozłożone odpadki jako fizyczny i biologiczny ośrodek filtracyjny ścieków.

Pod wpływem ścieków wodnych stałe gnijące odpadki w pobliżu wejścia stanowią miejsce wzrostu błony biologicznej. Duże osobne cząstki odpadków są dodawane w sposób ciągły i trawione w sposób ciągły przez organizmy i ulegają erozji pod wpływem składnika ciekłego, dzięki czemu rozpadają się ciągle na coraz mniejsze cząstki, tworząc ostatecznie trwałe koloidy humusowe i rozpuszczone związki humusowe. Cykle zwilzania i suszenia w połączeniu z wyciskaniem osobnych odchodów dżdżownic, owadów i roztoczy tworzą stosunkowo trwałą kruszącą się strukturę kompostową w złożu kompostu utworzonego w obudowie z rozłożonych ciał stałych.

Ruch dżdżownic, chrząszczy, roztoczy, owadów bezskrzydłych z grupy Collembola i larw owadów w kompoście napowietrza ośrodek kompostowy i uniemożliwia blokowanie wewnętrznego odwadniania złoża. W ten sposób złoże kompostowe zaczyna działać jak dobrze odwadniane złoże gleby z bardzo dużą zwilżaną powierzchnią dostępną do wymiany tlenu. Powietrze jest wciągane w złoże kompostowe za każdym razem, gdy ścieki są wprowadzane w wyniku normalnego sporadycznego stosowania w gospodarstwie domowym. Podczas normalnego stosowania zachodzi częściowe zalewanie powierzchni złoża kompostowego. Jeśli to się dzieje, to ścieki wsiąkają szybko przez biopory i działają jak tłok hydrauliczny, wciągając świeże powietrze w te pory.

Według niniejszego wynalazku w przeciwieństwie do wodnych układów oczyszczania, duże stałe odpadki (które mają duże zapotrzebowanie tlenu) są szybko odsączane na powierzchni złoża kompostowego i są otoczone przez powietrze. Ponieważ powietrze zawiera 22% tlenu i ma znacznie większe szybkości dyfiizji niż woda, to w ten sposób można oczyścić znacznie większe wsady biologiczne.

Jeśli wprowadza się dużą ilość stałych organicznych odpadków, to same stałe organiczne cząstki w dużej masie, gdy są zwilżane ciekłymi ściekami działają jako kruszywo złoża filtracyjnego.

Kompost wytworzony w wyniku rozkładu stałych organicznych odpadków gromadzących się na powierzchni złoża filtracyjnego działa jako drobnoziarnisty aerobowy środek filtracyjny i jako powierzchnia kontaktowa do oczyszczania adsorpcyjnego.

Obudowa jest tak skonstruowana, aby ścieki wodne przepływały wzdłuż nachylonej powierzchni złoża filtracyjnego od miejsca wprowadzenia do końca obudowy.

Zapobiega się blokowaniu powierzchni złoża filtracyjnego i substancji organicznych dzięki działaniu dżdżownic, ciem, roztoczy, owadów z grupy Collembola i innych organizmów glebowych.

181 283

Szybkość wsiąkania oraz powierzchnię wystawioną na działanie powietrza można zwiększyć przez wprowadzenie na powierzchnię złoża filtracyjnego środka pomocniczego o dużej objętości, takiego jak ziarna lub granulki polistyrenu.

Złoże organiczne, takie jak drobnoziarnisty kompost, stanowi siedlisko bezkręgowców i bakterii żywiących się substancją organiczną

Złoże kompostowe działa jako samo regenerujący się element filtracyjny dla ścieków i może być stosowane także do wytworzenia odpowiedniego siedliska dla organizmów, które rozkładają stałe odpadki organiczne na trwałe związki humusowe.

Ścieki mogą wpływać do rury lub do kanału w jednym lub w kilku miejscach wzdłuz rury lub kanału.

Ścieki wsiąkają do złoża kompostowego na różnych odległościach wzdłuż złoża kompostowego zależnie od szybkości dopływu, od czasu jego trwania i od szybkości wsiąkania ścieków. Duża szybkość przepływu w ciągu długiego okresu czasu powoduje wsiąkanie na bardzo dużej odległości wzdłuż złoża kompostowego. W każdej sytuacji jest korzystne, aby złoże kompostowe było dostatecznie długie, tak aby odległy koniec złoża był zwilżany tylko podczas szczytowych obciążeń hydraulicznych.

Szybkość wsiąkania zmienia się wzdłuż złoża kompostowego w zależności od przepuszczalności warstwy łącznej stałych odpadków, złoża kompostowego i czynnika nośnego złoża kompostowego. W często zwilżanej strefie dużego przepływu zoologiczny szlam mikroorganizmów i drobnych stałych cząstek może osiadać na powierzchni złoża kompostowego i cząstkach stałych odpadków oraz powodować zmniejszenie przepuszczalności w strefie wejścia dużego obciążenia poniżej granicy wsiąkania. Jest to zjawisko pożądane i może być obserwowane także z boku powierzchni złoża filtracyjnego, jeśli wewnętrzna powierzchnia jest zakrzywiona tak, że jej najniższy punkt jest oddalony od krawędzi złoża.

Stałe odpadki są rozprowadzane na powierzchni przez przepływające ścieki. Rozdział ich zależy od szybkości ścieków, przepływu hydraulicznego i rozkładu wsiąkania wzdłuż złoża kompostowego, jak również od wielkości, kształtu, wyporności, lepkości, wytrzymałości mechanicznej, szybkości rozkładu i szybkości erozji stałych cząstek. Erozja powierzchni osadów na granicy kompostu i odpadków stałych jest związana z szybkością przepływu ścieków, jak również z charakterystyką powierzchni. Erozja powoduje ogólnie przenoszenie małych okruszyn lub cząstek, lecz może zachodzić także ruch większych fragmentów, jeśli duże szybkości przepływu ścieków wodnych przenoszą duże, pływające na powierzchni ciała stałe wzdłuż złoża filtracyjnego do miejsca, gdzie tarcie pomiędzy stałą cząstką i złożem filtracyjnym wytworzone przez przepływający ściek wodny jest większe niż opór tarcia na stałej cząsteczce.

Kształt i długość obudowy oraz złoża filtracyjnego są zwykle tak dobrane, a organizmy w nich tak ustalone, aby szybkość usuwania kompostu z obudowy była w przybliżeniu równa ilości wytwarzanego kompostu.

Biologiczne ciała stałe są wytwarzane w układzie i można je zbierać jako materiał o strukturze podobnej do kompostu. Zbieranie powinno korzystnie odbywać się po okresie małych obciążeń hydraulicznych układu.

Przesączone ścieki opuszczają układ oczyszczania poniżej najniższego złoża filtracyjnego. Mogą one wsiąkać do gleby bez dodatkowego oczyszczania lub mogą być zbierane i powtórnie używane do pewnych określonych celów. Jeśli stosuje się wtórne złoża filtracyjne, to przesącz może mieć jakość wystarczającą do bezpiecznego powtórnego używania go do spłukiwania toalet, podlewania ogrodu i tym podobnych.

Stały materiał organiczny jest stopniowo przesyłany od miejsca wejścia do końca wyładowania w miarę jego rozkładu różnymi sposobami opisanymi poniżej.

Aktywność biologiczna może także powodować ruch masy ciał stałych. Na skutek działania kompostujących dżdżownic i różnych gatunków owadów (takich jak larwy ciem) tworzą się małe kruche kawałki odchodów wyrównując powierzchnię złoża kompostowego. Z powodu składania odchodów przez dżdżownice raczej w bardziej suchych strefach krawędziowych zostaje utrzymane boczne zakrzywienie powierzchni złoża. Działanie to zmniejsza gęstość powierzchni złoza kompostowego, a zwiększa szybkość wsiąkania. Łącznym efektem

181 283 jest zwiększenie szybkości erozji powierzchni przy dużych szybkościach przepływu powierzchniowego.

Aktywność biologiczna stabilizuje się z upływem czasu i jest ona wynikiem złożonego oddziaływania różnych krytycznych gradientów, takich jak zawartość wilgoci, dostępność pokarmu, dostarczanie tlenu i temperatura. Są widoczne gradienty populacji związane ze zdolnością każdego rodzaju organizmu do konkurencyjnej eksploatacji danej niszy siedliska.

Z upływem czasu, presja selekcyjna powoduje ewolucję lepiej dostosowanych organizmów spośród wszystkich reprezentowanych gatunków, które mogą bardziej wydajnie eksploatować strefy gorętsze, wilgotniejsze albo o mniejszej zawartości tlenu.

Blokowanie przepływu powierzchniowego może nastąpić wtedy, gdy gromadzenie się cząstek na złożu filtracyjnym występuje w takim stopniu, ze szczytowy przepływ jest zahamowany w kanale i nie następuje rozproszenie nagromadzonych ciał stałych na powierzchni wystarczającej do zachowania dynamicznej równowagi pomiędzy szybkościami osadzania i rozkładu.

Aktywność biologiczna utrzymuje wysokość powierzchni kompost/stałe odpadki w dynamicznej równowadze. Oznacza to, że ciała stałe są wymywane wzdłuż złoża kompostowego i przesyłane do dołu przez złoże kompostowe przepuszczalne dla ciał stałych w wyniku przemywania i aktywności biologicznej z taką samą szybkością, z jaką są osadzane. Wewnętrzne blokowania mogą wystąpić, jeśli materiał, na którym umieszczone jest złoże, ma pory zbyt małe do przepuszczania bardzo drobnych ciał stałych i gromadzą się te ciała w złożu, zwalniając szybkość wsiąkania do takiego punktu, w którym szybkości nakładania hydraulicznego stale przewyższają szybkości wsiąkania złoża filtracyjnego. Aby tego uniknąć, można tak ukształtować złoże, by było ono przepuszczalne dla bardzo drobnych koloidalnych ciał stałych albo dla większych cząstek, przez zmienianie wielkości porów materiału złoża.

Stosując stosunkowo dużą szybkość nanoszenia stałych organicznych odpadków w praktyce okazało się, że ośrodek o wielkości porów od 0,5 mm do 1 mm zachowuje skuteczną dynamiczną równowagę warstwy kompostowej w górnej warstwie. Jeśli wymagane są większe szybkości przerobu ciał stałych w układach stosujących duże szybkości nanoszenia stałych organicznych odpadków należy odpowiednio zwiększyć wielkość porów.

W przypadku stosowania czystych wód ściekowych złoże filtracyjne może być bardzo drobne i granulowane oraz powinno zawierać organizmy gleby i ściółki, takie jak dżdżownice gleby i/lub ćmy, w celu skonsumowania wzrostu mikroorganizmów, które rosną na nim i są odsączane ze złoża. Korzystnym złożem filtracyjnym jest drobny piasek, sproszkowany węgiel aktywny lub inny odpowiedni materiał granulowany, zwykle o efektywnej wielkości cząstek 0,1 mm lub poniżej, jeśli przesącz ma być zawracany do spłukiwania lub do podobnego zastosowania. Jeśli szybkość wprowadzania wód ściekowych przewyższa szybkość wsiąkania, to wystąpi przepływ powierzchniowy. Można go stosować korzystnie do przenoszenia drobnych kompostowanych stałych organicznych odpadków do dolnego końca układu oczyszczania, gdzie łatwo można go usuwać.

Rury lub kanały służące do przenoszenia ścieków stosowane w zwykłych systemach oczyszczania nie są zaprojektowane specjalnie do tego procesu. Pomimo tego, że koszty rur stanowią znaczną część kosztów ogólnego systemu oczyszczania proces oczyszczania w rurach jest mało skuteczny. W miejscowym systemie oczyszczania dla pojedynczego osobnego lokalu mieszkalnego instaluje się od 10 do 20 m rur o średnicy 100 mm lub równoważnych prowadzących do komory oczyszczania, i od 20 do 30 m prowadzących z komory oczyszczania do miejsca usuwania lub powtórnego stosowania. W obszarze usuwania stosuje się zwykle dodatkowo od 20 do 40 m rur oprócz materiałów wzmacniających rów, wyłożeń z kruszywa i tym podobnych.

Rozmiar rury lub kanału zależy od zastosowanych szybkości obciążania ciałami stałymi i obciążania hydraulicznego. Duże obciążenia ciałami stałymi wymagają bardziej stromego nachylenia złoża, a więc większych szybkości przepływu ścieków oraz wytworzenia większej powierzchni a zarazem większej strefy wsiąkania. Nachylenie rury lub kanału powinno być takie, aby osadzanie stałych materiałów rozkładało się równomiernie wzdłuż dostatecznej

181 283 długości złoża kompostowego, co umożliwia zrównanie szybkości rozkładu i usuwania kompostu z szybkością, osadzania surowych ciał stałych.

Zmianę wielkości charakteryzujących złoże filtracyjne stosuje się w zależności od szybkości nakładania ciał stałych, wielkości cząstek ciał stałych i szybkości wprowadzania wód ściekowych.

Jeśli wielkość kanału oczyszczania jest duża, to mogą być potrzebne poprzeczne przegrody prostopadłe do kierunku przepływu ścieków w celu zapobieżenia zbyt szybkiej erozji złoża kompostowego i przechodzeniu nie filtrowanych ścieków przez otwory w materiale nośnika. Ponieważ szybkość wsiąkania i zdolność do erozji stałych organicznych odpadków oraz złoża zmieniają się wzdłuż kanału oczyszczania, to wielkość złoża filtracyjnego może także wymagać odpowiednich zmian wzdłuż kanału oczyszczania w przypadku pewnych zastosowań.

W przypadku mechanicznego przesuwania złoża korzystnie jest takie ustawienie układu, aby strefa wsiąkania przy szczytowym przepływie kończyła się znacznie przed końcem złoża kompostowego. Ma to na celu wytworzenie strefy dojrzewania kompostu zanieczyszczonej powtórnie przez czynniki chorobotwórcze ze ścieków przed zbieraniem.

W sytuacji małego obciążenia ciałami stałymi można stosować pasywny transport ciał stałych poprzez ruch ścieków i biologiczną aktywność w połączeniu z okresową obsługą złoża w celu usunięcia niekompostowalnych ciał stałych i kompostowanych ciał stałych ulegających powolnej degradacji. Można to wykonać za pomocą rozpylacza lub szeregu rozpylaczy wody skierowanych na złoże kompostowe i wymywać powierzchniowe nagromadzanie się kompostu i niekompostowalnych ciał stałych.

Te bardzo drobne, kompostowane ciała stałe można odsączyć z przesączu, stosując materiał filtracyjny umieszczony w miejscach wyładowania przesączu lub można je odsączyć, stosując wtórne drobniejsze złoże filtracyjne umieszczone w kanale tak, aby przyjmowało wstępny przesącz złoża kompostowego i organiczne ciała stałe przemyte przez wstępne złoże filtracyjne.

W przypadku dużych szybkości wprowadzania ciał stałych i/lub wprowadzania dużych cząstek niekompostowalnych ciał stałych, takich jak tworzywa sztuczne, szkło lub metale, może być konieczne utworzenie ruchomego złoża filtracyjnego, aby móc wyładować nagromadzony stały materiał w pewnym miejscu lub w pewnych miejscach wzdłuż pojemnika. W najlepszym razie, wyładowanie stałego materiału powinno nastąpić dopiero po upływie odpowiedniego czasu od ostatniego osadzania świeżych odpadków, aby umożliwić ich całkowity rozkład na trwały humus nie zawierający czynników chorobotwórczych.

Objętość wewnętrzna pojemnika, kanału lub rury musi być dostatecznie duża, aby zapobiec okluzji na rurze przy danej szybkości ruchu stałych organicznych odpadków i przy danej szybkości osadzania się ciał stałych. Ruch ciał stałych przy zastosowaniu dużej szybkości obciążenia ciałami stałymi można otrzymać przez zastosowanie podłoża złoża kompostowego w postaci pasa przenośnikowego bez końca i przez jego powolne lub impulsowe obracanie w kierunku punktu/punktów wyładowania. W tym celu można zastosować silnik lub mechanizm napędzany przepływem wody do budynku w celu uzyskania kontrolowanego ruchu zaleznego od szybkości przepływu wód ściekowych.

Złoże filtracyjne zawiera korzystnie niebiodegradowalne nośniki, takie jak trwałą watę włóknistą, trwałą tkaninę termoplastyczną lub podłużne przewody drenujące wzdłuż obudowy, dzielące obudowę na obszary górne i dolne i dostosowane do przepuszczania wodnych ścieków i drobnoziarnistego materiału organicznego, przy czym obszar górny powinien zawierać częściowo rozłożony materiał organiczny i kompost, a obudowa powinna mieć taki przekrój i długość oraz zawierać dostateczną ilość podłoża złoża filtracyjnego, aby wody ściekowe wchodzące do obudowy były absorbowane na długości kompostu w obudowie. Obudowa może zawierać urządzenia do usuwania lub wymywania ze złoża filtracyjnego niepożądanych materiałów nagromadzonych na powierzchni. W jednej z odmian wynalazku urządzenia do usuwania lub wymywania obejmują szereg rozpylaczy wody rozmieszczonych wzdłuż obudowy oraz urządzenia kontrolujące pracę rozpylaczy w załozonym czasie. W innej odmianie stosuje się wtórne złoże filtracyjne poniżej wstępnego złoża filtracyjnego. Umożliwia to

181 283 usuwanie bardzo drobnego materiału organicznego, który został wymyty przez grubsze składniki wstępnego złoża filtracyjnego. W tym zastosowaniu wytwarza się długie cienkie złoże kompostowe na nieruchomym lub ruchomym podłożu, zwykle na niebiodegradowalnym termoplastycznym materiale włóknistym w kanale lub rurze.

Układ oczyszczania wód ściekowych według wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

fig. 1 jest widokiem przekroju obudowanego układu oczyszczania ścieków według jednej odmiany niniejszego wynalazku, fig. 2 przedstawia w powiększeniu końcowy widok układu z fig. 1, fig. 3 przedstawia w powiększeniu widok przekroju lewego końca układu z fig. 1, fig. 4 przedstawia w powiększeniu widok przekroju prawego końca układu z fig. 1, fig. 5 przedstawia widok przekroju końca obudowanego układu oczyszczania wód ściekowych według innej odmiany wynalazku.

Przykład I. Przykład ten dotyczy kanałowego układu oczyszczania ścieków i stałych odpadków organicznych, w którym można odzyskiwać i przechowywać przesącz do ponownego użycia do spłukiwania toalet i do podobnych zastosowań surowej wody.

Jak przedstawiono na fig. 1 do 4 układ oczyszczania zawiera kanał 10 z tworzywa sztucznego z odpowiednim użebrowaniem wzmacniającym jako obudowę oczyszczania. Obudowa jest zamontowana przy nachyleniu około 1:100, przy czym wyższy koniec zawiera wlot 11 dla wód ściekowych zawierających stałe organiczne odpadki.

Złoże filtracyjne 9 podzielone jest na trzy warstwy 12, 13, 14 umieszczone na trzech odwadniających elementach nośnych 15, 16, 17, które można ślizgowo przesuwać w rowkach 18, 19, 20 umieszczonych na bokach kanału. Boki te mają odwadniające elementy nośne zawierające złoże filtracyjne, umieszczone lub utworzone z możliwością całkowitego usuwania go podczas obsługi lub wymiany złoża.

Złoże odwadniającego elementu nośnego jest przykryte materiałem zarówno powyżej, jak i poniżej powierzchni poziomych. Najwyższy odwadniający element nośny 15 ma na górnej powierzchni dziany termoplastyczny materiał włóknisty 21 o wielkości oczek około 1 mm. Dolna powierzchnia odwadniającego elementu nośnego 15 jest sklejona z geotekstylną tkaniną 22. Podobna geotekstylną tkanina 23, 24 jest dopasowana do pozostałych dwu elementów nośnych na ich górnych i dolnych powierzchniach.

Na każdym końcu odwadniających elementów nośnych znajdują się przestrzenie wentylacyjne 25, 26, 27, które umożliwiają przepuszczanie boczne nadmiaru ścieków podczas dużego obciążenia. Na końcu przepływającego strumienia znajduje się odwadniający kanał, który umożliwia przejście tych ścieków do wtórnych i następnych warstw złoża filtracyjnego 13,14.

Rynna zsypowa 31 ciał stałych jest umieszczona poniżej wlotu 11 ścieków, a wylot 28 przesączu jest umieszczony w najniższym miejscu obudowy.

Układ oczyszczania działa w ten sposób, ze ścieki wchodzą przez wlot 11, a stałe odpadki wchodzą przez rynnę zsypową 31. Rynna zsypowa jest tak ustawiona, aby spowodować przepływ ścieków przez i dokoła stałych odpadków na złożu 12 wstępnego filtra. Złoże wstępnego filtra umożliwia przejście drobnego kompostowanego materiału przez złoże, wspomagane działaniem organizmów w złożu. Po przejściu przez tę warstwę drobnoziarnisty kompost zbiera się na warstwie tekstylnej i tworzy wtórne cienkie złoże filtracyjne kompostu. Kompost w tej warstwie jest tylko nieznacznie cięższy od wody i z łatwością ulega erozji, dzięki temu przenosi się z prądem i wyładowuje przez odwadniający otwór 20. Po osadzeniu na wtórnym złożu filtracyjnym 13, drobnoziarnisty stały materiał organiczny jest z łatwością usuwany w okresach małego zużycia wody przez wyjęcie kanału i pokrywy oraz wysunięcie nośnego elementu złoża filtracyjnego.

Górna warstwa złoża filtracyjnego 12 może pracować bardziej wydajnie po wprowadzeniu na powierzchnię złoża filtracyjnego ziam pianki polistyrenowej lub podobnego materiału 30.

Przesącz opuszczający wylot 28 może być zbierany i stosowany, na przykład do spłukiwania toalet, nawadniania gleby i tym podobnych.

Przykład II. W tym przykładzie przesącz nie jest przeznaczony do powtórnego stosowania. W tym przypadku rowkowana użebrowana rura 50 o średnicy co najmniej 150 mm

181 283 jest owinięta geotekstylną tkaniną 51, zamontowana na złożu drobnego piasku 52 i dopełniona 20 mm kruszywem skalnym lub podobnym. Wewnątrz rury 50 znajduje się wyjmowany element rowkowanej rury odwadniającej 53, pod którym znajduje się przekładka 54, a nad nim termoplastyczna dziana tkanina siatkowa 55 o wielkości oczek około 1 mm. Rura 51 może ciągła łącząca źródło ścieków z dołem do zbierania biologicznych ciał stałych, albo może zawierać kilka punktowych źródeł i mieć doły do zbierania biologicznych ciał stałych w odpowiednich odległościach. Ścieki wyładowywane przez rowki w rurze wsiąkają do gleby pod rurą i w jej otoczeniu. Wyjmowany element 53 we wnętrzu rury umożliwia obsługę złoża filtra w długich odstępach czasu w celu usunięcia nagromadzonych niekompostowalnych ciał stałych.

181 283

181 283

181 283

1 /—15

Fig 4 Fig 3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ oczyszczania wód ściekowych zawierający wlot i wylot wód ściekowych, złoże filtracyjne z żywą populacją bezkręgowców i bakterii rozkładających ścieki, znamienny tym, że zawiera nachylone, obudowane złoże filtracyjne (9), nad którym jest wolna przestrzeń powietrzna, przy czym wlot (11) wód ściekowych umieszczony jest powyżej złoża filtracyjnego przy jego górnym końcu a wylot (28) oczyszczonych ścieków na drugim końcu złoża oraz ewentualnie zawiera wlot (31) stałych odpadków umieszczony za wlotem (11) wód ściekowych i urządzeniem sortującym stałe odpadki.
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że złoże filtracyjne zawiera kilka poziomych warstw (12, 13, 14) umieszczonych pionowo jedna nad drugą, przedzielonych wolną przestrzenią powietrzną.
3. 3. Układ według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że złoże filtracyjne jest obudowane w kanale, rurze lub rowie.
4. 4. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że miejsce usuwania złoża filtracyjnego (9) jest usytuowane na końcu kanału (10).
5. 5. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera wlot stałych odpadków w postaci rynny zsypowej (31) umieszczonej za wlotem (11) wód ściekowych.