PL184946B1 - Urządzenie do oczyszczania ścieków - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do oczyszczania scieków, ze zbiornikiem i z urzadzeniem napowietrzajacym do napowietrzania wody znajdujacej sie w zbior- niku, które ma wieksza liczbe zespolów napo- wietrzajacych, polaczonych ze zródlem sprezo- nego powietrza 1 umieszczonych na sztywnym, majacym zasadniczo ksztalt pierscieniowy, kor- pusie mocujacym, zamocowanym ruchomo w kie- runku pionowym, przy czym wzdluz korpusu mocujacego usytuowany jest równiez pierscie- niowy przewód rozdzielczy, do którego sa przy- laczone zespoly napowietrzajace, znamienne tym, ze umieszczone na korpusie mocujacym urzadzenie napowietrzajace jest wyposazone w nadmuchiwane elementy plywakowe (16), przy czym ciezar wlasciwy urzadzenia napowie- trzajacego z nadmuchanymi elementami plywa- kowymi (16) jest mniejszy niz ciezar wlasciwy scieków, natomiast z elementami nienadmucha nymi jest wiekszy niz ciezar wlasciwy scieków. Fig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do oczyszczania ścieków ze zbiornikiem i z urządzeniem napowietrzającym do napowietrzania wody znajdującej się w zbiorniku, które ma większą liczbę zespołów napowietrzających, połączonych ze źródłem sprężonego powietrza i umieszczonych na sztywnym, mającym zasadniczo kształt pierścieniowy, korpusie mocującym, zamocowanym ruchomo w kierunku pionowym.

Pod pojęciem kształtu pierścieniowego w znaczeniu wynalazku, rozumie się zamkniętą strukturę, która jednak nie ogranicza się do formy kołowej. W zbiorniku prostokątnym element mocujący, w widoku z góry, będzie prostokątny, i to z, lub bez zaokrągleń w narożach.

Biologiczne urządzenia oczyszczające mają na ogół zbiornik, w którym ścieki, wstępnie oczyszczone mechanicznie, są następnie klarowane za pomocą mikroorganizmów. Konieczne jest przy tym, aby tlen niezbędny dla przemiany materii mikroorganizmów dostarczany był przez wdmuchiwanie powietrza. Skutecznym sposobem jest zastosowanie na dnie

184 946 odpowiedniego zbiornika, zespołów napowietrzających, poprzez które powietrze zostaje wdmuchiwane. Zespoły napowietrzające mają zazwyczaj membrany gumowe przepuszczalne dla powietrza, które powodują rozproszenie wdmuchiwanego powietrza w postaci pęcherzyków. Pożądane jest, aby można było przeprowadzić sprawdzanie i obsługę zespołów napowietrzających bez konieczności opróżniania zbiornika.

Z opisu patentowego DE-A 37 42 977 znane jest urządzenie napowietrzające dla klarownika oczyszczalni, w którym pojedyncze napowietrzalniki wgłębne są każdorazowo umocowane za pośrednictwem rury przegubowej na podstawie obrotowej. Rura przegubowa umożliwia odchylenie zespołu napowietrzającego ku górze. Urządzenie takie jest jednak bardzo kosztowne, gdyż każdy zespół napowietrzający musi być zasilany indywidualnie poprzez swoją własną rurę. Ponadto dla każdej rury musi być przewidziany jej własny mechanizm podnoszenia w górę. W ten sposób możliwe jest zastosowanie tylko pewnej liczby zespołów napowietrzających, tak, że wydajność urządzenia napowietrzającego jest ograniczona. Ponadto takiego rozwiązania nie da się zastosować w zwartych urządzeniach oczyszczających, które mają osadnik umieszczony w środku zbiornika do napowietrzania.

Opis patentowy DE-A 36 09 215 dotyczy dalszego osadnika z osadem czynnym do biologicznego oczyszczania ścieków. Na dnie zbiornika jest tu zespół napowietrzający, który składa się zasadniczo z jednej rury rozdzielczej o kształcie pierścieniowym, na której są umieszczone poszczególne zespoły napowietrzające. Aby spowodować lepszy rozkład doprowadzanego powietrza, urządzenie to jest obrotowe. Za pomocą takiego urządzenia udaje się rzeczywiście uzyskać bardzo dobre rozdrobnienie doprowadzanego powietrza. Taka znana oczyszczalnia z opisanym powyżej urządzeniem, ma jednak tę wadę, że jej kontrola, względnie obsługa jest kosztowna. Odpowiedni zbiornik do tego celu musi bowiem zostać całkowicie opróżniony poprzez wypompowanie, co wymaga dłuższej przerwy w pracy całej oczyszczalni.

Znane są także oczyszczalnie ścieków, w których zespół napowietrzający jest umieszczony na stałe na dnie zbiornika. W takich urządzeniach oczyszczających, dla kontroli względnie dla obsługi, odpowiedni zbiornik musi być opróżniony przez wypompowanie, co nie tylko jest kosztowne, ale również wiąże się z unieruchomieniem całego urządzenia na dłuższy czas. Ponadto, w takich urządzeniach oczyszczających, powyżej lustra wody jest umieszczony rozdzielacz, z którego poszczególne wgłębne zespoły napowietrzające są zasilane za pomocą własnych odrębnych przewodów'. Ponieważ pożądany jest możliwie równomierny wypływ, więc poszczególne przyłącza do wspólnego rozdzielacza są na ogół wykonane z możliwością regulacji. Regulacja ta jest jednak trudna, i jak się okazało, nie zawsze daje się osiągnąć rzeczywiście równomierny wpływ.

Polski opis patentowy nr 167 725 B przedstawia zbiornik do napowietrzania, z pionowo przemieszczanym napowietrzającym rusztem segmentowym. Ruch elementów napowietrzających następuje mechanicznie, poprzez urządzenie podnoszące, złożone z przymocowanych do ścian zbiornika prowadnic, po których ślizgają się ramy rusztów napowietrzających połączone poprzez umieszczone w środku ciężkości ram pionowe drążki z łańcuchem, z jarzmem dźwignicy. Przy małych urządzeniach nie jest pożądane stosowanie takich urządzeń, które są skomplikowane, podatne na usterki i wymagają uważnego nadzoru i konserwacji.

Zadaniem wynalazku jest uniknięcie tych wad i stworzenie urządzenia mającego prostą budowę, które zapewnia wysoką wydajność napowietrzenia i daje się zastosować także w zwartych urządzeniach oczyszczających. Urządzenie musi być możliwie masywne, aby umożliwiało w znacznym stopniu bezusterkową pracę przy niewielkim nakładzie na konserwację. Musi przy tym zapewniać możliwie równomierne rozprowadzenie wpływającego powietrza, aby zapobiec powstawaniu w zbiorniku stref nienapowietrzonych. Zgodnie z wynalazkiem zadanie to zostało rozwiązane w ten sposób, że urządzenie do oczyszczania ścieków opisanego na wstępie rodzaju, w którym wzdłuż korpusu mocującego usytuowany jest również pierścieniowy przewód rozdzielczy, do którego są przyłączone zespoły napowietrzające, charakteryzuje się tym, że umieszczone na korpusie mocującym urządzenie napowietrzające jest wyposażony w nadmuchiwane elementy pływakowe, przy czym ciężar właściwy urządzenia napowietrzającego

184 946 z nadmuchanymi elementami pływakowymi jest mniejszy niż ciężar właściwy ścieków, natomiast z elementami nienadmuchanymi jest większy niż ciężar właściwy ścieków.

Korzystnie, elementy pływakowe są umieszczone na obwodzie zamocowanych na korpusie mocującym elementów balastowych w postaci tarcz, i mają formę węża.

Korpus mocujący jest w postaci rury rozdzielacza dla powietrza wdmuchiwanego i stanowi przewód rozdzielający, przy czym rura rozdzielacza jest za pomocą elastycznego przewodu połączona ze źródłem sprężonego powietrza.

Zgodnie z wynalazkiem, korpus mocujący jest zawieszony na łańcuchach zamocowanych do pokrywy zbiornika.

Według następnej cechy wynalazku, korpus mocujący ma elementy wsporcze, na których jest ustawiony na dnie zbiornika.

Korzystnie, zespoły napowietrzające stanowią napowietrzacze wgłębne w kształcie rury, przy tym, napowietrzacze wgłębne są umieszczone pod rurą rozdzielacza i poprzecznie do jej kierunku stycznego.

Korzystnie dalej, zespoły napowietrzające są umieszczone nad rurą rozdzielacza.

Urządzenie, zgodnie z dalszą cechą wynalazku ma kilka, sterowanych oddzielnie urządzeń napowietrzających.

Korzystnie wreszcie, w obszarze środkowym zbiornika wbudowany jest następny zbiornik, korzystnie zbiornik osadowy-.

Urządzenie zgodne z wynalazkiem jest szczególnie przydatne dla urządzeń oczyszczających o zwartej budowie. Przez zamocowanie korpusu mocującego ruchomo w kierunku pionowym możliwa jest, w szczególnie prosty sposób, obsługa zespołów napowietrzających. Szczególnie korzystne dla obsługi jest to, że urządzenie napowietrzające jest zaopatrzone w nadmuchiwane elementy pływakowe. Z wyjątkiem przewodu zasilającego i ewentualnie łańcuchów, niepotrzebne są żadne mechaniczne części ruchome. Wynika stąd szczególnie prosta, w małym stopniu narażona na zakłócenia praca urządzenia zgodnego z wynalazkiem, przy czym ciężar właściwy urządzenia napowietrzającego z nadmuchanymi elementami pływakowymi jest mniejszy niż ciężar właściwy ścieków, a z nienadmuchanymi jest większy niż ciężar właściwy ścieków. W ten sposób przez nadmuchiwanie i wypuszczanie powietrza z elementów pływakowych uzyskuje się podnoszenie i opuszczanie urządzenia napowietrzającego. Nastawienie ciężaru właściwego osiągane jest za pomocą elementów balastowych, które są umieszczone na korpusie mocującym, łub przez wykonanie rury rozdzielacza o kształcie pierścieniowym, jako rury ze stali szlachetnej o odpowiedniej grubości ścian. Ukształtowanie w formie pierścieniowej umożliwia szczelne i równomierne rozmieszczenie zespołów napowietrzających, zapewnia równomierne zasilanie powietrzem i jest mechanicznie bardzo masywne. Zasilanie zespołów napowietrznych odbywa się za pomocą jednego elastycznego przewodu prowadzącego aż do korpusu mocującego, i następnie wzdłuż korpusu mocującego, do poszczególnych zespołów napowietrzających. Poszczególne zespoły napowietrzające nie są każdorazowo, za pomocą stosunkowo długich przewodów naprowadzających, połączone z jednym wspólnym rozdzielaczem, lecz są one bezpośrednio przyłączone do jednego przewodu rozprowadzającego, który ma takie wymiary, że we wszystkich miejscach wewnątrz przewodu panuje jednakowe ciśnienie. W ten sposób jest zapewniony w znacznym stopniu równomierny rozdział powietrza.

Korpus mocujący został ukształtowany jako rura rozdzielacza dla powietrza przeznaczonego do wdmuchiwania i tym samym służy jako przewód rozdzielczy, przy czym rura rozdzielacza, poprzez przewód elastyczny jest połączona ze źródłem sprężonego powietrza. Korpus mocujący jest zawieszony na łańcuchach zamocowanych na pokrywie zbiornika. Łańcuchy jako takie służą za prowadzenie, mogą jednak mieć taką długość, że urządzenie napowietrzające wisi na nich w stanie opuszczonym. Alternatywnie do tego, w korpusie mocującym są umieszczone elementy wsporcze, na których jest on ustawiony na dnie zbiornika. W razie konieczności, jeśli nie są przewidziane żadne inne zabiegi, urządzenie przewietrzające można na łańcuchach wyciągnąć do góry.

Zastosowane jako zespoły napowietrzające napowietrzacze wgłębne o kształcie rurowym' pod rurą rozdzielacza i poprzecznie do jego kierunku stycznego. Jeżeli jednak,

184 946 przykładowo, powinny zostać zastosowane zespoły napowietrzające o kształcie talerzowym, to korzystne jest umieszczenie ich nad rurą rozdzielacza.

Dla powiększenia zakresu regulacji doprowadzania powietrza urządzenie można wyposażyć w kilka, sterowanych oddzielnie, urządzeń napowietrzających. Należy je wówczas umieścić jedno na drugim, przy czym elementy napowietrzające są umieszczone przesunięte w kierunku obwodowym.

Wynalazek został opisany w przykładzie wykonania na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zgodne z wynalazkiem urządzenie w przekroju podłużnym; fig. 2 - napowietrzacz wgłębny; fig.3 - element balastowy z umieszczonym na nim pływakiem.

Urządzenie przedstawione na fig. 1 składa się z zasadniczo cylindrycznego zbiornika 1, z dnem 2, ścianą boczną 3 i pokrywą 4. W pokrywie 4 są otwory 5 obsługowe. Wewnątrz zbiornika 1 jest umieszczony następny zbiornik osadowy 6 o kształcie stożkowym, osadzony swym zbieżnym końcem na dnie 2. Zbiornik osadowy 6 jest zakotwiony pierścieniem betonowym 7.

Zgodnie z wynalazkiem urządzenie napowietrzające składa się z rury rozdzielacza 8 o kształcie pierścieniowym, która na łańcuchach 9 zwisa z pokrywy 4. Na rurze rozdzielacza 8, są w regularnych odstępach rozmieszczone napowietrzacze wgłębne 10 w formie rury, które rozciągają się bezpośrednio pod rurą rozdzielacza 8 i są do niej przyłączone. Napowietrzacze wgłębne 10 rozciągają się pod kątem prostym do kierunku stycznego do rury rozdzielacza 8, a więc w kierunku promieniowym. Bezpośrednio pod napowietrzaczami wgłębnymi 10 są umieszczone elementy balastowe 11, które mają zasadniczo kształt tarcz. Łańcuchy 9 są tak długie, że w położeniu opuszczonym jak to pokazano na fig. 1, elementy balastowe 11 osiadają na dnie 2, a łańcuchy 9 minimalnie zwisają. Łańcuchy 9 służą zasadniczo do centrowania urządzenia napowietrzającego. Mogą jednak również w obszarze ściany bocznej 3 zbiornika 1 być przewidziane dodatkowe centrowania, które nie są przedstawione. Rura rozdzielacza 8 jest zasilana powietrzem poprzez elastyczny przewód 12, przyłączony do sprężarki 13, umieszczonej w osobnym szybie 14.

Uniesienie urządzenia napowietrzającego następuje w ten sposób, że poprzez dalszy elastyczny przewód 15 zostaje wdmuchnięte powietrze do elementów pływakowych 16 umieszczonych na elementach balastowych 11. Rozwiązanie elementu balastowego 11 z elementem pływakowym 16 jest przedstawione szczegółowo na fig. 3.

Figura 2 pokazuje szczegółowo napowietrzacz wgłębny 10. Korpus zasadniczy 17 jest wyposażony w przyłącze 18, w którym jest umieszczony otwór doprowadzający 19, poprzez który jest doprowadzane powietrze. Przyłącze 18 służy równocześnie do zamocowania napowietrzacza wgłębnego na rurze rozdzielacza. Na dwóch cylindrycznych króćcach 20 są osadzone rury 21 zaopatrzone w otwory 22. Na ich zewnętrznych końcach rury 21 są zamknięte kołpakami 23. Na rurę 21 jest naciągnięty wąż 24 z gumowego materiału porowatego, który na lewej połowie fig. 2 jest przedstawiony jako uniesiony. Na swych końcach osiowych wąż 24 jest przytrzymywany za pomocą opasek zaciskowych 25. Wąż 24 jest tak uformowany, że jego drobne pory są w większości zamknięte, jeżeli wewnątrz rury 21 nie panuje nadciśnienie. Gdy jednak powietrze zostanie doprowadzone, to wpływa ono poprzez otwory 22 do przestrzeni między rurą 21 i wężem 24 i rozciąga go. W ten sposób otwierają się pory i powietrze wypływa bardzo rozdrobnione w postaci drobnych pęcherzyków. Rozwiązanie ma tę zaletę, że pory węża 24 przy przerwach w pracy nie mogą się zasklepić brudem lub mikroorganizmami. Na dolnej stronie korpusu zasadniczego 17 jest otwór 26, który służy do umocowania, nie przedstawionego tu elementu balastowego.

Figura 3 pokazuje budowę elementu balastowego 11, ma on zasadniczo postać tarczy z pionową osią 27. Na środku górnej strony jest występ 28 służący do mocowania. Na obwodzie jest utworzony rowek 29 dla elementu pływakowego 16. Element pływakowy ma formę węża i w stanie nadmuchanym stanowi kształt torusa. Na lewej połówce fig. 3 element pływakowy jest przedstawiony w stanie nadmuchanym, podczas gdy na prawej połówce fig. 3 ten element pływakowy 16 jest przedstawiony w stanie odpowietrzonym.

Przedstawiony wynalazek ma prostą budowę i nie ma prawie części ruchomych. Tym samym koszt wytworzenia, jak również nakład na konserwację jest stosunkowo niewielki.

184 946

184 946

184 946

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do oczyszczania ścieków, ze zbiornikiem i z urządzeniem napowietrzającym do napowietrzania wody znajdującej się w zbiorniku, które ma większą liczbę zespołów napowietrzających, połączonych ze źródłem sprężonego powietrza i umieszczonych na sztywnym, mającym zasadniczo kształt pierścieniowy, korpusie mocującym, zamocowanym ruchomo w kierunku pionowym, przy czym wzdłuż korpusu mocującego usytuowany jest również pierścieniowy przewód rozdzielczy, do którego są przyłączone zespoły napowietrzające, znamienne tym, że umieszczone na korpusie mocującym urządzenie napowietrzające jest wyposażone w nadmuchiwane elementy pływakowe (16), przy czym ciężar właściwy urządzenia napowietrzającego z nadmuchanymi elementami pływakowymi (16) jest mniejszy niż ciężar właściwy ścieków, natomiast z elementami nienadmuchanymi jest większy niż ciężar właściwy ścieków.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że elementy pływakowe (16) są umieszczone na obwodzie zamocowanych na korpusie mocującym elementów balastowych (11) w postaci tarcz i mają formę węża.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że korpus mocujący jest w postaci rury rozdzielacza (8) dla powietrza wdmuchiwanego i stanowi przewód rozdzielający, przy czym rura rozdzielacza (8) jest za pomocą elastycznego przewodu (12) połączona ze źródłem sprężonego powietrza (13).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że korpus mocujący jest zawieszony na łańcuchach (9) zamocowanych do pokrywy (4) zbiornika (1).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że korpus mocujący ma elementy wsporcze, na których jest ustawiony na dnie (2) zbiornika (1).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespoły napowietrzające (10) stanowią napowietrzacze wgłębne w kształcie rury.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że napowietrzacze wgłębne są umieszczone pod rurą rozdzielacza (8) i poprzecznie do jej kierunku stycznego.
8. 8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespoły napowietrzające (10) są umieszczone nad rurą rozdzielacza (8).
9. 9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ma kilka, sterowanych oddzielnie urządzeń napowietrzających.
10. 10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w obszarze środkowym zbiornika (1) wbudowany jest następny zbiornik, korzystnie zbiornik osadowy (6).