PL189255B1

PL189255B1 - Sposób przetwarzania osadów kanalizacyjnych na humus i polder do przetwarzania osadów kanalizacyjnych na humus

Info

Publication number: PL189255B1
Application number: PL98328975A
Authority: PL
Inventors: Joachim Pabsch
Original assignee: Joachim Pabsch
Priority date: 1997-01-10
Filing date: 1998-01-07
Publication date: 2005-07-29
Also published as: EP0892764A2; WO1998030505A2; AP9801338A0; DE59803815D1; WO1998030505A3; PT892764E; EP0892764B1; AU6204298A; ES2176959T3; DE19700434C1; PL328975A1; BR9804635A; ATE216355T1; US6112458A

Abstract

1 Sposób przetwarzania osadów kanalizacyjnych na humus, znamienny tym, ze a) wprowadza sie plynne osady kanalizacyjne do pierwszego polderu (1. 20, I) az do pierwszego poziomu (A) napelnienia, b) zmniejsza sie zawartosc wody w plynnym osa- dzie kanalizacyjnym, korzystnie droga drenowania, odpa- rowania i ewentualnie odprowadzenia wody przelewowej, c) sieje sie szybko rosnace rosliny o drobnych ko- rzeniach, korzystnie trawe lakowa, d) inicjuje sie faze wzrostu roslin przez z góry za- dany okres czasu albo do zadanego stopnia wzrostu, e) powtarza sie poprzednie etapy procesu az do cal- kowitego zapelnienia polderu (1, 2 0 , I), f) na koniec ponownie pozostawia sie w spoczynku, a nastepnie opróznia sie polder ( 1 ,I) 4 Polder do przetwarzania osadów kanalizacyjnych na humus, znamienny tym, ze sklada sie ze scian bocznych lub zapór ziemnych 1 plyt dennych, które sa wykonane w zasadzie wodoszczelnie, oraz nad plyta denna lub uszczel- nieniem jest umieszczony drenaz rurowy lub powierzch- niowy (3), zabezpieczony warstwa zwiru (2) z pokryciem (4) z mieszaniny mineralnej lub przepuszczalnych bloczków betonowych, 1 z polderem (1) polaczony jest szyb (6) z opuszczana zasuwa (12), odprowadzajacy przelewajaca sie wode, zas polder (1) polaczony jest rurociagami z insta- lacja oczyszczania scieków Fig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób przetwarzania osadów kanalizacyjnych na humus i polder do przetwarzania osadów kanalizacyjnych na humus.

Wśród części społeczeństwa istnieją duże zastrzeżenia co do wykorzystania osadów kanalizacyjnych jako nawozu i środka do poprawiania gleby. Chociaż próbuje się w drodze prawodawstwa (zarządzenie o bezpośrednim wprowadzaniu, zarządzenie o osadach kanalizacyjnych, fundacje dotyczące osadów czynnych) zapewnić dostateczne bezpieczeństwo, to jednak część społeczeństwa obawia się nagromadzenia w glebie szkodliwych substancji.

Poza tym nadmiar osadów kanalizacyjnych dociera do instalacji oczyszczania ścieków w bardzo płynnej postaci (99% wody). Aby utrzymać w określonych granicach koszty transportu, konieczne są kosztowne technologie odwadniania.

W znanym sposobie przetwarzania osadów kanalizacyjnych na humus wykorzystuje się rośliny trzcinowe (Phragmatis). Są one jednak drogie, ponieważ należy je hodować w balach. Poza tym rośliny trzcinowe ze swoimi mocnymi źdźbłami i korzeniami przy dalszym przetwarzaniu przetworzonego na humus osadu kanalizacyjnego prowadzą do zwiększonych nakładów na obróbkę.

189 255

Przez regularne ładowanie osadu kanalizacyjnego w znanym sposobie stopień przesuszenia przerobionego na humus osadu jest stosunkowo nieznaczny. Ponieważ rośliny trzcinowe wykorzystuje się w czasie całego okresu załadowania, to jest około 10-15 lat, to udział procentowy przegniłych części roślin w produkcie końcowym jest również stosunkowo nieznaczny.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 4323610 jest znany biopolder (składowisko pośrednie) do biologicznego oczyszczania i ewentualnie mineralizacji gleb i osadów oraz do oczyszczania ścieków, które obciążone są organicznymi i nieorganicznymi substancjami szkodliwymi. W takim biopolderze umieszczone są nad sobą co najmniej jeden obszar aerobowy i jeden obszar anaerobowy, tak że szkodliwe substancje nie usunięte w obszarze aerobowym przechodzą na skutek siły ciężkości z obszaru aerobowego do obszaru anaerobowego i podlegają na zmianę procesom oksydacyjnym i redukcyjnym.

Dalsze rozwinięcie i korzystne rozwiązania wynalazku wynikają z dalszych zastrzeżeń, opisu i rysunków.

Sposób przetwarzania osadów kanalizacyjnych na humus charakteryzuje się według wynalazku tym, że

a) wprowadza się płynne osady kanalizacyjne do pierwszego polderu aż do pierwszego poziomu napełnienia,

b) zmniejsza się zawartość wody w płynnym osadzie kanalizacyjnym, korzystnie drogą drenowania, odparowania i ewentualnie odprowadzenia wody przelewowej,

c) sieje się szybko rosnące rośliny o drobnych korzeniach, korzystnie trawę łąkową,

d) inicjuje się fazę wzrostu roślin przez z góry zadany okres czasu albo do zadanego stopnia wzrostu,

e) powtarza się poprzednie etapy procesu aż do całkowitego zapełnienia polderu,

f) na koniec ponownie pozostawia się w spoczynku, a następnie opróżnia się polder.

Korzystnie etapy procesu prowadzi się w dalszych polderach ale przesunięte o jedną kolejność.

Korzystnie rośliny kosi się, a pokos składuje oddzielnie lub niszczy.

Polder do przetwarzania osadów kanalizacyjnych na humus, odznacza się według wynalazku tym, ze składa się ze ścian bocznych lub zapór ziemnych i płyt dennych, które są wykonane w zasadzie wodoszczelnie, oraz nad płytą denną lub uszczelnieniem jest umieszczony drenaż rurowy lub powierzchniowy, zabezpieczony warstwą żwiru z pokryciem z mieszaniny mineralnej lub przepuszczalnych bloczków betonowych, i z polderem połączony jest szyb z opuszczaną zasuwą, odprowadzający przelewającą się wodę zaś polder połączony jest rurociągami z instalacją oczyszczania ścieków.

Folder do przetwarzania osadów kanalizacyjnych na humus, charakteryzuje się według wynalazku tym, że ma sięgającą do podłoża ziemnego i do skarp warstwę nieprzepuszcząjącą wody lub z trudem przepuszczającą wodę, oraz nad podłożem ziemnym i przy skarpach jest umieszczony drenaż rurowy lub powierzchniowy, zabezpieczony warstwą żwiru z pokryciem z mieszaniny mineralnej lub przepuszczalnych bloczków betonowych, odprowadzający przelewającą się wodę i z polderem połączony jest szyb z opuszczaną zasuwą, zaś polder połączony jest rurociągami z instalacją oczyszczania ścieków.

Sposób według wynalazku stanowi korzystny pod względem kosztów sposób odwadniania, w którym ponadto ilość zmniejsza się znacznie w porównaniu z mechanicznymi sposobami odwadniania. Dzięki wykorzystaniu według wynalazku, szybko rosnących roślin o drobnych korzeniach uzyskuje się drobne i równomierne przcro.śnięcie korzeniami, wzbogacenie w drobnoustroje oraz zmniejszenie udziału substancji szkodliwych, takich jak na przykład PCB (dwufenole policykliczne), AOX (dające się absorbować fluorowce organiczne związane chemicznie z wodą - X reprezentuje F, Cl, Br i J) i PAK(policykliczne węglowodory aromatyczne). Pokryte osadem trawy gniją ponadto znacznie szybciej niż osiąga się to w znanym sposobie przetwarzania na humus za pomocą roślin trzcinowych.

Stosowanie, szybko rosnących roślin o drobnych korzeniach ma tę zaletę, ze dzięki nieznacznej wysokości wzrostu roślin możliwe jest ich napromienienie promieniami UV, które znacznie zmniejsza występowanie salmonelli i ftalanów (zmiękczacze) zawartych w osadach kanalizacyjnych, a uzyskany stopień higienizacji jest znaczny.

189 255

Produkt końcowy jest suchą, miałką ciemnobrunatną glebą, która jest całkowicie pozbawiona zapachu ścieków i odznacza się dobrymi właściwościami fizycznymi dla poprawienia gleby. Uzyskuje się także korzystnie znaczne zmniejszenie objętości.

Dzięki zastosowaniu drobnokorzeniowych, szybko rosnących roślin można w większym stopniu skrócić cykle przetwarzania osadów kanalizacyjnych na humus niż jest to możliwe w znanych sposobach z wykorzystaniem trzciny.

Ponadto sposób według wynalazku jest znacznie tańszy.

W sposobie według wynalazku uzyskuje się ponadto lepsze napowietrzenie gleby, które dokonuje się dzięki nieznacznej grubości poszczególnych napełnień osadami kanalizacyjnymi i graniczącym z nimi długimi fazami spoczynkowymi.

W dalszym ukształtowaniu sposobu według wynalazku prowadzi się równolegle, w dalszych polderach, następujące po sobie etapy procesu, unikając w ten sposób przerw w ładowaniu. Korzystnie stosuje się trzy poldery, tak że na przykład wprowadzanie płynnych osadów do pierwszego polderu odbywa się równolegle do suszenia płynnych osadów i siania, szybko rosnących roślin o drobnych korzeniach w drugim polderze i wzrostem roślin w trzecim polderze.

Celem zmniejszenia udziału substancji szkodliwych rośliny można dodatkowo kosić. W skoszonym materiale gromadzą się substancje szkodliwe z osadów, które można skoncentrować na przykład przez spalenie. Prowadzi to do znacznego zmniejszenia poziomu na przykład metali ciężkich w przetworzonym na humus produkcie końcowym.

Jeden z polderów przydatnych dla realizacji sposobu według wynalazku składa się ze ścian bocznych i płyty dennej, które są wykonane wodoszczelnie. Nad płytą, denną znajduje się drenaż rurowy lub powierzchniowy, który jest zabezpieczony warstwą żwiru z pokryciem z mieszaniny mineralnej lub przepuszczalnych bloczków betonowych. Z polderem połączony jest szyb z opuszczaną zasuwą do odprowadzania przelewającej się wody. Woda z drenażu i/lub woda przelewowa doprowadzana jest rurociągami do instalacji oczyszczania ścieków.

W dalszym ukształtowaniu polderu przydatnego do realizacji sposobu według wynalazku ma on korzystnie sięgającą do podłoża ziemnego lub do skarp warstwę nie przepuszczającą wody lub z trudem przepuszczającą wodę, wykonaną na przykład z gliny lub folii polietylenowej, a nad nią drenaż powierzchniowy lub drenaż rurowy, który zabezpieczony jest warstwą żwiru z pokryciem z mieszaniny mineralnej lub przepuszczalnych bloczków betonowych. Do odprowadzania przelewającej się wody jest przewidziany w danym przypadku szyb z opuszczaną zasuwą. Woda z drenażu i woda przelewowa doprowadzana jest rurociągami do instalacji oczyszczania ścieków.

Dalszemu technologicznemu rozwinięciu wynalazku przeciwdziała fakt, że w określonych warunkach klimatycznych gleba czynna przy długotrwałym odcięciu powietrza traci na zawartości drobnoustrojów i sypkiej strukturze. W opisanym wyżej sposobie według wynalazku po przetworzeniu na humus jednej warstwy nakłada się nową warstwę osad-woda, tak ze pierwsza warstwa pozostaje bez dostępu powietrza aż do wyschnięcia i utworzenia się pęknięć w nowej warstwie. Występuje to zwłaszcza w dłuższym okresie czasu przy dłużej trwających okresach wilgotnej pogody.

Aby zachować dobrą fizyczną i biologiczną konsystencję pierwszej warstwy względnie warstwy napływającej, alternatywnie do zaproponowanego rozwiązania, po zakończeniu procesu przetwarzania w humus pierwszej warstwy względnie napływającej warstwy przesuwa się ją za pomocą odpowiedniego sprzętu, takiego jak sprzęt gąsienicowy, do skarpy na brzegu basenu na hałdę, tak że przy następnym załadowaniu osadu tylko nieznaczna część przetworzonego na humus substratu pogrąża się w wodzie.

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pierwsze ukształtowanie polderu według wynalazku, fig. 2 - drugie ukształtowanie polderu według wynalazku, fig. 3 - cykl ładowania, fig. 4 - układ polderów, fig. 5 - szyb i fig. 6 przedstawia szyb w widoku z góry.

Na fig. 1 przedstawiono pierwsze ukształtowanie polderu 1 według wynalazku. Polder 1 składa się na przykład ze ścian betonowych, a płyta denna jest wyposażona w drenaż rurowy 3 pokryty warstwą żwiru 2 z pokryciem 4. Warstwę żwiru 2 pokrywa się korzystnie mieszaniną mineralną lub bloczkami betonowymi. Na ścianach polderu 1 można zbudować szyb 6

189 255 z opuszczaną zasuwą 12, która dodatkowo do drenażu rurowego lub powierzchniowego 3 doprowadza wodę przelewową na przykład do instalacji oczyszczania ścieków. Celem regulacji wody przelewowej zasuwę opuszczaną 12 wprowadza się w zagłębienie 7. Szyb 6 może być połączony z drenażem 3. Wycięcie przelotowe 5 w ściankach polderu służy do doprowadzania wody przelewowej do szybu 6. Wysokość wycięcia przelotowego 5 można zmieniać za pomocą opuszczanej zasuwy 12.

Na fig. 5 i 6 przedstawiono możliwą konstrukcję szybu 6 według fig. 1. Przedstawiony na fig. 5 szyb 36 spoczywa na cokołach 40, 41 i ma rurę odpływową 37, która korzystnie jest połączona ze znajdującą, się za nią instalacją oczyszczania ścieków. Strona szybu 36 leżąca naprzeciw rury odpływowej 37 jest połączona z wnętrzem polderu. Od polderu rura drenażowa 32 prowadzi zwłaszcza do szybu 36. Warstwa żwirowa 31 i pokrycie 33 znajdują się nad rurą drenażową. Szyb 36 ma skierowany do polderu otwór 34, którego wysokość można zmieniać za pomocą zasuwy 35. Za pomocą członu 38 uruchamiającego zasuwę można zmieniać otwór zasuwy.

Na fig. 6 przedstawiono szyb 43 w widoku z góry. Wielkość otworu 44 można zmieniać za pomocą zasuwy 42. Szyb 43 ma korzystnie konstrukcję prostokątną.

Na fig. 2 przedstawiono drugie ukształtowanie polderu 16 według wynalazku. W tym ukształtowaniu polder 16 ma do podłoża ziemnego 17 i do skarp 9 warstwę korzystnie nie przepuszczającą wody lub tylko z trudem przepuszczającą wodę, a nad nią drenaż rurowy lub powierzchniowy 11, który jest zabezpieczony warstwą żwiru 10 z pokryciem 14 z mieszaniny mineralnej lub przepuszczalnych bloczków betonowych. Do odprowadzania przelewającej się wody jest w danym przypadku umieszczony szyb 13 z opuszczaną zasuwą 15. Wodę drenażową i wodę przelewową można doprowadzać do instalacji oczyszczania ścieków rurociągami 8.

Na fig. 3 przedstawiono pełny cykl ładowania 25 do 30. W pierwszym cyklu 25 pierwszy polder I ładuje się osadem do wysokości A. W okresie czasu, w którym osadem ładuje się drugi polder II, następuje zmniejszenie zawartości wody w płynnym osadzie, korzystnie dzięki drenażowi, odparowaniu i ewentualnie odprowadzeniu wody przelewowej w pierwszym polderze, oraz prowadzi się sianie drobnokorzeniowych. szybko rosnących roślin, zwłaszcza trawy łąkowej, z zaczynającym się okresem wzrostu. Po załadowaniu drugiego polderu II osadem następuje ładowanie trzeciego polderu III osadem do wysokości A. W polderze pierwszym rośliny przeszły okres wzrostu, natomiast w polderze II następuje zmniejszenie zawartości wody oraz prowadzi się sianie roślin z rozpoczynającym się okresem wzrostu.

Pierwszy cykl jest w ten sposób zakończony. Dla każdego polderu I do HI taki cykl trwa około 12 miesięcy. W zależności od okoliczności, takich jak na przykład warunki pogodowe, czas trwania jednego cyklu może zmniejszać się lub wydłużać. Z cyklem 25 łączą się dalsze cykle 26 do 29 do wysokości napełnienia, w danym przypadku B do E, aż nastąpi całkowite załadowanie polderu I do III. Wtedy osiąga się maksymalny stopień napełnienia E polderów do III. Na koniec, w ostatnim cyklu ładowania 29, następuje dalszy cykl 30, który służy do składowania względnie opróżniania i ponownego ładowania polderów I do III.

Na fig. 4 przedstawiono układ z trzema polderami 20 do 22. Podane są grubości warstw 23, 24 i 19, które jednak z postępującym przetwarzaniem na humus i związanym z tym zmniejszeniem ilości nie osiągają przedstawionych wysokości.

Wynalazek nie jest ograniczony do podanych przykładów i rozwiązanie według wynalazku obejmuje zastosowanie nie tylko jednego polderu, lecz także więcej niż trzech polderów. Opisane przykładowo poldery również nie są opisane do końca i można je modyfikować, stosując na przykład inne rozwiązania drenażu, pokrycia lub szybu albo nie stosując poszczególnych elementów.

189 255


				7,
				ό
				X.
				\
		ν		' /
	γ,	γ,	Ż	χ.
			X	γ.
	'Λ	X	γ	2
	Υ	X	γ.	(/
	X	γ	2.	<<
			χ,	<(
C	\	γ	Λ	χ.
	X	χ	%
	\	γ	Υ	χ,
		Ί	X	Υ
	_c	X	χ.	X.
		>	'/,	Υ.
	*—		/ / γ	χ,
		52	Ϋ	Υ
			ν,	χ
		Ε5	\	χ
			V	γ
			\	fZ
			-5	Λ
				τ
				ν<
				\

ω α ο α <

189 255

Fig. 6

189 255

Fig. 2

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób przetwarzania osadów kanalizacyjnych na humus, znamienny tym, że

a) wprowadza się płynne osady kanalizacyjne do pierwszego polderu (1, 20, I) aż do pierwszego poziomu (A) napełnienia,

b) zmniejsza się zawartość wody w płynnym osadzie kanalizacyjnym, korzystnie drogą drenowania, odparowania i ewentualnie odprowadzenia wody przelewowej,

c) sieje się szybko rosnące rośliny o drobnych korzeniach, korzystnie trawę łąkową,

d) inicjuje się fazę wzrostu roślin przez z góry zadany okres czasu albo do zadanego stopnia wzrostu,

e) powtarza się poprzednie etapy procesu aż do całkowitego zapełnienia polderu (1,20,1),

f) na koniec ponownie pozostawia się w spoczynku, a następnie opróżnia się polder (11).
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że etapy procesu prowadzi się w dalszych polderach (21, 22, II, III), ale przesunięte o jedną kolejność.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rośliny kosi się, a pokos składuje oddzielnie lub niszczy.
4. Polder do przetwarzania osadów kanalizacyjnych na humus, znamienny tym, że składa się ze ścian bocznych lub zapór ziemnych i płyt dennych, które są wykonane w zasadzie wodoszczelnie, oraz nad płytą denną lub uszczelnieniem jest umieszczony drenaż rurowy lub powierzchniowy (3), zabezpieczony warstwą żwiru (2) z pokryciem (4) z mieszaniny mineralnej lub przepuszczalnych bloczków betonowych, i z polderem (1) połączony jest szyb (6) z opuszczaną zasuwą (12), odprowadzający przelewającą się wodę, zaś polder (1) połączony jest rurociągami z instalacją oczyszczania ścieków.
5. Polder do przetwarzania osadów kanalizacyjnych na humus, znamienny tym, że ma sięgającą do podłoża ziemnego i do skarp warstwę nieprzepuszczającą wody lub z trudem przepuszczającą wodę, oraz nad podłożem ziemnym (17) i przy skarpach (9) jest umieszczony drenaż rurowy lub powierzchniowy (11), zabezpieczony warstwą żwiru (10) z pokryciem (14) z mieszaniny mineralnej lub przepuszczalnych bloczków betonowych, odprowadzający przelewającą się wodę i z polderem (16) połączony jest szyb (13) z opuszczaną zasuwą (15), zaś polder (16) połączony jest rurociągami (8) z instalacją oczyszczania ścieków