PL204094B1 - Sposób oddzielania zawiesiny, w szczególności przy oczyszczaniu ścieków, oraz urządzenie do realizacji tego sposobu - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oddzielania zawiesiny, w szczególności przy oczyszczaniu ścieków, oraz urządzenie do realizacji tego sposobu.

Jednym z najnowocześniejszych sposobów oddzielania zawiesiny w postaci kłaczków podczas oczyszczania i uzdatniania wody jest filtracja płynu w kożuchu osadowym. Kożuch osadowy składa się z upłynnionej warstwy kłaczków, które powstają poprzez zbrylanie się cząstek oddzielanej zawiesiny. Woda z zawiesiną przeznaczoną do usunięcia dopływa do kożucha osadowego przez kierowanie strumienia do góry. Ten przepływ utrzymuje warstwę kłaczków w stanie upłynnienia. Podczas przepływu wody z zawiesiną na wskroś przez warstwę upłynnioną, cząstki zawiesiny stykają się z kłaczkami, po czym następuje przechwytywanie cząstek zawiesiny wskutek ich przywierania do kłaczków. Ta filtracja uwalnia wodę od zawiesiny, która przekształca się w kłaczki, które są zasadniczo większe niż napływające cząstki zawiesiny.

Warstwa upłynniona tworzy górną powierzchnię rozdziału pomiędzy warstwą upłynnioną a cieczą bez zawiesiny, tzw. powierzchnie kożucha osadowego, przy czym ciecz uwolniona od oddzielonej zawiesiny jest odciągana ponad powierzchnią kożucha osadowego. Powierzchnia rozdziału ustala się, gdy prędkość przepływu cieczy bezpośrednio nad powierzchnią rozdziału jest mniejsza niż prędkość nieopóźnionej sedymentacji oddzielonych cząstek tworzących warstwę upłynnioną. Ponieważ kłaczki utworzone w kożuchu osadowym poprzez zbrylanie się zawiesiny są zasadniczo większe niż cząstki napływającej zawiesiny, prędkość ta zasadniczo przewyższa prędkość sedymentacji oddzielanej zawiesiny. Odciąganie czystej cieczy powinno być wystarczająco oddalone od powierzchni kożucha osadowego tak, aby zapobiec wyciąganiu kłaczków z kożucha osadowego w wyniku nierównomierności odciągania. Dlatego też warstwa czystej cieczy w strefie rozdzielania ponad kożuchem osadowym jest zawsze niezbędna.

Warstwa upłynniona powinna być podtrzymywana od spodu. Często stosowanym sposobem podtrzymywania warstwy upłynnionej jest podtrzymywanie hydrodynamiczne, polegające na tym, że szybki przepływ cieczy pod warstwą upłynnioną zapobiega jej opadaniu. W takim przypadku prędkość przepływu cieczy w warstwie upłynnionej maleje w kierunku do góry.

Kożuch osadowy z kłaczkami utworzonymi poprzez zawiesinę wytrącającą się w postaci kłaczków charakteryzuje się równowagą dynamiczną determinującą wielkość kłaczków w danym miejscu. Poprzez wychwytywanie cząstek zawiesiny i zbrylanie, pojedyncze kłaczki rosną, podczas gdy duże kłaczki pod wpływem sił hydrodynamicznych ulegają rozpadowi na mniejsze kłaczki. Warstwa upłynniona ze swej strony wpływa na przepływ cieczy, stwarzając w ten sposób sprzężenie zwrotne.

Ciągłe przechwytywanie zawiesiny powoduje w efekcie zwiększenie całkowitej objętości kłaczków oraz, zgodnie z powyższym, konieczność usuwania nadmiarowych kłaczków z kożucha osadowego. Wskutek tego oddzielana zawiesina jest odciągana z kożucha osadowego w postaci nadmiaru kłaczków.

Znane są dwa typy kożucha osadowego: kożuch całkowicie upłynniony, określany także jako zupełnie upłynniony, oraz kożuch częściowo upłynniony, określany także jako niezupełnie upłynniony. Różnią się one prędkością cieczy przy powierzchni kożucha osadowego oraz typem odciągania nadmiaru kłaczków. W częściowo upłynnionym kożuchu osadowym prędkość cieczy przy powierzchni kożucha osadowego jest mniejsza niż granica upłynniania i nadmiarowe kłaczki są odciągane od spodu; w całkowicie upłynnionym kożuchu osadowym, prędkość cieczy przy powierzchni kożucha osadowego przewyższa granicę upłynniania i nadmiarowe kłaczki są odciągane z powierzchni kożucha osadowego.

Wskutek tego, że prędkość cieczy dąży do bycia mniejszą niż granica upłynniania przy powierzchni częściowo upłynnionego kożucha osadowego, spotyka się tutaj defekty upłynniania. Powstają duże skupienia kłaczków, które opadają w dół przez warstwę upłynnioną. Ich opadanie prowadzi do powstawania prądów wznoszących w ich sąsiedztwie, zwiększając w ten sposób lokalną prędkość przepływu wznoszącego, który przyczynia się do utrzymywania upłynnienia w innych strefach w pobliż u powierzchni kożucha osadowego. Ponieważ średnia prędkość przepływu wznoszącego w warstwie upłynnionej wzrasta w kierunku do dołu, niektóre skupienia są rozbijane w szybszym przepływie, a ich kłaczki powracają do kożucha osadowego. Jednak niektóre skupienia spadają, przechodząc pod warstwę upłynnioną, skąd zostają usunięte. W pewnym zakresie parametrów osiąga się równowagę pomiędzy ilością zawiesiny dopływającej do kożucha osadowego i ilością zawiesiny wypadającej z kożucha osadowego i odciąganej za pomocą opisanego mechanizmu. Jeżeli ilość

PL 204 094 B1 dopływającej zawiesiny przewyższa ilość zawiesiny wypadającej, objętość kożucha osadowego wzrasta, a jeżeli przewyższy ona pojemność urządzenia, kożuch osadowy zaczyna być wymywany do odciąganej oczyszczonej cieczy, tzn. przelewa się. Jeżeli ilość dopływającej zawiesiny jest mniejsza niż ilość zawiesiny wypadającej, objętość kożucha osadowego maleje, a jeżeli spadnie poniżej pewnej wartości krytycznej, kożuch osadowy opada pod separator czyli, innymi słowy, wypada z przestrzeni rozdzielania.

Zagęszczenie kłaczków w kożuchu osadowym zależy od prędkości przepływu wznoszącego. Im mniejsza jest prędkość przepływu tym wyższe zagęszczenie. Zagęszczenie kłaczków w skupieniach wypadających z częściowo upłynnionego kożucha osadowego jest wyższe niż to, które odpowiadałoby prędkości granicy upłynniania. To właśnie dlatego zagęszczenie oddzielanej zawiesiny usuwanej z częściowo upłynnionego kożucha osadowego może być wyższe niż zagęszczenie zawiesiny usuwanej z całkowicie upłynnionego kożucha osadowego. Z drugiej jednak strony, prędkość przepływu przy powierzchni kożucha osadowego, oraz stosownie do tego osiągi hydrauliczne całkowicie upłynnionego kożucha osadowego są wyższe niż częściowo upłynnionego kożucha osadowego. To właśnie dlatego zastosowanie całkowicie upłynnionego kożucha osadowego jest korzystne dla rozdzielania rozcieńczonych zawiesin, podczas gdy częściowo upłynniony kożuch osadowy jest korzystny dla rozdzielania zagęszczonych zawiesin.

Z tego powodu całkowicie upłynniony kożuch osadowy został zastosowany w chemicznym uzdatnianiu wody, gdzie stężenie zawiesiny z reguły odpowiada dziesiątym częściom grama suchej substancji na metr sześcienny. Prędkość przepływu cieczy przy powierzchni kożucha osadowego osiąga obecnie wartość 4 - 4,5 m/h, natomiast zawiesina odciągana z powierzchni kożucha osadowego jest cztery do ośmiu razy gęstsza, przy czym odciągnięte kłaczki poddaje się później powtórnemu zagęszczaniu poprzez sedymentację. Częściowo upłynniony kożuch osadowy może być stosowany w biologicznym uzdatnianiu ś cieków, gdzie obecne stężenia zawiesiny wynoszą 4 - 6 kg suchej substancji na metr sześcienny, a oddzielona zagęszczona zawiesina jest zawracana do procesu uzdatniania. Prędkość przepływu cieczy przy powierzchni kożucha osadowego osiąga obecnie wartości 0,8 - 1 m/h, odciągana zawiesina zaś może być 1,5 do dwóch razy gęstsza.

Oczywiście wszystkie wartości graniczne zależą od wielu parametrów, spośród których zauważalny wpływ mają szczególnie temperatura wody i charakter zawiesiny. W wyniku monitorowania wielu urządzeń przez szereg lat stwierdzono, że parametry te wpływają na wartości graniczne z reguły w 10 - 30%.

Przestrzenie rozdzielania, w których zachodzi opisana filtracja w kożuchu osadowym, mają zwykle kształt rozszerzającego się do góry stożka, ostrosłupa albo graniastosłupa, zapewniający zmniejszanie prędkości przepływu cieczy w kierunku do góry. Są one ograniczone nachylonymi ściankami, zwykle o kącie nachylenia 52 - 60°, co z jednej strony zapobiega osadzaniu się kłaczków w postaci warstw na tych ściankach, z drugiej zaś strony zapewnia wystarczającą powierzchnię dla powierzchni kożucha osadowego. Strumień cieczy w tych strefach rozdzielania ma, wskutek ich kształtu, oprócz składowej pionowej skierowanej ku górze, także składową poziomą skierowaną ku nachylonym ściankom. W kierunku przeciwnym do składowej pionowej przepływu, kłaczki są poddawane działaniu sił ciężkości w kierunku do dołu. W złożeniu siły te dają siłę poziomą, która popycha kłaczki w kierunku nachylonych ścianek. Dzięki temu zagęszczenie zawiesiny wzrasta przy nachylonych ściankach, dając w efekcie skierowane ku dołowi strumienie zagęszczenia wzdłuż tych ścianek. W częściowo upłynnionym kożuchu osadowym skupienia kłaczków opadające w dół kontynuują swą drogę, po zetknięciu się ze nachylonymi ściankami, także jako strumienie zagęszczenia. Na zagęszczanie zawiesiny w strumieniach zagęszczenia wpływają ponadto dwa przeciwne zjawiska: z jednej strony, pod wpływem siły ciężkości, dalsze zagęszczanie zawiesiny zachodzi w strumieniu zagęszczenia płynącym w dół wzdłuż nachylonej ścianki; z drugiej zaś strony, przeciwprą dowy przepływ cieczy biegnący ku przestrzeni rozdzielania w kierunku do góry przemywa strumień zagęszczenia rozcieńczając zawiesinę w przepływie zagęszczenia.

Separatory do kożucha osadowego są ponadto wyposażone u góry w układ odciągania czystej cieczy bez zawiesiny, zwykle w postaci rynien przelewowych albo rur perforowanych, przy dnie zaś są one wyposażone we wlot cieczy z zawiesiną przeznaczoną do oddzielania.

Najprostsze rozwiązanie tego wlotu stanowi zwykły otwór łączący przestrzeń rozdzielania z inną przestrzenią funkcjonalną, taką jak przestrzeń aktywacji w przypadku biologicznego uzdatniania albo przestrzeń koagulacji w przypadku chemicznego uzdatniania wody. Znane są jednak bardziej złożone rozwiązania, takie jak w postaci nachylonych kanałów zasilających wzdłuż ścianek przestrzeni

PL 204 094 B1 rozdzielania, bądź też w postaci centralnej rury wlotowej przechodzącej pionowo przez środek przestrzeni rozdzielania. Takie kanały albo rury wlotowe łączy się wówczas z inną przestrzenią funkcjonalną, z której ciecz z zawiesiną spływa zwykle do miejsca rzeczywistego wlotu do przestrzeni rozdzielania, w której ciecz płynie do góry. Jeżeli całkowity układ wlotu do przestrzeni rozdzielania jest bardziej złożony wówczas, w odniesieniu do opisanego wyżej mechanizmu hydrodynamicznego podtrzymywania upłynnionej warstwy kożucha osadowego, w świetle koncepcji wlotu do przestrzeni rozdzielania, powierzchnię poziomą rozumie się jako istniejącą na górnym poziomie otworu, przez który woda dopływa do takiego wlotu do przestrzeni rozdzielania. Górna część przestrzeni rozdzielania dla całkowicie upłynnionego kożucha osadowego jest wyposażona w układ odciągania oddzielonej zawiesiny wyznaczający położenie powierzchni kożucha osadowego, podczas gdy dla częściowo upłynnionego kożucha osadowego, układ odciągania oddzielonej zawiesiny jest umieszczony pod poziomem wlotu cieczy z zawiesiną do przestrzeni rozdzielania. Pole przepływu wlotu cieczy z zawiesiną do przestrzeni rozdzielania wynosi z reguły 2,2 - 2,5% przestrzeni rozdzielania w przypadku całkowicie upłynnionego kożucha osadowego, oraz 10 - 15% tegoż w przypadku częściowo upłynnionego kożucha osadowego. Im większe pole przepływu wlotu do przestrzeni rozdzielania w przypadku częściowo upłynnionego kożucha osadowego, tym bardziej zagęszczona zawiesina może być oddzielana w tym kożuchu osadowym, lecz również tym wyższa jest granica opadania tego kożucha osadowego.

Opisane zasady wyjaśniają jeszcze inną zasadniczą różnicę pomiędzy kożuchem osadowym częściowo upłynnionym i całkowicie upłynnionym. Wysokość powierzchni kożucha osadowego w przypadku całkowicie upłynnionego kożucha osadowego jest stała, a jeżeli występują jakiekolwiek zmiany przepływu albo stężenia dopływającej zawiesiny, zmienia się tylko stężenie odciąganej, zagęszczonej zawiesiny. Przekroczenie maksymalnych osiągów objawia się zabieraniem kłaczków z kożucha osadowego i wymywaniem jego powierzchni. W częściowo upłynnionym kożuchu osadowym, wysokość jego powierzchni zmienia się wraz ze zmianami przepływu i zagęszczenia dopływającej zawiesiny, zaś przekroczenie maksymalnych osiągów objawia się podnoszeniem kożucha osadowego aż do poziomu odciągania oczyszczonej cieczy, z następującym później przelewaniem się kożucha osadowego do odpływu.

Doświadczenia eksploatacyjne wykazały, że kożuch osadowy działa właściwie zawsze w pewnym zakresie parametrów projektowych. Jeżeli przepływ spadnie poniżej około 50% nominalnej wydajności w całkowicie upłynnionym kożuchu osadowym wykorzystywanym do chemicznego uzdatniania wody, występują zakłócenia upłynniania mające tendencję do pogarszania się i wraz z upływem czasu prowadzą do awarii. Jeżeli stężenie aktywowanego osadu spadnie poniżej 1 - 2 kg suchej substancji na metr sześcienny w przypadku częściowo upłynnionego kożucha osadowego, wykorzystywanego w biologicznym uzdatnianiu wody, kożuch osadowy nie powstaje w przestrzeni rozdzielania, bądź też jeżeli stężenie zawiesiny spadnie poniżej podanej granicy, kożuch osadowy może wypaść z przestrzeni rozdzielania, tzn. utonie pod przestrzenią rozdzielania.

Zasady całkowicie upłynnionego kożucha osadowego i różnorodne układy odpowiednich urządzeń opisano np. w czeskim opisie patentowym nr 88634 (S.Mackrle, V.Mackrle, I.Tesarik, V.Mican, Reaktor do uzdatniania wody za pomocą kożucha osadowego) oraz w czeskim opisie patentowym nr 123929 (S.Mackrle, V.Mackrle, O.Dracka, L.Paseka, Odstojnik do uzdatniania wody poprzez koagulację i filtrację w doskonale upłynnionym kożuchu osadowym) oraz w odpowiadającym mu kanadyjskim opisie patentowym nr 769769. Częściowo upłynniony kożuch osadowy z samorzutnym opadaniem oddzielonej zawiesiny z powrotem do procesu uzdatniania opisano np. w czeskim opisie patentowym nr 159811 (S. Mackrle, V. Mackrle Urządzenie modułowe do biologicznego uzdatniania zanieczyszczonych organicznie cieczy) oraz w odpowiadającym mu zagranicznych opisach patentowych, kanadyjskim nr 921626 oraz Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3627136, a także jest opisany w czeskim opisie patentowym nr 173893 (S. Mackrle, V. Mackrle, O. Dracka, Reaktor do biologicznego oczyszczania wody, w szczególności ścieków) oraz w odpowiadających mu zagranicznych opisach patentowych, kanadyjskim nr 1038090, niemieckim nr 2456953, francuskim nr 7439337 i japońskim nr 1044405. Częściowo upłynniony kożuch osadowy z zastosowaniem odsysania opadłej, oddzielonej zawiesiny opisano w czeskim opisie patentowym nr 275746 (S. Mackrle, V. Mackrle Sposób biologicznej aktywacji oczyszczania wody oraz urządzenie do realizacji tego sposobu), z odpowiadającym mu opisem patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5032276 i europejskim opisem patentowym nr 345669.

Zgodny z wynalazkiem sposób oddzielania zawiesiny, w szczególności przy oczyszczaniu ścieków, zgodnie z którym wytrącającą się w postaci kłaczków zawiesinę oddziela się od cieczy w drodze

PL 204 094 B1 filtracji w warstwie upłynnianej kożucha osadowego o zasadniczo nachylonej zewnętrznej powierzchni ograniczającej z zagęszczaniem zawiesiny, i podtrzymuje się upłynnianie poprzez wznoszący się strumień cieczy, podczas gdy ciecz z zawiesiną wprowadza się do upłynnionej warstwy od dołu, a ciecz uwolnioną od zawiesiny odprowadza się ponad powierzchnię kożucha osadowego, reprezentowaną przez powierzchnię rozdziału pomiędzy warstwą upłynnioną a cieczą bez zawiesiny, a zagęszczoną zawiesinę odciąga się z warstwy upłynnionej, przy czym prędkość przepływu wznoszącego w warstwie upł ynnionej zmniejsza się zasadniczo w kierunku do góry, charakteryzuje się tym, ż e nadmiarową zagęszczoną zawiesinę odciąga się przy nachylonej zewnętrznej powierzchni ograniczającej upłynnionej warstwy ze strumieni zagęszczania opadających wzdłuż nachylonej zewnętrznej powierzchni ograniczającej upłynnionej warstwy.

Ponadto korzystnie nad poziomem odciągania nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny formuje się warstwę upłynnioną jako częściowo upłynniony kożuch osadowy, gdzie tworzą się skupienia kłaczków zagęszczonej zawiesiny, które opadają wzdłuż nachylonej zewnętrznej powierzchni ograniczającej do miejsca odciągania, a pod poziomem odciągania warstwa upłynniona tworzy się jako całkowicie upłynniony kożuch osadowy, przy czym strumień cieczy z zawiesiną rozprowadza się do częściowo upłynnionego kożucha osadowego.

Korzystne jest, w celu zmniejszenia objętości odciąganego nadmiaru zawiesiny, jeżeli przy powierzchni rozdziału częściowo upłynnionego kożucha osadowego i całkowicie upłynnionego kożucha osadowego przepływ ku górze prowadzi się z gwałtownie zmniejszaną prędkością, i jeżeli w przypadku stężenia napływającej zawiesiny przewyższającego 1 kg suchej substancji na metr sześcienny, stosuje się prędkość przepływu wznoszącego wody bezpośrednio nad powierzchnią kożucha osadowego wynoszącą 1,6 - 2,2 m/h, przy czym stosuje się prędkość przepływu wody przy wlocie do kożucha osadowego wynoszącą 2 - 6 cm/s i korzystnie odciąga się objętość nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny wynoszącą 1,5 - 3 razy objętości wody bez zawiesiny odciąganej ponad powierzchnią kożucha osadowego.

Zgodne z wynalazkiem urządzenie do oddzielania zawiesiny wytrącającej się w postaci kłaczków w drodze filtracji w upłynnionej warstwie kożucha osadowego, w szczególności do oczyszczania ścieków, mające separator rozszerzający się zasadniczo do góry o nachylonych ściankach wewnętrznych, przy czym wewnętrzna przestrzeń separatora stanowi przestrzeń rozdzielania, a w swej dolnej części ma wlot cieczy z zawiesiną, w swej górnej części zaś ma rury zbierające odciągające ciecz bez zawiesiny, przy czym w trakcie pracy w przestrzeni rozdzielania jest wytworzona upłynniona warstwa kożucha osadowego, powyżej którego powierzchni znajduje się oczyszczona woda, a zagęszczona zawiesina jest odciągana z przestrzeni rozdzielania, charakteryzuje się tym, że przestrzeń rozdzielania w separatorze, co najmniej w jednym miejscu ponad wlotem do separatora i pod powierzchnią koż ucha osadowego jest gwałtownie rozszerzona do góry, a na poziomie tego gwałtownego rozszerzenia, co najmniej w pobliżu jednej z nachylonych zewnętrznych ścianek separatora, jest umiejscowione wewnątrz przestrzeni rozdzielania w separatorze co najmniej jedno miejsce odciągania nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny opadającej jako strumienie zagęszczenia wzdłuż nachylonej zewnętrznej ścianki z upłynnionej warstwy kożucha osadowego.

Według wariantu urządzenia według wynalazku ważne jest, że przestrzeń rozdzielania wewnątrz separatora, w jego dolnej części, jest ograniczona co najmniej częściowo co najmniej jedną nachyloną wewnętrzną ścianką, natomiast przestrzeń pomiędzy dolną częścią zewnętrznej ścianki i wewnę trzną ś cianką stanowi przestrzeń zagę szczania, podczas gdy strefa pomi ę dzy górnym brzegiem tej wewnętrznej ścianki i zewnętrzną ścianką stanowi miejsce gwałtownego rozszerzenia i jednocześnie miejsce odciągania zagęszczonej zawiesiny z przestrzeni rozdzielania. Równocześnie z tym korzystne jest, jeżeli strefa pomiędzy górnym brzegiem wewnętrznej ścianki i zewnętrzną ścianką stanowi wlot do przestrzeni zagęszczania, która w swej dolnej części jest połączona ze środkiem do odciągania nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny w swej dolnej części.

W korzystnej postaci wykonania wynalazku, nachylenie zewnętrznej ścianki separatora w strefie odciągania zagęszczonej zawiesiny jest różne, przy czym górna część zewnętrznej ścianki powyżej tego poziomu jest bardziej nachylona niż jej dolna część poniżej niego.

Korzystnie środek do odciągania zagęszczonej zawiesiny jest usytuowany w miejscu odciągania i stanowi go perforowana rura zbierająca, a gwałtowne rozszerzenie przestrzeni rozdzielania w tym miejscu jest utworzone przez przesunięcie zewnętrznej ścianki, która zarówno od spodu, jak i od góry jest połączona z rurą zbierającą, przy czym otwory do odciągania nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny

PL 204 094 B1 są wykonane na stronie rury zbierającej zwróconej ku górnej części przesuniętej nachylonej zewnętrznej ścianki.

Z punktu widzenia działania urządzenia według wynalazku korzystne jest, gdy pole wlotu do przestrzeni rozdzielania wynosi 3% - 6% powierzchni przestrzeni rozdzielania na poziomie odciągania cieczy bez zawiesiny, podczas gdy pole przestrzeni rozdzielania bezpośrednio pod poziomem odciągania nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny wynosi powyżej 20%, a bezpośrednio powyżej poziomu usuwania nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny wynosi poniżej 70% powierzchni przestrzeni rozdzielania na poziomie odciągania cieczy bez zawiesiny. Korzystne jest także, że zarówno poziom wlotu do przestrzeni rozdzielania, jak i poziom odciągania cieczy bez zawiesiny znajdują się w odległości pionowej powyżej jednego metra od poziomu odciągania zagęszczonej zawiesiny.

Znaczenie ma także i to, że wysokość poziomu odciągania nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny powyżej poziomu wlotu do przestrzeni rozdzielania wynosi 1/4 - 3/4 wysokości poziomu odciągania cieczy bez zawiesiny powyżej poziomu wlotu do przestrzeni rozdzielania.

Z punktu widzenia konstrukcji zaletą jest to, ż e urzą dzenie wedł ug wynalazku ma rury robocze, przy czym co najmniej jedna rura robocza z grupy utworzonej przez rury zbierające nadmiarową zagęszczoną zawiesinę, rury zbierające do odciągania nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny, rury zbierające do odciągania cieczy bez zawiesiny, rury odpływowe, rury wlotowe sprężonego powietrza oraz rury płuczące stanowi także część konstrukcji nośnej zewnętrznych ścianek przestrzeni rozdzielania.

Korzystne jest także, jeżeli kąt nachylonej zewnętrznej ścianki w jej górnej części wynosi 52° - 60°, albo ewentualnie, jeżeli kąt nachylonej wewnętrznej ścianki wynosi 52°- 60°, natomiast kąt nachylonej zewnętrznej ścianki w jej dolnej części wynosi 30°- 40°.

Najistotniejszą zaletą sposobu i urządzenia według wynalazku jest zasadnicze polepszenie sprawności rozdzielania, co w szczególności jest możliwe poprzez zwiększenie ładunku części stałych w separacji podczas rozdzielania zagę szczonej zawiesiny, a mianowicie do podwójnej wartoś ci osią ganej przez znane systemy filtracji płynów, wykorzystujące częściowo upłynniony kożuch osadowy. Można to wykorzystać albo do zwiększania obciążenia hydraulicznego oraz, stosownie do tego, do poprawy wydajności rozdzielania, bądź też do zwiększenia stężenia zawiesiny dopływającej do kożucha osadowego, bądź ewentualnie do optymalnego połączenia tych dwóch efektów. Takie ilościowe polepszenie sprawności rozdzielania będzie specjalnym przyczynkiem do biologicznego oczyszczania ścieków typu aktywacyjnego, biorąc pod uwagę oszczędności w konstrukcji zintegrowanych reaktorów biologicznych. Wzrost obciążenia hydraulicznego dzięki zastosowaniu sposobu i urządzenia według niniejszego wynalazku pozwala na zmniejszenie przestrzeni rozdzielania, a mianowicie aż do 50% w stosunku do wymiarów znanych do tej pory urządzeń, wykorzystujących częściowo upłynniony kożuch osadowy. Przynosi to nie tylko oszczędności związane z konstrukcją separatora, lecz także dalsze oszczędności konstrukcji, jak np. w wyniku zmniejszenia koniecznej wysokości zintegrowanego reaktora biologicznego i łatwiejsze umieszczenie separatora w reaktorze. Zwiększone zagęszczenie aktywowanego osadu w reaktorze biologicznym znajduje także swe odbicie w zmniejszonych objętościach roboczych, które są konieczne do realizacji procesów biologicznych i tym samym w zmniejszeniu całkowitej wielkości reaktora. Zmniejszenie wielkości separatora i optymalizacja konstrukcji i wymiarów reaktora pozwalają na osiągnięcie znaczących oszczędności materiału, kosztów wytwarzania, transportu oraz montażu. Inną zaletą sposobu i urządzenia do realizacji sposobu według wynalazku jest ich działanie w granicach zasadniczo szerszego zakresu parametrów niż w przypadku częściowo upłynnionego kożucha osadowego. Rozszerza to zakres zastosowania sposobu i urządzenia i umożliwia ich zasadniczo lepszą elastyczność podczas pracy.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pierwszy przykład postaci urządzenia według wynalazku w przekroju wzdłużnym; fig. 2 - pierwszy przykł ad postaci urzą dzenia według wynalazku w rzucie aksonometrycznym; fig. 3 - zabudowę pierwszego przykładu postaci w przykładowym zintegrowanym reaktorze do uzdatniania aktywacyjnego ścieków; fig. 4 - drugą przykładową postać urządzenia w przekroju wzdłużnym; fig. 5 - drugą przykładową postać w rzucie aksonometrycznym; fig. 6 - trzecią przykładową postać urządzenia w przekroju podł u ż nym wewną trz przykł adowego zintegrowanego reaktora biologicznego; fig. 7 - przykł adową postać wg fig. 6 w rzucie aksonometrycznym; fig. 8 - czwart ą przykł adową postać urzą dzenia w przekroju wzdłużnym; fig. 9 - czwartą przykładową postać w rzucie aksonometrycznym wraz z przykł adowym zintegrowanym reaktorem biologicznym.

W celu peł nego zrozumienia przykł ady urzą dzenia są zawsze opisywane jako części przykł adowego zintegrowanego reaktora do aktywacyjnego oczyszczania ścieków, z nitryfikacją i denitryfikacją

PL 204 094 B1 poprzez jednorodny, zawieszony aktywowany osad; przy czym przykładowe urządzenia w takim przykładowym zintegrowanym reaktorze służą do oddzielania zawiesiny wytrącającej się w postaci kłaczków, wytwarzanej w trakcie powyższego oczyszczania. Części podobne pod względem konstrukcyjnym i funkcjonalnym w różnych przykładach postaci wykonania oznaczono takimi samymi odnośnikami liczbowymi.

P r z y k ł a d 1

Podstawową część urządzenia do oddzielania zawiesiny wytrącającej się w postaci kłaczków, według niniejszego wynalazku, jest separator 1 w postaci rozszerzającego się do góry stożka, ograniczonego zewnętrzną ścianką 2 w kształcie stożkowatej obudowy (fig. 1,2). Kształt stożka separatora 1 może także, np. ze względów technologicznych albo konstrukcyjnych, być nieciągły w tym sensie, że może obejmować nieprzedstawione na rysunku krótkie części walcowe, lub nawet części stożkowe o przeciwnym nachyleniu.

W wewnętrznej przestrzeni separatora 1 znajduje się przestrzeń rozdzielania; w tym przykładzie wykonania, wewnętrzna przestrzeń separatora 1 praktycznie pokrywa się z przestrzenią rozdzielania. Zewnętrzna ścianka 2 ma wstawiony środek do odciągania zagęszczonej zawiesiny, mianowicie w postaci zwiniętej w okrąg rury zbierającej 3 o przekroju graniastym, w jego górnej części zaś znajduje się inny środek do odciągania cieczy bez zawiesiny, w postaci zwiniętej w okrąg rury zbierającej 4 o przekroju trójkątnym.

Wysokość poziomu odciągania zagęszczonej zawiesiny ponad poziomem wlotu 5 do separatora 1 i, stosownie do powyższego, do przestrzeni rozdzielania, wynosi 1/4 - 3/4 wysokości poziomu odciągania cieczy bez zawiesiny ponad poziomem wlotu 5 do przestrzeni rozdzielania. Korzystne jest umieszczenie środka do odciągania zagęszczonej zawiesiny w połowie wysokości separatora 1. Rury zbierające 3 i 4 mogą mieć inne przekroje, przy czym powyższe kształty są tylko korzystne.

Przemieszczenie zewnętrznej ścianki 2 na średnicy jest wykonane na poziomie dolnej rury zbierającej 3, lecz zewnętrzna ścianka 2 może także być wykonana jako ciągła stożkowa powierzchnia, bez żadnych gwałtownych zmian kształtu. Dolna część zewnętrznej ścianki 2 kończy się wlotem 5 do separatora 1, który jest wykonany jako otwór wlotowy.

Górna rura zbierająca 4 do odciągania cieczy bez zawiesiny, na swym zewnętrznym nachylonym boku ma otwory 6, natomiast dolna rura zbierająca 3 do odciągania zagęszczonej zawiesiny, w swym górnym poziomym boku ma otwory 7. Obydwie perforowane rury zbierające 3 i 4 stanowią także elementy konstrukcyjne, tworzące konstrukcję nośną separatora 1. Górna rura zbierająca 4 uchodzi do odpływu 8, tworząc przelew 9 do utrzymywania stałej powierzchni 10 wody w separatorze 1. Dolna rura zbierająca 3 jest połączona z pompą recyrkulacyjną 12 za pomocą rury odpływowej 11. Zewnętrzna ścianka 2 powyżej górnej rury zbierającej 4, ze względów funkcjonalnych może kończyć się innym kształtem niż stożkowy, np. walcową częścią końcową 13. Podczas pracy urządzenia powierzchnia 14 kożucha osadowego jest usytuowana pomiędzy perforowaną dolną rurą zbierającą 3 i perforowaną górną rurą zbierającą 4.

Opisany przykład postaci do oddzielania wytrącającej się w postaci kłaczków zawiesiny tworzy część reaktora do oczyszczania ścieków z biologiczną aktywacją, składającego się, według tego przykładu postaci, ze zbiornika 15 podzielonego w taki sposób, że tworzy się przestrzeń tlenowa 16 i przestrzeń beztlenowa 17, które komunikują się ze sobą poprzez połączenie 18. To połączenie 18 może np. być wykonane jako otwór przelewowy w ściance działowej 19 oddzielającej przestrzeń tlenową 16 od przestrzeni beztlenowej 17.

W przestrzeni tlenowej 16 reaktora według przykładu postaci znajduje się opisany separator 1, którego wlot 5 łączy się tym samym z przestrzenią tlenową 16, natomiast wylot 20 pompy recyrkulacyjnej 12 uchodzi do przestrzeni beztlenowej 17. Dno 21 zbiornika 15, pod wlotem 5 do separatora 1, mieści przeciwstożek 22 (fig. 3) mający otwory 23 w swej górnej części. Przestrzeń tlenowa 16 jest wyposażona w elementy napowietrzające 24, połączone z rurą wlotową 25 sprężonego powietrza (fig. 3), natomiast przestrzeń beztlenowa 11 jest wyposażona we wlot 26 ścieków i mieszadło 27 skierowane pomiędzy dwie równoległe ścianki odchylające 28, pionowo rozmieszczone w przestrzeni beztlenowej 17. Wlot 26 ścieków i wylot 20 pompy recyrkulacyjnej 12 uchodzą w przeciwległych narożnikach przestrzeni beztlenowej 17 przy dnie 21 albo, ewentualnie, w połowie głębokości zbiornika 15, przy czym połączenie 18 z przestrzenią rozdzielania jest wykonane blisko powierzchni 10 wody w zbiorniku 15.

Opisane urządzenie pracuje w następujący sposób. Woda z wytrącającą się w postaci kłaczków zawiesiną składającą się z aktywowanego biologicznie osadu dopływa do przestrzeni rozdzielania

PL 204 094 B1 przez wlot 5. W przestrzeni rozdzielania woda płynie do góry, a ponieważ przestrzeń rozdzielania w separatorze 1 rozszerza się zasadniczo w kierunku do góry, prędkość przepływu wody zmniejsza się zasadniczo w kierunku do góry. Wewnątrz przestrzeni rozdzielania znany proces daje w efekcie upłynnioną warstwę kożucha osadowego, w którym jest przechwytywana zawiesina z płynącej cieczy. Upłynniona warstwa kożucha osadowego w przestrzeni rozdzielania tworzy powierzchnię 14 kożucha osadowego powyżej poziomu dolnej rury zbierającej 3 do odciągania zagęszczonej zawiesiny i poniżej poziomu górnej rury zbierającej 4 do odciągania cieczy bez zawiesiny, natomiast ponad powierzchnią 14 kożucha osadowego jest usytuowana warstwa cieczy bez zawiesiny (fig. 1,2).

W podsumowaniu można stwierdzić, że wytrącająca się w postaci kłaczków zawiesina zostaje oddzielona od cieczy poprzez filtrację w upłynnionej warstwie kożucha osadowego, w której powstają kłaczki z oddzielanej zawiesiny i upłynnianie jest utrzymywane przez wznoszący przepływ cieczy. Ciecz z zawiesiną dopływa do warstwy upłynnionej od spodu, a ciecz uwolniona od zawiesiny jest odciągana ponad powierzchnię 14 kożucha osadowego, reprezentowaną przez powierzchnię rozdziału pomiędzy warstwą upłynnioną i cieczą bez zawiesiny. Oddzielona zagęszczona zawiesina w postaci kłaczków z kożucha osadowego jest odciągana ze strefy warstwy upłynnionej, podczas gdy prędkość przepływu wznoszącego w warstwie upłynnionej zasadniczo maleje w kierunku do góry.

Warstwa kożucha osadowego ponad poziomem odciągania zagęszczonej zawiesiny działa jako częściowo upłynniony kożuch osadowy, w którym zagęszczona zawiesina nadal się zagęszcza, tzn. tworzą się skupienia zagęszczonej zawiesiny, a następnie są odciągane. Warstwa kożucha osadowego pod poziomem odciągania zagęszczonej zawiesiny działa jak całkowicie upłynniony kożuch osadowy, w którym przepływ cieczy jest równomiernie rozłożony do częściowo upłynnionego kożucha osadowego. Taki rozkład wynika z faktu, że warstwa upłynniona działa jak środowisko porowate, którego opór rozprowadza przepływ, w szczególności przepływ wznoszący, do pełnego profilu przepływu na wskroś. W konsekwencji, w spodniej warstwie upłynnionej całkowicie upłynnionego kożucha osadowego strumień zawiesiny zostaje rozprowadzony w całym profilu przestrzeni rozdzielania, dopływając w ten sposób równomiernie do warstwy upłynnionej częściowo upłynnionego kożucha osadowego. Analogicznie, w pobliżu powierzchni 14 kożucha osadowego, przepływ jest równomiernie rozłożony na całym obszarze.

Ponieważ separator 1 jest połączony wlotem 5 z przestrzenią tlenową 16, która jest połączona za pomocą połączenia 18 z przestrzenią beztlenową 17, przelew 9 utrzymuje stałą powierzchnię 10 wody w całym zbiorniku 15. Stosownie do powyższego, dokładnie ta sama objętość cieczy, jaka wpłynęła do zbiornika 15 przez wlot 26 ścieków (fig. 3), będzie wypływać ze zbiornika 15 przez górną rurę zbierającą 4 i otwory 6 w niej, a potem przez odpływ 8 do przelewu 9. Jeżeli objętość wody bez zawiesiny, jaka przepłynęła przez odpływ 8 z przestrzeni rozdzielania wynosi Q_o, a objętość zagęszczonej zawiesiny odciąganej przez pompę recyrkulacyjną 12 z przestrzeni rozdzielania wynosi Q_s, wówczas objętość wody z zawiesiną dopływającej przez wlot 5 do przestrzeni rozdzielania równa się Q_o + Q_s. Jeżeli stężenie zawiesiny w wodzie dopływającej do przestrzeni rozdzielania przez wlot 5 wynosi C, natomiast stężenie zagęszczonej zawiesiny, która jest odciągana, wynosi C_s, wówczas objętość zawiesiny, jaka wpłynęła do przestrzeni rozdzielania wynosi C(Qo + Os), podczas gdy objętość zawiesiny, która jest odciągana z przestrzeni rozdzielania wynosi CSQS. W stanie ustalonym obydwie objętości będą równe i stosownie do powyższego, stężenie odciąganej zagęszczonej zawiesiny w stanie ustalonym wyraża się równaniem: Css = C (Qo + Qs)/Qs. Jeżeli stężenie odciąganej zagęszczonej zawiesiny jest mniejsza niż Css, objętość zawiesiny w kożuchu osadowym wzrasta i wskutek tego powierzchnia 14 kożucha osadowego podnosi się; jeżeli stężenie odciąganej zagęszczonej zawiesiny jest większa niż C_ss, objętość zawiesiny w kożuchu osadowym maleje i powierzchnia 14 kożucha osadowego tonie. Wszystkie ilości Q podano w jednostkach objętości na jednostkę czasu, jak np. w m³/h, natomiast stężenia podano np. w kg/m³. Stosownie do powyższego, wysokość powierzchni 14 kożucha osadowego zmienia się i zależy od równowagi mas, w ten sam sposób jak w częściowo upłynnionym kożuchu osadowym. W pewny zakresie parametrów, kożuch osadowy ma właściwości samoregulacji: stężenie odciąganej zagęszczonej zawiesiny Cs wzrasta wraz ze wzrostem wysokości powierzchni 14 kożucha osadowego i z tego powodu, dla pewnej dobranej wartości Q_s i danej wartości Q_o, powierzchnia 14 kożucha osadowego będzie samoczynnie stabilizować się na poziomie pozwalając na spełnienie warunku Cs = Css.

Stosowane symbole należy rozumieć następująco:

C - stężenie zawiesiny w mieszaninie aktywacyjnej wpływającej do przestrzeni rozdzielania;

Qo - objętość wody bez zawiesiny wypływającej z przestrzeni rozdzielania;

PL 204 094 B1

Qs - objętość zagęszczonej zawiesiny odciąganej z przestrzeni rozdzielania;

Cs - stężenie odciąganej zagęszczonej zawiesiny;

Css - stężenie odciąganej zagęszczonej zawiesiny w stanie ustalonym.

Strumienie gęstości z zagęszczoną zawiesiną, które płyną w dół pod powierzchnią 14 kożucha osadowego wzdłuż wewnętrznej strony nachylonej zewnętrznej ścianki 2 separatora 1, dostają się do rury zbierającej 3 do odciągania zagęszczonej zawiesiny, skąd są wysysane w wyniku działania pompy recyrkulacyjnej 12. Ponieważ otwory 7 w rurze zbierającej służące do odciągania zagęszczonej zawiesiny są usytuowane na górnej stronie, strumienie gęstości ponad rurą zbierającą 3 ulegają wessaniu. Taki układ zmniejsza rozcieńczenie odciąganej zagęszczonej zawiesiny.

Teoretycznie możliwa granica maksymalnej prędkości przepływu na wysokości powierzchni 14 kożucha osadowego odpowiada prędkości około 2 - 2,2 m/h, przy której całkowicie upłynniony kożuch osadowy zaczyna przekształcać się na częściowo upłynniony kożuch osadowy, tzn. 50% obecnie uzyskiwanych prędkości 4 - 4,5 m/h w całkowicie upłynnionym kożuchu osadowym.

Doświadczenia z opisanym urządzeniem, w którym pole przepływu przestrzeni rozdzielania ściśle pod poziomem odciągania zagęszczonej zawiesiny przez rurę zbierającą 3 wynosiło do 25% pola przestrzeni rozdzielania na poziomie odciągania cieczy bez zawiesiny przez rurę zbierającą 4, wykazały maksymalną prędkość przepływu przy powierzchni 14 kożucha osadowego w tym urządzeniu wynoszącą 1,6 - 1,9 m/h. W przypadku przekroczenia tej wartości, kożuch osadowy przepływałby już do środków do odciągania oczyszczonej cieczy. Efektem jest w przybliżeniu podwojona wydajność w porównaniu ze znanymi dotychczas urządzeniami z częściowo upłynnionym kożuchem osadowym. Doświadczenia wykazały, że korzystne jest jeżeli objętość zagęszczonej zawiesiny usuwanej przez pompę recyrkulacyjną 12 równa się w przybliżeniu podwójnej ilości wody bez zawiesiny, która wypłynęła przez odpływ 8, tzn. Q_s = około 2 Q_o.

Ponieważ nadmiar zagęszczonej zawiesiny usuwa się z kożucha osadowego w strefie jego zewnętrznego obwodu w opisanym urządzeniu, bez wypadania przez wlot 5, pole przepływu wlotu 5 może być mniejsze niż w znanych urządzeniach z częściowo upłynnionym kożuchem osadowym oraz, stosownie do powyższego, kożuch osadowy pod poziomem odciągania zagęszczonej zawiesiny przez rurę zbierającą 3 może działać jako całkowicie upłynniony. Pozwala to na zahamowanie efektu wypadania kożucha osadowego podczas niższego napływu zawiesiny, co obecnie ogranicza zakres stosowania częściowo upłynnionego kożucha osadowego. Aby umożliwić działanie kożucha osadowego pod poziomem odciągania zagęszczonej zawiesiny jako całkowicie upłynnionego, prędkość przepływu wody na wlocie do kożucha osadowego powinna odpowiadać wartościom dla całkowicie upłynnionego kożucha osadowego, tzn. powinna wynosić 2 - 6 cm/s. Mając na względzie objętość recyrkulowanej zawiesiny oraz wydajność urządzenia, korzystne jest utworzenie pola powierzchni wlotu 5 w taki sposób, aby była większa niż 3% i mniejsza niż 6% pola powierzchni przestrzeni rozdzielania na poziomie odciągania cieczy bez zawiesiny poprzez rurę zbierającą 4.

Objętość odciąganej zagęszczonej zawiesiny wynosi 1,5 - 3 razy objętość wody bez zawiesiny odciąganej ponad powierzchnią kożucha osadowego.

W przestrzeni tlenowej 16 i przestrzeni beztlenowej 17 reaktora do oczyszczania ścieków poprzez aktywację biologiczną, w obecności aktywowanego kożucha osadowego zwracanego przez pompę recyrkulacyjną 12, odbywa się znane oczyszczanie aktywacyjne ścieków, które są doprowadzane do reaktora przez wlot 26 ścieków, przy czym oczyszczona woda wypływa przez odpływ 8 nad przelewem 9. Jeżeli ścieki zawierają związki azotu, tak jak ścieki kanalizacyjne, przestrzeń beztlenowa 17 działa jako przednia przestrzeń denitryfikacyjna, w której azotany ulegają redukcji do gazowego azotu. Wspomniane azotany powstałe w wyniku utleniania związków azotowych w przestrzenie tlenowej 16 są zawracane do przestrzeni beztlenowej 17 w wodzie, która płynie z powrotem z przestrzeni tlenowej 16 nad separatorem 1 wraz z powracającym aktywowanym osadem przez wylot 20 pompy recyrkulacyjnej 12. Opisany wyżej układ wlotu 26 ścieków i wylotu 20 pompy recyrkulacyjnej 12, wraz z przepływem wywołanym przez mieszadło 27 i kierowanym przez ścianki odchylające 28 prowadzi, w części przestrzeni beztlenowej do wytworzenia warunków beztlenowych podtrzymujących biologiczne usuwanie fosforu, natomiast opisane umiejscowienie połączenia 18 zapewnia to, że doprowadzane ścieki przejdą przez cała przestrzeń beztlenową 17 przed przepłynięciem do przestrzeni tlenowej 16.

Jeżeli działanie urządzenia zostanie przerwane, jak np. w przypadku awarii zasilania albo podczas przestoju, upłynnianie kożucha osadowego zostaje przerwane, kożuch osadowy osiada i osadzony aktywowany osad zbiera się w strefie wlotu 5 do separatora 1. Jeżeli przerwa trwa dłużej, osadzony aktywowany osad przyjmuje strukturę żelu, co może spowodować powstanie korka

PL 204 094 B1 w strefie wlotu 5 uniemożliwiającego wznowienie funkcji urządzenia gdy działanie zostanie wznowione. To właśnie dlatego po wznowieniu działania do przeciwstożka 22 doprowadza się wodę pod ciśnieniem i sprężone powietrze. Obydwa czynniki są wtryskiwane przez otwory 23 w górnej części przeciwstożka 22 wytwarzając intensywną turbulencję, która przełamuje warstwy osadzonego osadu i oczyszcza strefę wlotu 5 do separatora 1. Oprócz tej funkcji, przeciwstożek 22 ma jeszcze inny cel polegający na kierowaniu przepływu pod wlotem 5 do separatora 1 tak, aby zapobiec osadzaniu się zawiesiny na dnie zbiornika 15 pod środkiem wlotu 5.

P r z y k ł a d 2

Drugi przykład postaci urządzenia według wynalazku przedstawiono na fig. 4 i 5. Separator 1 jest, analogicznie jak w przykładzie 1, zasadniczo ograniczony przez rozszerzającą się do góry stożkową ściankę 2. Dolna część separatora 1 mieści stożkową wewnętrzną ściankę 29, która swym dolnym brzegiem jest przymocowana do dolnego brzegu zewnętrznej ścianki 2 (fig. 4). Wewnętrzna ścianka 29 ogranicza także przestrzeń, która rozszerza się w kierunku do góry i osiąga poziom od jednej trzeciej do połowy wysokości przestrzeni rozdzielania. Przestrzeń rozdzielania, stosowanie do powyższego, jest ograniczona przez wewnętrzną ściankę 29 w dolnej części separatora 1 i przez zewnętrzną ściankę 2 w górnej części przestrzeni rozdzielania. Tym samym przestrzeń rozdzielania jest częścią wewnętrznej przestrzeni separatora 1, co można także wyrazić mówiąc, że wewnętrzna przestrzeń separatora 1 zawiera przestrzeń rozdzielania. Zewnętrzna ścianka 2 powyżej górnego brzegu 30 wewnętrznej ścianki 29 ma kształt stożkowy, natomiast pod poziomem górnego brzegu 30 ma ona kształt eliptycznej czaszy, a jej nachylenie w tej części zmniejsza się od 52°- 60° do 30°- 40°.

Strefa pomiędzy zewnętrzną ścianką 2 i wewnętrzną ścianka 29 tworzy przestrzeń 31 zagęszczania doprowadzanej zawiesiny w swej dolnej części, z układem odciągania zagęszczonej zawiesiny w postaci rury zbierającej 32 zwiniętej w krąg. Ta rura zbierająca 32 ma korzystnie przekrój kołowy i także tworzy konstrukcję nośną, niosącą od swej strony zewnętrznej dolny brzeg zewnętrznej ścianki 2 i od strony wewnętrznej dolny brzeg wewnętrznej ścianki 29. Dolny brzeg wewnętrznej ścianki 29 tworzy wlot reprezentujący wlot 5 do przestrzeni rozdzielania separatora 1. W rurze zbierającej 32 do odciągania zagęszczonej zawiesiny, przy dolnym brzegu zewnętrznej ścianki 2, są wykonane otwory, niepokazane. Podobnie jak w przykładzie 1, rura zbierająca 32 jest połączona rurą odpływową 11 z pompą recyrkulacyjną 12.

W podsumowaniu można stwierdzić, że dolna część przestrzeni rozdzielania jest ograniczona przez co najmniej jedną co najmniej częściowo nachyloną wewnętrzną ściankę 29, przy czym przestrzeń pomiędzy dolną częścią zewnętrznej ścianki 2 i wewnętrznej ścianki 29 tworzy przestrzeń 31 zagęszczania. Strefa pomiędzy górnym brzegiem tej wewnętrznej ścianki 29 i zewnętrzną ścianką 2 mającą w tym przykładzie kształt pierścienia, stanowi miejsce odciągania zagęszczonej zawiesiny, gdzie zagęszczona zawiesina jest odciągana z przestrzeni rozdzielania. Strefa ta tworzy także wlot to przestrzeni 31 zagęszczania, której dolna część jest wyposażona w środki do odciągania zagęszczonej zawiesiny.

Górna część zewnętrznej ścianki 2, analogicznie jak w przykładzie 1, mieści środki do odciągania cieczy bez zawiesiny, w postaci wstawionej, zwiniętej w okrąg rury zbierającej 4 o przekroju trójkątnym, z otworami 6 w nachylonym boku wewnętrznym, do odciągania cieczy bez zawiesiny. Rura zbierająca 4 uchodzi do odpływu 8, w którym jest zainstalowany przelew 9 do utrzymywania stałej powierzchni 10 wody w separatorze 1.

Reaktor do uzdatniania ścieków poprzez aktywację biologiczną mieszczący opisane urządzenie według przykładu 2 jest taki sam jak w przykładzie 1. Urządzenie według przykładu 2 działa w ten sam sposób jak urządzenie według przykładu 1, z jedyną różnica polegającą na tym, że gęste strumienie z zagęszczoną zawiesiną, które płyną pod powierzchnią 14 kożucha osadowego w dół wzdłuż wewnętrznej strony nachylonej zewnętrznej ścianki 2, płyną na poziomie górnego brzegu 30 wewnętrznej ścianki 29 przez pierścieniowy obszar pomiędzy tym górnym brzegiem 30 i zewnętrzną ścianką 2 do przestrzeni 31 zagęszczania. W tym przypadku zachodzi dalsze zagęszczanie zawiesiny, przed wyssaniem jej przez pompę recyrkulacyjną 12 przez otwory w rurze zbierającej 32. To zagęszczanie zachodzi wskutek tego, że działanie rozcieńczające przepływu w przeciwprądzie cieczy dopływającej do przestrzeni rozdzielania jest blokowane w przestrzeni 31 zagęszczania i stosowanie do powyższego, podczas przepływu strumieni gęstości w dół wzdłuż wewnętrznej strony zewnętrznej ścianki 2 przeważa działanie zagęszczające. Ciecz, albo ewentualnie rozcieńczona zawiesina, która została wypchnięta ze strumienia gęstości podczas procesu zagęszczania, wypływa do góry wzdłuż zewnętrznej strony nachylonej wewnętrznej ścianki 29, powracając w ten sposób do kożucha osadowego.

PL 204 094 B1

Działanie to jest podtrzymywane przez przepływ cieczy z zawiesiną w przestrzeni rozdzielania, który łączy się, ponad górnym brzegiem 30 nachylonej wewnętrznej ścianki 29, z przepływem cieczy, która została wypchnięta. Ze względu na większą gęstość zawiesiny usuwanej przez pompę recyrkulacyjną 12 oraz, stosownie do powyższego, także wyższe stężenie C_s zagęszczonej zawiesiny, przy tych samych wartościach Qo i Qs stężenie C zawiesiny w wodzie wpływającej do przestrzeni rozdzielania przez wlot 5 jest wyższe niż w przykładzie 1. Ponieważ wskutek tego, że zagęszczona zawiesina jest wysysana przez rurę zbierającą 32 w dole przestrzeni 31 zagęszczania, całkowity przepływ w przestrzeni 31 zagęszczania spada, podtrzymując tym samym ruch zawiesiny w dół, nachylenie zewnętrznej ścianki 2 w tej okolicy może być mniejsze niż nachylenie w górnej części separatora 1_. Doświadczenie związane z ześlizgiwaniem się zawiesiny wytrącającej się w postaci kłaczków wzdłuż nachylonych ścianek w obecności przepływu opadającego wykazało, że w przypadku nachylenia ścianek od 30° do 40° nie obserwuje się osadzania kłaczków zawiesiny na tych ściankach, a w konsekwencji nachylenie to zastosowano w odniesieniu do dolnej części zewnętrznej ścianki 2 w dolnej części przestrzeni 31 zagęszczania.

P r z y k ł a d 3

Trzeci przykład urządzenia według wynalazku przedstawiono na fig. 6 i 7.

Ta postać ma podłużny separator 1 w kształcie rozszerzającego się do góry graniastosłupa, utworzonego przez nachylone zewnętrzne ścianki 33 i 34, z których każda ma w połowie wysokości, podobnie jak w przykładzie 1, rury zbierające 35 i 36 do odciągania zagęszczonej zawiesiny, które są połączone z pompą recyrkulacyjną 12. Wewnętrzna przestrzeń separatora 1 przedstawia przestrzeń rozdzielania. Rury zbierające 35 i 36 stanowią część nachylonych ścianek 33 i 34, których części są przymocowane do tych rur. W miejscu usytuowania rur zbierających 35 i 36, górne części nachylonych zewnętrznych ścianek 33 i 34 są przesunięte względem dolnych części tak, że separator 1, a w efekcie także przestrzeń rozdzielania, rozszerza się skokowo w tym miejscu. Rury zbierające 35 i 36 do odciągania zagęszczonej zawiesiny mają otwory 37, które są wykonane w bokach rur zbierających 35 i 36 zwróconych w stronę górnej części przesuniętych nachylonych zewnętrznych ścianek 33 i 34.

Dolne brzegi nachylonych zewnętrznych ścianek 33 i 34 tworzą wlot 38 do separatora 1 w postaci podłużnej, prostokątnej strefy. Na poziomie wlotu 38, nachylone zewnętrzne ścianki 33 i 34 są wyposażone w rury płuczące 39 i 40, mające otwory 41 do doprowadzania wody i powietrza, co najmniej w dwóch rzędach.

Górna część separatora 1 mieści rury zbierające 42 i 43 do odciągania cieczy bez zawiesiny, mające przelewy 9 analogicznie jak w poprzedniej postaci. Wszystkie przelewy 9 są dopasowane do tego samego poziomu w celu zapewnienia równomiernego wypływu cieczy. Rury zbierające 42 i 43 na swych wierzchołkach mają otwory 48 do doprowadzania oczyszczonej wody (fig. 7). Górne brzegi nachylonych zewnętrznych ścianek 33 i 34 utrzymują rury wlotowe 44 i 45 służące do doprowadzania sprężonego powietrza.

Co najmniej niektóre rury robocze albo ewentualnie wszystkie rury robocze w nachylonych zewnętrznych ściankach 33 i 34, tzn. rury zbierające 35 i 36 służące do odciągania zagęszczonej zawiesiny, rury zbierające 42 i 43 do odciągania cieczy bez zawiesiny, rury wlotowe 44 i 45 służące do doprowadzania sprężonego powietrza oraz rury płuczące 39 i 40 stanowią części składowe konstrukcji nośnej nachylonych zewnętrznych ścianek 33 i 34. Do tej konstrukcji nośnej przymocowane są elementy ścianek, które tworzą powierzchnię nachylonych zewnętrznych ścianek 33 i 34. Opisany przykład urządzenia do oddzielania zawiesiny wytrącającej się w postaci kłaczków stanowi część reaktora do oczyszczania ścieków poprzez biologiczną aktywację, który w tej postaci składa się ze zbiornika 15, podzielonego na przestrzeń tlenową 16 i przestrzeń beztlenową 17, które komunikują się ze sobą przez połączenia 18. Przestrzeń tlenowa 16 mieści opisany separator 1, którego wlot 38 łączy się tym samym z przestrzenią tlenową 16, natomiast wylot 20 pompy recyrkulacyjnej 12 uchodzi do przestrzeni beztlenowej 17.

Separator 1 zamykają pionowe czoła, utworzone przez części ścianki działowej 19 dzielącej zbiornik 15 na przestrzeń tlenową 16 i przestrzeń beztlenową 17, oraz część przedniej ścianki zbiornika 15, która nie jest widoczna na fig. 6 i 7.

W sąsiedztwie dolnego brzegu jednej nachylonej zewnętrznej ścianki 34 jest umieszczona ścianka zamykająca 46, która dochodzi do dna zbiornika 15, do ścianki działowej 19 i do przedniej ścianki zbiornika 15. W ten sposób część przestrzeni tlenowej 16 pomiędzy nachyloną w prawo zewnętrzną ścianką 34 i ścianami zbiornika 15 jest zamknięta, równocześnie komunikując się z innymi przestrzeniami tylko poprzez połączenia 18 w ściance działowej 19 i kanałami 47 (fig. 7), które są

PL 204 094 B1 rozmieszczone zasadniczo na dnie zbiornika 15 w ściance zamykającej 46, w jej części najbardziej oddalonej od przestrzeni beztlenowej 17. Warto również wspomnieć, że ścianka działowa 19 wraz z nachyloną w prawo zewnętrzną ścianką 34 dzieli przestrzeń tlenową 16 na dwie części, które są połączone ze sobą kanałami 47. Pierwsza część przestrzeni tlenowej 16 komunikuje się przez połączenia 18 z przestrzenią beztlenową 17, a druga część przestrzeni tlenowej 16 komunikuje się z separatorem 1 przez wlot 38. Ścianka zamykająca 46 może być także przymocowana do nachylonej w lewo zewnętrznej ścianki 33, choć w tym przypadku połączenia 18 powinny być wykonane z lewej strony, ponieważ obydwa te elementy powinny być usytuowane tej samej części przestrzeni tlenowej 16.

Przestrzeń tlenowa 16 jest ponadto wyposażona w elementy napowietrzające 24 podłączone do rury wlotowej 25 sprężonego powietrza. Układ i wyposażenie przestrzeni beztlenowej 17 są takie same jak w poprzednich przykładach.

Opisane trzecie przykładowe urządzenie działa tak samo jak opisane wyżej pierwsze urządzenie przykładowe z tą różnicą, że ścianka zamykająca 46 eliminuje skróty przepływu w przestrzeni tlenowej 16 oraz, stosownie do powyższego, mieszanina aktywacyjna po przejściu przez połączenie 18 musi przepłynąć najpierw przez pierwszą część przestrzeni tlenowej 16, a dopiero po przepłynięciu przez kanały 47 może przejść z drugiej części przestrzeni tlenowej 16 przez wlot 38 do przestrzeni rozdzielania. Inna różnica polega na tym, że oczyszczanie strefy wlotu 38 do separatora po przerwie w działaniu odbywa się poprzez wprowadzanie sprężonego powietrza i wody pod ciśnieniem do rur płuczących 39 i 40, gdzie przy równoczesnym doprowadzaniu obu czynników, powietrze płynie przez otwory 41 w górnej części rur płuczących 39 i 40, natomiast woda wytryskuje otworami 41, które są wykonane w dolnej części rur płuczących 39 i 40.

P r z y k ł a d 4

Czwartą przykładową postać urządzenia przedstawiono na fig. 8 i 9.

Separator 1 według tego przykładu jest zasadniczo ograniczony rozszerzającymi się do góry nachylonymi zewnętrznymi ściankami 50 i 51. Dolna część separatora 1 mieści nachylone wewnętrzne ścianki 52 i 53, których dolne brzegi przymocowane są do dolnych brzegów zewnętrznych ścianek 50 i 51 (fig. 8), co stanowi analogię postaci według przykładu 2. Wewnętrzne ścianki 52 i 53 otaczają także przestrzeń, która rozszerza się do góry i sięga poziomu jednej trzeciej do połowy wysokości separatora 1. Przestrzeń rozdzielania, w której zachodzi rzeczywista separacja, stosownie do powyższego jest ograniczona wewnętrznymi ściankami 52 i 53 w dolnej części separatora 1, oraz zewnętrznymi ściankami 50 i 51 w górnej części separatora 1. Zewnętrzne ścianki 50 i 51 są nachylone pod kątem 52° - 60° powyżej poziomu górnych brzegów 54 i 55 wewnętrznych ścianek 52 i 53. Poniżej poziomu górnych brzegów 54 i 55 wewnętrznych ścianek 52 i 53 i w przybliżeniu na poziomie odciągania zagęszczonej zawiesiny, zewnętrzne ścianki 50 i 51 są nachylone pod kątem 30°- 40°.

Strefa pomiędzy zewnętrzną ścianką 50 albo 51 i wewnętrzną ścianką 52 albo 53 tworzy przestrzeń 56 zagęszczania zawiesiny, natomiast dolna część tej przestrzeni jest wyposażona w układ odciągania zagęszczonej zawiesiny w postaci rur zbierających 57 i 58. Wlot do przestrzeni 56 zagęszczania na poziomie górnych brzegów 54 i 55 wewnętrznych ścianek 52 i 53 ma kształt dwóch prostokątów i stanowi miejsce odciągania zagęszczonej zawiesiny z przestrzeni rozdzielania.

Rury zbierające 57 i 58 służą także jako konstrukcja nośna dla elementów zewnętrznych, do której są przymocowane dolne brzegi zewnętrznych ścianek 50 i 51, oraz dla elementów wewnętrznych, podtrzymując dolne brzegi wewnętrznych ścianek 52 i 53. Dolny brzeg wewnętrznych ścianek 52 i 53 wraz ze ścianką działową 19 i przednią ścianką zbiornika 15 tworzy prostokątny otwór wlotowy stanowiący wlot 59 do separatora 1, a tym samym do przestrzeni rozdzielania. Otwory 60 w rurach zbierających 57 i 58 do odciągania zagęszczonej zawiesiny są wykonane w pobliżu dolnego brzegu zewnętrznych ścianek 50 i 51. Rury zbierające 57 i 58 komunikują się z rurą odpływową 11 za pośrednictwem pompy recyrkulacyjnej 12 analogicznie jak w przykładzie 2.

Podobnie jak w przykładzie 3, w sąsiedztwie dolnego brzegu jednej nachylonej zewnętrznej ścianki 51, jest usytuowana ścianka zamykająca 46 w taki sposób, że dochodzi do dna zbiornika 15, do ścianki działowej 19 oraz do przedniej ścianki zbiornika 15 i ma ten sam cel co w przykładzie 3.

Także postać kanałów 47 jest taka sama. Aby ułatwić orientację w rysunku, kanały 47 i ścianka zamykająca 46 zostały przedstawione tylko na fig. 9, lecz nie na fig. 8.

Górna część przestrzeni rozdzielania mieści rury zbierające 61 i 62 do odciągania cieczy bez zawiesiny. Mają one na wierzchołkach otwory 48 do doprowadzania oczyszczonej cieczy. Pionowe części (fig. 9) rur zbierających 61 i 62 są połączone z rurą odpływową 61 (fig. 8 i 9) oczyszczonej cieczy, a mianowicie w miejscu, w którym nachylone zewnętrzne ścianki 50 i 51 są załamane (zawierają

PL 204 094 B1 kąt) i to również tworzy część konstrukcji nośnej zewnętrznych ścianek 50 i 51. Rura odpływowa 67 oczyszczonej cieczy jest umieszczona na poziomie odciągania zagęszczonej zawiesiny z przestrzeni rozdzielania, który zasadniczo odpowiada poziomowi górnych brzegów 54 i 55 wewnętrznych ścianek 52 i 53.

Rury zbierające 61 i 62 są wyposażone w przelewy 63. Wszystkie przelewy 63 są ustawione na tej samej wysokości w celu zapewnienia regularnego wypływu cieczy. Górne brzegi nachylonych zewnętrznych ścianek 50 i 51 mają zamontowane rury wlotowe 64 i 65 do doprowadzania sprężonego powietrza, które także stanowią część konstrukcji nośnej zewnętrznych ścianek 50 i 51. W pobliżu dna 21 zbiornika 15 jest umieszczona rura czyszcząca 66 (fig. 8), której nie pokazano na fig. 9 w celu zachowania dobrej przejrzystości rysunku.

Przykładowy reaktor do uzdatniania ścieków poprzez aktywację biologiczną mieszczący opisaną przykładową postać urządzenia do oddzielania wytrącającej się w postaci kłaczków zawiesiny jest zasadniczo taki sam jak według przykładu 3.

Postać według przykładu 4 działa analogicznie jak opisana wyżej postać według przykładu 2, z różnicą polegającą na tym, że zamiast przeciwstożka 22, rura czyszcząca 66, która może działać jako rura płucząca po podłączeniu do źródła wody i powietrza, służy do oczyszczania strefy wlotu 59 do separatora 1. Inna różnica wynika z faktu, że ścianka zamykająca 46 z kanałami 47 kieruje przepływ w przestrzeni tlenowej 16 analogicznie jak w poprzednim reaktorze według przykładu 3.

Oprócz opisanych części funkcjonalnych, wszystkie przykładowe postacie wykorzystują różnorodne, w większości niepokazane na rysunkach, kolumny nośne, elementy nośne i ewentualnie dalsze aktualne elementy konstrukcyjne. We wszystkich postaciach występuje to, że przestrzeń rozdzielania w separatorze 1 zasadniczo rozszerza się w kierunku do góry, a mianowicie zarówno powyżej poziomu odciągania zagęszczonej zawiesiny jak i poniżej tego poziomu.

Sposób i urządzenie do realizacji sposobu według niniejszego wynalazku nie są ograniczone tylko do opisanych przykładów, lecz obejmują także wszelkie modyfikacje, które są oczywiste dla fachowców w tej dziedzinie na bazie opisanych podstawowych postaci wynalazku. Rozszerzający się do góry separator 1 może zawierać np. także część walcową albo podobną, tzn. nie musi rozszerzać się bez przerwy. Także wewnętrzne ścianki 29, 52, 53 mogą być wykonane w podobny sposób. Tylko główne części funkcjonalnych rur, zwłaszcza rur zbierających 3, 4, 32, 35, 36, 57, 58 mogą być rozmieszczone przy ściankach separatora 1, podczas gdy pozostałe części mogą być umieszczone wewnątrz albo na zewnątrz separatora 1. Jest jednak ważne, że co najmniej dominująca część rur zbierających 3, 35, 36 do zagęszczonej zawiesiny powinna być umieszczona na zewnętrznej ściance albo zewnętrznych ściankach przestrzeni rozdzielania albo ewentualnie w jej zewnętrznych obszarach granicznych.

Oprócz tego, rury zbierające 3, 35, 36 do zagęszczonej zawiesiny są rozmieszczone z ich częściami funkcjonalnymi na 1/4 do 3/4 wysokości pomiędzy wlotem 5, 38, 59 do przestrzeni rozdzielania i poziomem odciągania oczyszczonej cieczy. Przez części funkcjonalne rozumie się części rur zbierających 3, 35, 36, w których otwory 7, 37 wchodzi bezpośrednio zagęszczona zawiesina.

Rury zbierające 32, 57, 58 w przestrzeni 31, 56 zagęszczania służą do odciągania zagęszczonej zawiesiny. Są one korzystnie rozmieszczone w przybliżeniu na poziomie wlotu 5, 38, 59 do przestrzeni rozdzielania, mogą one jednak być rozmieszczone nieznacznie powyżej albo poniżej tego poziomu.

Możliwość zastosowania przemysłowego.

Sposób i urządzenie według niniejszego wynalazku są przeznaczone w szczególności do oddzielania zawiesiny wytrącającej się w postaci kłaczków w procesie oczyszczania ścieków, a mianowicie zarówno ścieków komunalnych i z aglomeracji miejskich, oraz dla mniejszych obiektów takich jak hotele albo pojedyncze domy. Są one także odpowiednie do oczyszczania ścieków z zakładów przemysłowych i kopalni, bądź też z przedsiębiorstw rolnych, takich jak ciekła gnojówka z farm hodowlanych.

Claims (19)

1. Sposób oddzielania zawiesiny, w szczególności przy oczyszczaniu ścieków, zgodnie z którym wytrącającą się w postaci kłaczków zawiesinę oddziela się od cieczy w drodze filtracji w warstwie upłynnianej kożucha osadowego o zasadniczo nachylonej zewnętrznej powierzchni ograniczającej z zagęszczaniem zawiesiny, i podtrzymuje się upłynnianie poprzez wznoszący się strumień cieczy,

PL 204 094 B1 podczas gdy ciecz z zawiesiną wprowadza się do upłynnionej warstwy od dołu, a ciecz uwolnioną od zawiesiny odprowadza się ponad powierzchnię kożucha osadowego, reprezentowaną przez powierzchnię rozdziału pomiędzy warstwą upłynnioną a cieczą bez zawiesiny, a zagęszczoną zawiesinę odciąga się z warstwy upłynnionej, przy czym prędkość przepływu wznoszącego w warstwie upłynnionej zmniejsza się zasadniczo w kierunku do góry, znamienny tym, że nadmiarową zagęszczoną zawiesinę odciąga się przy nachylonej zewnętrznej powierzchni ograniczającej upłynnionej warstwy ze strumieni zagęszczania opadających wzdłuż nachylonej zewnętrznej powierzchni ograniczającej upłynnionej warstwy.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że nad poziomem odciągania nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny formuje się warstwę upłynnioną jako częściowo upłynniony kożuch osadowy, gdzie tworzą się skupienia kłaczków zagęszczonej zawiesiny, które opadają wzdłuż nachylonej zewnętrznej powierzchni ograniczającej do miejsca odciągania, a pod poziomem odciągania warstwa upłynniona tworzy się jako całkowicie upłynniony kożuch osadowy, przy czym strumień cieczy z zawiesiną rozprowadza się do częściowo upłynnionego kożucha osadowego.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że przy powierzchni rozdziału częściowo upłynnionego kożucha osadowego i całkowicie upłynnionego kożucha osadowego przepływ ku górze prowadzi się z gwałtownie zmniejszaną prędkością.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w przypadku stężenia napływającej zawiesiny przewyższającego 1 kg suchej substancji na metr sześcienny, stosuje się prędkość przepływu wznoszącego wody bezpośrednio nad powierzchnią kożucha osadowego wynoszącą 1,6 - 2,2 m/h.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się prędkość przepływu wody przy wlocie do kożucha osadowego wynoszącą 2 - 6 cm/s.

6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, znamienny tym, że odciąga się objętość nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny wynoszącą 1,5 - 3 razy objętości wody bez zawiesiny odciąganej ponad powierzchnią kożucha osadowego.

7. Urządzenie do oddzielania zawiesiny wytrącającej się w postaci kłaczków w drodze filtracji w upłynnionej warstwie kożucha osadowego, w szczególności do oczyszczania ścieków, mające separator rozszerzający się zasadniczo do góry o nachylonych ściankach wewnętrznych, przy czym wewnętrzna przestrzeń separatora stanowi przestrzeń rozdzielania, a w swej dolnej części ma wlot cieczy z zawiesiną, w swej górnej części zaś ma rury zbierające (4, 42, 43, 61, 62) odciągające ciecz bez zawiesiny, przy czym w trakcie pracy w przestrzeni rozdzielania jest wytworzona upłynniona warstwa kożucha osadowego, powyżej którego powierzchni (14) znajduje się oczyszczona woda, a zagęszczona zawiesina jest odciągana z przestrzeni rozdzielania, znamienne tym, że przestrzeń rozdzielania w separatorze (1), co najmniej w jednym miejscu ponad wlotem (5, 38, 59) do separatora i pod powierzchnią (14) kożucha osadowego jest gwałtownie rozszerzona do góry, a na poziomie tego gwałtownego rozszerzenia, co najmniej w pobliżu jednej z nachylonych zewnętrznych ścianek (2, 33, 34, 50, 51) separatora (1), jest umiejscowione wewnątrz przestrzeni rozdzielania w separatorze (1) co najmniej jedno miejsce odciągania nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny opadającej jako strumienie zagęszczenia wzdłuż nachylonej zewnętrznej ścianki z upłynnionej warstwy kożucha osadowego.

8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że przestrzeń rozdzielania wewnątrz separatora (1), w jego dolnej części, jest ograniczona co najmniej częściowo co najmniej jedną nachyloną wewnętrzną ścianką (29, 52, 53), natomiast przestrzeń pomiędzy dolną częścią zewnętrznej ścianki (2, 50, 51) i wewnętrzną ścianką (29, 52, 53) stanowi przestrzeń (31, 56) zagęszczania, podczas gdy strefa pomiędzy górnym brzegiem (30, 54, 55) tej wewnętrznej ścianki (29, 52, 53) i zewnętrzną ścianką (2, 50, 51) stanowi miejsce gwałtownego rozszerzenia i jednocześnie miejsce odciągania zagęszczonej zawiesiny z przestrzeni rozdzielania.

9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że strefa pomiędzy górnym brzegiem (30, 54, 55) wewnętrznej ścianki (29, 52, 53) i zewnętrzną ścianką (2, 50), 51) stanowi wlot do przestrzeni (31, 56) zagęszczania, która w swej dolnej części jest połączona ze środkiem do odciągania nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny w swej dolnej części.

10. Urządzenie według zastrz. 8 albo 9, znamienne tym, że nachylenie zewnętrznej ścianki (50, 51) separatora w strefie odciągania zagęszczonej zawiesiny jest różne, przy czym górna część zewnętrznej ścianki (50, 51) powyżej tego poziomu jest bardziej nachylona niż jej dolna część poniżej niego.

11. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że środek do odciągania zagęszczonej zawiesiny jest usytuowany w miejscu odciągania i stanowi go perforowana rura zbierająca (3, 35, 36),

PL 204 094 B1 a gwałtowne rozszerzenie przestrzeni rozdzielania w tym miejscu jest utworzone przez przesunięcie zewnętrznej ścianki (2, 33, 34), która zarówno od spodu, jak i od góry jest połączona z rurą zbierającą (3, 35, 36), przy czym otwory (7, 37) do odciągania nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny są wykonane na stronie rury zbierającej (3, 35, 36) zwróconej ku górnej części przesuniętej nachylonej zewnętrznej ścianki (2, 33, 34).

12. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że pole wlotu (5, 38, 59) do przestrzeni rozdzielania wynosi 3% - 6% powierzchni przestrzeni rozdzielania na poziomie odciągania cieczy bez zawiesiny.

13. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że pole przestrzeni rozdzielania bezpośrednio pod poziomem odciągania nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny wynosi powyżej 20%, a bezpośrednio powyżej poziomu usuwania nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny wynosi poniżej 70% powierzchni przestrzeni rozdzielania na poziomie odciągania cieczy bez zawiesiny.

14. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że zarówno poziom wlotu (5, 38, 59) do przestrzeni rozdzielania, jak i poziom odciągania cieczy bez zawiesiny znajdują się w odległości pionowej powyżej jednego metra od poziomu odciągania zagęszczonej zawiesiny.

15. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że wysokość poziomu odciągania nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny powyżej poziomu wlotu (5, 38, 59) do przestrzeni rozdzielania wynosi 1/4 - 3/4 wysokości poziomu odciągania cieczy bez zawiesiny powyżej poziomu wlotu (5, 38, 59) do przestrzeni rozdzielania.

16. Urządzenie według zastrz. 7 albo 8, albo 9, albo 11, albo 12, albo 13, albo 14, albo 15, znamienne tym, że ma rury robocze, przy czym co najmniej jedna rura robocza z grupy utworzonej przez rury zbierające (3, 35, 36) nadmiarową zagęszczoną zawiesinę, rury zbierające (32, 57, 58) do odciągania nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny, rury zbierające (4, 42, 43, 61, 62) do odciągania cieczy bez zawiesiny, rury odpływowe (11, 67), rury wlotowe (25, 44, 45, 64, 65) sprężonego powietrza oraz rury płuczące (39, 40) stanowi także część konstrukcji nośnej zewnętrznych ścianek (2, 33, 34, 50, 51) przestrzeni rozdzielania.

17. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że ma rury robocze, przy czym co najmniej jedna rura robocza z grupy utworzonej przez rury zbierające (3, 35, 36) nadmiarową zagęszczoną zawiesinę, rury zbierające (32, 57, 58) do odciągania nadmiarowej zagęszczonej zawiesiny, rury zbierające (4, 42, 43, 61, 62) do odciągania cieczy bez zawiesiny, rury odpływowe (11, 67), rury wlotowe (25, 44, 45, 64, 65) sprężonego powietrza oraz rury płuczące (39, 40) stanowi także część konstrukcji nośnej zewnętrznych ścianek (2, 33, 34, 50, 51) przestrzeni rozdzielania.

18. Urządzenie według zastrz. 7 albo 8, znamienne tym, że kąt nachylonej zewnętrznej ścianki (2, 33, 34, 50, 51.) w jej górnej części wynosi 52° - 60°.

19. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że kąt nachylonej wewnętrznej ścianki (29, 52, 53) wynosi 52° - 60°, natomiast kąt nachylonej zewnętrznej ścianki (2, 50, 51) w jej dolnej części