PL209182B1 - Biologiczna oczyszczalnia ścieków - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest biologiczna oczyszczalnia ścieków do oczyszczania ścieków bytowych zwłaszcza z małych osiedli mieszkalnych i osad wiejskich, małych zakładów spożywczych i obiektów komunalnych. W technice znane są biologiczne oczyszczalnie ś cieków oraz urzą dzenia do oczyszczania ścieków za pomocą osadu czynnego. Z polskich opisów patentowych znane są oczyszczalnie działające na podobnej lub zbliżonej zasadzie, i tak: w opisie patentowym PL 58806 przedstawiono urządzenie wielofunkcyjne w formie stożkowego odwróconego zbiornika z centralnie usytuowaną komorą wolnego i szybkiego mieszania ścieków z dostawą powietrza sprężarką, w opisie patentowym PL 119375 mechaniczno-biologiczną oczyszczalnię ścieków, przedstawiono, jako zestaw trzech zbiorników, wzajemnie sprzężonych tj. komory napowietrzania, osadnika wtórnego i zagęszczacza osadu, z dostawą powietrza dmuchawą, w opisie patentowym PL 194484 przedstawiono biologiczną oczyszczalnię ścieków, jako zbiornik z dnem walcowym z usytuowanym wewnątrz prostokątnym zbiornikiem, z obrotowym mieszakiem z czerpakami powietrzno-ściekowymi z osadnikiem wstępnym i obwodowym, w opisie patentowym PL 142957 przedstawiono biologiczną oczyszczalnię ścieków, jako zblokowany zespół składający się z komory napowietrzania i osadnika wtórnym, z podawaniem powietrza za pomocą wieloramiennych obrotowych kół, z zamocowanymi na końcach czerpakami, w opisie ochronnym polskiego wzoru użytkowego RU 41853 przedstawiono zblokowaną oczyszczalnię ścieków, składającą się ze zbiornika walcowego z usytuowaną wewnątrz stożkową rynną ze strumienicami powietrza, w opisie patentowym PL 149211 przedstawiono biologiczną oczyszczalnię ścieków, jako zbiornik w kształcie walca i w nim stożkowy osadnik, oraz usytuowany osiowo na poziomie lustra ścieków, łopatkowy mechaniczny mieszak dla wprawienia ścieków w ruch obrotowy, w opisie patentowym patentu tymczasowego PL 150706 przedstawiono oczyszczalnię ścieków małej przepustowości, w formie studni z zawieszonym wewnątrz stożkowym dzwonem, a w nim usytuowaną mechaniczną turbiną, w opisie patentowym PL 165509 przedstawiono biologiczną oczyszczalnię ścieków ze zbiornikiem w kształcie otwartego walca, jako komorą napowietrzania, z osiowo usytuowanym ażurowym obrotowym mieszakiem z czerpakami powietrzno - ściekowymi, a w nim stacjonarnie zawieszony osadnik ścieków.

Z zagranicznych zgłoszeń znany jest opis patentowy US 5,441,634 przedstawiają cy oczyszczalnię jako pionowy cylindryczny stożkowy zbiornik, z cylindrycznymi przegrodami wewnątrz, jako świeżowodny osadnik gnilny na wzór znanego osadnika Imhoffa, oraz opis patentowy GB 2315 264 przedstawia oczyszczalnię jako cylindryczny pionowy zbiornik, z cylindrycznymi przegrodami wewnątrz z doprowadzeniem za pomocą dmuchawy powietrza do dolnych partii ścieków. Celem rozwiązania według wynalazku jest uzyskanie prostej, sprawnej, biologicznej oczyszczalni ścieków w postaci zwartej jednostki konstrukcyjnej, możliwej do sprefabrykowania, stwarzającą możliwość wykorzystaniem istniejących nieczynnych zbiorników ścieków a także wyłączonych z eksploatacji zbiorników walcowych.

Biologiczna oczyszczalnia ścieków zwłaszcza z małych osiedli i osad wiejskich, małych zakładów spożywczych i obiektów komunalnych, składająca się z poziomego zbiornika walcowego z owalnym dnem i skośnymi ścianami szczytowymi z pilastym przelewem w jednej z nich, w którym na podporach osadzono stacjonarny zbiornik prostokątny, dzielący pojemność oczyszczalni na osadnik obwodowy o ruchu laminarnym i komorę mieszania - napowietrzania o ruchu turbulentnym, stanowiący konstrukcje wsporczą dla obrotowego mieszaka ażurowego walcowego z zamocowanymi na jego obwodzie czerpakami powietrzno-ściekowymi z perforowanymi końcówkami, stacjonarnymi przegrodami rozdrobnienia powietrza, wg wynalazku charakteryzuje się tym, że przegrody (4) rozdrobnienia powietrza usytuowane są wewnątrz stacjonarnego zbiornika (2) prostokątnego i obrotowego mieszaka (3) ażurowego walcowego w taki sposób, że perforowane płaszczyzny przegród (4) rozdrobnienia powietrza, jako wzajemnie odwrócone, w przekroju poprzecznym, trójkąty z wzajemnie przenikającymi się płaszczyznami pod kątem naturalnego zsuwu osadu, przez szczeliny (10') opadania osadu i są zawieszone na wspornikach (9).

Rozwiązanie według wynalazku jest uwidocznione przykładowo na rysunkach: schemat technologiczny oczyszczalni, którego Rys. 1 przedstawia przekrój poprzeczny przez zbiornik walcowy, zbiornik prostokątny, mieszak z korytkowymi czerpakami i płyty rozdrobnienie powietrza, Rys. 2 przedstawia przekrój podłużny A-A w osi urządzenia przez zbiornik walcowy, zbiornik prostokątny, mieszak z korytkowymi czerpakami, płyty rozdrobnienia powietrza, krawędź i koryto przelewowe, Rys. 3 przedstawia aksonometrię czerpaka powietrzno - ściekowego z perforowaną końcówką rozdrobnienia, Rys. 4

PL 209 182 B1 przedstawia schematyczne położenie i działanie czerpaków powietrzno -ściekowych wraz z końcówkami rozdrobnienia w poszczególnych ćwiartkach.

Biologiczna oczyszczalnia ścieków, stanowi poziomy walcowy zbiornik (1) z dnem owalnym, i skośnymi ścianami szczytowymi, przy czym w jednej z nich, na poziomie lustra ścieków, znajduje się pilasta krawędź (2) przelewowa, koryto przelewowe ścieków (11), przewód (16) odprowadzenia ścieków napowietrzonych, oraz wewnątrz usytuowany jest zespół składający się ze stacjonarnego zbiornika (2) prostokątnego, który stanowi konstrukcję wsporczą i podporową, dla obrotowego mieszaka (3) ażurowego walcowego, stacjonarnych przegród (4) rozdrobnienia powietrza. Cały zespół osadzony jest na punktowych podporach (14) nośnych i zawieszony w pewnej odległości nad dnem zbiornika, (2) dzięki czemu powstała szczelina (10), co pozwala na swobodne opadanie osadu do komory mieszania. W zbiorniku prostokątnym (2) w jego ścianach szczytowych osadzono wsporniki (9), na których, na łożyskach (19) zawieszono obrotowy mieszak (3) ażurowy walcowy z zawieszonymi na obrzeżu korytkowymi czerpakami (5) powietrzno-ściekowymi z końcówkami (6) rozdrobnienie ścieków i powietrza, oraz stacjonarnie zawieszone przegrody (4) rozdrobnienia powietrza, które stanowią dwa perforowane odwrócone trójkąty wzajemnie się przenikające, w taki sposób by tworzyły między sobą szczeliny (10') opadania osadu. Korytkowe czerpaki (5) powietrzno ściekowe o długości mieszaka (3) posiadają w przekroju poprzecznym kształt prostokąta, przy czym bok dłuższy, od strony osi oczyszczalni, schodzi skosem do krótszego boku otwartego. Na zwężonej, otwartej końcówce korytkowych czerpaków (5) zamocowane są o podobnym kształcie perforowane otwarte końcówki (6) rozdrobnienia ścieków i powietrza. Poziomy walcowy zbiornik (1) posiada owalny kształt dna, przechodzący do góry w pionową zewnętrzną linię wystającą ponad lustro ścieków. Taki kształt uzyskany podczas prowadzonych badań na modelu oczyszczalni, pozwala na swobodne zsuwanie się osadu po krzywiźnie ścian i opadania na dno zbiornika (1). Ścieki surowe podawane są mechanicznie do komory mieszania (8) i po napełnieniu do poziomu pilastej krawędzi (12) przelewowej, dodaniu osadu czynnego z innej pracującej oczyszczalni biologicznej, uruchomiony zostaje mechaniczny napęd (13) mieszaka, który wprawia w ruch obrotowy mieszak (3) ażurowy walcowy wraz z korytkowymi czerpakami (5) powietrzno - ściekowymi i końcówkami (6) rozdrobnienia ścieków i powietrza. Napęd (13) mechaniczny wprawia w ruch obrotowy mieszak (3) zgodnie z ruchem wskazówek zegara, jak pokazuje strzałka. Mechaniczny napęd (13) wprawia w ruch obrotowy mieszak (3) z korytkowymi czerpakami (5) powietrzno - ściekowymi, które znajdując się na początku I ćwiartki, napełniają się powietrzem a w części dolnej ściekami, w trakcie przechodzenia przez II ćwiartkę z czerpaków (5), poprzez końcówki (6) rozdrobnienia wydostaje się powietrze a w jego miejsce wchodzą ścieki, w ćwiartce III czerpak (5) napełniony jest ściekami, a w ćwiartce IV ścieki z czerpaka (5) przez końcówki (6) rozdrobnienia wylewają się na powierzchnię ścieków do komory mieszania (8), a w ich miejsce wchodzi powietrze. Taki cykl jest permanentny w czasie pracy oczyszczalni i dotyczy wszystkich czerpaków. Dla dokładniejszego rozdrobnienia powietrza wychodzącego z czerpaków (5) w postaci kropli lub bąbli, zastosowano przegrody (4) rozdrobnienia powietrza. Podczas obrotu mieszaka (3), powietrze dostarczane jest do najniższych warstw ścieków, co powoduje, że cała objętość ścieków znajdująca się w oczyszczalni zostaje dokładnie napowietrzona, a szczególnie ścieki znajdujące się w komorze mieszania (8) ze względu na panujący w niej intensywny ruch turbulentny. Ścieki po napowietrzeniu przedostają się poprzez szczeliny (10) w dole komory mieszania (8) do obwodowego osadnika (7) ścieków, gdzie przy ruchu laminarnym następuje oddzielenie i opadanie osadu, który wraca do komory mieszania(8). Ścieki pozbawione części osadu, przez pilastą krawędź (12) i koryto przelewowe (11) są odprowadzane do innych urządzeń oczyszczania. W przypadku nadmiaru osadu odprowadzany on jest na poletka ociekowe lub do zagęszczacza osadu.

Usytuowanie prostokątnego zbiornika (2) w zbiorniku (1) walcowym spowodowało podział oczyszczalni na dwie strefy: pierwszą stanowi obwodowy osadnik (7) ścieków, w którym panuje ruch laminarny, drugą stanowi komora (8) mieszania i napowietrzania, w której panuje ruch turbulentny. Ścieki do oczyszczalni doprowadzane są przewodem (15) doprowadzenia ścieków, natomiast opróżnianie następuje przewodem (17) opróżniania oczyszczalni i spust nadmiaru osadu przewodem (18) spustu nadmiaru osadu.

Tak ukształtowana biologiczna oczyszczalnia ścieków, uzyskała charakter jednostki zwartej, o nieskomplikowanej konstrukcji, spełniającej założone funkcje. Ze względu na prostą konstrukcję oraz ograniczone rozmiary', istnieje możliwość pracy urządzenia w układach szeregowych dla przepływu jakościowego i równoległych dla przepływu ilościowego oraz mieszanych, czym zostanie spełniony wymóg ochrony środowiska. Takie rozwiązanie ma istotny wpływ na koszt inwestycji, ze względu na moż4

PL 209 182 B1 liwość etapowania i rozbudowy w zależności od potrzeb, niskie koszty eksploatacji ze względu na mała moc urządzenia napędowego, oraz wyjątkową prostą obsługą urządzenia po zastosowaniu automatyki, pomiaru i sterowania. Przedmiotowe urządzenie, ze względu na swoją prostotę i elastyczność ruchu, może być projektowane, we współpracy z innym urządzeniami oczyszczania, do wymaganej przepustowości oraz stężeń zanieczyszczeń w szerokim zakresie.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Biologiczna oczyszczalnia ścieków zwłaszcza z małych osiedli i osad wiejskich, małych zakładów spożywczych i obiektów komunalnych, składająca się ze poziomego zbiornika walcowego z owalnym dnem i skośnymi ścianami szczytowymi z pilastym przelewem w jednej z nich, w którym na podporach osadzono stacjonarny zbiornik prostokątny, dzielący pojemność oczyszczalni na osadnik obwodowy o ruchu laminarnym i komorę mieszania - napowietrzania o ruchu turbulentnym, stanowiący konstrukcje wsporczą dla obrotowego mieszaka ażurowego walcowego z zamocowanymi na jego obwodzie czerpakami powietrzno-ściekowymi z perforowanymi końcówkami, stacjonarnymi przegrodami rozdrobnienia powietrza, znamienna tym, że przegrody (4) rozdrobnienie powietrza usytuowane są wewnątrz stacjonarnego zbiornika (2) prostokątnego i obrotowego mieszaka (3) ażurowego walcowego w taki sposób, że perforowane płaszczyzny przegród (4) rozdrobnienia powietrza, jako wzajemnie odwrócone, w przekroju poprzecznym, trójkąty z wzajemnie przenikającymi się płaszczyznami pod kątem naturalnego zsuwu osadu, przez szczeliny (10) opadania osadu i zawieszone na wspornikach (9).