Pierwszenstwo; Opublikowano: 15.VIII.1M8 55692 KI. 85 c, 6/01 MKP C 02 c UKD Alfi Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Juliusz Pallado, inz. Wincenty Dra¬ pala, inz. Jan Tyc, inz. Wiktor Kaczmarczyk Wlasciciel patentu: Przedsiebiorstwo Robót Inzynieryjnych Przemyslu Weglowego, Katowice (Polska) Sposób oczyszczania wód przemyslowych lub scieków i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszcza¬ nia wód przemyslowych lub scieków oraz urzadze¬ nie do stosowania tego sposobu.W nowoczesnej technologii przeróbczej stosuje sie w duzym zakresie wode, która jednak pc spelnieniu swojego zadania staje sie szkodliwym balastem i musi byc skierowana badz do krajo¬ wego systemu wodnego albo spowrotem w obiegu zamknietym do urzadzen przemyslowych. W obu przypadkach jest ona oczyszczona przewaznie me¬ chanicznie z zawartych w niej zanieczyszczen, co przy duzych obiegach wodnych odbywa sie zwykle w specjalnych do tego celu wykonanych osadni¬ kach.Znane dotychczas osadniki sa wykonywane w postaci betonowych otwartych zbiorników, przez które przeplywa zanieczyszczona woda pozosta¬ wiajac w nich ciala stale i odplywa przez prze¬ lew juz jako oczyszczona. Proces oczyszczania w jednym osadniku ma przebieg cykliczny i trwa tak dlugo, az cala zalozona pojemnosc osadnika zostanie wypelniona osadem. Wówczas przerywa sie dalszy doplyw scieków i rozpoczyna sie dlu¬ gotrwaly cykl wstepnego zageszczenia osadu i wy¬ kladania osadu na plac zwalowy znajdujacy sie przy kazdym osadniku. Na placu zwalowym odby¬ wa sie dalsze osuszanie osadu do konsystencji umozliwiajacej transport srodkami lokomocji na skladowiska znajdujace;.sie poza obrebem zakladu lub miasta albo do dalszego przerobu. 10 15 30 Dotychczas odsaczanie i Osuszanie osadów od¬ bywa sie przez grawitacyjne odprowadzenie wód, cc stanowi podstawowa wade i jednoczesnie przy¬ czyne wydluzonego okresu osuszania. Najpierw takie osuszanie przez grawitacyjny splyw wody odbywa sie w osadniku, co nie daje wystarczajaco suchego osadu, gdyz w porach cial stalych pozo¬ staje tak zwana Woda kapilarna, a nastepnie po wytransportowaniu csadu na plac skladowy odby¬ wa sie dalsze jego osuszanie.Dlugotrwaly i dwuetapowy okres wysuszania osadu wydluzal znacznie okres postoju osadnika, co w przypadku koniecznosci utrzymania ciaglosci w oczyszczaniu wód, zmuszalo zwykle do budo¬ wania kilku zespolów osadników z placami zwalo¬ wymi pracujacymi naprzemian. Przy tym, kazdy taki zespól musial byc wyposazony w drogie urza¬ dzenia przeladowcze do wybierania osadu z osad¬ nika na plac zwalowy, a nastepnie z placu na srodki transportowe. Tak wykonane osadniki z duzymi placami zwalowymi, przy zastosowaniu grawitacyjnego odsaczania i osuszania osadu wy¬ magaja znacznych nakladów inwestycyjnych, zaje¬ cia duzych powierzchni terenów przemyslowych i kosztownej eksploatacji.Pomimo to odplywajaca z tak zwanego przelewu osadnika woda nie jest w wymaganym stopniu oczyszczona, peniewaz czesc lzejszych zawiesin, nawet przy zastosowaniu szeregowo polaczonych osadników, zawsze przedostawala sie razem z wo- 5569255692 da poprzez te przelewy, co odbijalo sie ujemnie na urzadzeniach lub procesach, do których oczy¬ szczona weda kierowana byla powtórnie.Wszystkie dotychczasowe wady i trudnosci zo¬ staly usuniete dzieki zastosowaniu sposobu oczy¬ szczania wód przemyslowych wedlug wynalazku.Wynalazek postawil sobie za cel takie zastosowa¬ nie technologii oczyszczania w osadniku, aby z jednej streny do minimum skrócic cyklicznosc pracy osadnika oraz skrócic okres wysuszania osadu przy uzyskaniu maksymalnej jego sucho¬ sci az do wyodrebnienia wody kapilarnej, a z dru¬ giej strony zmniejszyc naklady inwestycyjne, zmniejszyc ilosc i wielkosc osadników, przy jedno¬ czesnym zwiekszeniu stopnia czystosci odplywaja¬ cej oczyszczonej wedy. Postawione zadanie zostalo wykonane glównie dzieki zastosowaniu podcisnie¬ nia przy wtórnym oczyszczaniu wody i przy osu¬ szaniu osadów.Istota wynalazku polega na tym, ze oczyszczona wstepnie w osadniku przelewowa ciecz poddaje sie przy zastosowaniu podcisnienia wtórnemu oczyszczeniu w osobnym zbiorniku, z którego dna poprzez filtry wysysa sie podcisnieniem cala za¬ wartosc przelewowej wody i kieruje do dalszego przemyslowego wykorzystania lub do odbiornika.Po zapelnieniu osadnika wytraconymi z wody cia¬ lami stalymi i po odcieciu dalszego doplywu brud¬ nej wody lub scieków, powoduje sie w dnie osad¬ nika warunki podcisnienia, powodujace intensyw¬ ne zasysanie cieczy z nagromadzonego osadu cial stalych tak, aby osad ten zostal pozbawiony wody, w tym równiez wody kapilarnej, az do uzyskania konsystencji umozliwiajacej bezposredni jego wy¬ wóz srodkami transportowymi, bez koniecznosci wydobywania osadu na zwal w celu dosuszania.Zastosowanie wtórnego oczyszczania wody pod¬ cisnieniem zapewnia calkowite oczyszczenie jej z cial stalych, a zastosowanie podcisnienia bezpo¬ srednio w osadniku umozliwia osuszenie osadu do wymaganej konsystencji w miejscu jego osiadania, co eliminuje koniecznosc budowania poletek do osuszania osadu, z urzadzeniami przeladowczymi na przyklad z suwnicami bramowymi o duzych rozpietosciach, z czerpakami wysiegnikowymi lub ze specjalnymi zgarniarkami. Zastosowanie podci¬ snienia dla osuszania osadu tworzy w odróznieniu od grawitacyjnego dlugotrwalego ociekania sztucz¬ ne warunki umozliwiajace bardzo szybkie usunie¬ cie z tego osadu wody grawitacyjnej i wody ka¬ pilarnej.To z kolei pozwala na znaczne skrócenie czasu postojów miedzycyklicznych osadnika i na przy¬ klad na zastosowanie tylko dwóch, zamiast sied¬ miu kosztownych zespolów osadników zajmuja¬ cych duza powierzchnie terenów przemyslowych.Dodatkowa zaleta sposobu wedlug wynalazku ob¬ nizajaca naklady inwestycyjne, jest mozliwosc stosowania cienszego i tanszego obmurowania osadników albo w ogóle mozna zrezygnowac z te¬ go obmurowania i wykonac osadnik bezposrednio w gruncie. Zastosowane bowiem podcisnienie eli¬ minuje straty wody spowodowane przeciekaniem, gdyz uzyskuje sie nie tylko dokladne wyssanie wody z osadu, ale takze z gruntów bezposrednio przyleglych do osadnika. 10 15 20 25 30 35 40 50 55 60 65 Sposób wedlug wynalazku jest blizej wyjasnio¬ ny w opisie przykladowego urzadzenia do oczy¬ szczania wód oraz na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urzadzenia w jego przekroju pcdluznym, fig. 2 — urzadzenie w widoku z góry, fig. 3 — urzadzenie w przekroju podluznym wzdluz linii A—A zaznaczonej na fig. 2 i fig. 4 — urzadzenie w przekroju poprzecznym wzdluz linii B—B zaznaczonej na fig. 2.Zgodnie z wynalazkiem, urzadzenie do oczy¬ szczania wód lub scieków sklada sie z osadnika 1 zaopatrzonego w pozioma azurowa przegrode 2, pod która jest umieszczona filtracyjna masa 3 i podcisnieniowy perforowany kolektor 4 odsysa¬ jacy poprzez ta mase ciecz znajdujaca sie w war¬ stwie osadu 5 nagromadzonego na azurowej prze¬ grodzie 2 oraz z osobnego zbiornika 6 oddzielone¬ go, od osadnika 1 przelewowym progiem 7.Zbiornik 6 ma takze azurowa przegrode 8, pod która jest umieszczona filtracyjna masa 9 oraz siec podcisnieniowych perforowanych kolektorów 10 umozliwiajacych zassanie poprzez filtracyjna mase 9 calej ilosci wody 11 przelewajacej sie przez próg 7. Poszczególne podcisnieniowe kolek¬ tory 4 i 10 sa polaczone rurociagiem 12 z ssawa 13 a nastepnie z rurociagiem 14, który odprowa¬ dza oczyszczona wode do wtórnego przemyslowe¬ go wykorzystania w obiegu zamknietym lub do odbiornika. Jest celowe, aby azurowe przegrody 2 i 8 byly wykonane z wymiennnych segmentów umozliwiajacych latwa wymiane masy filtracyjnej 3 lub 9. Poza tym azurowe przegrody 2 i 8 w za¬ leznosci od potrzeby moga pokrywac osadnik i zbiornik w czesci lub w calosci.Opisane wyzej urzadzenie dziala w sposób na¬ stepujacy.Po uruchomieniu ssawy 13 i zamknieciu zaworu 15, do osadnika wprowadza sie w sposób ciagly brudna wode lub scieki rurociagiem 16 lub rynna 18. Z wedy lub scieków 17 przeplywajacych przez osadnik 1 opadaja ciala stale i osiadaja na azuro¬ wej przegrodzie 2. Woda wstepnie oczyszczona z zawiesin przelewa sie przez próg 7 do zbiornika 6, gdzie poprzez warstwe filtracyjnej masy 9 jest zasysana stale przez podcisnieniowe kolektory 10 i jako oczyszczona jest wprowadzana rurociagami 12 i 14 do dalszego wykorzystania. Istniejace w przelewowej wodzie zawiesiny zostaja zatrzymane przez filtracyjna mase 9, przy czym wiekszosc osadu 19 gromadzi sie nad azurowa przegroda 8.Gdy cala czynna wysokosc osadnika 1 zostanie wypelniona osadem 5, przerywa sie doplyw wody brudnej rurociagiem 16 i otwiera sie zawór 15 tak, ze poprzez kolektory 4 tworzy sie warunki wyso¬ kiego podcisnienia w podprzegrodowej przestrzeni wypelnionej filtracyjna masa 9. Powoduje to szybkie zasysanie najpierw wody, która dotych¬ czas megla grawitacyjnie lecz dlugo ociekac, a na¬ stepnie wody kapilarnej znajdujacej sie w porach cial stalych osadu 5. W ten sposób osad 5 znaj¬ dujacy sie na azurowej przegrodzie 2 zostaje szybko osuszony do konsystencji umozliwiajacej wywóz kazdym srodkiem transportowym. Osuszo¬ ny osad 5 moze byc zgarniany po azurowej prze¬ grodzie 2 i odpowiednimi czerpakami ladowany bezposrednio na srodki transportowe i wywozony.55692 6 W tym samym czasie, podcisnieniowymi kolekto¬ rami 10 odbywa sie równiez osuszanie osadu 19 znajdujacego sie na azurowej przegrodzie 8 w zbiorniku 6.Urzadzenie przedstawione na fig. 3 tym rózni sie od schematu wedlug fig. 1, ze zamiast przele¬ wowego progu 7 stosuje sie przelewowe rury 20 umieszczone w skarpie 21, na której jest zabudo¬ wana ssawa 13 tworzaca podcisnienie w perforo¬ wanych kolektorach 4 i 10 odprowadzajac oczy¬ szczona wode lub scieki. Poza tym w urzadzeniu jest wykonany w jednej z bocznych scian 22 osad¬ nika 1 wjazd 23. Po osuszeniu osadu 5, odchylajac zamocowane na zawiasach segmenty 18a i 18b rynny 18, mozna wprowadzic samochód lub inny pojazd na azurowa przegrode 2 i dokonac bezpo¬ sredniego zaladunku osadu lopatami lub koparka.Opisane urzadzenie, oprócz opisanych zalet, roz¬ wiazuje jednoczesnie powazny problem utrzyma¬ nia ciaglesci pracy osadników w okresie zimy a zwlaszcza podczas silnych mrozów. Skrócenie cyklicznosci pracy osadnika i zwiekszenie jego wydajnosci pozwala, jak wyzej podano, na kilka¬ krotne zmniejszenie ilosci i wielkosci osadników.W ten sposób jednoczesnie zmniejsza sie czynna otwarta powierzchnia osadników narazona na dzialanie wplywów atmosferycznych, co z kolei umozliwia opanowanie i usuniecie zagrozenia wy¬ nikajacego z utrzymywania sie przez dluzszy czas silnych mrozów.Urzadzenie wedlug wynalazku ulatwia utrzyma¬ nie podczas mrozów ciaglosci pracy osadnika przez mozliwosc okresowego wykorzystania ruro¬ ciagów 12 i 14 oraz kolektorów 4 i 10 do wpro¬ wadzenia goracej wody lub pary przemyslowej w celu ocieplenia albo odmrozenia oczyszczanej 10 15 20 25 30 35 cieczy lub wybieranego cyklicznie osadu. Insta¬ lacje te mozna równiez wykorzystac po wybraniu osadu 5 lub 19 do oczyszczenia filtracyjnej masy 3 i 9 przez wprowadzenie silnego pluczacego stru¬ mienia czystej wody przez rurociag 12 do kolek¬ torów 4 i 10. PL