Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.VI.1969 57543 KI. 85 c, S/02 MKP C 02 c UKD Mo Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Jerzy Kieli, mgr inz. Wladyslaw Ko¬ sinski, mgr inz. Ludwik Porowski Wlasciciel patentu: Biuro Badawczo-Projektowe Gospodarki Wodnej i Sciekowej Przemyslu Chemicznego, Warszawa (Polska) Urzadzenie do oczyszczania i napowietrzania scieków, zwlaszcza przy biologicznym oczyszczaniu metoda osadu czynnego Przedmiotem wynalazku jest urzadzanie do oczyszczania i napowietrzania scieków lub in¬ nych cieczy w procesach wymagajacych inten¬ sywnego natleniania tlenem zawartym w po¬ wietrzu. * Urzadzenie takie znajduje zastosowanie zwlasz¬ cza w procesach biologicznego oczyszczania scie¬ ków w oczyszczalniach komunalnych i przemyslo¬ wych metocla osadu czynnego. Urzadzenie to moze znalezc równiez zastosowanie w fizyko-chemicz- jiym utlenianiu zwiazków chemicznych zawartych w wodzie i sciekach.Znane urzadzenie aeroakcelator firmy Lurgc (NRF) sklada sie z trzech zasadniczych komór: komory reakcji z mieszadlem mechanicznym typu odsrodkowego, gdzie nastepuje kontakt scieków osadu czynnego i powietrza, komór recyrkulacji, które przeprowadzaja mieszanine scieków i osadu do komory osadzania oraz komory osadzania w formie osadnika pionowego. W urzadzeniu tym powietrze wprowadzane pod mieszadlo odsrodko¬ we rozpraszane jest w plaszczyznie poziomej.Uzyskany rodzaj przeplywu cieczy nie powoduje zatrzymania i recyrkulacji zasadniczej masy wprowadzanego powietrza, zezwalajac na bezpo¬ srednia wedrówke pecherzyków powietrza ku gó¬ rze. Komora osadzania posiadajac pionowe sciany zewnetrzne nie stwarza korzystnych warunków do powstawania strefy osadu zawieszonego. 10 is 20 25 30 Innym znanym rozwiazaniem jest urzadzenia wedlug patentu szwajcarskiego Nr 366 005, Jest to urzadzenie do Oczyszczania scieków za porrioca osadu czynnego. Sklada sie ono równiez z trzecji komór to jest komór: reakcji, recyrkulacji i osa¬ dzania. W srodkowej komorze reakcji zastosówa-* ne jest mieszadlo odsrodkowe. Zewnetrzne sciany komory osadzania sa pionowe. Urzadzenie wedlug tego patentu podobne jest do aeroakcelatora fir¬ my Lurgd opisanego powyzej.. Zastosowane tu mieszadlo odsrodkowe i brak kierownic strug sa przyczyna nie wytwarzania sie wiru wodno-po- wietrznego. Natomiast uksztaltowanie pionowe* scian zewnetrznych nie stwarza dogodnych warun¬ ków do powstawania strefy osadu zawieszonego.Zarówno w ukladzie aeroakcelatora jak i urza¬ dzeniu wedlug patentu szwajcarskiego Nr 366 005, obszar napowietrzania cieczy w komorze reakcji rozciaga sie zasadniczo na warstwy powyzej plasz¬ czyzny mieszadla. Brak recyrkulacji powietrza w komorze reakcji powoduje stosunkowo krótki jego kontakt z napowietrzana ciecza oraz malo intensywne mieszanie. Urzadzenia te dla osiagnie¬ cia zamierzonego efektu utleniania potrzebuja dlatego stosunkowo duzych ilosci sprezonego po¬ wietrza.Urzadzenie wedlug wynalazku ma na celu zintensyfikowanie procesów napowietrzania na drodze wymuszenia recyrkulacji powietrza w zamknietym ukladzie krazenia. Powoduje to dluz- 5754357543 szy kontakt powietrza z osadem czynnym, rozsze¬ rzenie strefy napowietrzania równiez na obszar ponizej plaszczyzny mieszadla, oraz dokladniejsze wymieszanie cieczy z powietrzem (stworzeniex emulsji wodno-powietrznej). Uksztaltowanie ko¬ mory osadzania ma na celu silne zróznicowanie predkosci pionowych strug i wytworzenie dzieki temu dobrych warunków do powstania strefy osadu zawieszonego.Wady dotychczas stosowanych urzadzen do oczyszczania i napowietrzania scieków, skladaja¬ cych sie z komory osadzania, komory recyrkulacji i lcomory reakcji posiadajacej doprowadzenie spre¬ zonego powietrza pod mieszadlo, które usytuowane jest w dolnej czesci komory reakcji, wyelimino¬ wano przez zastosowanie w komorze reakcji ukladu do napowietrzania, zlozonego z mieszadla smiglowego pracujacego w oslonie i kierownicy w ksztalcie grzyba. Uklad ten powoduje powsta¬ nie przeplywu w ksztalcie zamknietego wiru pierscieniowego. Gradient cisnienia wywolany si¬ la odsrodkowa, towarzyszaca przeplywom wiro¬ wym, jak równiez ukierunkowanie i wielkosc wek¬ torów predkosci przeplywów cieczy, powoduja wciagniecie pecherzyków powietrza w caly obszar wirujacej cieczy. Obszar ten rozciaga sie prawie na cala dolna czesc komory reakcji, znacznie po¬ nizej plaszczyzny poziomu mieszadla. Zadaniem kierownicy w ksztalcie grzyba i obudowy mie¬ szadla jest wyprowadzenie strugi cieczy pod moz¬ liwie malym katem skretu spirali oraz w kierun¬ ku stycznym do wytworzonego zamknietego wiru pierscieniowego. Zastosowanie mieszadla smiglo¬ wego zamiast odsrodkowego jak w znanych urza¬ dzeniach, wplywa równiez korzystnie na uzyska¬ nie malego kata spirali w wytworzonym zamknie¬ tym wirze pierscieniowym.W urzadzeniu wedlug wynalazku zewnetrzne sciany komory osadzania posiadaja ksztalt stozka scietego rozszerzajacego sie ku górze. Ponadto wewnetrzna sciana komory osadzania stanowiaca jednoczesnie oslone zewnetrzna komory recyrku¬ lacji utworzona z dwu cylindrów, górnego o mniejszej srednicy i dolnego o wiekszej srednicy polaczonych ze sofra plaszczyzna stozkowa sprowa¬ dzona jest w poblize dna komory osadzania. Sprzy¬ ja to zróznicowaniu predkosci strug cieczy przy czym nie wystepuja w komorze osadzania wiry utrudniajace procesy osadzania. Uksztaltowanie zewnetrznych scian komory osadzania w formie stozka scietego stwarza warunki powstawania strefy osadu zawieszonego wykorzystanego jako filtr przeplywajacych scieków.Techniczno-uzytkowe zalety wynalazku polegaja na stworzeniu urzadzenia laczacego w jedna ca¬ losc wszystkie zasadnicze elementy, niezbedne do intensywnego oczyszczania scieków. W urzadze¬ niu tym uzyskano szczególnie wydajne natlenianie oraz korzystne warunki klarowania scieków. Dla 5 osiagniecia zalozonych ^efektów natleniania wy¬ starcza okolo 35% tych ilosci powietrza, które trzeba by dostarczyc bez stosowania rozwiazan wedlug wynalazku. Sprowadzenie scian komory recyrkulacji w poblizu dna komory osadzania 10 stwarza nieograniczne mozliwosci Recyrkulacji scieków nie powodujac zawirowan w komorze osadzania. Jest to szczególnie wazne przy oczysz¬ czaniu scieków przemyslowych, silnie toksycznych, gdyz konieczne jest wtedy szybkie ich rozciencza- 15 nie na doplywie do urzadzenia, aby nie powstaly warunki do zatrucia osadu czynnego (biologiczne¬ go).Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku na którym 20 przedstawiono przekrój pionowy urzadzenia. Ko¬ mora reakcji 1 znajduje sie w komorze recyrku¬ lacji 2, która otacza komora osadzania 3. — Uklad mieszajaco-napowietrzajacy stanowia: mieszadlo osiowe wielolopatkowe 4, oslona wirnika 5 i kie¬ rownica strug na wylocie z mieszadla w ksztalcie grzyba 6. Pod mieszadlem jest doprowadzenie sprezonego powietrza 7. Powstajacy zamkniety wir pierscieniowy cieczy zaznaczony jest na ry¬ sunku strzalkami 8. — Na rysunku uwidoczniona jest stozkowa zewnetrzna sciana komory osadza¬ nia 9, oslona zewnetrzna komory recyrkulacji 10, doprowadzenie scieków 11 i odprowadzenie scie¬ ków oczyszczonych 12. 25 35 PL