Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.IV.1970 59947 KI. 85 b, 2/01 MKP C 02 b Twórca wynalazku: mgr inz. Romuald Koskowski Wlasciciel patentu: Instytut Gospodarki Komunalnej, Warszawa (Polska) Szczelinowy osadnik z zawieszonym osadem Przedmiotem wynalazku jest szczelinowy osad¬ nik z zawieszonym osadem stosowany do wody lub scieków.Osadniki z zawieszonym osadem sa znane w wie¬ lu krajach, jak na przyklad osadniki z zawieszo¬ nym osadem typu korytarzowego lub róznego ro¬ dzaju akceleratory i presipitatory a takze pulsa- tory.W znanych typach osadników procesy koagulacji wody lub scieków odbywaja sie za pomoca prze¬ plywu cieczy z dolu do góry, oraz mieszania sie tej cieczy z roztworem koagulantu i wytworze¬ nia sie zawieszonego osadu, przez który nastepuje przeplyw coraz to nowych ilosci surowej wody lub scieków zmieszanych z koagulantem.Przy przeplywie cieczy przez zawieszony osad nastepuje szereg procesów zwiazanych z filtrowa¬ niem cieczy surowej przez ten osad. Procesy te po¬ legaja na zetknieciu sie surowej cieczy z juz ufor¬ mowanymi klaczkami koagulacyjnymi, a przez adsorpcje i absorpcje nastepuje dalsza przyspie¬ szona koagulacja cieczy, z zatrzymaniem zawiesin w warstwie zawieszonego osadu i przepuszczaniem ku górze juz tylko cieczy czystej, bez zawiesin.Nastepuja przy tym inne zlozone procesy fizyko¬ chemiczne, a prawdopodobnie i biologiczne, które powoduja uzdatnianie wody surowej lub scieków przez zmniejszenie barwy, zmiane utlenialnosci, zmiane pH itd. 10 15 20 25 30 2 Warunkiem dobrej pracy tych osadników jest mozliwie najdokladniejsze zatkniecie sie czastek wody surowej z wytworzonym juz zawieszonym osadem. Dla tego celu w róznych typach osadni¬ ków stosuje sie rózne sposoby osiagniecia doklad¬ nego mieszania sie cieczy.W niektórych akceleratorach uzyskuje sie mie¬ szanie cieczy za pomoca mechanicznych mieszadel, w osadnikach typu korytarzowego — za pomoca hydraulicznego mieszania, a w pulsatorach — przez zastosowanie pulsacji przeplywajacej wody.Wyzej wymienione systemy maja swoje zalety i wady. Konstrukcje, które nie maja urzadzen ru¬ chowych, pochlaniajacych sporo energii sa ekono¬ miczne, lecz wrazliwe na zmiany temperatury cie¬ czy i zmiany wydajnosci przeplywu, co ogranicza ich stosowalnosc. Typy osadników z mieszaniem mechanicznym lub pulsujacym — sa bardziej skom¬ plikowane, zuzywaja znaczna ilosc energii elek¬ trycznej, lecz sa malo wrazliwe na zmiany tempe¬ ratury i przeplywu — moga byc stosowane przy duzych wydajnosciach.Celem wynalazku jest usuniecie tych wad i uzy¬ skanie urzadzenia o malym zuzyciu energii elek¬ trycznej, które mozna bedzie stosowac równiez dla duzych wydajnosci.Urzadzenie wedlug wynalazku polega na zasto¬ sowaniu specjalnej konstrukcji osadnika oraz drgan oczyszczanej cieczy. Jezeli ciecz przeplywajaca 5994759947 3 4 przez osad zawieszony zostanie poddana drganiom, to w ten sposób uzyskuje sie zwiekszony kontakt pomiedzy czastkami wody surowej a zawieszonymi klaczkami skoagulowanej cieczy z jednej strony, a z -cfrugiej, niszczenie korytarzyków w zawieszo¬ nej wirstwie osadu, które sie wytwarzaja wraz z uplywem czasu pracy zawieszonego osadu. Przez takie korytarzyki przeplywa woda bez nalezytego kontaktu z zawieszonymi klaczkami, powodujac nienalezyte oczyszczenie wody czy scieków.Drgania w zastosowaniu do kontaktowego oczysz¬ czania cieczy w srodowisku zawieszonego osadu winny byc dostosowane do charakteru uformowa¬ nych klaczków. Sila intensywnosci tych drgan nie moze rozbijac wytworzonych juz klaczków, drga¬ nia powinny powodowac bardziej intensywne ru¬ chy klaczków w zawieszonej warstwie osadu. Drga¬ nia cieczy beda wiec uzaleznione od skladu cieczy i od rodzaju uzytego koagulantu, a takze od in* nych srodków chemicznych lub fizycznych wply¬ wajacych na zjawiska powodujace zlepianie sie czastek zawiesin plywajacych w cieczy surowej zwlaszcza z juz utworzonymi, zwykle znacznie wiekszymi, klaczkami zawieszonego osadu. Dosto¬ sowanie wiec intensywnosci drgan do charakteru cieczy oczyszczanej oraz zastosowanych srodków jest bardzo istotne.Wytworzenie drgan o odpowiedniej intensywnos¬ ci jak równiez stosowanie zmian ich intensywnos¬ ci oraz periodycznych lub stalych przerw w pracy urzadzenia drgajacego nie nasuwa w praktyce spe¬ cjalnych trudnosci. Niezaleznie od drgan mozna równiez stosowac recyrkulacje osadu, celem dal¬ szego zaoszczedzenia koagulantu.Zuzycie energii elektrycznej dla wytwarzania drgan nie jest zbyt duze. W ten sposób w rezul¬ tacie zastosowania tej prostej metody mozna uzy¬ skac znacznie mniejsze ilosci stosowanego koagu¬ lantu jak i znacznie lepsze oczyszczanie cieczy od zawiesin, a poza tym zmniejszenie barwy cieczy i odczynu pH, usuniecie planktonu z wody itd.Wplyw zmiany temperatury cieczy jak i wielkosci jej przeplywu nie odgrywa w tym wypadku wiek¬ szej roli, metoda pozwala na budowe urzadzen w dowolnej skali.Urzadzenie wedlug wynalazku przedstawiono w przykladowym wykonaniu na rysunku gdzie fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny osadnika z zawieszonym osadem a fig. 2 odmiane wykona¬ nia osadnika dla wiekszej wydajnosci.Osadnik sklada sie z obudowy zewnetrznej 1 w postaci zbiornika. W srodkowej czesci zbiornika znajduje sie zageszczacz osadu 2.Zbiornik w czesci dolnej jest podzielony na dwie komory 19 i 20, do których wprowadza sie od spo¬ du mieszanine cieczy z chemicznymi reagentami.W srodku podzialu osadnika znajduje sie pionowa podluzna szczelina 8, której wlot jest umieszczo¬ ny powyzej polowy wysokosci nad dnem osadnika, wykonana w postaci dwóch równoleglych scianek.Przez szczeline te odprowadza sie nadmiar zawie¬ szonego osadu do zageszczacza 2.Zageszczacz stanowi komore wydzielona umiesz¬ czona w srodku dolnej czesci osadnika, wypel¬ niajaca wolna przestrzen pomiedzy zwezajacymi sie dwiema komorami 19 i 20. Scianki szczeliny podluznej 8 wykonane z betonu, zelbetu, stali lub eternitu moga byc polaczone za pomoca trzpienia 18 ze zródlem drgan 11. Intensywnosc drgan oraz 5 czasokresy pracy drgan moga byc regulowane za pomoca regulatora drgan 12. W celu umozliwienia recyrkulacji osadu moze byc zainstalowana w urza¬ dzeniu wedlug wynalazku pompa recyrkulacyj¬ na 17.Scianki obudowy osadnika 1 oraz scianki zgesz- czacza 2 moga byc wykonane z betonu, zelbetu lub stali w postaci monolitycznej lub z prefabrykatów.Surowa ciecz zmieszana z koagulantem jest do¬ prowadzona przewodem 4 do dolnej czesci osad¬ nika, gdzie sa zainstalowane przewody dziurko¬ wane 3. Ciecz przechodzi przez otworki i podnosi sie ku górze osadnika. Po swej pionowej drodze ciecz przeplywa przez warstwe zawieszonych klacz¬ ków osadu. Zawieszone we wznoszacej sie cieczy klaczki podlegaja pewnym chaotycznym ruchom.Warstwa zawieszonego osadu znajduje sie w sta¬ nie dynamicznej równowagi, pod wplywem wzno¬ szacej sie cieczy i sredniej szybkosci osadzania klaczków. Surowa ciecz filtrujac sie przez war¬ stwe zawieszonego osadu, podlega oczyszczaniu.Przeplywajaca ciecz dostarcza stale nowych ilos¬ ci zawiesin zwiekszajac w ten sposób warstwe za¬ wieszonego osadu. Nadmiar osadu jest odprowa¬ dzany do zageszczacza 2 za pomoca szczeliny 8 ciagnacej sie wzdluz osadnika. Czesciowo zuzyty osad splywa szczelina 8 i wylotem 9 do wewnetrz¬ nego zbiornika 2, stanowiacego zageszczacz osadu.W zbiorniku tym przy zageszczaniu osadu naste¬ puje wydzielenie w górnej jego czesci cieczy, któ¬ ra jest odprowadzana dziurkowanym przewodem 7 do wyplywu 14. Osad zageszczony jest wydalany na zewnatrz za pomoca dziurkowanego przewodu 5 i przewodu odplywowego 6.W celu ulepszenia pracy urzadzania moze byc zainstalowane zródlo drgan na przyklad w postaci wibratora 11, którego drgania sa przenoszone za pomoca trzpienia 18, na scianki szczeliny 8. Na trzpieniu tym moze sie znajdowac regulator drgan 12. Drgania scianek szczeliny 8 przenosza sie na ciecz znajdujaca sie w osadniku; pod ich wplywem osad zawieszony w komorach 19 i 20 otrzymuje dodatkowe impulsy, które powoduja zintensywnienie procesów oczyszczania. Poza tym drgania te przenoszone sa na scianki zageszczacza i zwiekszaja szybkosc zageszczania osadu i wy¬ dzielania sie oczyszczonej cieczy.Wibrator 11 moze byc na przyklad zawieszony na lince stalowej, która jest napieta za pomoca rzymskich nakretek 13.Surowa ciecz po przejsciu z dolu do góry przez osad zawieszony przeplywa dalej przez ochronna warstwe oczyszczonej cieczy 22 az do osiagniecia górnego poziomu, przy którym wplywa do zbior¬ czych koryt 21 przez otworki lub szczeliny znaj¬ dujace sie w tych korytach; z koryt ciecz wplywa do koryta zbiorczego 15 i wyplywa przewodem od¬ plywowym 16.. Celem dalszego zmniejszenia ilosci koagulantu moze byc zainstalowana pompa recyrkulacyjna 17 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 59947 6 pobierajaca pewna ilosc osadu i tloczacego go do przewodu zasilania 4.W ten sposób pionowa szczelina odprowadza zu¬ zyty osad mozliwie równomiernie z calej powierz¬ chni. Zageszczacz jest ulokowany w ten sposób, ze wykorzystuje sie dolna czesc osadnika. Zagesz¬ czacz osadu jest wydzielony. Rysunek fig. 2 po¬ kazuje urzadzenie wedlug wynalazku dla wiekszej lub dowolnej wydajnosci. Sklada sie ono z sze¬ regu polaczen urzadzen jednostkowych. Zródlo drgan 11 moze byc w tym wypadku wspólne dla calego ukladu. PL