PL61219B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 22.XII.1965 Niemiecka Republika Federalna Opublikowano: 10.XI.1970 61219 KI. 85 c, 3/01 MKP C 02 c, 1/02 -l-M-ilo- '.'¦¦'CO W ¦•'¦'.";¦.'. i Twórca wynalazku: Carl Georg Beute Wlasciciel patentu: Schumacher'sche Fabrik, Bietigheim (Niemiecka Republika Federalna) Sposób biologicznego oczyszczania scieków i urzadzenie do wykonywania tego sposobu Wynalazek dotyczy sposobu biologicznego oczysz¬ czania wody za pomoca biologicznie czynnego osa¬ du, do którego wzdluz kierunku przeplywu dopro¬ wadza sie na okreslonym odcinku tlen, w szcze¬ gólnosci tlen powietrza, jak równiez urzadzenie do oczyszczania scieków.Znane urzadzenia, tego rodzaju zawieraja zwy¬ kle podluzny zbiornik napowietrzania, na które¬ go bokach podluznych sa doprowadzane scieki pod¬ legajace oczyszczaniu, a do dna zbiornika dopro¬ wadza sie tlen przez wtlaczanie powietrza. Tego rodzaju zbiornik napowietrzania jest wlaczony do obiegu, w którym przerabia sie pewna ilosc mniej lub wiecej zageszczonych substancji stalych, tak zwany osad powrotny. Osad powrotny jest nosni¬ kiem biologicznych drobnoustrojów. Za zbiorni¬ kiem napowietrzania jest wlaczony do obiegu zbior¬ nik klarowania, w którym substancje stale moga byc zageszczone, przy czym z dna zbiornika kla¬ rowania osad jest odciagany za pomoca^ pompy i doprowadzany ponownie do przedniego konca zbiornika napowietrzania.Znany sposób zasilania omówionego zbiornika napowietrzania sciekami i tlenem polega na tym, ze wzdluz zbiornika wprowadza sie stale ilosci scieków i tlenu tak, iz liczac w kierunku prze¬ plywu do tylnego konca zbiornika, predkosc prze¬ plywu jak równiez stezenie plynacej mieszaniny osadu powrotnego i scieków maleje w stosunku 10 15 20 25 30 do unoszonych substancji stalych, a ilosc scieków doplywajacych do tylnego konca zbiornika jest przeprowadzana w bardzo rozcienczonej mieszani¬ nie osadu i scieków znowu wprost do zbiornika osadowego bez dostatecznego przerobienia. Stopien czystosci wody odplywajacej ze znanych urza¬ dzen przy takim sposobie prowadzenia procesu po¬ zostawia wiele do zyczenia.Wedlug innego znanego sposobu cala ilosc oczysz¬ czanych scieków wraz z cala iloscia utrzymywane¬ go w obiegu osadu powrotnego jest doprowadzana do podluznego zbiornika napowietrzania na przed¬ nim koncu, przy czym cala mieszanina jest odpro¬ wadzana na przeciwleglym tylnym koncu i roz¬ dzielana w I zbiorniku osadowym na oczyszczona wode i osad powrotny. Wedlug tego sposobu scie¬ ki sa oczyszczane w zbiorniku napowietrzania w sposób mozliwie najlepszy. Sposób ten ma jed¬ nak te wade, ze zbiornik napowietrzania odpowied¬ ni do danej ilosci scieków powinien miec bardzo duze wymiary. Poza tym konieczne jest przetla¬ czanie znacznych ilosci osadu powrotnego.Inna wada wszystkich znanych sposobów i urza¬ dzen polega na tym, ze przy równomiernym roz¬ kladzie tlenu w zbiorniku nalezy wprowadzac do zbiornika wiecej tlenu, niz to jest konieczne, gdyz zapotrzebowanie tlenu przy przerabianiu biolo¬ gicznym w kierunku przeplywu mieszaniny osadu i scieków waha sie bardzo znacznie i potrzebny rozklad tlenu nie daje sie z góry okreslic. 6121961219 Wynalazek ma na celu unikniecie wad znanych sposobów i urzadzen oraz opracowanie sposobu, który pociaga za soba niewielkie koszty ruchu i mo¬ ze byc prowadzony w stosunkowo malym urzadze¬ niu. Innym celem wynalazku jest stworzenie odpo¬ wiedniego urzadzenia do wykonywania tego spo¬ sobu.Wedlug wynalazku postawione zagadnienie spo¬ sobu biologicznego oczyszczania scieków przy po¬ mocy osadu biologicznie czynnego, do którego wzdluz kierunku jego przeplywu wprowadza sie na okreslonym odcinku tlen, w szczególnosci tlen powietrza i miesza sie z oczyszczanymi sciekami, rozwiazuje sie w ten sposób, ze w kierunku prze¬ plywu mieszaniny osadu i scieków dodaje sie ma¬ lejace w kierunku przeplywu ilosci scieków. We¬ dlug dalszego rozwiniecia mysli przewodniej wy¬ nalazku ilosci doprowadzanych scieków sa utrzy¬ mywane zawsze w stosunku proporcjonalnym do ilosci substancji stalych obecnych w mieszaninie osadu i scieków w danym miejscu doprowadzania.Najlepiej gdy doprowadzanie scieków wzdluz kie¬ runku przeplywu mieszaniny osadu i scieków od¬ bywa sie w ilosciach zmiennych w sposób nie¬ ciagly.Stwierdzono, ze szczególnie dobre wyniki mozna uzyskac, gdy doprowadzanie scieków reguluje sie tak, aby natezenie doplywu doprowadzanych scie¬ ków w kierunku przeplywu mieszaniny osadu i scieków zmniejszalo sie proporcjonalnie do zwiek¬ szajacej sie ilosci scieków ogólem doprowadzanych do osadu biologicznie czynnego, korzystnie wedlug wzoru 1, w którym Qz oznacza natezenie przeply¬ wu wejsciowego scieków w m3/h, Qr —¦ natezenie przeplywu osadu powrotnego, w m3/h, qz — srednie natezenie przeplywu wejsciowego scieków na 1 mb, dlugosci zbiornika i jednostke czasu, w m3/m.h., qzx — natezenie przeplywu wejsciowego scieków 10 15 25 30 35 w miejscu x zbiornika, w mtym.h, 1 — dlugosc zbiornika w metrach.Wedlug dalszego rozwiniecia mysli przewodniej wynalazku doplyw tlenu reguluje sie korzystnie tak, jak doplyw scieków, a mianowicie w ilosciach malejacych w kierunku przeplywu mieszaniny osa¬ du i scieków ewentualnie w ilosciach proporcjo¬ nalnych do natezenia przeplywu wprowadzanych w danym miejscu doplywowym scieków, a zwlasz¬ cza wedlug wzoru 2, w którym OBx oznacza rze¬ czywiste zapotrzebowanie tlenu w miejscu x na 1 mb dlugosci zbiornika w kilopondach na metr i na godzine kp/m.h, SB — srednia zawartosc osa¬ du lub teoretyczne zapotrzebowanie tlenu wedlug analiz laboratoryjnych, w odniesieniu do ilosci prze¬ tlaczanych stalych substancji osadowych i w cza¬ sie, w kilopondach na kilogram na dobe (kp/kg doba), czo — stezenie doplywu zanieczyszczen orga¬ nicznych, wyrazone w wartosciach teoretycznego zapotrzebowania tlenu wedlug analiz laboratoryj¬ nych dla przerobienia okreslonej ilosci scieków w kilopondach na metr szescienny (kp/m3).Doprowadzanie scieków i tlenu powietrza wzdluz zbiornika napowietrzania w ilosciach zmieniajacych sie w sposób ciagly nastrecza na ogól w wykona¬ niu praktycznym znaczne trudnosci. Z tego wzgle¬ du wedlug szczególnej postaci wykonania wyna¬ lazku przewiduje sie doprowadzenie mieszaniny osadu i scieków w ilosciach zmieniajacych sie w sposób nieciagly wzdluz kierunku przeplywu.Moze byc to dokonane w ten sposób, ze dlugosc zbiornika zostaje podzielona na pewna liczbe jed¬ nakowych odcinków, w których doprowadzanie scieków i tlenu jest stale, jednak inne w kazdym odcinku. Rozklad doprowadzania scieków jak rów¬ niez doprowadzania tlenu ilustruje nizej podana tablica, w której cyfry od 1 do 10 oznaczaja po¬ dzial zbiornika na dziesiec odcinków.Tablica Rozdzielanie doprowadzania scieków i zapotrzebowanie na tlen dla calej dlugosci zbiornika przy 33%, 50% i 100% osadu powrotnego Doplyw scieków (ilosc) w m3/h Qz Osad powrotny (ilosc) w m3/h Qr Doplyw scieków i zapotrzebowanie na tlen w % przypadajace na jedna dziesiata czesc dlugosci zbiornika 6 8 dziesiate czesci dlugosci zbiornika 10 100 100 100 14,0 17,1 19,4 12,5 13,5 13,7 11,3 11,6 1149 10,5 10,3 9,7 9,8 9,3 8,95 9,2 8,6 8,25 8,7 8,15 7,6 8,3 7,55 7,15 7,95 7,2 6,75 7,65 6,8 6,4 Sposób wedlug wynalazku korzystnie wykonuje sie w zbiorniku napowietrzania, w którym przy¬ najmniej jedno koryto sciekowe jest umieszczone nieco powyzej poziomu cieczy i za pomoca nastaw¬ nej co do wysokosci rury przelewowej polaczone ze zbiornikiem. Taki zbiornik napowietrzania ma te zalete, ze przez nastawianie poziomu rury, do¬ prowadzanie scieków moze byc dokladnie wyregu¬ lowane równiez wtedy, gdy zbiornik jest nachylo¬ ny w pewnym kierunku. Nachylenie zbiornika na¬ powietrzania jest mozliwe zwlaszcza wówczas, gdy 10 zbiornik jest ustawiony w terenie igpodstawie fun¬ damentowej miernej jakosci.Wynalazek jest objasniony w dalszym ciagu opi¬ su na przykladzie wykonania przedstawionym na rysunku, przy czym fig. 1 przedstawia szkic sche¬ matyczny urzadzenia do wykonywania sposobu wedlug wynalazku, fig. 2 przedstawia wykres roz¬ kladu doprowadzania scieków w zaleznosci od miej¬ sca doprowadzania przy róznych procentowych ilos¬ ciach osadu powrotnego, przy czym jednoczesnie przedstawia rozklad doprowadzania tlenu w za-61219 5 leznosci od miejsca doprowadzania, fig. 3 przed¬ stawia widok z góry zbiornika napowietrzania we¬ dlug wynalazku, fig. 4 — przekrój zbiornika na¬ powietrzania wzdluz linii 4 — 4 wedlug fig. 3, fig. 5 — powiekszony szczegól z fig. 4, fig. 6 — przekrój szczególu zbiornika napowietrzania wedlug fig. 3 — 5, fig. 7 — czesciowe przekroje innego szczególu zbiornika napowietrzania wedlug fig. 3 — 6 i fig. 8 przedstawia widok innego szczególu zbiornika na¬ powietrzania wedlug fig. 3 — 7.Wedlug fig. 1 do zbiornika napowietrzania wpro¬ wadza sie na stronach podluznych scieki i tlen, natomiast doprowadzanie osadu biologicznie czyn¬ nego odbywa sie na stronie waskiej, a na wprost niej odprowadza sie mieszanine osadu i scieków do zbiornika napowietrzania. Mieszanina osadu i scieków moze byc rozdzielona w nastepnym zbiorniku klarowania a mianowicie na czesc od¬ plywowa, skladajaca sie w zasadzie z czystej wo¬ dy, na osad powrotny i na osad nadmiarowy, któ¬ ry ma taki sam sklad jak osad powrotny. Osad powrotny jest przetlaczany za pomoca pompy.Fig. 2 przedstawia w sposób graficzny^ dopro¬ wadzenie scieków jako stosunek qz x do qz w za¬ leznosci od miejsca doplywu wzdluz zbiornika (ca¬ la dlugosc zbiornika oznaczona jest litera 1), a mia¬ nowicie w zaleznosci od dodanych ilosci osadu powrotnego. Linia ciagla dotyczy tego przypadku, gdy do dodanych do zbiornika scieków dodaje sie 33% osadu powrotnego.Linia kreskowana dotyczy przypadku, w którym dodaje sie 50% osadu powrotnego, a linia kropko¬ wana oznacza dodanie 100% osadu powrotnego, to znaczy równe ilosci scieków i osadu powrotnego.Linia ciagla, prosta z oznaczeniem 1 sluzy wylacz¬ nie jako linia orientacyjna.Wedlug fig. 2 natezenie doplywu scieków jest mniejsze w kierunku przeplywu na tylnym kon¬ cu zbiornika napowietrzania niz na przednim kon¬ cu zbiornika. Oprócz tego na fig. 2 widac, ze na¬ tezenie doplywu scieków na przednim koncu zbior¬ nika napowietrzania maleje w kierunku przeply¬ wu w znaczniejszym stopniu niz na tylnym koncu zbiornika napowietrzania. To samo mozna powie¬ dziec o doplywie tlenu do zbiornika napowietrza¬ nia. Wreszcie na wykresie wedlug fig. 2 widac, ze w przypadku wysokiej procentowej zawartosci scie¬ ków w mieszaninie osadu i scieków zmiana nate¬ zenia doprowadzanych scieków wzdluz zbiornika jest wieksza niz przy malej zawartosci procentowej.Wedlug fig. 3 na waskiej stronie zbiornika na¬ powietrzania 1 jest przylaczony przewód 2, dopro¬ wadzajacy osad powrotny do zbiornika. Miesza¬ nina osadu i scieków znajdujaca sie w zbiorniku 1 wyplywa przewodem 3 ze zbiornika na waskiej stronie przeciwleglej wylotowi przewodu 2.Na obu stronach podluznych zbiornika napo¬ wietrzania 1 znajduja sie na jego górnej krawedzi koryta 4 i 5, w których leza przewody powietrzne 6 i 7. Do kazdego przewodu powietrznego sa przy¬ laczone przewody odgalezione 8 z zaworami steru¬ jacymi 9.Przewody odgalezione 8 sa wpuszczone do zbior¬ nika napowietrzania 1 z góry i sa zakonczone u do- 6 lu w rurach rozdzielczych 10 rozmieszczonych wzdluz zbiornika.Pewna liczba rozdzielaczy powietrznych 13 jest polaczona z rurami rozdzielczymi 10 i przebiega w poblizu dna zbiornika napowietrzania 1 w kie¬ runku jego srodka. Rozdzielaczami powietrza mo¬ ga byc np. rury z materialu spiekanego albo rury o drobnych otworkach.W obszarze srodkowym wzdluz zbiornika napo¬ wietrzania przebiega w zasadzie ponad zwier¬ ciadlem cieczy koryto doplywowe scieków 14, do" którego prowadzi przewód sciekowy 15. Rury prze¬ lewowe 16 stanowia polaczenie miedzy korytem do¬ plywowym scieków 14 i zbiornikiem napowietrza¬ nia 1.Pewne czesci skladowe zbiornika napowietrzania wedlug fig. 3, istotne ze wzgledu na wynalazek, sa przedstawione oddzielnie. Szczególy sa uwidocz¬ nione wyraznie na fig. 4 — 8. Na tych rysunkach jednakowe czesci maja te same oznaczenia.Na fig. 4 uwidocznione w szczególnosci, ze ko¬ ryto doplywowe scieków 14 lezy na podporach 17, które nie przeszkadzaja odplywaniu scieków przez rury przelewowe 16 do zbiornika 1. Jednoczesnie jest widoczne wzniesienie rozdzielaczy powietrz¬ nych 13 tuz nad dnem zbiornika napowietrzania 1 i jest oczywiste, ze wdmuchiwanie powietrza do mieszaniny osadu scieków przy pomocy rozdzie¬ laczy powietrznych 13 powoduje obieg tej miesza¬ niny w kierunku strzalek zaznaczonych Nia fig. 4.Rury przelewowe 16 sa wpuszczone wedlug fig. 5 do otwartych w dól otworów 18 koryta doplywo¬ wego scieków 14 i sa uszczelnione wzgledem scia¬ nek otworów za pomoca pierscieni uszczelniaja¬ cych 19, które jednoczesnie utrzymuja rury sila tarcia.Scianki wewnetrzne tulei 20 o ksztalcie poka¬ zanym na fig. 6 stanowia scianki otworów 18. Tu¬ leje 20 sa wbetonowane od dna koryta odplywo¬ wego scieków 14. W stanie zmontowanym w row¬ kach pierscieniowych 21 leza pierscienie uszczel¬ niajace 19.Wedlug fig. 7 rury przelewowe 16 w górnym obszarze powloki posiadaja otwory 24, które ko¬ rzystnie maja ksztalt powstajacy przez wyciecie czesci powloki rurowej.W stanie przygotowanym do ruchu tuleje 25 obej¬ muja rury przelewowe 16, przy czym tuleje maja ksztalt przedstawiony na fig. 8, a ich srednice zewnetrzne sa mniejsze niz srednice wewnetrzne rur przelewowych 16. Tuleje 25 sa, wpuszczone luz¬ no do rur przelewowych 16, a w samym polozeniu sa utrzymywane tylko za pomoca swobodnych kon¬ ców palaków pretowych 27 opierajacych sie na górnych krawedziach rur przelewowych 16. Pa- laki pretowe 27 sa wpuszczone przez otwory 28 do górnych obszarów tulei 25 i sluza jako uchwyty do obracania tulei 25 w rurach przelewowych 16. Przez przestawienie tulei 25 w rurach przelewowych 16 mozna doprowadzic otwory 24 i 26 do mniej lub wiecej dokladnego pokrywania sie, tak iz mozna regulowac przelew scieków przez rury 16 do zbior¬ nika napowietrzania.Inna mozliwosc regulowania natezenia doplywu scieków przez rury 16 polega na tym, ze rury sa 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6061219 wyciagane w góre mniej lub wiecej z otworów 18 w góre. Nawet jezeli caly zbiornik napowietrza¬ nia 1 jest nachylony w jednym kierunku, to moz¬ na jednak w najszerszym zakresie dokladnie wy¬ regulowac natezenie doplywu scieków przez proste 5 manipulowanie tulejami 25 i rurami przelewowy¬ mi 16, np. przez dopasowanie rur przelewowych 16 do odpowiedniego wzglednego poziomu cieczy.Podobnie jak do uregulowania doplywu tlenu wzdluz zbiornika napowietrzania 1 liczba polozo- 10 nych obok siebie rozdzielaczy powietrznych ma¬ leje od strony zbiornika z wylotem przewodu 2 dla osadu powrotnego do strony z wylotem przewo¬ du 3 dla mieszaniny osadu i scieków, moze jed¬ nak równiez zmniejszac sie liczba lezacych obok 15 siebie rur przelewowych 16 w korycie doplywo¬ wym scieków 14, dzieki czemu uzyskuje sie taki rozklad scieków jak przedstawiono na fig. 2 ry¬ sunku. 20 PL PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób biologicznego oczyszczania scieków za 25 pomoca osadu biologicznie czynnego, do którego wzdluz kierunku przeplywu doprowadza sie na okreslonym odcinku tlen, w szczególnosci tlen po¬ wietrza, oraz oczyszczone scieki, znamienny tym, ze w zbiorniku napowietrzania w kierunku prze- 30 plywu mieszaniny osadu i scieków doprowadza sie scieki o malejacym natezeniu przeplywu korzyst¬ nie w ten sposób, ze natezenia doplywu scieków sa wszedzie w zasadzie proporcjonalne do sub¬ stancji stalych obecnych w mieszaninie osadu 35 i scieków w danym miejscu doprowadzania, przy czym doprowadzanie scieków odbywa sie stopniowo.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze doprowadzanie scieków reguluje sie tak, aby na¬ tezenie doplywu doprowadzanych scieków w kie- 40 runku przeplywu mieszaniny osadu i scieków zmniejszalo sie proporcjonalnie do zwiekszajacej sie ilosci scieków ogólem doprowadzanych do osa¬ du biologicznie czynnego.

3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze 45 doprowadzanie scieków reguluje sie tak, aby nate¬ zenie doplywu doprowadzanych scieków w kierun¬ ku przeplywu mieszaniny osadu i scieków zmniej¬ szalo sie wedlug wzoru 1, w którym Qz oznacza natezenie doplywu scieków, w m3/h, qr oznacza na- 50 tezenie przeplyw#u osadu powrotnego w m3/h, qz oznacza srednie natezenie doplywu scieków na 1 mb dlugosci zbiornika i jednostke czasu w m3/m.h, qzx oznacza natezenie doplywu scieków w miejscu x zbiornika w m3/m.h, a 1 oznacza dlugosc zbiór- 55 nika w metrach. 8

4. Sposób wedlug zastrz. 1—3 znamienny tym, ze w kierunku przeplywu mieszaniny osadu i scie¬ ków doprowadza sie malejace natezenie doplywu tlenu najlepiej w ten sposób, ze natezenia doply¬ wu tlenu pozostaja w stosunku proporcjonalnym do natezenia przeplywu doprowadzanych scieków w danym miejscu doprowadzania.

5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze doprowadzanie tlenu reguluje sie tak aby nateze¬ nie przeplywu doprowadzanego tlenu pozostawalo w stosunku proporcjonalnym do ilosci substancji stalych obecnych w mieszaninie osadu i scieków w danym miejscu doprowadzania. 6. Sposób wedlug zastrz. 4 i 5, znamienny tym, ze tlen doprowadza sie stopniowo wzdluz kierun¬ ku przeplywu mieszaniny osadu i scieków, przy czym róznice natezen przeplywu na kolejnych stop¬ niach stale maleja i róznica ta jest tym wieksza, im wiecej scieków doprowadza sie ogólem do osa¬ du biologicznie czynnego. 7. Sposób wedlug zastrz. 4—6. znamienny tym, ze doprowadzanie tlenu reguluje sie tak, aby na¬ tezenie przeplywu tlenu doprowadzanego wzdluz kierunku przeplywu* mieszaniny osadu i scieków malalo wedlug wzoru 2, w którym OBx oznacza rzeczywiste zapotrzebowanie tlenu w miejscu x na 1 mb dlugosci zbiornika, w kp/m.h, SB oznacza srednia zawartosc osadu lub teoretyczne zapotrze¬ bowanie tlenu wedlug analiz laboratoryjnych w od¬ niesieniu do ilosci utrzymywanych w obiegu sub¬ stancji stalych osadu oraz czasu w kp/kg doba, Czo oznacza stezenie doplywu organicznych zanie¬ czyszczen, wyrazone w wielkosci teoretycznego za¬ potrzebowania, tlenu wedlug analiz laboratoryj¬ nych dla przerobienia okreslonej ilosci scieków, w kp/m3. 8. Urzadzenie do wykonywania sposobu wedlug zastrz. 1—7 znamienne tym, ze wzdluz zbiornika napowietrzania (1) jest umieszczone przynajmniej jedno koryto doplywowe scieków (14) nieco powy¬ zej zwierciadla cieczy, która jest polaczona ze zbiornikiem za pomoca rur (16) o nastawnym po¬ ziomie. 9. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym, ze rury (16) sa rozmieszczone równomiernie wzdluz koryta doplywowego scieków. 10. Urzadzenie wedlug zastrz. 8 i 9 znamienne tym, ze rury (16) w górnym obszarze scianki rury maja otwory (26), których czynny przeswit jest nastawny za pomoca ruchomych elementów za¬ mykajacych na przyklad tulei (25). 11. Urzadzenie wedlug zastrz. 8—10 znamienne tym, ze rury (16) sa umieszczone przesuwnie w od¬ powiednich otworach (18) w dnie koryta doplywo¬ wego scieków i uszczelnione wzgledem tych otwo¬ rów.KI. 85 c, 3/01 61219 MKP C 02 c, 1/02 Fig. 1 J i ) Qr -<§h— U2 Fig. 2 Fig. 3 4r— 8 9

6. .16 k f 14 fr^ 4~*. & 9 7KI. 85 c, 3/01 61219 MKP C 02 c, 1/02 Fig. 4 27 27 V rl m 26* *25 -26 -25 3 Fig. 8 Fig. 7KI. 85 c, 3/01 61219 MKP C 02 c, 1/02 *z x 2Q, / Qz \2 Qr Wt*-] WZC5R 1 + 1 OB = (— +1) - Qr VQr 2-1 y^F- (<-e-V 2 -Vtsb-°-3Sb2)] WZÓR 2 PL PL