Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 31.121975 KI. 85c, 3/02 MKPCO2cl/06 Twórcywynalazku: Józef Sobota, Krystyna Grabowska, f ! Krystyna Krynicka, Joachim Zubek Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Metalurgii Zelaza im. Stanislawa ,i Staszica, Gliwice (Polska) Wielofunkcyjne urzadzenie do uzdatniania wody i denitryfikacji scieków Przedmiotem wynalazku jest wielofunkcyjne urzadzenie do uzdatniania wody i denitryfikacji scieków rrfe- toda osadu czynnego, w którym wykorzystuje sie energie potencjalna mediów zasilajacych do hydroturbinowego napedu wirnika lopatkowego. Turbinowy naped wirnika pozwala na wbudowanie dzwonowego zamkniecia komory szybkiego mieszania ponizej lustra wody i tym samym na lepsze wykorzystanie powierzchni przekroju w strefie klarowania, co polepsza koncowy efekt oczyszczania wody a w przypadku oczyszczania scieków w wa¬ runkach anaerobowych nie dopuszcza do niepozadanego napowietrzania.W dotychczas stosowanych reaktorach cylindrycznych wymieszanie wody z odczynnikami nastepuje pod¬ czas ich grawitacyjnego przeplywu przez rure centralna. Takie rozwiazanie nie zapewnia dobrego wymieszania odczynników z woda i wykorzystania wlasnosci fizyko-chemicznych wytraconej w procesie oczyszczania wody zawiesiny.Innym rozwiazaniem sa reaktory wirowe, które wprawdzie wykorzystuja katalityczne wlasnosci osadu wytraconego w procesie oczyszczania, ale ich zastosowanie jest ograniczone niektórymi wlasnosciami fizyko-che¬ micznymi wody surowej. Woda na odplywie z takiego urzadzenia musi byc poddana filtracji, co dodatkowo wplywa na wzrost kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych. Bardziej doskonalym urzadzeniem do uzdatnia¬ nia wody sa reaktory wielofunkcyjne (akcelatory) wyposazone w mieszadla napedzane silnikiem elektrycznym dla uzyskania wymaganej turbulencji mieszaniny reakcyjnej i recyrkulacji wytraconego osadu w komorze reak¬ cyjnej. W urzadzeniach tych powierzchnia przekroju strefy klarowania zmniejszona jest przez wystepujace ele¬ menty konstrukcyjne komór wewnetrznych, co wplywa niekorzystnie na efekt koncowego oczyszczania.W dotychczasowych rozwiazaniach urzadzen do denitryfikacji stosowane sa komory otwarte, w których zainstalowane sa mieszadla wolnoobrotowe. Przy takim rozwiazaniu zachodzi niekorzystne dla tego procesu napowietrzanie mieszaniny reakcyjnej na granicy faz. Ponadto stosowanie mieszadel wolnoobrotowych wymaga dodatkowo odgazowania mieszaniny scieków z osadem czynnym.Urzadzenie wg wynalazku eliminuje niedogodnosci wystepujace w poprzednio opisanych urzadzeniach przez wykorzystanie energii potencjonalnej wody zasilajacej urzadzenie do hydronapedu silnika wywolujacego w komorze reakcyjnej wymagana turbulencje i recyrkulacje, wytraconego osadu oraz zwiekszenie strefy klaro-2 78 26? Wania przy niezmienionych gabarytach urzadzenia; Inna dodatnia cecha tego urzadzenia jest mozliwosc jego zastosowania do oczyszczania scieków osadem czynnym w warunkach anaerobowych metoda denitryfikacji.Rozwiazanie wedlug wynalazku schematycznie przedstawione na rysunku posiada zainstalowany w ko¬ morze 2 szybkiego mieszania akcelatora 1, hydroturbinowy naped 3 sprzezony z wirnikiem lopatkowym 4, oraz na pograniczu strefy klarowania i poduszki szlamowej dzwonowe zamkniecie 5 komory 2 szybkiego mieszania.Hydroturbinowy naped 3 wyposazony jest w wymienne dysze 6 ustawione pod wymaganym katem w pla¬ szczyznie poziomej i pionowej. Przekroje i katy nachylenia dysz 6 dobierane sa zaleznie od hydraulicznego obciazenia urzadzenia. Wirnik lopatkowy 4 umiejscowiony w cylindrycznej czesci komory 2 szybkiego mieszania posiada regulacje kata nachylenia lopatek 11 pozwalajaca uzyskac wymagana cyrkulacje przeplywajacego me¬ dium Przy chemicznym uzdatnianiu woda surowa pompa 7 pod odpowiednim cisnieniem tloczona jest do hydro- turbiny 3 doHd równoczesnie pompa 8 dozujaca doprowadzane sa wymagane odczynniki. Suma energii poten¬ cjalnej tloczonej wody surowej, odczynników i recyrkulowanego szlamu odkladanego w czesci stozkowej 9 przetwarzana jest w hydroturbinie na energie kinetyczna, która z kolei wykorzystana jest do napedu wirnika lopatkowego 4.W tych warunkach z dysz 6 hydroturbinowego napedu 3 ukierunkowany wyplyw wody wzmaga turbu¬ lencje w komorze 2 szybkiego mieszania. Zadaniem lopatkowego wirnika 4-poza wywolaniem turbulencji jest pionowy transport medium reakcyjnego w komorze 2 szybkiego mieszania. Nastepnie mieszanina reakcyjna pod zamknieciem dzwonowym 5 kierowana jest od dolu poprzez strefe osadu zawieszonego do strefy klarowania a stad oczyszczona juz woda odprowadzana jest przelewem 10 na zewnatrz urzadzenia. Szybko sedymentujaca zawiesina dostaje sie z powrotem do komory 2 szybkiego mieszania a jej nadmiar odprowadzonyjest z czesci stozkowej 9 na zewnatrz urzadzenia.Przy denitryfikacji scieki organicznie zanieczyszczone pompa 7 analogicznie jak wyzej tloczone sa do hydroturbiny 3, zas scjeki azotanowe pompa dozujaca 8. Przy niedomiarze ilosci scieków organicznie zanieczysz¬ czonych do ukladu wprowadzacie dodatkowo donatory wodoru. Produkty gazowe powstale w wyniku przebie¬ gu procesu denitryfikacji odprowadzone sa do atmosfery kominkiem odpowietrzajacym 12 spod zamkniecia dzwonowego 5. W tych warunkach eliminuje sie komory odgazowania zdenitryfikowanych scieków. Zasada dzialania urzadzenia przy oczyszczaniu scieków nie rózni sie od wyzej opisanej przy chemicznym uzdatnianiu wody.Zaleta urzadzenia wedlug wynalazku jest jego uniwersalnosc, gdyz moze znalezc zastosowanie do chemicz¬ nego uzdatniania wody i oczyszczania scieków metoda denitryfikacji. Eliminuje ono malo sprawny elektryczny naped wirnika a równoczesnie pozwala na pelne wykorzystanie nadmiaru cisnienia wody zasilajacej urzadzenie.Ponadto turbinowe rozwiazanie napedu wirnika pozwala na dzwonowe zamkniecie komory szybkiego mieszania ponizej lustra wody i tym samym na lepsze wykorzystanie gabarytów urzadzenia poprawiajac tym samym efekt koncowego oczyszczania. PL PL