RU2133228C1

RU2133228C1 - Plant for separate stabilization of sewage sludge

Info

Publication number: RU2133228C1
Application number: RU97118638A
Authority: RU
Inventors: М.И. Алексеев; В.Ф. Бабкин; И.В. Журавлева; В.Д. Журавлев
Original assignee: Воронежская государственная архитектурно-строительная академия
Priority date: 1997-11-12
Filing date: 1997-11-12
Publication date: 1999-07-20

Abstract

FIELD: plants for biological treatment of sewage waters. SUBSTANCE: plant has aerobic stabilizer 1 with pipeline 2 for sludge supply, spillway 3 and partition 4, methane tank 6 found inside stabilizer. Spillway 3 and partition 4 form mineralization chamber 7, biocoagulation chamber 8 with degassing system, and chamber 9 for thickening of stabilized sludge. Methane tank 6 is separated by partitions 11 and 12 into chamber of acid fermentation and chamber of alkali fermentation. Secured to partitions 12 by pairs with some clearance are additional walls forming bypass channels. Acid fermentation chamber has pipeline 19 for raw sludge supply. It is sound practice to place autoclave 20 with inlet pipe 21 for supply of steam and stabilized thickened mixture into its internal part and outlet pipe for discharge from autoclave of nutritious substrate to stabilizer 1, acid fermentation chamber and bypass valves. EFFECT: reduced capital and working costs and higher productivity. 5 cl, 5 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к технике обработке осадка и ила и может быть использовано на станциях биологической очистки городских и производственных сточных вод, а также животноводческих комплексов. The present invention relates to techniques for the treatment of sludge and sludge and can be used at biological treatment plants of urban and industrial wastewater, as well as livestock complexes.

Известна установка стабилизации осадков сточных вод, содержащая метантенк, аэробный стабилизатор и сгуститель стабилизированного осадка (см. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. /Справочник проектировщика. М.: Стройиздат, 1981, с. 324). A known installation of stabilization of sewage sludge containing a digester, an aerobic stabilizer and a stabilizer of stabilized sludge thickener (see Sewerage of populated places and industrial enterprises. / Designer Handbook. M: Stroyizdat, 1981, p. 324).

Недостатками установки являются относительно большие капитальные и эксплуатационные затраты, малая производительность и эффективность работы из-за низкой интенсивности процессов обработки осадка, что ограничивает ее применение. The disadvantages of the installation are relatively high capital and operating costs, low productivity and operational efficiency due to the low intensity of the sludge treatment processes, which limits its application.

Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков является установка для раздельной стабилизации осадка и ила сточных вод, содержащая аэробный стабилизатор прямоугольной формы с водосливом и перегородкой с нижним переливным окном, образующих камеры минерализации и биокоагуляции, а также камеру сгущения стабилизированного осадка, примыкающую к аэробному стабилизатору, внутри которого размещен прямоугольный метантенк, сообщенный переливным окном с камерой биокоагуляции, системы аэрации, перемешивания и нагрева сбраживаемого осадка, подачи сырого осадка и активного ила, отвода иловой воды и сгущенного стабилизированного осадка, а также дегазационный аэратор (см. авт. св. СССР N 1576498, кл. C 02 F 3/28, 1990) (прототип). The closest technical solution for the totality of features is the installation for separate stabilization of sludge and sewage sludge containing a rectangular aerobic stabilizer with a spillway and a partition with a lower overflow window, forming mineralization and bio-coagulation chambers, as well as a stabilized sediment thickening chamber adjacent to the aerobic stabilizer, inside of which there is a rectangular digester, connected by an overflow window with a bio-coagulation chamber, aeration, mixing and heating systems aemogo sludge feed raw sludge and activated sludge, removing the water and condensed sludge stabilized sludge and degas aerator (see. auth. binding. USSR N 1576498, cl. C 02 F 3/28, 1990) (prior art).

В известной установке интенсивнее идет процесс аэробной стабилизации за счет более высоких температур стабилизируемого ила, на подогрев которого используется тепло от метантенка. Однако аэробный стабилизатор в этой установке имеет сравнительно низкую производительность даже при высоких температурах обрабатываемого активного ила, так как поступающий в аэробный стабилизатор избыточный ил смешивается не со стабилизированным илом, а с илом, находящимся в стабилизаторе незначительное время. Поэтому процесс стабилизации избыточного ила в таком стабилизаторе протекает сравнительно долго, потому что пока не завершится окисление органических веществ, содержащихся в избыточном иле, не происходит самоминерализации ила. На первой стадии стабилизации ила мало содержится аэробных микроорганизмов "хищников", которые могли бы поедать часть микроорганизмов "жертв" и тем самым, минерализуя ил, обеспечивать наращивание в аэробном стабилизаторе аэробного ила, с большим количеством микроорганизмов "хищников". In the known installation, the process of aerobic stabilization is more intensive due to the higher temperatures of the stabilized sludge, for the heating of which heat from the digester is used. However, the aerobic stabilizer in this installation has a relatively low productivity even at high temperatures of the treated activated sludge, since the excess sludge entering the aerobic stabilizer is not mixed with stabilized sludge, but with sludge that has been in the stabilizer for a short time. Therefore, the process of stabilization of excess sludge in such a stabilizer takes a relatively long time, because until the oxidation of organic substances contained in the excess sludge is complete, self-mineralization of the sludge does not occur. At the first stage of sludge stabilization, there are fewer aerobic microorganisms of “predators” that could eat part of the microorganisms of “prey” and, thereby mineralizing the sludge, provide for building up aerobic sludge in the aerobic stabilizer, with a large number of microorganisms of “predators”.

Поэтому глубокая стабилизация ила в аэробном стабилизаторе требует значительных капитальных затрат на устройство сооружения и больших эксплуатационных затрат на подачу воздуха для аэрации ила. Therefore, the deep stabilization of sludge in an aerobic stabilizer requires significant capital costs for the construction device and high operating costs for air supply for aeration of sludge.

Обработка сырого осадка в едином объеме метантенков сопровождается одновременным кислым и щелочным брожением. Поэтому добиться оптимальных технологических параметров для кислой и щелочной фаз брожения осадка одновременно невозможно. В связи с этим метантенкт в установке работает с малой производительностью и низким эффектом распада органических веществ. Processing of crude sediment in a single volume of digesters is accompanied by simultaneous acidic and alkaline fermentation. Therefore, to achieve optimal technological parameters for the acidic and alkaline phases of sludge fermentation is simultaneously impossible. In this regard, the methantent in the installation works with low productivity and low decomposition effect of organic substances.

Кроме того, сгуститель стабилизированного осадка в известной установке обладает низкой эффективностью, что обусловлено конструктивными особенностями впуска в него осадков и отвода иловой воды. Наличие в сгустителе погружной доски после переливных окон создает направленное движение осадка вниз, что вызывает взмучивание уплотненного осадка в приямках сгустителя. Отвод иловой воды с одной стороны сгустителя повышает нагрузку на водослив, что вызывает частичный вынос осадка. In addition, the thickener stabilized sludge in the known installation has low efficiency, which is due to the structural features of the inlet of sediment and drainage of sludge water. The presence of an immersion board in the thickener after overflow windows creates a directed movement of the sediment down, which causes the condensed sediment to agitate in the pits of the thickener. The removal of sludge water from one side of the thickener increases the load on the spillway, which causes a partial removal of sediment.

Отсутствие средств регулирования изменения направления подъема пузырьков воздуха из аэратора в камере аэрации и дегазации не обеспечивает достаточной равномерности распределения восходящих пузырьков воздуха по сечению камеры, что не обеспечивает требуемую интенсивность окислительных процессов и дегазации. The lack of means to control the change in the direction of rise of air bubbles from the aerator in the aeration and degassing chamber does not provide sufficient uniformity in the distribution of ascending air bubbles over the chamber cross section, which does not provide the required intensity of oxidation processes and degassing.

Отсутствие средств побуждения выхода осадка из бункера камеры сгущения затрудняет выгрузку осадка и приводит к прорыву иловой воды через выходное отверстие бункера. The lack of means to stimulate the exit of sludge from the hopper of the thickening chamber complicates the unloading of sludge and leads to breakthrough of sludge water through the outlet of the hopper.

Техническая задача изобретения состоит в интенсификации процессов аэробной и анаэробной стабилизации и снижении капитальных и эксплуатационных затрат, повышение производительности и качества стабилизированной смеси. The technical task of the invention is to intensify the processes of aerobic and anaerobic stabilization and reduce capital and operating costs, increasing the productivity and quality of the stabilized mixture.

Для достижения этого технического результата в установке раздельной стабилизации осадка и ила сточных вод, содержащей аэробный стабилизатор прямоугольной формы с водосливом и перегородкой с нижним переливным окном, образующих камеры минерализации и биокоагуляции, а также камеру сгущения стабилизированного осадка с бункером для сбора осадка, примыкающую к аэробному стабилизатору, внутри которого размещен прямоугольный метантенк, сообщенный переливным окном с камерой биокоагуляции, системы аэрации, перемешивания и нагрева сбраживаемого осадка, подачи сырого осадка и активного ила, отвода иловой воды и сгущенного стабилизированного осадка, а также дегазационный аэратор, предлагаются новшества. To achieve this technical result, in a separate stabilization plant for sludge and sewage sludge containing a rectangular aerobic stabilizer with a spillway and a partition with a lower overflow window, forming mineralization and bio-coagulation chambers, as well as a stabilized sludge thickening chamber with a sediment collector adjacent to the aerobic to the stabilizer, inside which a rectangular digester is placed, connected by an overflow window with a bio-coagulation chamber, the aeration, mixing and heating systems are fermented th sludge feed raw sludge and activated sludge, removing the water and condensed sludge stabilized sludge and degas aerator discount innovation.

Отличительными признаками предлагаемой установки раздельной стабилизации осадка и ила сточных вод от указанной выше известной, наиболее близкой к ней, является то, что она снабжена установленной в плоскости метантенка поперечной перегородкой с нижним перепускным окном, разделяющей эту плоскость на емкость кислого и щелочного сбраживания, а также установленными попарно в емкости щелочного сбраживания раздельными перегородками, образующими совместно с корпусом этой емкости секции щелочного брожения, сообщенные между собой посредством перепускных каналов в виде зазоров, образованных в каждой паре разделительных перегородок, одна из которых, обращенная в сторону емкости кислого брожения, жестко закреплена в корпусе с верхним краем, расположенным ниже уровня сбраживаемого осадка, при этом в верхней части обеих емкостей метантенка расположен трубопровод подачи питательного субстрата в камеру минерализации, емкость кислого сбраживания и перепускные каналы секций щелочного брожения, последняя из которых, сообщенная переливным окном с камерой биокоагуляции, выполнена с приямком для сбора стабилизированной смеси, сообщенным трубопроводами с нижними частями секций щелочного сбраживания, причем дегазационный аэратор размещен в камере биокоагуляции, а перегородка стабилизатора и стенка камеры сгущения стабилизированного осадка образуют между собой камеру фильтрации осадка во взвешенном слое, расширяющуюся к верхней части, при этом в камере минерализации установлен эрлифт, сообщающий зону водослива с зоной входа трубопровода для подачи активного ила в аэробный стабилизатор. Distinctive features of the proposed installation for separate stabilization of sludge and sewage sludge from the above known, closest to it, is that it is equipped with a transverse partition installed in the plane of the digester with a lower bypass window dividing this plane into an acid and alkaline digestion tank, as well as separate partitions installed in pairs in the alkaline fermentation tank, forming, together with the casing of this tank, alkaline fermentation sections, interconnected by means m bypass channels in the form of gaps formed in each pair of dividing walls, one of which, facing the acid fermentation tank, is rigidly fixed in the casing with the upper edge located below the level of fermented sludge, while the feed pipe is located in the upper part of both tanks nutrient substrate into the mineralization chamber, acid fermentation tank and bypass channels of alkaline fermentation sections, the last of which, communicated by an overflow window with a bio-coagulation chamber, is made with a pit for collecting the stabilized mixture, connected by pipelines to the lower parts of the alkaline fermentation sections, the degassing aerator being placed in the biocoagulation chamber, and the stabilizer baffle and the wall of the stabilized sludge thickening chamber forming between themselves a sediment filtration chamber in the suspended layer, expanding towards the upper part, an airlift is installed in the mineralization chamber, which communicates the spillway zone with the zone of pipeline inlet for supplying activated sludge to the aerobic stabilizer.

Целесообразно, чтобы установка была снабжена установленным в емкости кислого сбраживания автоклавом, сообщенным своей входной частью с системой нагрева и бункером камеры сгущения стабилизированного осадка, а выходной - с трубопроводом подачи питательного субстрата, при этом камера фильтрации осадка во взвешенном слое снабжена полочным осадителем, установленным в верхней части этой камеры, а образующая ее стенка сгустителя выполнена в своей средней части с перепускным окном, над которым смонтирована направляющая пластина. It is advisable that the installation was equipped with an autoclave installed in the acidic fermentation tank, communicated by its inlet with the heating system and the hopper of the stabilized sediment thickening chamber, and the outlet with the feed substrate supply pipeline, while the sediment filtration chamber in the suspended layer is equipped with a shelf precipitator installed in the upper part of this chamber, and the thickener wall forming it is made in its middle part with a bypass window, over which a guide plate is mounted.

Предпочтительно, чтобы в камере биокоагуляции был установлен регулятор изменения направления подъема пузырьков воздуха дегазационного аэратора, выполненный в виде шарнирно закрепленных над аэратором поворотных пластин, а над выходным отверстием бункера камеры сгущения стабилизированного осадка установлен водонепроницаемый поддон, соединенный с вибратором. It is preferable that a regulator for changing the direction of rise of the air bubbles of the degassing aerator is installed in the biocoagulation chamber, made in the form of rotary plates pivotally mounted above the aerator, and a waterproof pallet connected to the vibrator is installed above the outlet of the stabilizer thickening chamber.

Техническая сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на
- фиг. 1 изображена схема заявляемой установки, вид сверху;
- фиг. 2 - вид установки сбоку, по А-А на фиг. 1;
- фиг. 3 - вид в разрезе, по Б-Б на фиг. 1;
- фиг. 4 - вид в разрезе, по В-В на фиг. 1;
- фиг. 5 - вид в разрезе по Г-Г на фиг. 1.The technical essence of the invention is illustrated by graphic materials, where
- FIG. 1 shows a diagram of the inventive installation, top view;
- FIG. 2 is a side view of the installation, along AA in FIG. 1;
- FIG. 3 is a sectional view, along BB in FIG. 1;
- FIG. 4 is a sectional view, taken along BB in FIG. 1;
- FIG. 5 is a sectional view along G-D in FIG. 1.

Установка содержит аэробный стабилизатор 1 прямоугольной формы с трубопроводом 2 для подачи ила, водосливом 3 и перегородкой 4 с нижним переливом окном 5, размещенным внутри аэробного стабилизатора 1 прямоугольный метантенк 6. Водослив 3 и перегородка 4 образуют камеру 7 минерализации и камеру 8 биокоагуляции с дегазацией; к стабилизатору 1 примыкает камера 9 сгущения стабилизированного осадка. В камере 7 установлен аэратор 10. В полости прямоугольного метантенка 6 установлена поперечная перегородка 11 и разделительные перегородки 12. Поперечная перегородка 11 одной своей поверхностью образует в полости метантенка 6 емкость кислого сбраживания 13. В поперечной перегородке 11 выполнено перепускное окно 14. Другой своей поверхностью перегородка 11 образует в плоскости метантенка 6 емкость щелочного сбраживания 15, сообщенную с емкостью кислого сбраживания посредством перепускного окна 14. В емкости щелочного сбраживания 15 размещены разделительные перегородки 12, образующие совместно с корпусом этой емкости секции щелочного брожения. Разделительные перегородки 12 жестко закреплены в корпусе метантенка 6 с верхним краем, расположенным ниже уровня сбраживаемого осадка. Попарно к каждой перегородке 12 с зазором относительно нее установлены перегородки 16 с образованием между перегородками 12 и 16 перепускных каналов 17. Перегородки 16 установлены с зазором относительно днища емкости 15, а своим верхним краем - выше уровня сбраживаемого осадка. The installation contains a rectangular aerobic stabilizer 1 with a sludge supply pipe 2, a spillway 3 and a partition 4 with a bottom overflow window 5, a rectangular digester 6 inside the aerobic stabilizer 1. The spillway 3 and the partition 4 form a mineralization chamber 7 and a bio-coagulation chamber 8 with degassing; to the stabilizer 1 adjoins the chamber 9 thickening stabilized sediment. An aerator 10 is installed in the chamber 7. A transverse partition 11 and dividing partitions 12 are installed in the cavity of the rectangular digester 6. The transverse partition 11 forms an acid fermentation tank 13 in the cavity of the digester 6. In the transverse partition 11, a bypass window 14. A partition is made with its other surface 11 forms in the plane a digester 6 an alkaline fermentation tank 15 in communication with an acidic fermentation tank via a bypass window 14. In the alkaline fermentation tank 15 there are placed -inflammatory partition wall 12 forming together with the body of the container alkali fermentation section. The dividing walls 12 are rigidly fixed in the body of the digester 6 with an upper edge located below the level of fermented sediment. In pairs, for each partition 12 with a gap relative to it, partitions 16 are installed with the formation of bypass channels 17 between the partitions 12 and 16. Partitions 16 are installed with a gap relative to the bottom of the tank 15, and their upper edge is higher than the level of fermented sludge.

Камера 13 кислого сбраживания снабжена трубопроводом 19 подачи сырого осадка. The acid digestion chamber 13 is provided with a raw sludge supply conduit 19.

Целесообразно, чтобы внутри камеры 13 кислого сбраживания был размещен автоклав 20, нижняя часть которого снабжена патрубком 21 для подачи пара и стабилизированной уплотненной смеси ила и осадка, а верхняя - трубопроводом 22 для подачи питательного субстрата в аэробный стабилизатор 1, камеру 13 кислого брожения и перепускные каналы 17 секций щелочного брожения. It is advisable that an autoclave 20 is placed inside the acid digestion chamber 13, the lower part of which is equipped with a nozzle 21 for supplying steam and a stabilized compacted mixture of sludge and sediment, and the upper one with a pipe 22 for supplying a nutrient substrate to the aerobic stabilizer 1, acid fermentation chamber 13 and bypass channels 17 sections of alkaline fermentation.

Камера 9 сгущения стабилизированного осадка 23 выполнена с перепускным окном 24, снабженным направляющей пластиной 25. Стенка 23 совместно с перегородкой 4 аэробного стабилизатора образует камеру 26 фильтрации осадка во взвешенном слое. Камера 26 выполнена с расширяющейся вверх нижней частью. В верхней части камеры 26 размещен лоток 27 для сбора иловой воды. Предпочтительно, чтобы верхняя часть камеры 26 была снабжена полочным осадителем 28. The stabilized sediment thickening chamber 9 is made with a bypass window 24 provided with a guide plate 25. The wall 23 together with the aerobic stabilizer baffle 4 forms a sediment filtration chamber 26 in the suspended layer. The camera 26 is made with expanding upward lower part. In the upper part of the chamber 26 is placed a tray 27 for collecting sludge water. Preferably, the upper part of the chamber 26 was provided with a shelf precipitator 28.

В нижней части камеры 8, биокоагуляции размещен аэратор 29, снабженный регулятором изменения направления подъема пузырьков воздуха в виде пластин 30, установленных с возможностью поворота относительно горизонтальной оси, параллельной стенкам камеры 8. Благодаря этому камера 8 биокоагуляции дополнительно выполняет функцию дегазации. An aerator 29 is located in the lower part of the bio-coagulation chamber 8, equipped with a regulator for changing the direction of rise of air bubbles in the form of plates 30 mounted for rotation relative to a horizontal axis parallel to the walls of the chamber 8. Due to this, the bio-coagulation chamber 8 additionally performs a degassing function.

Последняя секция 15 щелочного сбраживания выполнена с выпускным окном 31. В верхней части камеры сгущения стабилизированного осадка установлен лоток для отвода иловой воды. Лотки 27 и 32 снабжены трубопроводом 33 для отвода иловой воды. The last section 15 of alkaline digestion is made with an outlet window 31. In the upper part of the thickening chamber of the stabilized sludge, a tray for sludge drainage is installed. Trays 27 and 32 are provided with a pipe 33 for drainage of silt water.

Нижняя часть камеры 13 кислого сбраживания и камер 15 щелочного сбраживания снабжены перфорированными коллекторами 34 для подачи пара. Коллекторы 34 соединены с трубопроводом 35 для подачи пара через эжекторы 36 и 37. The lower part of the acid digestion chamber 13 and alkaline digestion chambers 15 are provided with perforated collectors 34 for supplying steam. The collectors 34 are connected to a pipe 35 for supplying steam through the ejectors 36 and 37.

К эжектору 36 подсоединен трубопровод 38 подачи биогаза из верхней части камеры 13, а к эжектору 37 - трубопровод 39 подачи биогаза из верхней части камер 15. A biogas supply pipe 38 from the upper part of the chamber 13 is connected to the ejector 36, and a biogas supply pipe 39 from the upper part of the chambers 15 is connected to the ejector 37.

Автоклав через патрубок 21 соединен с трубопроводом 40 подачи стабилизированной смеси уплотненного осадка и пара через эжектор 41, соединенный с трубопроводом 35 подачи пара и трубопроводом 42 подачи стабилизированной смеси. An autoclave through a pipe 21 is connected to a pipe 40 for supplying a stabilized mixture of compacted sediment and steam through an ejector 41 connected to a pipe 35 for supplying steam and a pipe 42 for supplying a stabilized mixture.

Камеры 15 снабжены перфорированными трубопроводами 43 для подачи стабилизированной смеси из приямка последней камеры 15 и пара через эжектор 44, соединенный с трубопроводом 35 подачи пара и трубопроводом 45. The chambers 15 are provided with perforated pipes 43 for supplying a stabilized mixture from the pit of the last chamber 15 and steam through an ejector 44 connected to the steam supply pipe 35 and the pipe 45.

Аэраторы 10 и 29 соединены с коллектором 46 подачи сжатого воздуха. Aerators 10 and 29 are connected to a manifold 46 for supplying compressed air.

Камера 7 минерализации снабжена эрлифтом 47, входная часть которого размещена перед переливной стенкой 3, а выходная посредством трубопровода 48 соединена с зоной входа трубопровода 2 подачи ила в аэробной стабилизатор. The mineralization chamber 7 is equipped with an airlift 47, the inlet of which is located in front of the overflow wall 3, and the outlet is connected via the pipe 48 to the zone of entry of the sludge supply pipe 2 into the aerobic stabilizer.

Нижняя часть камеры 9 снабжена бункером 49 для сбора и отвода стабилизированной уплотненной смеси ила и осадка. Днище бункера снабжено под выходным отверстием водонепроницаемым подвижным в вертикальном направлении поддоном 50, соединенным с вибратором 51. Над поддоном 50 размещен трубопровод 52 для отвода смеси. The lower part of the chamber 9 is equipped with a hopper 49 for collecting and discharging a stabilized compacted mixture of sludge and sludge. The bottom of the hopper is provided under the outlet with a waterproof, vertically movable pallet 50 connected to a vibrator 51. Above the pallet 50 is placed a pipe 52 for discharging the mixture.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Сырой осадок по трубопроводу 19 и активный ил по трубопроводу 2 подаются соответственно в камеру 13 кислого сбраживания метантенка и в камеру 7 минерализации аэробного стабилизатора. Для поддержания процесса брожения в оптимальном режиме в камеру 13 по трубопроводу 35 через эжектор 36, в перфорированный коллектор 34 подается теплоноситель (пар) и осуществляется перемешивание сбраживаемой массы выделяющимся газом. Газ для перемешивания отбирается из трубопровода 38 и нагнетается эжектором 36. Crude sludge through the pipeline 19 and activated sludge through the pipeline 2 are respectively supplied to the acid digestion chamber 13 of the digester and to the mineralization chamber 7 of the aerobic stabilizer. To maintain the fermentation process in optimal mode, the chamber 13 through the pipeline 35 through the ejector 36, the coolant (steam) is supplied to the perforated collector 34 and the fermented mass is mixed with the released gas. Gas for mixing is taken from the pipe 38 and injected by the ejector 36.

После кислого сбраживания осадок через перепускное окно 14 направляется в камеру 15 щелочного сбраживания, где поднимается вверх и через перепускной канал 17 снова опускается вниз с одновременным интенсивным перемешиванием. Далее осадок выходит через окно 18 во вторую камеру 15 щелочного сбраживания, затем снова по каналу 17 опускается вниз и т.д. до выхода в последнюю камеру 15. After acidic fermentation, the sludge through the bypass window 14 is sent to the alkaline fermentation chamber 15, where it rises up and again goes down through the bypass channel 17 with simultaneous intensive mixing. Next, the sediment leaves through the window 18 into the second alkaline digestion chamber 15, then again down the channel 17, etc. before going to the last chamber 15.

В камеру 15 по трубопроводу 35 через эжектор 37, перфорированный коллектор 34 так же подается пар и осуществляется перемешивание сбраживаемой массы выделяющимся газом. Газ для перемешивания отбирается из трубопровода 39 из верхней части камер 15 и нагнетается эжектором 37. In the chamber 15 through the pipeline 35 through the ejector 37, the perforated manifold 34 also provides steam and mixing of the fermented mass by the released gas. Gas for mixing is taken from the pipeline 39 from the upper part of the chambers 15 and is pumped by the ejector 37.

В результате действия кислото- и метанообразующих бактерий сырой осадок в метантенке превращается в анаэробно стабилизированный осадок. В камере 7 минерализации в присутствии растворенного кислорода, требуемая концентрация которого с минерализуемой массой активного ила поддерживается системой 10 аэрации, осуществляется биохимическое окисление внутриклеточного субстрата микроорганизмов активного ила. Подогрев минерализуемой массы за счет теплопотерь метантенка 6 через его общую смежную стенку с аэробным стабилизатором 1 способствует повышенной скорости биохимического окисления активного ила в камере 7 минерализации аэробного стабилизатора 1 и превращению его в аэробно стабилизированный ил. As a result of the action of acid- and methane-forming bacteria, the crude sediment in the digester turns into an anaerobically stabilized sediment. In the chamber 7 of mineralization in the presence of dissolved oxygen, the required concentration of which with the mineralized mass of activated sludge is supported by the aeration system 10, biochemical oxidation of the intracellular substrate of microorganisms of activated sludge is carried out. Heating the mineralized mass due to heat loss of the digester 6 through its common adjacent wall with an aerobic stabilizer 1 contributes to an increased rate of biochemical oxidation of activated sludge in the mineralization chamber 7 of aerobic stabilizer 1 and its conversion to aerobically stabilized sludge.

Для дальнейшей активизации биохимических процессов при обработке осадка в камере 15 щелочного сбраживания обеспечивается подача осадка из бункера последней камеры 15 через трубопровод 45 и перфорированные трубы 43. При этом через трубопровод 35 и эжектор 44 одновременно нагнетается пар, который интенсивно перемешивается с осадком и обеспечивается повышение активности смеси, что способствует интенсификации биохимических процессов при обработке осадка в камерах 15. To further intensify biochemical processes during the processing of sludge in the alkaline digestion chamber 15, sludge is fed from the hopper of the last chamber 15 through a pipe 45 and perforated pipes 43. In this case, steam is pumped through the pipe 35 and the ejector 44, which is intensively mixed with the sludge and provides increased activity mixtures, which contributes to the intensification of biochemical processes during the processing of sediment in chambers 15.

Из последней камеры 15 через переливное окно 31 анаэробно стабилизированный осадок поступает в камеру 8 биокоагуляции и дегазации, где смешивается с аэробно стабилизированным илом, поступающим туда из камеры 7 минерализации через водослив 3. From the last chamber 15, through an overflow window 31, an anaerobically stabilized sediment enters the biocoagulation and degassing chamber 8, where it is mixed with aerobically stabilized sludge, which enters there from the mineralization chamber 7 through weir 3.

Снабжение камеры 7 минерализации эрлифтом 47 позволяет рециркулировать минерализованный ил из конца камеры перед переливной стенкой 3 в начало этой камеры, вместе с подачей ила в аэробный стабилизатор, что увеличивает интенсивность биохимического процесса при минерализации ила. The supply of the mineralization chamber 7 with airlift 47 allows the mineralized sludge to be recycled from the end of the chamber in front of the overflow wall 3 to the beginning of this chamber, together with the supply of sludge to the aerobic stabilizer, which increases the intensity of the biochemical process during the mineralization of sludge.

Аэрирование системой 29 аэрации, образующейся в камере 8 биокоагуляции, смеси способствует протеканию здесь за счет высокой сорбционной активности аэробного стабилизированного ила процесса биокоагуляции мелкодисперсной взвеси. При этом в камере 8 аэрацией подавляется процесс образования газов брожения в массе анаэробного стабилизированного осадка, так как кислород угнетающе действует на метаболизм метанообразующих бактерий, продуцирующих газы брожения. Aeration by the aeration system 29 formed in the bio-coagulation chamber 8, the mixture promotes the flow of fine-suspended suspension bio-coagulation process due to the high sorption activity of the aerobic stabilized sludge. Moreover, in the chamber 8, aeration suppresses the formation of fermentation gases in the mass of a stabilized anaerobic sediment, since oxygen inhibits the metabolism of methane-forming bacteria producing fermentation gases.

Из камеры 8 стабилизированный, прошедший стадию биокоагуляции, осадок через окно 5 перегородки 4 поступает в дополнительную камеру 26, где проходит слой взвешенного осадка и дополнительно коагулируется в нем. Избыток взвешенного осадка через окно 24 направляется в камеру 9, где уплотненный и обезвоженный осадок собирается в бункере 49. Иловая вода собирается в лотках 27 и 28 и по трубопроводу 33 отводится из установки. From the chamber 8, the stabilized, having passed the stage of biocoagulation, sediment through the window 5 of the partition 4 enters the additional chamber 26, where the layer of suspended sediment passes and is additionally coagulated in it. The excess suspended sediment through the window 24 is sent to the chamber 9, where the compacted and dehydrated sludge is collected in the hopper 49. Silt water is collected in the trays 27 and 28 and is discharged from the installation through the pipe 33.

При установке поддона 50 в бункер 49, соединенного с вибратором 51 в момент работы вибратора поддон испытывает колебательные движения и разрушает "свод" осадка, разжижает его, вследствие чего повышается текучесть осадка, который через зазор между кромками поддона и стенкой бункера 49 через сливное окно в бункере удаляется из последнего. Этим обеспечивается кроме того, предотвращение прорыва иловой воды через осадок в сливное окно бункера и повторное разжижение осадка. When installing the pallet 50 in the hopper 49, connected to the vibrator 51 at the time of operation of the vibrator, the pallet experiences oscillatory movements and destroys the "arch" of sediment, dilutes it, thereby increasing the fluidity of the sediment, which through the gap between the edges of the pallet and the wall of the hopper 49 through the drain window The bunker is removed from the last. This ensures, in addition, the prevention of breakthrough of sludge water through the sludge into the drain window of the hopper and re-liquefaction of the sludge.

При установке полочного осадителя 28 обеспечивается дополнительное улавливание осадка и его возвращение в зону взвешенного осадка. When installing shelf precipitator 28 provides additional trapping of sediment and its return to the zone of suspended sediment.

При размещении автоклава 20 в камере 13 кислого сбраживания, подачи в него пара и стабилизированного осадка осуществляется через патрубок 21, трубопроводы 40, 42. При этом стабилизированный осадок подсасывается эжектором 41, перемешивается и нагнетается им в автоклав. За счет паров продукт нагревается до температуры более 100^oC при давлении выше атмосферного. Наличие в автоклаве температуры среды более 100^oC и давления выше атмосферного позволяет довести в нем процесс до образования пара внутриклеточного вещества.When placing the autoclave 20 in the acid fermentation chamber 13, steam and stabilized sludge are introduced into it through the pipe 21, pipelines 40, 42. In this case, the stabilized sludge is sucked into the ejector 41, mixed and pumped into the autoclave. Due to the vapor, the product is heated to a temperature of more than 100 ^o C at a pressure above atmospheric. The presence in the autoclave of a temperature of more than 100 ^o C and pressure above atmospheric allows to bring the process to the formation of a vapor of intracellular matter in it.

За счет паровзрывного и термического эффектов наступает быстрое разрушение оболочек и клеток анаэробных микроорганизмов с получением биологически активного вещества в виде стимулирующего продукта для процесса сбраживания органических отходов. Полученные в автоклаве биологически активные вещества при избыточном давлении поступают по трубопроводу 22 в камеру 13 кислого сбраживания, камеру 7 и перепускные каналы 17 камер 15 щелочного сбраживания. В каналах 17 из-за ограниченного объема и турбулентности потока происходит интенсивное перемешивание с осадком, что повышает биохимический процесс сбраживания. Due to the vapor-explosive and thermal effects, the destruction of the membranes and cells of anaerobic microorganisms occurs rapidly, resulting in a biologically active substance in the form of a stimulating product for the process of fermentation of organic waste. The biologically active substances obtained in the autoclave at an overpressure flow through a pipe 22 into an acid digestion chamber 13, a chamber 7 and bypass channels 17 of alkaline digestion chambers 15. In channels 17, due to the limited volume and turbulence of the flow, intensive mixing with the sediment occurs, which increases the biochemical process of fermentation.

При этом теплопотери автоклава используются для нагрева осадка камеры 13 кислого сбраживания, что повышает биохимический процесс. When this heat loss of the autoclave is used to heat the sediment of the chamber 13 acidic fermentation, which increases the biochemical process.

Установка струенаправляющих пластин 30 в камере 8 дегазации обеспечивает оптимальные условия смешивания ила с осадком и отдувку биогаза воздухом за счет создания вращательной циркуляции двух встречных потоков. Изменение угла наклона пластин над аэраторами позволяет увеличить или уменьшить расстояние между пластинами и стенками камеры дегазации, что приводит к изменению скорости подъема водовоздушной смеси. С увеличением зазора между пластинами и стенкой камеры скорость подъема водовоздушной смеси будет меньше и ее энергия будет заметно убывать. С уменьшением зазора между пластинами и стенками камеры скорость подъема водовоздушной смеси увеличивается и затухание энергии потока будет протекать дольше, поэтому круг вращения ила и осадка возрастает, а вместе с этим повышается интенсивность смешивания ила с осадком и удаление из смеси биогаза. Удаление биогаза из смеси создает более благоприятные условия для биокоагуляции. The installation of the guide plates 30 in the degassing chamber 8 provides optimal conditions for mixing sludge with sludge and blowing off the biogas with air by creating a rotational circulation of two counter flows. Changing the angle of inclination of the plates above the aerators allows you to increase or decrease the distance between the plates and the walls of the degassing chamber, which leads to a change in the rate of rise of the water-air mixture. With an increase in the gap between the plates and the chamber wall, the rate of rise of the water-air mixture will be less and its energy will noticeably decrease. With a decrease in the gap between the plates and the walls of the chamber, the rate of rise of the water-air mixture increases and the attenuation of the flow energy takes longer, therefore, the circle of rotation of the sludge and sediment increases, and at the same time, the intensity of mixing of sludge with sediment increases and biogas is removed from the mixture. Removing biogas from the mixture creates more favorable conditions for biocoagulation.

Таким образом, предлагаемая установка для раздельной стабилизации осадка и ила сточных вод по сравнению с прототипом (авт. св. N 1576498) позволяет повысить скорость и полноту биохимических процессов при последовательном кислотном и щелочном сбраживании, обеспечить интенсивное перемешивание смеси в перепускных каналах между камерами щелочного сбраживания. При этом движение осадка в каждой секции снизу вверх улучшает газовыделение биогазов. Размещение автоклава в камере кислого сбраживания позволяет полнее использовать подводимое тепло и обеспечить подачу осадка с питательным субстратом с тщательным перемешиванием в перепускных каналах перед очередной камерой щелочного сбраживания, что дополнительно интенсифицирует процесс брожения осадка. Thus, the proposed installation for separate stabilization of sludge and sewage sludge in comparison with the prototype (ed. St. N 1576498) allows to increase the speed and completeness of biochemical processes during sequential acid and alkaline digestion, to provide intensive mixing of the mixture in the bypass channels between the alkaline digestion chambers . At the same time, the movement of sediment in each section from the bottom up improves the gas evolution of biogas. Placing the autoclave in the acidic digestion chamber allows more complete use of the supplied heat and ensures the supply of sediment with a nutrient substrate with thorough mixing in the bypass channels in front of the next alkaline digestion chamber, which further intensifies the sludge fermentation process.

Снабжение камеры сгущения стабилизированного осадка дополнительной камерой пропуска осадка через взвешенный слой позволяет повысить уплотнение и обезвоживание осадка. Providing the thickening chamber of the stabilized sludge with an additional sludge passage chamber through the suspended layer makes it possible to increase the compaction and dewatering of the sludge.

Установка полочного осадителя в дополнительной камере повышает качество разделения иловой воды и осадка. Installing a shelf precipitator in an additional chamber improves the quality of separation of sludge water and sludge.

Снижение камеры биокоагуляции и дегазации поворотными пластинами позволяет интенсифицировать биокоагуляцию и отдувку биогаза. Это приводит к существенному повышению производительности установки, снижению капитальных и эксплуатационных затрат. Reducing the chamber of biocoagulation and degassing with rotary plates allows you to intensify biocoagulation and stripping of biogas. This leads to a significant increase in plant productivity, lower capital and operating costs.

Claims

1. Installation of separate stabilization of sludge and sewage sludge, containing a rectangular aerobic stabilizer with a spillway and a partition with a lower overflow window forming mineralization and bio-coagulation chambers, as well as a stabilized sludge thickening chamber with a sediment collection hopper adjacent to the aerobic stabilizer, inside of which placed a rectangular digester, communicated with an overflow window with a biocoagulation chamber, aeration system, mixing and heating of the fermentable sediment, supply of crude sediment and active and sludge water and condensed stabilized sediment, as well as a degassing aerator, characterized in that it is equipped with a transverse partition installed in the digester cavity with a lower bypass window separating this cavity into acid and alkaline digestion tanks, as well as installed in pairs in the alkaline digestion tank dividing walls, forming together with the casing of this tank sections of alkaline fermentation, communicated with each other through the bypass channels, in the form of gaps formed in each pair of dividing walls, one of which is facing the acidic fermentation tank, is rigidly fixed in the casing with the upper edge below the level of the fermentable sludge, and the other with a gap relative to the bottom of the tank, and its upper edge above the level of fermentable sludge, when in the upper part of both tanks of the digester tank there is a pipeline for supplying the nutrient substrate to the mineralization chamber, acid fermentation tank and bypass channels of alkaline fermentation sections, the last of which The overflow window with a biocoagulation chamber is made with a pit for collecting the stabilized mixture, connected by pipelines to the lower parts of the alkaline fermentation sections, the degassing aerator being placed in the biocoagulation chamber, and the aerobic stabilizer partition and the wall of the stabilized sediment thickening chamber forming a sediment filtration chamber in suspension a layer extending to the upper part, with an airlift installed in the mineralization chamber, communicating the spillway zone with the inlet zone of the pipeline for supply activated sludge.

2. Installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with an autoclave installed in the acidic fermentation tank, connected by its inlet to the heating system and the hopper of the thickening cake of the stabilized sludge, and the outlet - from the feed line of the nutrient substrate.

3. Installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with a shelf precipitator installed in the upper part of the sediment filtration chamber in the suspended layer, while the wall of the stabilized sediment thickening chamber forming it is made in its middle part with bypass windows, over which the guide is mounted plate.

4. Installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with a regulator for changing the direction of rise of the air bubbles of the degassing aerator installed in the biocoagulation chamber, made in the form of rotary plates pivotally mounted above the aerator.

5. Installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with a waterproof pan located under the outlet of the hopper of the stabilized sediment thickening chamber with a waterproof pan connected to a vibrator.