RU2170216C1

RU2170216C1 - Fecal-sanitary sewage purifying apparatus

Info

Publication number: RU2170216C1
Application number: RU99124656/13A
Authority: RU
Inventors: В.И. Тумченок
Original assignee: Тумченок Виктор Игнатьевич
Priority date: 1999-11-23
Filing date: 1999-11-23
Publication date: 2001-07-10

Abstract

FIELD: purification of sewage water. SUBSTANCE: apparatus has fecal-sanitary sewage collector, methane tank, dispersers, and blower with chlorella cultivator including body with shaft and disks. Chlorella cultivator disks are provided with radial cut, with one end of disk cut being spaced from other end so as to define flat spiral. Drive shaft is made hollow and light-transparent. Illumination devices are positioned inside hollow shaft. Shaft is mounted on flexible support and provided with vibrator. Bundles of fiber glass are positioned circumferentially of disks so as to cooperate with body. Chlorella cultivator has centrifugal microfilter with nonrigid filtering partition wall and is communicated with dynamic disintegrator via biomass conveying tract. Dynamic disintegrator is communicated via hydraulic gate with rectifying column equipped with perforated partition walls. Nozzle is mounted on perforated partition walls. Rectifying column is communicated via distillation residue (deuterium water) with vapor generator of heat and power generator which is connected to vapor condenser for helium separation. Apparatus allows fecal-sanitary sewage to be rectified without settling process and repair of water and underwater ships with atomic power units, without production of deuterium and tritium water and with production of plutonium in thermonuclear and nuclear reactors and additional production of methane and electric power for starting point domestic and productional needs. EFFECT: increased efficiency, wider operational capabilities and enhanced reliability in operation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области очистки фекально-бытовых стоков надводных и подводных судов с силовыми установками на основе дейтериевой воды, нарабатываемой хлореллой, и тритиевой воды из контура охлаждения уранового теплообменника на природном или отвальном уране /238/, с переводом смеси паров дейтериевой и тритиевой воды в плазму, сжиганием плазмы, с наработкой тепловой и электрической энергии в теплоэлектрогенераторах. The invention relates to the field of sewage treatment of surface and submarine vessels with power plants based on deuterium water generated by chlorella and tritium water from the cooling circuit of a uranium heat exchanger on natural or dump uranium / 238 /, with the conversion of a mixture of deuterium and tritium water vapors into plasma, plasma burning, with the generation of thermal and electrical energy in heat and power generators.

Известна установка очистки фекально-бытовых стоков, включающая сборник, сообщенный с метантенком из камер: кислого, нейтрального, щелочного, метанового брожения, снабженных диспергаторами, выполненных в виде взаимодействующих через кольцевой канал рифлеными поверхностями ротора и корпуса, причем камера метанового брожения метантенка по биогазу сообщена нагнетателем с хлореллокультиватором в нижней части, а по бражке с оросителем в верхней, причем хлореллокультиватор выполнен в виде корпуса со светопроницаемыми стенками, размещенными с внешней стороны стенок корпуса светильниками, установленных на приводном валу хлореллокультивирующих элементов в виде перфорированных дисков из светопроницаемого пластика (с. 18-19, рис. 2.1. , 2.3. , У.Э. Виестур, А.М. Кузнецов, В.В. Савенков. Системы ферментации. - Рига: Зинатне, 1986). Недостатком известной установки является отсутствие условий для наработки дейтериевой и тритиевой воды в качестве горючего силовой установки надводных и подводных судов, что снижает эффективность ее использования. A known installation for the treatment of fecal-domestic wastewater, including a collector communicated with a digester from chambers: acidic, neutral, alkaline, methane fermentation, equipped with dispersants, made in the form of interacting through the annular channel corrugated surfaces of the rotor and the housing, and the methane fermentation chamber of the methane tank through biogas communicated a supercharger with a chlorellocultivator in the lower part, and along the mash with an irrigator in the upper part, moreover, the chlorellocultivator is made in the form of a body with translucent walls, placed and from the outside of the case walls with lamps mounted on the drive shaft of chlorelloculturing elements in the form of perforated discs made of translucent plastic (p. 18-19, Fig. 2.1., 2.3., U.E. Viestur, A.M. Kuznetsov, V. V. Savenkov, Fermentation Systems (Riga: Zinatne, 1986). A disadvantage of the known installation is the lack of conditions for the production of deuterium and tritium water as a fuel power plant of surface and submarine vessels, which reduces the efficiency of its use.

Технический результат изобретения заключается в расширении технологических возможностей и повышении эффективности очистки. The technical result of the invention is to expand technological capabilities and improve cleaning efficiency.

Указанный технический результат достигается тем, что в установке очистки фекально-бытовых стоков, включающей сборник фекально-бытовых стоков, сообщенный с метантенком из камер: кислого, нейтрального, щелочного, метанового брожения, снабженных диспергаторами, выполненных в виде взаимодействующих через кольцевой канал рифлеными поверхностями ротора и корпуса, причем камера метанового брожения метантенка по биогазу сообщена нагнетателем с хлореллокультиватором в нижней части, а по бражке с оросителем в верхней, причем хлореллокультиватор выполнен в виде корпуса со светопроницаемыми стенками, размещенными с внешней стороны стенок корпуса светильниками, установленных на приводном валу хлореллокультивирующих элементов в виде перфорированных дисков из светопроницаемого пластика, диски хлореллокультиватора выполнены с радиальным разрезом с отводом одного конца разреза относительно другого до образования плоской спирали, а приводной вал выполнен полым и светопроницаемым с установленными в его полости светильниками, причем вал установлен на упругой опоре и снабжен вибратором, а на периферии дисков размещены пучки стекловолокон, причем хлореллокультиватор сообщен с центробежным микрофильтром и по ходу биомассы хлореллы и серобактерий с динамическим дезинтегратором с патрубками входа и выхода и имеющий корпус и установленный по оси корпуса ротор, с глухими отверстиями, взаимодействующими через кольцевой канал с отверстиями перфорированного кольца, образующего с корпусом полость, сообщенную патрубком через гидрозатвор с ректификационной колонной, выполненной с поперечными перфорированными перегородками, с размещенной на них насадкой в виде полых стеклянных шариков, причем поперечные перфорированные перегородки образуют секции, сообщенные друг с другом переливными трубами, а верхняя секция по ходу пара сообщена с дефлегматором, а по флегме-/конденсату/ через гидрозатвор с ректификационной колонной, а нижняя секция сообщена с кубом /теплообменником/, а по кубовому остатку, которым является дейтериевая вода, - с парогенератором. The specified technical result is achieved in that in a sewage treatment plant, including a collection of sewage, communicated with a digester from chambers: acidic, neutral, alkaline, methane fermentation, equipped with dispersants, made in the form of corrugated rotor surfaces interacting through an annular channel and the case, and the methane fermentation chamber of the biogas methane tank is communicated by a supercharger with a chlorellocultivator in the lower part, and by a mash with an irrigator in the upper part, and a chlorellocultiv The OR is made in the form of a case with translucent walls placed on the outside of the case walls by lamps mounted on the drive shaft of chlorelloculturing elements in the form of perforated disks made of translucent plastic, chlorellocultivator disks are made with a radial cut with the tap of one end of the cut relative to the other to form a flat spiral, and the drive shaft is made hollow and translucent with lamps installed in its cavity, and the shaft is mounted on an elastic support and is equipped with a beaker, and on the periphery of the disks there are bundles of glass fibers, moreover, the chlorellocultivator is in communication with the centrifugal microfilter and along the biomass of chlorella and sulfur bacteria with a dynamic disintegrator with inlet and outlet nozzles and having a housing and a rotor mounted along the axis of the housing, with blind holes interacting through an annular channel with holes of a perforated ring forming a cavity with the body, communicated by the pipe through a water seal with a distillation column made with transverse perforated moles, with a nozzle in the form of hollow glass balls placed on them, and the transverse perforated partitions form sections communicated with each other by overflow pipes, and the upper section is connected with the reflux condenser along the steam, and through the trap with condensate / through a water trap with a distillation column, and the bottom section is in communication with the cube / heat exchanger /, and for the bottom residue, which is deuterium water, with the steam generator.

Последний через патрубок, импульсный питатель и отверстие в верхней крышке сообщен с внутренней полостью теплоэлектрогенератора, в котором размещены дуговые электроды с впрессованным в них литий-алюминиевым порошком, по оси корпуса теплоэлектрогенератора установлен игольчатый электрод и концентрично ему кольцевой электрод, а напротив игольчатого электрода по оси размещена сетка - коллектор, причем игольчатый электрод, кольцевой электрод и сетка - коллектор сообщены с электроконденсатором и нагрузкой P, а нижняя торцевая стенка выполнена полой, сообщена контуром охлаждения с теплообменником, в ней выполнены концентричные отверстия, сообщенные с отверстием приводной ступицы со струевым вакуум-насосом и конденсатором, а концентрично кольцевому электроду размещен урановый реактор с твэлами из природного или отвального урана-238, причем реактор по охлаждаемой воде сообщен с теплообменником и контуром паровой турбины привода электрогенератора и конденсатором, причем теплообменник уранового реактора по охлаждаемой воде сообщен через гидрозатвор с ректификационной колонной, аналогичной по конструкции, описание которой приведено выше, а по кубовому остатку, которым является тритиевая вода, сообщен с парогенератором теплоэлектрогенератора для образования смеси дейтериевой и тритиевой воды. The latter, through a branch pipe, a pulse feeder, and an opening in the top cover, is in communication with the internal cavity of the heat generator, in which arc electrodes with lithium-aluminum powder pressed into them are placed, a needle electrode and a ring electrode concentric to it are installed along the axis of the heat generator body, and opposite to the needle electrode along the axis a grid-collector is placed, with a needle electrode, an annular electrode and a grid-collector in communication with the capacitor and load P, and the lower end wall is made it is hollow, communicated by a cooling circuit with a heat exchanger, it has concentric holes connected to the hole of the drive hub with a jet vacuum pump and a condenser, and a uranium reactor with fuel elements from natural or dump uranium-238 is placed concentrically to the ring electrode, the reactor being cooled with water communicated with the heat exchanger and the steam turbine drive circuit of the generator and the condenser, and the heat exchanger of the uranium reactor through the cooled water is communicated through a water trap with distillation constant, similar in design and described above, and the bottoms of which water is tritium, communicates with a steam generator teploelektrogeneratora to form a mixture of deuterium and tritium water.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображена установка очистки фекально-бытовых стоков, схема; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a sewage treatment plant, scheme; in FIG. 2 is a view along arrow A in FIG. 1.

Установка очистки фекально-бытовых стоков включает сборник фекально-бытовых стоков 1, сообщенный с метантенком 2 из камер: 3 - кислого, 4 - нейтрального, 5 - щелочного, 6 - метанового брожения, снабженных диспергаторами 7, выполненных в виде взаимодействующих через кольцевой канал 8 рифлеными поверхностями ротора 9 и корпуса 10. Камера 6 метанового брожения метантенка 2 по биогазу сообщена нагнетателем 11 с хлореллокультиватором 12 в нижней части, а по бражке - с оросителем 13 в верхней. Хлореллокультиватор 12 выполнен в виде корпуса 14 со светопроницаемыми стенками и размещенными с внешней стороны стенок корпуса 14 светильниками 15. В корпусе установлены на приводном валу 16 хлореллокультивирующее элементы в виде перфорированных дисков 17 из светопроницаемого стеклопластика. Диски 17 выполнены с радиальным разрезом 18, с отводом одного конца разреза 18 относительно другого до образования плоской спирали 19, а приводной вал 16 выполнен полым и светопроницаемым с установленными в его полости светильниками 20. Приводной вал 16 установлен на упругой опоре 21 и снабжен вибратором 22. На периферии дисков 17 размещены пучки 23 стекловолокон. Хлореллокультиватор 12 сообщен с центробежным микрофильтром 24 и по биомассе хлореллы и серобактерий - с динамическим дезинтегратором 25, имеющим патрубки: входа 26 и выхода 27, установленный по оси корпуса 28 ротор 30 с глухими отверстиями 31. Последние взаимодействуют через кольцевой канал 32 с отверстиями 33 перфорированного кольца 34, образующего с корпусом 28 полость 35, сообщенную патрубком 36 через гидрозатвор 37 с ректификационной колонной 38, выполненной поперечными перфорированными перегородками 39, с размещенной на них насадкой 40 в виде полых стеклянных шариков, причем поперечные перфорированные перегородки 39 образуют секции 41, сообщенные друг с другом переливными трубами 42. Верхняя секция 41 по пару сообщена с дефлегматором 42, а по флегме /конденсату/ через гидрозатвор 43 - с ректификационной колонной 38, а нижняя секция ректификационной колонны сообщена с кубом /теплообменником/ 44, причем по кубовому остатку, которым является дейтериевая вода, - с парогенератором 45. A sewage treatment plant includes a collection of domestic waste water 1 connected with a digester 2 from chambers: 3 - acidic, 4 - neutral, 5 - alkaline, 6 - methane fermentation, equipped with dispersants 7, made in the form of interacting through an annular channel 8 the corrugated surfaces of the rotor 9 and the housing 10. The methane fermentation chamber 6 of the methane tank 2 is biogas communicated by a supercharger 11 with a chlorellocultivator 12 in the lower part, and in the mash - with a sprinkler 13 in the upper one. Chlorellocultivator 12 is made in the form of a housing 14 with translucent walls and fixtures 15 located on the outer side of the walls of the housing 14. Chlorelloculturing elements in the form of perforated discs 17 made of translucent fiberglass are mounted on the drive shaft 16. The disks 17 are made with a radial cut 18, with the tap of one end of the cut 18 relative to the other until a flat spiral 19 is formed, and the drive shaft 16 is hollow and translucent with lamps 20 installed in its cavity. The drive shaft 16 is mounted on an elastic support 21 and is equipped with a vibrator 22 On the periphery of the disks 17 are placed bundles of 23 fiberglass. The chlorellocultivator 12 is in communication with the centrifugal microfilter 24 and, based on the biomass of chlorella and sulfur bacteria, with a dynamic disintegrator 25, having nozzles: inlet 26 and outlet 27, rotor 30 installed along the axis of the housing 28 with blind holes 31. The latter interact through an annular channel 32 with perforated holes 33 ring 34, forming a cavity 35 with the housing 28, communicated by the pipe 36 through a water seal 37 with a distillation column 38 made of transverse perforated partitions 39, with a nozzle 40 placed on them in the form of hollow balls, the transverse perforated partitions 39 forming sections 41 communicated with each other by overflow pipes 42. The upper section 41 is coupled with a reflux condenser 42, and through reflux / condensate / through a water trap 43 with a distillation column 38, and the lower section of the distillation column communicated with the cube / heat exchanger / 44, and according to the cube residue, which is deuterium water, with the steam generator 45.

Патрубок 46 парогенератора через импульсный питатель 47 и отверстие 48 в верхней крышке 49 теплоэлектрогенератора 51 сообщен с внутренней полостью 50 его. В теплоэлектрогенераторе размещены дуговые электроды 52 и 53 с впрессованным в них литий-алюминиевым порошком /LiAl/, а по оси корпуса теплоэлектрогенератора 51 установлен игольчатый электрод 54 и концентрично ему кольцевой электрод 55, а напротив игольчатого электрода 54 размещена сетка-коллектор 56, которые сообщены с электроконденсатором 57 и нагрузкой P. Нижняя торцевая крышка 58 теплоэлектрогенератора выполнена полой, сообщена контуром 59 охлаждения с теплообменником 60. В крышке 58 выполнены концентричные отверстия 61, сообщенные с отверстием 62 приводной ступицы 63 со струевым вакуум-насосом 64 и пароконденсатором 65. Концентрично кольцевому электроду 55 в теплоэлектрогенераторе размещен урановый реактор 66 с твэлами из природного или отвального урана-238, причем реактор 66 по охлаждаемой воде сообщен с теплообменником 67 и контуром 68 паровой турбины 69 привода электрогенератора 70 и пароконденсатором 71. Теплообменник 67 уранового реактора 66 по охлаждаемой воде сообщен через гидрозатвор 72 с ректификационной колонной 73, аналогичной по конструкции ректификационной колонной 38, описание которой приведено выше, а по кубовому остатку, которым является тритиевая вода, ректификационная колонна 73 сообщена с парогенератором 45 теплоэлектрогенератора 51, для образования смеси дейтериевой и тритиевой воды. Хлореллокультиватор 12 по метану /CH₄/ сообщен со сборником 74. Пароконденсатор 65 сообщен со сборником 75 гелия /He/.The pipe 46 of the steam generator through the pulse feeder 47 and the hole 48 in the upper cover 49 of the heat generator 51 is communicated with its internal cavity 50. Arc electrodes 52 and 53 with lithium-aluminum powder (LiAl) pressed into them are placed in the heat generator, and a needle electrode 54 and concentric ring electrode 55 are installed along the axis of the body of the heat generator 51, and a collector grid 56 is placed opposite the needle electrode 54, which are connected with an electric capacitor 57 and a load P. The lower end cover 58 of the heat generator is hollow, communicated by a cooling circuit 59 with a heat exchanger 60. Concentric holes 61 connected to the opening 62 are made in the cover 58 a drive hub 63 with a jet vacuum pump 64 and a vapor condenser 65. A uranium reactor 66 with fuel elements from natural or dump uranium-238 is placed concentrically to the ring electrode 55 in the heat generator, the cooled water reactor 66 communicating with heat exchanger 67 and circuit 68 of the steam turbine 69 of the drive an electric generator 70 and a vapor condenser 71. The heat exchanger 67 of the uranium reactor 66 via cooled water is communicated through a water trap 72 to a distillation column 73, similar in design to a distillation column 38, description of which is given above, and according to the bottom residue, which is tritium water, the distillation column 73 is in communication with the steam generator 45 of the heat generator 51 to form a mixture of deuterium and tritium water. Chlorellocultivator 12 for methane / CH ₄ / communicated with the collection 74. The vapor condenser 65 communicated with the collection of 75 helium / He /.

Установка очистки фекально-бытовых стоков работает следующим образом. The installation of sewage treatment works as follows.

Фекально-бытовые стоки базы отстоя и ремонта надводных и подводных судов с атомными силовыми установками поступают в сборник 1, проходят обработку на пеосницах и решетках /на чертеже не показаны/ и направляются в метантенк 2 и проходят обработку в камерах 3-6, причем взвеси измельчают в диспергаторах 7 выступами ротора 9 и корпуса 10 с выбросом в кольцевой канал 8 частиц, по размерам сопоставимых с размерами кислотогенов, ацетогенов, ацетогидрогенов, метаногенов и т.д. Метантенк на 4/5 заполнен стоками, а в верхней части находится газовый объем. На поверхности раздела между жидкой и газовой составляющей образуется корка, которая разрушается структурой отбора субстрата, последний отбирают в верхней части камер 3-6, а выбрасывают в нижней. Такая обработка сокращает время сбраживания и повышает производительность метантенка 2 с единицы объема. Газовую смесь /пары кислот, спиртов, сероводород, метан и другие примеси/ отводят из камеры 6 метанового брожения метантенка и нагнетателем 11 подают в хлореллокультиватор 12, а через ороситель 13 поступает послеброжевой остаток, который смачивает и образует слой на перфорированных дисках 17. В этом слое выращивают хлореллу при освещении от светильников 15 и 20. Газовая смесь барботирует слой субстрата с находящейся в нем хлореллой, причем перетоку газа между плоской спиралью 19 и корпуса 14 препятствуют пучки волокон 23, которые одновременно очищают внутреннюю поверхность корпуса 14 хлореллокультиватора от отложений и восстанавливают светопроницаемость. Полый приводной вал 16 вращают с частотой 4-6 об/мин в направлении, противоположном перемещению смеси хлореллы и субстрата. Для предупреждения коркообразования на поверхности субстрата приводной вал 16 подвергают вибрированию на упругой опоре 21 от вибратора 22. Метан, освобожденный от примесей, поступает в сборник 74 и может быть использован для газосборочных работ на базе. Субстрат после исчерпывания биогенных элементов питания поступает в центробежный микрофильтр 24, на нежесткой фильтровальной перегородке которого, находящейся под напряжением электротока, происходит отделение хлореллы и сопутствующей микрофлоры. Domestic sewage from the sludge and repair base of surface and submarine vessels with nuclear power plants is received in collection 1, processed on posnosy and grates / not shown / and sent to digester 2 and processed in chambers 3-6, and the suspension is crushed in dispersers 7 by the protrusions of the rotor 9 and the housing 10 with the emission of 8 particles into the annular channel, comparable in size to the sizes of acidogens, acetogens, acetohydrogens, methanogens, etc. The 4/5 methane tank is filled with drains, and in the upper part there is a gas volume. A crust forms on the interface between the liquid and gas components, which is destroyed by the substrate selection structure, the latter is taken from the top of chambers 3-6 and thrown away from the bottom. This treatment reduces the time of fermentation and increases the productivity of the digester 2 from a unit volume. The gas mixture (pairs of acids, alcohols, hydrogen sulfide, methane and other impurities) is removed from the methane fermentation chamber 6 and the digester is fed into the chlorellocultivator 12 and the after-fermentation residue enters through the sprinkler 13, which moistens and forms a layer on the perforated discs 17. In this a layer of chlorella is grown under illumination from luminaires 15 and 20. The gas mixture sparges the substrate layer with the chlorella located in it, and the flow of gas between the flat spiral 19 and the housing 14 is prevented by bundles of fibers 23, which are simultaneously cleaned they remove the inner surface of the body 14 of the chlorellocultivator from deposits and restore light transmission. The hollow drive shaft 16 is rotated at a frequency of 4-6 rpm in the opposite direction to the movement of the mixture of chlorella and substrate. To prevent crust formation on the surface of the substrate, the drive shaft 16 is vibrated on an elastic support 21 from the vibrator 22. Methane freed from impurities enters the collector 74 and can be used for gas gathering at the base. After the exhaustion of biogenic nutrients, the substrate enters the centrifugal microfilter 24, on the non-rigid filter baffle of which is energized by electric current, chlorella and associated microflora are separated.

Концентрат биомассы из центробежного микрофильтра 24 поступает в динамический дезинтегратор 25 через патрубок 26 и обрабатывается в кольцевом канале 32. При выбросе биомассы из глухих отверстий 31 ротора 30 на неподвижном перфорированном кольце 34 динамическое давление переходит в статическое и потерянное. При опорожнении отверстий 31 в них создается разрежение, и под повышенным статическим давлением биомасса заполняет их объем, причем заполнение и опорожнение отверстий 31 осуществляется многократно за время движения биомассы от патрубка 26 к патрубку 27. При ударе микрофлоры о поверхность кольца 34 происходит разрушение оболочек клеток с освобождением внутриклеточной жидкости, содержащей обычную и тяжелую воду. Причем концентрация тяжелой воды составляет 0,4-0,6%, при этом накопление тяжелой воды от 0,002% осуществляется за счет жизнедеятельности хлореллы и серобактерий. Тяжелая вода имеет плотность, существенно превышающую плотность обычной воды, и поле центробежных сил проходит через отверстия 33 в полость 35, вытесняя оттуда обычную воду. Смесь обычной и тяжелой воды из полости 35 по патрубку 36 через гидравлический затвор 37 поступает в ректификационную колонну 38. Температура кипения тяжелой воды существенно выше температуры обычной воды, она медленнее испаряется и труднее конденсируется в сравнении с обычной водой. Путем многократных частичных испарений воды и конденсации паров в дефлегматоре 42 выделяют практически чистую воду, а в теплообменнике 44 - тяжелую /Д₂O/.The biomass concentrate from the centrifugal microfilter 24 enters the dynamic disintegrator 25 through the nozzle 26 and is processed in the annular channel 32. When the biomass is ejected from the blind holes 31 of the rotor 30 on the stationary perforated ring 34, the dynamic pressure passes into static and lost. When the holes 31 are emptied, a vacuum is created in them, and under increased static pressure the biomass fills their volume, and the holes 31 are filled and emptied repeatedly during the biomass movement from the pipe 26 to the pipe 27. When the microflora hits the surface of the ring 34, the cell membranes are destroyed with the release of intracellular fluid containing plain and heavy water. Moreover, the concentration of heavy water is 0.4-0.6%, while the accumulation of heavy water from 0.002% is carried out due to the vital activity of chlorella and sulfur bacteria. Heavy water has a density significantly higher than the density of ordinary water, and the field of centrifugal forces passes through holes 33 into the cavity 35, displacing ordinary water from there. A mixture of ordinary and heavy water from the cavity 35 through the nozzle 36 through the hydraulic shutter 37 enters the distillation column 38. The boiling point of heavy water is significantly higher than the temperature of ordinary water, it evaporates more slowly and more difficult to condense in comparison with ordinary water. By means of partial partial evaporation of water and condensation of vapors, almost pure water is isolated in the reflux condenser 42, and heavy water (D ₂ O) is isolated in the heat exchanger 44.

Смесь тяжелой /Д₂O/ и сверхтяжелой /T₂O/ в соотношении 1:1 поступает в парогенератор 45 для нагрева до температуры 250-300K и перевода ее в пар. Из парогенератора 45 через патрубок 46 импульсным питателем 47, работающим с периодичностью 80-100 импульсов/мин, пар вводят через отверстие 48 верхней крышки 49 во внутреннюю полость 50 теплоэлектрогенератора 51. Между дуговыми электродами 52 и 53 при температуре 2500-3000K пар переходит в состояние плазмы, причем снижение температуры ионизации достигается вводом в состав дуговых электродов 52 и 53 литий-алюминиевого порошка в количестве 1% от массы электродов, который одновременно повышает электропроводность плазмы. Работой приводной ступицы 63 плазму формируют в форме спиралей, причем ступица вращается прерывисто синхронно с питателем 47. От конденсаторной батареи 57 к игольчатому электроду 54, кольцевому 55 и на сетку - коллектор 56 подают электроимпульсы синхронно работе питателя 47 и приводной ступицы 63. Согласно закону сохранения импульсов взаимодействие высокоэнергетичных ионов с поверхностью кольцевого электрода 55, выполненного из литий-бериллиевых стержней, дает реакцию в виде электротока, снимаемого нагрузкой P. В результате реакции между изотопами водорода образуется гелий, который отбрасывается при вращении спиралей плазмы к поверхности уранового реактора 66. Поток испаряющихся ионов создает реактивное давление и отжимает спирали плазмы от поверхности реактора 66, снижая наряду с газовой "шубой" охлаждение плазмы. Возле нижней торцевой стенки 58 происходит рекомбинация плазмы в пар. Пар отводят струевым вакуум-насосом 64 в пароконденсатор 65. Гелий является неконденсирующейся примесью и его отводят в сборник 75. Под воздействием потока нейтронов, выделяющихся при синтезе гелия, в урановом реакторе 66 происходит перевод урана-238 в плутоний, который периодически вынимают в виде топливных сборок. Одновременно в реакторе 66 образуется тритий, который в виде тритиевой воды в смеси с обычной водой через гидравлический затвор 72 отводят в ректификационную колонну 73. Тритиевая вода имеет более высокую температуру кипения и из нижней части ректификационной колонны 73 поступает в парогенератор 45. Пар из теплообменника 67 вращает паровую турбину 69 с выработкой электроэнергии в электрогенераторе 70, причем пар контура паровой турбины 69 изолирован от контура охлаждения реактора 66. Наряду с безмашинной выработкой электроэнергии в теплоэлектрогенераторе 51 выполняется машинная выработка в электрогенераторе 70. Стержни в кольцевом электроде 55 выполнены из карбида лития /Li₂Al₂/ в сплаве с бериллием.A mixture of heavy / D ₂ O / and superheavy / T ₂ O / in a ratio of 1: 1 enters the steam generator 45 for heating to a temperature of 250-300K and converting it to steam. From the steam generator 45 through the pipe 46 by a pulse feeder 47 operating at a frequency of 80-100 pulses / min, the steam is introduced through the hole 48 of the upper cover 49 into the internal cavity 50 of the heat generator 51. Between the arc electrodes 52 and 53, at a temperature of 2500-3000K, the steam goes into the state plasma, and a decrease in the ionization temperature is achieved by introducing into the composition of the arc electrodes 52 and 53 lithium-aluminum powder in an amount of 1% by weight of the electrodes, which simultaneously increases the electrical conductivity of the plasma. By operation of the drive hub 63, the plasma is formed in the form of spirals, and the hub rotates intermittently in synchronization with the feeder 47. From the capacitor bank 57 to the needle electrode 54, ring 55 and to the collector grid 56, electrical pulses are fed synchronously to the feeder 47 and the drive hub 63. According to the conservation law pulses, the interaction of high-energy ions with the surface of the ring electrode 55, made of lithium-beryllium rods, gives a reaction in the form of an electric current removed by the load P. As a result of the reaction between the isotope helium is formed by hydrogen, which is discarded as the plasma spirals rotate to the surface of the uranium reactor 66. The flow of evaporating ions creates reactive pressure and squeezes the plasma spirals from the surface of the reactor 66, reducing plasma cooling along with the gas "coat". Near the lower end wall 58, plasma recombines into vapor. Steam is removed by a jet vacuum pump 64 to a steam condenser 65. Helium is a non-condensable impurity and is taken to a collector 75. Under the influence of a neutron flux generated during helium synthesis, uranium-238 is converted into plutonium 66, which is periodically removed as fuel assemblies. At the same time, tritium is formed in reactor 66, which, in the form of tritium water in a mixture with ordinary water, is discharged through a hydraulic shutter 72 to a distillation column 73. Tritium water has a higher boiling point and enters a steam generator 45 from the bottom of the distillation column 73. Steam from a heat exchanger 67 rotates the steam turbine 69 with the generation of electricity in the generator 70, and the steam circuit of the steam turbine 69 is isolated from the cooling circuit of the reactor 66. Along with the machine-less generation of electricity in the heat and power the generator 51 is machine generated in the electric generator 70. The rods in the ring electrode 55 are made of lithium carbide / Li ₂ Al ₂ / in an alloy with beryllium.

Установка очистки фекально-бытовых стоков найдет использование на базах отстоя и ремонта надводных и подводных судов с атомными силовыми установками на Баренцевом, Белом, Балтийском, Охотском и Японском морях РФ. Протечки от атомных силовых установок, стирка спецодежды, салфетки для обтирки инструмента и оборудования загрязняют фекально-бытовые стоки радионуклидами. Очистка фекально-бытовых стоков предупреждает миграцию радионуклидов в морях и попадание их в морепродукты и по биологической цепочке к человеку, сокращая тем самым количество онкологических больных. Вырабатываемые при очистке метан и электроэнергия могут быть использованы для бытовых и производственных нужд баз, в особенности удаленных от централизованных источников снабжения электроэнергией. The sewage treatment plant will find use at the bases for sludge and repair of surface and submarine ships with nuclear power plants in the Barents, White, Baltic, Okhotsk and Japan Seas of the Russian Federation. Leaks from nuclear power plants, washing work clothes, wipes for wiping tools and equipment contaminate household waste with radionuclides. Purification of fecal household waste prevents the migration of radionuclides in the seas and their entry into seafood and along the biological chain to humans, thereby reducing the number of cancer patients. Methane and electricity generated during refining can be used for domestic and industrial needs of the bases, in particular, remote from centralized sources of electricity supply.

Claims

A sewage treatment plant, mainly on surface and underwater vessels with power units based on deuterium produced by chlorella and tritium water from the cooling circuit of a uranium heat exchanger, containing a collection of sewage and sewage communicated with a digester from chambers: acidic, neutral, alkaline methane fermentation, equipped with dispersants in the form of interacting through the annular channel corrugated surfaces of the rotor and the housing, and the methane fermentation chamber through biogas is pumped a body with a chlorellocultivator in the lower part, and along the mash with an irrigator in the upper part, moreover, the chlorellocultivator is made in the form of a housing with translucent walls placed on the outside of the fixtures mounted on the drive shaft of the chlorellocultivator in the form of perforated discs made of translucent plastic, characterized in that the disks of the chlorellocultivator are made with a radial cut with the tap of one end of the cut relative to the other to form a flat spiral, and the drive shaft is made according to and light-transmitting with luminaires installed in its internal cavity, the light-transmitting shaft mounted on an elastic support and equipped with a vibrator, and bundles of glass fibers in contact with the inner surface of the housing are located on the periphery of the disks, the chlorellocultivator communicating with a centrifugal microfilter with a nonrigid filter baffle and biomass microflora - with a dynamic disintegrator, made with inlet and outlet nozzles installed along the axis of the rotor body with blind holes, interacting through an annular channel with holes of a perforated ring forming a cavity with the body, connected by a pipe through a water seal with a distillation column made with transverse perforated partitions, with a nozzle in the form of hollow glass balls placed on the partitions, and the distillation column according to the bottom residue, which is deuterium water , communicated with the steam generator of the heat generator, which is in communication with the steam condenser for separating helium, and the uranium blanket is a thermoelectric Rathore through heat exchanger communicates with the second distillation column for separation of tritiated water.