RU2415087C2

RU2415087C2 - Двухсторонняя самоочищающая среда

Info

Publication number: RU2415087C2
Application number: RU2008121167A
Authority: RU
Inventors: Теодор Ю. УОРРОУ (US); Теодор Ю. УОРРОУ; Майкл Дж. УОРРОУ (US); Майкл Дж. УОРРОУ
Original assignee: Уэйст Стрим Текнолоджиз, Ллс
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2006-10-24
Publication date: 2011-03-27
Also published as: MX2008005487A; EP1951628A4; EP1951628A2; RU2008121167A; US7879232B2; KR20080076909A; BRPI0619318A2; US20070231219A1; WO2007050613A2; WO2007050613A3; CA2627925A1

Abstract

Изобретение относится к области биологической очистки воды и может быть использовано во вращающихся биологических контакторах. Сточную воду подают в биореактор, где она подвергается обработке посредством биопленки, находящейся на поверхности вращающихся дисков. Диск содержит первый сегмент, имеющий первую 104 и вторую большие стороны. Первая 104 и вторая большие стороны имеют первое множество элементов. Первая 104 большая сторона имеет второе множество элементов. Второе множество элементов имеет большую высоту, чем первое множество элементов. Второе множество элементов имеет конечную часть 306, образующую гнездовую часть 302, формируемую в ее основании 304. Изобретение обеспечивает свободную зону для удаления отработанной или сбрасываемой с диска биомассы, предотвращает потенциальную потерю площади поверхности. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 1 табл., 14 ил.

Description

Перекрестная ссылка на родственную заявку на патент

В данной заявке на патент сделаны притязания на приоритет согласно предварительной заявке на патент в США №60/730617, поданной на рассмотрение 27 октября 2005, все описание которой специально введено сюда посредством ссылки на нее.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, относится к вращательным биологическим контакторам (“RBCs”), используемым в области обработки сточной воды и, в частности, к использованию двухсторонней самоочищающей среды, а также к системам, включающим в себя такую среду, используемым совместно с вращательными биологическими контакторами.

Уровень техники

Вращательные биологические контакторы обычно состоят из вращательного вала, к которому крепят группу или множество групп среды, которые, в свою очередь, поворачивают посредством вала. Для содействия удерживанию среды обычно применяют множество параллельных опорных стержней. Среда обычно расположена таким образом, что примерно 40 процентов среды за какое-либо заданное время погружают в сточную воду, предназначенную для очистки. Когда среда медленно поворачивается в сточную воду и из нее, микроорганизмы сами по себе будут прикреплены к среде, формируя биомассу и поглощая загрязнения из сточной воды. Когда среда поворачивается к воздуху над резервуаром со сточной водой, микроорганизмы биологически разлагают эти загрязнения, например, на двуокись углерода и воду.

Примеры технологии, связанной с обработкой сточной воды и других субстанций, можно найти, если обратиться к патентам США, перечисленным в следующей далее Таблице, все содержание которых специально введено сюда посредством ссылки на них.

Микроорганизмы в типичной сточной воде обычно формируют биомассу на среде, толщина которой составляет примерно 0,03 дюйма. Когда система становится перегруженной, биомасса обычно дорастет до толщины примерно 0,15 дюйма. Когда это происходит, микроорганизмы, которые вначале были прикреплены к среде, погибают, поскольку к ним более не может поступать пища или кислород. Если это происходит на достаточно большой площади, биомасса сама по себе отделяется от среды и будет сброшена.

Обычная среда, как правило, состоит из планарных поверхностей, которые выполнены плоскими или согнутыми, при этом их изготавливают либо из сетчатого, либо из сплошного листа. Как плоские, так и сложенные типы среды отстоят друг от друга для создания пути, который позволяет сброшенной биомассе (то есть биомассе, которая становится отделенной от среды) быть вымытой из среды. Это необходимо для предотвращения закупоривания системы, которое уменьшило бы площадь поверхности среды, открытую для загрязнений в сточной воде, и, следовательно, уменьшило бы пропускную способность системы.

Сетчатая среда, которая по своей природе должна быть плоской, обычно также весьма гибкая. Поскольку сетка представляет собой одиночный плоский диск, обычно отстоящий на определенном расстоянии от другого диска, чтобы обеспечить возможность вымывания сброшенной биомассы из среды, открытая площадь обычно ограничена примерно лишь 32 квадратными футами на кубический фут. Кроме того, поскольку сетка гибкая, смежные диски должны быть отделены посредством множества промежуточных деталей, либо один диск будет свисать на смежный диск, уменьшая открытую площадь поверхности.

Одно из решений этой проблемы описано в патентной публикации США №20050133444, опубликованной 23 июня 2005, соответствующей заявке на патент в США №10/997117, поданной на рассмотрение 24 ноября 2004, все описание которых специально введено сюда посредством ссылки на них. В заявке на патент описана самоочищающая среда, а также описаны системы, в которые она включена, предназначенные для вращательного биологического контактора. Среда включает в себя диск, имеющий конусы, проходящие перпендикулярно от его поверхности. Два или более диска блокируют друг с другом в осевом направлении вокруг вращательного центрального вала посредством соединительных конусов, отстоящих друг от друга по всей поверхности диска, имеющих гнездо у их основания для захождения верхней части соответствующего соединительного конуса на смежном диске. Конусы посредством своей длины отделяют диски друг от друга на желаемое расстояние. Диски включают в себя сегменты, которые могут быть связаны друг с другом вдоль их прямых и/или криволинейных частей. Геометрия среды обеспечивает свободное прохождение воздуха и воды в течение каждого поворота, и когда диск, являющийся основанием, проходит через воздух и воду, выступающие конусы или цилиндры входят в воздух и воду перпендикулярно направлению вращения и будут промыты или очищены в течение каждого поворота. Однако вследствие того, что выступы находятся только на одной стороне дисков, затруднительно сформировать диски посредством обычных способов формования.

Таким образом, имеется необходимость в новой, усовершенствованной среде и в системах, включающих в себя такую среду, для использования совместно с вращательными биологическими контакторами и с чем-то подобным.

Раскрытие изобретения

Согласно общим идеям настоящего изобретения создана новая и усовершенствованная среда, а также созданы системы, включающие в себя такую среду, для использования совместно с вращательными биологическими контакторами или чем-то подобным.

Точнее, в настоящем изобретении создан диск среды, который может быть встроен в группу дисков среды вращательного биологического контактора. Некоторые из отличительных признаков систем согласно настоящему изобретению с дисками среды включают в себя, но без ограничения указанным, следующее: 1) основание диска может представлять собой плоский, круглый элемент, который может быть выполнен в виде сплошного плоского диска или перфорированного плоского диска, например такого диска, который формируют посредством решетки или сетки; 2) диск в основании может быть составлен из сегментов, имеющих разные размеры и конфигурации, каждый из которых соединяют с другим сегментом таким образом, чтобы сформировать монолитное основание диска; 3) способ соединения изменяется, но может включать в себя некоторые блокировочные устройства для содействия сохранению целостности соединения; 4) соединяемые сегменты могут быть либо вырезаны, либо сформированы для образования круглого диска с отверстием в центре для расположения вращательного вала или с другими отверстиями, которые могут быть использованы для размещения опорных стержней, чтобы удерживать группу дисков совместно друг с другом; 5) множество элементов может представлять собой цилиндры, конусы, квадраты, прямоугольные стержни, либо другие конфигурации, которые выступают с обеих сторон диска от его основания перпендикулярно или под каким-либо другим углом; 6) множество элементов имеет бóльшую длину с одной стороны основания диска, чем другие выступы, может быть перпендикулярно диску с обеих сторон, и может иметь ту же самую высоту, что и другие выступы на другой стороне, и иметь гнездо на конце короткого выступа для захождения соответствующей конечной части более длинного выступа из смежного диска среды; 7) более длинный выступ, который садится в гнездо соответствующего выступа на смежном диске, может иметь заданную длину, которая служит в качестве определенного разделителя между смежными дисками; 8) определенное разделение дисков может обеспечить специальную свободную зону для удаления отработанной или сбрасываемой с диска биомассы; 9) определенное отделение дисков друг от друга и тот факт, что диски сконструированы из жесткого пластика, могут предотвратить потенциальную потерю площади поверхности вследствие перегрузки, которая вызывает потерю производственной мощности некоторых из других дисков среды при использовании в промышленности; 10) конфигурация диска среды может обеспечить бóльшую площадь поверхности в квадратных футах на кубический фут группы дисков, чем другая среда, используемая в промышленности; 11) выступы могут проходить под углом к направлению вращения диска и, следовательно, обеспечивают поверхность, которую легче очищать, когда она проходит через текучую среду в виде сточной воды;

Согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения создан диск среды для его использования совместно с вращательным биологическим контактором, содержащий первый сегмент среды, имеющий первую и вторую бóльшие стороны, при этом первая и вторая бóльшие стороны имеют первое множество отходящих от них элементов, причем первая бóльшая сторона имеет второе множество отходящих от нее элементов, второе множество элементов имеет бóльшую высоту, чем первое множество элементов, и второе множество элементов имеет конечную часть и зону, образующую гнездовую часть, формируемую в части, являющейся основанием.

Согласно одному из аспектов этого варианта первый сегмент среды включает в себя первую и вторую краевые части, при этом на любой из первой или второй краевых частей формируют соединительную часть.

Согласно еще одному аспекту этого варианта первый сегмент среды включает в себя зону, образующую фактически круглое отверстие, формируемое в первой, либо во второй его бóльших сторонах.

Согласно еще одному аспекту этого варианта создан второй сегмент среды, имеющий первую и вторую бóльшие стороны, при этом первая и вторая бóльшие стороны имеют первое множество отходящих от них элементов, первая бóльшая сторона имеет второе множество отходящих от нее элементов, второе множество элементов имеет бóльшую высоту, чем первое множество элементов, причем второе множество элементов имеет конечную часть и зону, образующую гнездовую часть, формируемую в ее части, представляющей собой основание.

Согласно еще одному аспекту этого варианта второй сегмент среды включает в себя первую и вторую краевые части, при этом на любой из первой или второй краевых частей формируют соединительную часть.

Согласно еще одному аспекту этого варианта соединительные части первого сегмента среды и второго сегмента среды могут действовать для приведения их в неизменную взаимосвязь друг с другом, предполагающую их примыкание.

Согласно дополнительному аспекту этого варианта второй сегмент среды включает в себя зону, определяющую фактически круглое отверстие, формируемое в любой из его первой или второй бóльших сторон, при этом отверстие первого сегмента среды и отверстие второго сегмента среды могут действовать так, чтобы их можно было сцентрировать для захождения вального элемента.

Согласно еще одному аспекту этого варианта конечная часть второго сегмента среды может действовать так, чтобы заходить в гнездовую часть первого сегмента среды для приведения первого и второго сегментов в неизменную взаимосвязь друг с другом, при которой они параллельны и отстоят друг от друга.

Согласно еще одному аспекту этого варианта, по меньшей мере, одни из конечных частей второго сегмента среды могут действовать так, чтобы их можно было блокировать, по меньшей мере, в некоторых из гнездовых частей первого сегмента среды для блокирования первого и второго сегментов среды в неизменной взаимосвязи друг с другом, при которой они параллельны и отстоят друг от друга.

Согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения создан диск среды, предназначенный для использования совместно с вращательным биологическим контактором, содержащий первый сегмент среды, имеющий первую и вторую бóльшие стороны, при этом первая и вторая бóльшие стороны имеют первое множество элементов, отходящих от них, первая бóльшая сторона имеет второе множество отходящих от нее элементов, второе множество элементов имеет бóльшую высоту, чем первое множество элементов, второе множество элементов имеет конечную часть и зону, образующую гнездовую часть в ее части, являющейся основанием, сегмент среды имеет первую и вторую краевые части, при этом сегмент среды имеет первую соединительную часть, формируемую на любой из первой или второй краевых частей.

Согласно одному из аспектов этого варианта первый сегмент среды включает в себя зону, образующую фактически круглое отверстие, формируемое в первой или второй бóльших сторонах.

Согласно еще одному аспекту этого варианта создан второй сегмент среды, имеющий первую и вторую бóльшие стороны, при этом первая и вторая бóльшие стороны имеют отходящее от них первое множество элементов, первая бóльшая сторона имеет второе множество отходящих от нее элементов, второе множество элементов имеет бóльшую высоту, чем первое множество элементов, причем второе множество элементов имеет конечную часть и зону, образующую гнездовую часть, формируемую в ее части, являющейся основанием.

Согласно еще одному аспекту этого варианта соединительные части первого сегмента среды и второго сегмента среды могут действовать для их приведения в неизменную взаимосвязь друг с другом путем примыкания.

Согласно еще одному аспекту этого варианта второй сегмент среды включает в себя зону, образующую фактически круглое отверстие, формируемое в любой из его первой или второй бóльших сторон, при этом отверстие первого сегмента среды и отверстие второго сегмента среды могут действовать так, чтобы приводить их в положение центрирования для захождение вального элемента.

Согласно дополнительному аспекту этого варианта конечная часть второго сегмента среды может действовать так, чтобы заходить в гнездовую часть первого сегмента среды для приведения первого и второго сегментов среды в неизменную взаимосвязь друг с другом, при которой они параллельны и отстоят друг от друга.

Согласно еще одному аспекту этого варианта, по меньшей мере, одни из конечных частей второго сегмента среды могут действовать так, чтобы быть заблокированными, по меньшей мере, в некоторых из гнездовых частей первого сегмента среды, чтобы сблокировать первый и второй сегменты среды в неизменной взаимосвязи друг с другом, при которой они параллельны и отстоят друг от друга.

Согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения создан диск среды для использования совместно с вращательным биологическим контактором, содержащий первый сегмент среды, имеющий первую и вторую бóльшие стороны, при этом первая и вторая бóльшие стороны имеют первое множество элементов, отходящих от них, первая бóльшая сторона имеет второе множество элементов, отходящих от нее, второе множество элементов имеет бóльшую высоту, чем первое множество элементов, второе множество элементов имеет конечную часть и зону, образующую гнездовую часть, формируемую в ее части, являющейся основанием, первый сегмент среды имеет первую и вторую краевые части, сегмент среды имеет первую соединительную часть, формируемую на любой из первой или второй краевых частей, при этом первый сегмент среды имеет зону, образующую фактически круглое отверстие, формируемое в его первой или второй бóльших сторонах.

Согласно одному из аспектов этого варианта создан второй сегмент среды, имеющий первую и вторую бóльшие стороны, имеющие отходящее от них первое множество элементов, первая бóльшая сторона имеет отходящее от нее второе множество элементов, второе множество элементов имеет бóльшую высоту, чем первое множество элементов, при этом второе множество элементов имеет конечную часть и зону, образующую гнездовую часть, формируемую в ее части, являющейся основанием.

Согласно еще одному аспекту этого варианта соединительные части первого сегмента среды и второго сегмента среды могут действовать так, чтобы путем примыкания приводить их в неизменную взаимосвязь друг с другом.

Согласно еще одному аспекту этого варианта второй сегмент среды включает в себя зону, образующую фактически круглое отверстие, формируемое в любой из его первой или второй бóльших сторон, при этом отверстие первого сегмента среды и отверстие второго сегмента среды могут действовать так, чтобы приводить их в положение центрирования для захождения вального элемента.

Согласно еще одному аспекту этого варианта конечная часть второго сегмента среды действует так, чтобы заходить в гнездовую часть первого сегмента среды для приведения первого и второго сегментов среды в неизменную взаимосвязь друг с другом, при которой они параллельны и отстоят друг от друга.

Согласно дополнительному аспекту этого варианта, по меньшей мере, одни из конечных частей второго сегмента среды могут действовать так, чтобы быть заблокированными, по меньшей мере, в некоторых из гнездовых частей первого сегмента среды для блокирования первого и второго сегментов среды в неизменной взаимосвязи друг с другом, при которой они параллельны и отстоят друг от друга.

Другие области возможного применения настоящего изобретения будут очевидны из приведенного далее подробного описания. Следует иметь в виду, что подробное описание и характерные примеры, показывающие предпочтительные варианты осуществления изобретения, приведены лишь в иллюстративных целях, а не для ограничения объема изобретения.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет более понятным из его подробного описания и прилагаемых чертежей, на которых:

на Фиг.1 представлен вид в плане диска среды согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

на Фиг.1а представлен вид в плане первого альтернативного диска среды согласно первому альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения;

на Фиг.2 представлен вид в плане второго альтернативного диска среды согласно второму альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения;

на Фиг.2а представлен вид в плане третьего альтернативного диска среды согласно третьему альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения;

на Фиг.3 представлен вид в плане четвертого альтернативного диска среды согласно четвертому альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения;

на Фиг.3а представлен вид в плане пятого альтернативного диска среды согласно пятому альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения;

на Фиг.4 представлен вид в плане шестого альтернативного диска среды согласно шестому альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения;

на Фиг.4а представлен вид в плане седьмого альтернативного диска среды согласно седьмому альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения;

на Фиг.5 представлен частичный вид в перспективе элемента среды согласно восьмому альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения;

на Фиг.6 представлен частичный вид в перспективе первого альтернативного элемента среды согласно девятому альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения;

на Фиг.7 представлен частичный вид в перспективе второго альтернативного элемента среды согласно десятому альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения;

на Фиг.8 представлен частичный вид в перспективе третьего альтернативного элемента среды согласно одиннадцатому варианту осуществления настоящего изобретения.

На Фиг.9 представлен частичный вид в плане четвертого альтернативного элемента среды согласно двенадцатому альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения;

На Фиг.10 представлена частичная вертикальная проекция группы дисков среды согласно тринадцатому альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения.

На всех чертежах одинаковые детали обозначены одними и теми же позициями.

Осуществление изобретения

Последующее подробное описание предпочтительного варианта (вариантов) по своему характеру является только примером и никак не предназначено для ограничения объема изобретения, его применения или эксплуатации.

Если, в общем, обратиться к чертежам, а точнее к Фиг.1-4а, то согласно им диски 10 среды состоят из фактически жесткого материала, например, но без ограничения указанным, из пластиков, которым придают конфигурацию в виде фактически планарных форм. Используемая здесь фраза «фактически жесткий материал» предполагает любой материал, который не может легко изгибаться, свешиваться, провисать, складываться или иным образом приводить к нежелательному контакту дисков 10 среды друг с другом. Используемая здесь фраза «фактически планарные формы» означает любую форму, которая, будучи преимущественно планарной, также может содержать выступы, проходящие от ее бóльшей стороны.

Отдельные диски 10 среды состоят, по меньшей мере, из одного, более предпочтительно, по меньшей мере, из двух, а еще более предпочтительно из множества отдельных мембран или сегментов 12, которые соединяют друг с другом вдоль их краевой поверхности сопряжения, что здесь будет описано более подробно. Согласно Фиг.1 применены части шести элементов или сегментов 12 диска, согласно Фиг.2 применены семь полных элементов или сегментов 12 диска и части двенадцати элементов или сегментов 12, согласно Фиг.3 применены семь полных элементов или сегментов 12 диска и части двадцати четырех элементов или сегментов 12, и согласно Фиг.4 применены девятнадцать полных элементов или сегментов 12 диска и части восемнадцати элементов или сегментов 12. Хотя элементы или сегменты 12 диска показаны в виде шестиугольников, следует иметь в виду, что также могут быть использованы и другие конфигурации, включая, но без ограничения ими, клинья, треугольники, квадраты, прямоугольники, пятиугольники, семиугольники, восьмиугольники и/или что-то подобное. Следует заметить, что периферийные части элементов 12 диска, самых удаленных от центра, могут быть обрезаны до или после сборки, так чтобы создать диск 10 среды, имеющий фактически круглую конфигурацию.

На Фиг.1а, 2а, 3а и 4а представлена альтернативная конфигурация, в которой элементы или сегменты 12 диска показаны как имеющие сетчатую или решетчатую конфигурацию, а также включающие в себя в целом круглую форму, содержащую первую поверхность сопряжения, которая криволинейна, и вторую поверхность сопряжения, которая выполнена прямой. Хотя показан только один из элементов или сегментов 12 диска, который включает в себя сетчатую или решетчатую конфигурацию, будет понятно, что все из элементов или сегментов 12, которые составляют диск 10 среды, также могут включать в себя сетчатую или решетчатую конфигурацию. На этих видах остальные дисковые элементы или сегменты 12 не изображены с сетчатыми или решетчатыми конфигурациями в иллюстративных целях и для ясности показа. Кроме того, изображение остальных дисковых элементов или сегментов 12 без сетчатых или решетчатых конфигураций служит для лучшего показа вышеупомянутых первой и второй поверхностей сопряжения. При этом круглый диск может быть образован посредством сопряжения двух или более дисковых элементов или сегментов 12 вдоль примыкающих прямых поверхностей, причем круглый диск может быть расширен до увеличенных диаметров посредством сопряжения двух или более дисковых элементов или сегментов 12 вдоль примыкающих криволинейных поверхностей. Соответственно на Фиг.1а показана только одна часть диска, на Фиг.2а показана удвоенная часть диска (с эффективным удваиванием при этом диаметра диска, показанного на Фиг.1а), на Фиг.3а представлена утроенная часть диска (с эффективным утроением при этом диаметра диска, показанного на Фиг.1а), и на Фиг.4а представлена учетверенная часть диска (с эффективным увеличением при этом вчетверо диаметра диска, показанного на Фиг.1а). Однако следует иметь в виду, что эти конфигурации носят лишь иллюстративный характер, и что согласно общим идеям настоящего изобретения возможны многие другие сочетания.

Диски 10 среды выполнены с соответствующими, расположенными по центру отверстиями 14, образованными в них для захождения вращательного вала 14а. Хотя отверстия 14 показаны фактически цилиндрическими, должно быть понятно, что при практическом осуществлении изобретения могут быть использованы и другие конфигурации, например, но без ограничения указанным, квадраты, прямоугольники, треугольники, овалы и тому подобное. Хотя вращательный вал 14а, в общем, цилиндрический, должно быть понятно, что при практическом осуществлении настоящего изобретения могут быть использованы и другие конфигурации, например, но без ограничения указанным, квадраты, прямоугольники, треугольники, овалы и тому подобное.

Диск 10 среды также включает в себя дополнительные параллельные отверстия 16, отстоящие от центрального отверстия 14, которые действуют таким образом, чтобы в них заходили соответствующие опорные стержни 16а, которые крепят к торцевым пластинам (не показаны), обеспечивая при этом достаточное крепление дисков среды внутри торцевых пластин. Хотя отверстия 16 показаны фактически цилиндрическими, должно быть понятно, что при практическом осуществлении настоящего изобретения могут быть использованы и другие конфигурации, например, но без ограничения указанным, квадраты, прямоугольники, треугольники, овалы и что-то подобное. Хотя опорные стержни 16а обычно выполняют цилиндрическими, должно быть понятно, что при практическом осуществлении настоящего изобретения могут быть использованы и другие конфигурации, например, но без ограничения указанным, квадраты, прямоугольники, треугольники, овалы и что-то подобное.

Если в целом обратиться к чертежам, и в частности к Фиг.5-10, то на них представлен элемент 100 среды согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Описанные ранее диски 10 среды состоят, по меньшей мере, из одного и/или, по меньшей мере, из двух и/или из множества элементов 100, что здесь будет описано.

Элемент 100 среды состоит из фактически планарного элемента 102 с шестиугольной конфигурацией, имеющего первую бóльшую сторону 104 и вторую бóльшую сторону 106. Элемент 100 среды включает в себя прерывистую поверхность, например выполненный по типу сетки решетчатый опорный элемент 108, но без ограничения им (например, такой, который показан на Фиг.1а, 2а, 3а и 4а). Однако должно быть понятно, что элемент 100 среды также может включать в себя сплошную (например, непрерывную) поверхность (например, такую, которая показана на Фиг.1, 2, 3 и 4). Элемент 100 среды может состоять из какого-либо количества приемлемых материалов, например, из пластиков, но без ограничения ими. Согласно одному из аспектов настоящего изобретения материал фактически выбирают жестким независимо от конфигурации элемента 100 среды и/или решетчатого опорного элемента 108 (например, сплошного диска, сетчатого диска или чего-то подобного).

Элемент 102 включает в себя, по меньшей мере, одну и/или, по меньшей мере, две соединительных части соответственно 110, 112, проходящих наружу параллельно плоскости элемента 102. Предполагаемое назначение этих соединительных частей соответственно 110, 112 здесь будет подробно описано. Соединительные части соответственно 110, 112 могут быть образованы на фланце или на фланцеобразной конструкции, проходящей параллельно наружу от тела элемента 102. Соединительные части согласно настоящему изобретению могут быть прямыми, криволинейными и/или представлять собой их сочетание.

Какие-либо из соединительных частей соответственно 110, 112 могут быть обеспечены или соединительными деталями 114 элементов среды (например, конусами и/или чем-то подобным, но без ограничений блокировочным конусом и/или чем-то подобным), или приемными отверстиями 116 для приема соединительных деталей элементов среды (например, сквозными отверстиями или чем-то подобным). При этом элементы 100 среды могут быть соединены с каким-либо смежным элементом 100 среды, что будет здесь подробно описано.

На обеих бóльших сторонах соответственно 104, 106 образовано множество проходящих наружу выступающих деталей 200, например, посредством формования дутьем, формования литьем под давлением, формования под давлением с помощью газа и/или других приемлемых процессов. Эти выступающие детали 200 формируют в виде имеющих относительно небольшой диаметр конусов, стержней, цилиндров и/или чего-то подобного, содержащих часть 202, представляющую собой основание, и конечную часть 204. Первая и вторая бóльшие стороны соответственно 104, 106 лежат в плоскости, перпендикулярной вращательному валу 14а, а выступающие детали 200 отстоят друг от друга по всей их поверхности. Место расположения выступающих деталей 200 и промежуток между ними задают таким образом, чтобы предотвратить сращивание биомассы между смежными выступающими деталями 200. В качестве не налагающего ограничений примера можно указать, что функция выступающих деталей 200 заключается в возможности крепления к ним микроорганизмов. Также следует иметь в виду, что выступающие детали 200 могут проходить под углом к поверхности первой или второй бóльших сторон соответственно 104, 106 (то есть в неперпендикулярной ориентации).

На первой бóльшей стороне 104 образовано множество проходящих наружу соединительных деталей 300 диска, например, посредством формования дутьем, формования под давлением, формованием под давлением при содействии газа и/или посредством других приемлемых процессов. Согласно одному из аспектов настоящего изобретения соединительные детали 300 дисков могут быть длиннее, чем выступающие детали 200. Соединительные детали 300 дисков формируют в виде удлиненных конусообразных элементов относительно большого диаметра, которые имеют гнездовые части 302, формируемые в их основаниях 304.

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения гнездовым частям 302 могут быть приданы такие размеры, чтобы они относительно легко входили в зацепление с конечной частью 306 на другом диске 10 среды без помех со стороны окружающих выступающих деталей 200. Соединительные детали 300 дисков могут действовать таким образом, чтобы соединять один диск 10 с другим диском 10, когда конечную часть 306 одного элемента 100 среды вставляют в соответствующую гнездовую часть 302 смежного элемента 100 среды (см., например, Фиг.10).

Соединительные детали 300 дисков также предназначены для того, чтобы частично функционировать как определенный и совместимый промежуточный элемент дисков среды, а также обеспечивают возможность для группы дисков функционировать как монолитный блок или диск. В качестве не налагающего ограничений примера можно указать, что этот промежуток, который может находиться в диапазоне от 0,375 дюйма от конечной части 204 выступающих деталей 200 со стороны 104 к конечной части 205 выступающих деталей 200 со стороны 106 последующего диска 10 в среде с низкой плотностью (то есть далее друг от друга) до 0,125 дюйма в среде с высокой плотностью (то есть ближе друг к другу), обеспечивает прямой путь для сбрасываемой биомассы, которая должна быть вымыта из групп среды. Следует иметь в виду, что этот диапазон приведен только в иллюстративных целях и не означает наложение каких-либо ограничений.

Чтобы сформировать диск 10 среды согласно настоящему изобретению, соединяют друг с другом, по меньшей мере, два элемента 100 среды и/или их множество. В качестве не налагающего ограничений примера можно указать, что соответствующими элементами среды манипулируют таким образом, чтобы соединительная деталь 114 элемента среды была введена в приемное отверстие 116 соединительной детали элемента среды, так чтобы они фактически были приведены в расположение заподлицо друг с другом для формирования между собой зацепления фрикционного или подобного типа. Например, соединительные части соответственно 110, 112 могут быть приведены в положение перекрытия друг друга (например, копланарное) с их примыканием друг к другу. При этом один элемент 100 среды может быть соединен с одним или более смежными элементами 100 среды вдоль смежных прямых (или криволинейных) соединительных частей.

Когда все больше и больше элементов 100 среды будет собрано совместно друг с другом вдоль их прямых соединительных частей, будет закончено выполнение полностью сформированного диска 10 среды, например, показанного на Фиг.1-4а. Как указано ранее, какие-либо элементы среды, которые проходят за круглую периферию, могут быть обрезаны, так чтобы создать фактически круглый диск 10 среды. Кроме того, в центре диска 10 среды может быть вырезано круглое отверстие, чтобы сформировать отверстие 14 для возможности прохождения через него вращательного вала 14а. Должно быть понятно, что согласно общим идеям настоящего изобретения может быть сконструирован диск среды, имеющий любые размеры.

Что касается предполагаемой работы настоящего изобретения, то среда согласно настоящему изобретению имеет полное преимущество в отношении направления силы промывания резервуара со сточной водой. Основание диска среды действует в качестве жесткой сетки, которую очищают посредством сдвигающей силы воды, проходящей через нее. Выступающие элементы перпендикулярны направлению вращения и, следовательно, перпендикулярны направлению потока через сточную воду. Эта ориентация обеспечивает максимальную площадь поверхности для сточной воды, проходящей сквозь нее, и таким образом создает максимальную скорость текучей среды, проходящей поверх выступов. Эта скорость потока управляет толщиной биомассы, прикрепленной к выступам, а также уменьшает вероятность формирования перемычек из биомассы между смежными выступами.

В качестве не налагающего ограничений примера можно указать, что размер диска в целом и/или его узлов и/или компонентов (то есть частей) может изменяться в отличающихся некоторым образом компоновках, и может быть использован для достижения многих из идентичных целей и преимуществ. Большинство показанных компонентов или частей может быть изготовлено из различных пластиков, керамики, выбранных металлов или каких-либо других приемлемых формуемых, механически обрабатываемых и/или формируемых материалов, известных или используемых для опорных структур среды сточной воды или вращательной биомассы.

Описание изобретения по своему характеру является только примером, при этом в пределах объема изобретения могут быть проработаны его варианты, не отклоняющиеся от его смысла. Такие варианты не следует считать отходящими от существа и объема изобретения.

Claims

1. Диск среды для использования совместно с вращательным биологическим контактором, содержащий первый сегмент среды, имеющий первую и вторую большие стороны, при этом первая и вторая большие стороны имеют первое множество элементов, отходящих от них, первая большая сторона имеет второе множество элементов, отходящих от нее, второе множество элементов имеет большую высоту, чем первое множество элементов, причем второе множество элементов имеет конечную часть и зону, образующую гнездовую часть, формируемую в ее части, являющейся основанием.

2. Диск по п.1, в котором первый сегмент среды включает в себя первую и вторую краевые части, при этом на любой из первой или второй краевых частей формируют соединительную часть.

3. Диск по п.2, в котором первый сегмент среды включает в себя зону, образующую фактически круглое отверстие, формируемое в любой из его первой или второй больших сторон.

4. Диск по п.3, дополнительно содержащий второй сегмент среды, имеющий первую и вторую большие стороны, при этом первая и вторая большие стороны содержат первое множество элементов, отходящих от них, первая большая сторона имеет второе множество элементов, отходящих от нее, второе множество элементов имеет большую высоту, чем первое множество элементов, причем второе множество элементов имеет конечную часть и зону, образующую гнездовую часть, формируемую в ее части, являющейся основанием.

5. Диск по п.4, в котором второй сегмент среды включает в себя первую и вторую краевые части, при этом на любой из первой или второй краевых частей формируют соединительную часть.

6. Диск по п.5, в котором соединительные части первого сегмента среды и второго сегмента среды могут действовать для приведения их в неизменную взаимосвязь с примыканием друг к другу.

7. Диск по п.4, в котором второй сегмент среды включает в себя зону, образующую фактически круглое отверстие, формируемое в любой из первой или второй его больших сторон, при этом отверстие первого сегмента среды и отверстие второго сегмента среды могут действовать для их приведения в положение центрирования для захождения вального элемента.

8. Диск по п.4, в котором конечная часть второго элемента среды может действовать так, чтобы заходить в гнездовую часть первого сегмента среды, так чтобы привести первый и второй сегменты среды в неизменную взаимосвязь друг с другом, при которой они параллельны и отстоят друг от друга.

9. Диск по п.4, в котором, по меньшей мере, одна из конечных частей второго сегмента среды может действовать так, чтобы быть заблокированной, по меньшей мере, в одной из гнездовых частей первого сегмента среды для блокирования первого и второго сегментов среды с обеспечением неизменной взаимосвязи друг с другом, при которой они параллельны и отстоят друг от друга.

10. Диск среды для использования совместно с вращательным биологическим контактором, содержащий первый сегмент среды, имеющий первую и вторую большие стороны, при этом первая и вторая большие стороны имеют первое множество элементов, отходящих от них, первая большая сторона имеет второе множество элементов, отходящих от нее, второе множество элементов имеет большую высоту, чем первое множество элементов, второе множество элементов имеет конечную часть и зону, образующую гнездовую часть, формируемую в ее части, являющейся основанием, сегмент среды имеет первую и вторую краевые части, и сегмент среды имеет первую соединительную часть, формируемую на любой из первой или второй краевых частей.

11. Диск по п.10, в котором первый сегмент среды включает в себя зону, образующую фактически круглое отверстие, формируемое в любой из его первой или второй больших сторон.

12. Диск по п.11, дополнительно содержащий второй сегмент среды, имеющий первую и вторую большие стороны, при этом первая и вторая большие стороны имеют первое множество элементов, отходящих от них, первая большая сторона имеет второе множество элементов, отходящих от нее, второе множество элементов имеет большую высоту, чем первое множество элементов, и второе множество элементов имеет конечную часть и зону, образующую гнездовую часть, формируемую в ее части, являющейся основанием.

13. Диск по п.12, в котором второй сегмент среды включает в себя первую и вторую краевые части, при этом на любой из первой и второй краевых частей формируют соединительную часть.

14. Диск по п.13, в котором соединительные части первого сегмента среды и второго сегмента среды могут действовать для их приведения в неизменную взаимосвязь с примыканием друг к другу.

15. Диск по п.12, в котором второй сегмент среды включает в себя зону, образующую фактически круглое отверстие, формируемое в любой из его первой или второй больших сторон, при этом отверстие первого сегмента среды и отверстие второго сегмента среды могут действовать так, чтобы быть приведенными в положение центрирования для захождения вального элемента.

16. Диск по п.12, в котором конечная часть второго сегмента среды может действовать так, чтобы заходить в гнездовую часть первого сегмента среды для приведения первого и второго сегментов среды в неизменную взаимосвязь друг с другом, при которой они параллельны и отстоят друг от друга.

17. Диск по п.12, в котором, по меньшей мере, одна из конечных частей второго сегмента среды может действовать так, чтобы быть заблокированной, по меньшей мере, в одной из гнездовых частей первого сегмента среды для блокирования первого и второго сегментов среды в неизменной взаимосвязи друг с другом, при которой они параллельны и отстоят друг от друга.

18. Диск среды для использования совместно с вращательным биологическим контактором, содержащий первый сегмент среды, имеющий первую и вторую большие стороны, при этом первая и вторая большие стороны имеют первое множество элементов, отходящих от них, первая большая сторона имеет второе множество элементов, отходящих от нее, второе множество элементов имеет большую высоту, чем первое множество элементов, второе множество элементов имеет конечную часть и зону, образующую гнездовую часть, формируемую в ее части, являющейся основанием, первый сегмент среды имеет первую и вторую краевые части, сегмент среды имеет первую соединительную часть, формируемую на любой из первой или второй краевых частей, при этом первый сегмент среды имеет зону, образующую фактически круглое отверстие, формируемое в любой из его первой или второй больших сторон.

19. Диск по п.18, дополнительно содержащий второй сегмент среды, имеющий первую и вторую большие стороны, при этом первая и вторая большие стороны содержат первое множество элементов, отходящих от них, первая большая сторона имеет второе множество элементов, отходящих от нее, второе множество элементов имеет большую высоту, чем первое множество элементов, причем второе множество элементов имеет конечную часть и зону, образующую гнездовую часть, формируемую в ее части, являющейся основанием.

20. Диск по п.19, в котором второй сегмент среды включает в себя первую и вторую краевые части, при этом на любой из первой или второй краевых частей формируют соединительную часть.

21. Диск по п.20, в котором соединительные части первого сегмента среды и второго сегмента среды могут действовать так, чтобы привести их в неизменную взаимосвязь с примыканием друг к другу.

22. Диск по п.19, в котором второй сегмент среды включает в себя зону, образующую фактически круглое отверстие, формируемое в любой из его первой или второй больших сторон, при этом отверстие первого сегмента среды и отверстие второго сегмента среды могут действовать так, чтобы приводить их в положение центрирования для захождения вального элемента.

23. Диск по п.19, в котором конечная часть второго сегмента среды может действовать так, чтобы заходить в гнездовую часть первого сегмента среды для приведения первого и второго сегментов среды в неизменную взаимосвязь друг с другом, при которой они параллельны и отстоят друг от друга.

24. Диск по п.19, в котором, по меньшей мере, одна из конечных частей второго сегмента среды может действовать так, чтобы быть заблокированной, по меньшей мере, в одной из гнездовых частей первого сегмента среды для блокирования первого и второго сегментов среды в неизменной взаимосвязи друг с другом, при которой они параллельны и отстоят друг от друга.