SK19699A3 - Bioreactor - Google Patents

Description

Bioreaktor

Oblasť techniky

Vynález sa týka bioreaktora na úpravu znečistenej vody organickými látkami, najmä z umývačiek automobilov, s pevným lôžkom reaktorovej nádoby, vytvoreným pórovitým nosným materiálom, schopným adsorpcie organických zložiek odpadovej vody, ktorý je osídlený všeobecne známymi organizmami, odbúravajúcimi organické zložky vody.

Súčasný stav techniky

Odpadové vody sa vedia pred zavádzaním do komunálnej kanalizácie z umývacích zariadení automobilov podľa DIN 1986 a DIN 1999 úpravňami vody upravovať tak. že zodpovedajú požiadavkám zákonodarcu a komunálnych správ. V týchto zariadeniach sa odpadové vody z umývacích zariadení automobilov mechanicky čistia v kalovej záchytke, v odlučovači sa veľmi ľahko zbavujú rozpustných látok uhľovodíkov z minerálnych olejov, zhromažďujú sa v zbernej nádržke a cez kontrolnú šachtu sa zavádzajú do systému odpadovej vody. Ďalšie stupne, ako je chemická a/alebo biologická úprava, môžu byť súčasťou čistenia odpadových vôd z umývačiek a sú určené na zníženie potreby čerstvej vody.

Podľa DE-A-26 51 483 sa umývacia odpadová voda umývacej stanice automobilov, ktorá obsahuje odbúrateľné čistiace a ošetrovacie prostriedky ako aj pevné látky čistí tak. že sa do odpadovej vody pridá polymérny vločkový prostriedok a najskôr sa odpadová voda vedie zníženou rýchlosťou prúdenia cez sedimentačnú zónu a potom cez adsorbčný prostriedok.

DE-C-41 16 082 opisuje spôsob úpravy vody umývačiek automobilov, keď sa odtekajúca odpadová voda čistí mechanicky alebo mechanicky a biologicky a privádza sa naspať do umývacieho zariadenia. Pri mechanickom čistení vznikajúce pevné látky sa zhromaždujú do vsádzok odpadu a odvádzajú sa ako povinný zber odpadkov Škodlivé látky sa pri tomto spôsobe spracovávajú mechanicky alebo biologicky vo viacstupňovom procese tak. že sa pri prvom obehu oddeľujú a zbierajú pevné látky s uhľovodíkmi a škodlivými látkami z odpadovej vody pritekajúcej z umývačky automobilov, že sa pri zbieraní extrahujú z odpadovej vody z umývacej zóny uhľovodíkov aj škodlivé látky so substanciami umytia a že sa v druhom obehu flotáciou a biologickou reakciou zbaví mechanicky vyčistená odpadová voda neodbúrateľných podielov.

-2Spoločnou nevýhodou známych spôsobov je, že sa odpadové vody z umývačiek musia nákladným viacstupňovým procesom upravovať. Vznikajúce pevné látky, spravidla flotáty a z vozidiel omyté piesky a kaly, sa musia likvidovať ako odpadky, vyžadujúce osobitné zaobchádzanie. Voda a pevné látky zhromažďujúce sa v zariadení páchnu spôsobom, ktorý môže byť extrémny a obťažujúci. Opakované použitie vyčistených odpadových vôd z umývačiek vyžaduje značný podiel čistej vody. Vznikajúca nadbytočná voda sa musí odvádzať kanalizačnou prípojkou do komunálnej úpravovni odpadových vôd. Ukázalo sa. že tieto nedokonalosti vznikajú neefektívnym biologickým čírením odpadových vôd.

Podstata vynálezu

Je preto úloha vynálezu aby sa zvýšila efektivita biologickej úpravy odpadovej vody z umývačiek, aby bola úplne opakovane použiteľná. Úprava musí byť schopná sa po predchádzajúcej malej umývacej aktivite obnoviť bez problémov To sa dá docieliť používaním efektívne pracujúceho bioreaktora, ktorý je konštruovaný podľa požiadaviek na čistiace zariadenia v umývacích linkách automobilov.

Úloha je riešená bioreaktorom predtým spomenutého druhu, pri ktorom sa pevné lôžko nachádza na priepustnom nosiči, pri ktorom sa pod pevným lôžkom predpokladá zberný priestor vody, pričom je odtok realizovaný súčasne ako prítok spätného preplachovama. a nad pevným lôžkom sa predpokladá prítok ako aj výtok spätného prieplachu

Uprednostnené vyhotovenie je predmetom závislých nárokov.

Bioreaktor podľa vynálezu je naplnený s materiálom pevného lôžka, ktorý je vhodný na adsorpciu uhľovodíkov minerálnych olejov a prostriedkov starostlivosti o automobily pričom vykazuje pórovitosť a povrch, ktorý podporuje usídľovanie sa mikroorganizmov Tieto zóny osídľovania sa sú nutné, aby sa vytvárajúce sa kolónie baktérií neodtrhávali a neboli odplavované zo systému šmykovou silou prúdiacej vody.

Aby sa materiál z pevného koša nevynášal z pracovnej zóny, je pod pevným lôžkom vytvorený a od neho priepustným nosičom, napr. sieťkovou gázou oddelený zberný priestor vody. Z tohto priestoru sa voda odčerpáva buď na boku cez stenu nádrže, alebo smerom nahor špeciálne inštalovaným potrubím. Prítok a odtok sú vtokovymi a výtokovými rozstrekovačmi tvarované tak, že sa docieľuje rovnomerné rozdeľovanie vody a rovnomerný spôsob prietoku ako pri normálnej prevádzke, tak aj pri spätnom preplachovaní.

-3Pri spätnom preplachovaní bioreaktora, ktorý sa občas musí prieplachom uvoľniť, aby sa zachovala priepustnosť, sa odstránia koloidné suspenzie a nadbytočné mikroorganizmy z nádrže reaktora. Spätné preplachovanie sa vykonáva protiprúdom zo spodu nahor cez špeciálne tvarované odplavovacie a prietokové zariadenie. Toto odplavovacie a prietokové zariadenie má smerom nahor rozširujúci sa prierez, čo spôsobuje zúženie voľného reaktorového prierezu a tým zvýšenie prietokovej rýchlosti prúdu spätného preplachovania. Zvýšená rýchlosť prietoku je vhodná na úplné odstránenie vyplavenej koloidnej suspenzie z oblasti prietoku.

Inštalované meracie sondy, zisťujúce výšku naplnenia na reguláciu prietoku a ochranu čerpadiel proti chodu nasucho, sa osadzujú podľa techniky ovládania do celého systému úpravarenského zariadenia a dovoľujú nutné prispôsobenie sa rôznym prevádzkovým podmienkam v dobe umývania a zabezpečujú najmä pravidelné spätné preplachovanie. automatický beh v nočnej dobe a automatické napájanie čerstvou vodou.

Vynálezcovský bioreaktor sa používa pri spôsobe, ktorý obsahuje mechanicky a biologicky pracujúci stupeň úpravy. Mechanický stupeň úpravy je tvorený kalovou záchytkou, v ktorej dochádza k sedimentácii unášaných hrubých nečistôt. Všeobecne tu ide o minerálne čiastočky, ktoré sú však často znečistené produktmi minerálnych olejov Aj hrubšie čiastočky minerálnych olejov, napríklad z ochrany voskom alebo ochrany spodku vozidla, sa dostávajú do kalovej záchytky.

V kalovej záchytke sa uskutočňuje v nezanedbateľnom rozsahu biologická úprava kalov Neskoršie opísaným spätným preplachovaním filtračného zariadenia a bioreaktora sa dostávajú do kalovej záchytky stále znovu minerálne oleje odbúravajúce mikroorganizmy, ktoré sa tu usadzujú a plnila svoje poslanie. Takto značná časť organického nákladu kalovej záchytky rozloží mikroorganizmy. Súčasné skúsenosti preukazujú že obsah kalovej záchytky je po niekoľkých mesiacoch rozložený do hmoty podobnej humusu, ktorá je už nie kontaminovaná súčiastkami minerálnych olejov a môže sa bez problémov vyvážať s domovým odpadom.

Odpadová voda sa po prietoku kalovou záchytkou dostáva do zásobnej nádrže. slúž:ace| v podstate ako tlmivý roztok, z ktorého sa nepretržite cez filtračné zariadenie čerpá do vynálezcovského bioreaktora. Regulačný účinok zásobnej nádrže má dva aspekty, ci už aspekt množstva, pretože sa aj pri kolisajúcej frekvencii používania umývačky

-4automobilov musí dopravovať do bioreaktora kontinuálny prúd odpadovej vody, alebo slúži zásobná nádrž aj ako rozried’ovacia nádrž vysoko koncentrovaných nákladov nečistôt, ktoré vznikajú pri čistení zvlášť znečistených alebo škodlivými látkami kontaminovaných vozidiel.

Pri filtračnom zariadení ide o bežný filter na odstránenie koloidných substancií, ktorý pozostáva napríklad z niekoľkých vrstiev striedavo hrubého a jemného štrkového filtra. Filtrom koloidných látok môže pretekať odpadová voda v smere, alebo oproti smeru sily tiaže, musí sa občas čistiť spätným prúdom čistej vody, alebo sa musí vymeniť Náplň filtra koloidných látok sa účelne ukladá na dierovanom plechu alebo obdobne, pod ktorým sa nachádza výpust.

Za filtrom koloidných substancií inštalovaným vynálezcovským bioreaktorom silou tiaže preteká odpadová voda a má na svojom nosnom materiále usídlené mikroorganizmy, ktoré odbúravajú nečistoty vznikajúce v umývačke automobilov. Spravidla ide o aeróbne pracujúce baktérie, ktoré sú bežne známe a ktoré sa môžu získať rovnako známymi mechanizmami selekcie.

Čistá voda vystupujúca z bioreaktora sa potom zhromažďuje v nádrži čistej vody, odkiaľ sa privádza do opakovaného použitia do umývačky automobilov.

Je samozrejmé, že sa musí čeliť stálej strate obehovej vody odparovaním a vynášaním na umytých vozidlách, napájaním čistej vody. V pokusnom zariadení sa preukázalo že s takto ošetrenou a doplňovanou odpadovou vodou sa dá dosiahnuť aj niekoľko desaťtisíc cyklov obehu.

Bioreaktor pozostáva z pevného lôžka z pórovitého materiálu ktorý môže adsoroovať organické zložky odpadovej vody a ktorý ponúka potrebným mikroorganizmom dostatočné možnosti držania pre ich usídlenia Mikroorganizmy na povrchu nosného materiaiu a v póroch vytvárajú povlaky, ktoré filtrujú pretekajúcu vodu a prijímajú v tejto obsiahnuté nečistoty/výživné látky. Adsorbčné pôsobenie nosného materiálu podporuje toto pôsobenie tým, že z odpadovej vody adsorbované súčasti privádza k mikroorganizmom

Aby sa zaručila dostatočná prietokovosť pevného lôžka pre umývaciu vodu, pórovitý nosný materiál tvorí účelovo sypané lôžko, ktoré mimo priestorov pórov ponúka prídavné priestory medzi jednotlivými čiastočkami nosiča. Vhodné pórovité nosné materiály sú napríklad uhlie. íl. kremičitý gel. alebo zeolity v tvare pelety alebo aj vločky penovej

-5umelej hmoty s dostatočným objemom pórov, napríklad z polyuretánu, polystyrolu, alebo podobných látok. Osobitne vhodný materiál má napríklad veľkosť častí 1 až 10 mm, hustotu vibrovaného materiálu od 0,25 do 1,0 g/cm³, objem pórov od 0.40 do 1,0 cm³/g a povrch väčší ako 500 m^/g. Môžu sa však používať aj iné materiály s podobnými vlastnosťami.

Samozrejme, že sa bioreaktor musí spätne pravidelne preplachovať, aby sa zabránilo jeho upchatiu koloidnými substanciami alebo jeho zablokovaniu nadmerným rastom baktérií. Spätné preplachovanie sa vykonáva tak. že sa vynesené materiály odnášajú naspäť do kalovej záchytky, kde tam vyplavené baktérie odbúravajúce minerálne oleje môžu pokračovať vo svojej činnosti.

Je účelné udržiavať bioreaktor v činnosti i v tzv nočnej prevádzke, v dobe nízkej umývacej frekvencie. Za týmto účelom je vhodné privádzať čistú vodu späť do zásobnej nádrže, odkiaľ sa do bioreaktora vedie cez filter koloidná suspenzia. Tento obeh zabezpečuje pravidelný prietok cez bioreaktor a tým pravidelné zásobovanie výživnými látkami zo zásobníka. Súčasne sa cez noc dosahuje pomalé odbúravanie v zásobnej nádrži nachádzajúceho sa nákladu nečistôt, čo spôsobuje, že obnovený prietok odpadovej vody sa budúci deň zriedi najskôr relatívne čistou vodou zo zásobnej nádrže, čím nedôjde k náhlemu nárazovému zaťaženiu mikroorganizmov.

Ako sa už spomenulo, bioreaktor sa prevádzkuje aeróbne. Pre tento spôsob spravidla nepostačuje množstvo kyslíka obsiahnutého v umývacej vode. Je preto účelné zavádzať kyslík alebo vzduch do bioreaktora. a to najlepšie vzduchovým injektorom Pre tento účel sa oddelí časť vody odtekajúcej z bioreaktora. nasýti sa vzduchom a zavedie sa spal do bioreaktora Je však vždy možné privádzať z tanku čistej vody do bioreaktora vodu ktorá predtým bola nasýtená vzduchom.

Tank čistej vody zhromažďuje čistú vodu odtekajúcu z cioreaktora. ktorá je tak pripravená pre nový cyklus umývania. Dostatočne veľký objem zaistuje. že je k dispozícii dostatočné množstvo vody ako pre účely čistenia, tak aj pre spôsob úpravy (spätné preplacnovame nočná prevádzka). Čistá voda odovzdávaná do umývacieho zariadenia sa môže najskôr sterilizovať napríklad ultrafialovým žiarením.

Predpokladá sa, že v umývacom procese použité ošetrujúce prostriedky nemajú biostatické alebo biozidné zložky a dajú sa celkom biologicky odbúrať Rýchlosť

-6biologického odbúravania je nutné prispôsobiť dimenziám úpravarenského zariadenia; o čo rýchlejšie je odbúravanie, o to menej sa môžu, v určitých medziach, navrhovať zásobná nádrž, bioreaktor a tank čistej vody. Ukázalo sa, že priemerné umývacie zariadenie automobilov by malo mať kalovú záchytku a zásobná nádrž a tak isto aj tank čistej vody o záchytnom objeme 6 m³ a filtračnú jednotku a bioreaktor s kapacitou od 1,0 do 1,5 m³. Matariál na potrubie a nádrže môžu byť nekorodujúce kovy a tiež aj nárokom vyhovujúce umelé hmoty alebo HDPE (vysokotlakový polyetylén).

V zásade sa, teda, v umývacom zariadení vznikajúca odpadová voda z umývania privádza cez všeobecne známu kalovú záchytku do zásobnej nádrže, a z tejto cez čirič do aeróbne prevádzkovaného reaktora. Nosný materiál pevného lôžka je pórovitý, má vysoký špecifický povrch, môže adsorbovať zložky vody a slúži na usídlenie špeciálnych mikroorganizmov. Voda, čo sa nachádza v reaktore, sa obehovým čerpadlom stále prevaľuje a vhodným zariadením, uprednostnené injektorom, sa bez tlaku obohacuje kyslíkom, uprednostnené vzdušným kyslíkom z okolitej atmosféry. Rýchlosť cirkulácie vody sa môže regulovať v značnom rozsahu. Má byť taká, aby nepoškodila biofilmy. Odpadová voda z umývania sa z reaktora dostáva cez reguláciu prepadu do tanku čistej vody. Z toho sa, poprípade cez sterilizačné zariadenia, privádza 100%-ne spať do umývacieho procesu.

Keď rozdiel tlakov medzi vtokom a výtokom filtra koloidnej suspenzie poprípade reaktora dosiahne hraničnú hodnotu, napríklad 0,5 barov, ako miery zaťaženia zadržanými koloidnými substanciami alebo nadbytočnou biológiou, spätné preplachovanie bioreaktora sa stáva nutným.

Ďalej sa preukázalo, že vynálezcovský bioreaktor je vhodný prijímat a upravovať kontaminovanú vodu z priestor dielní a z oblasti čapovacích stojanov benzínovej stanice. Z toho vyplýva, že sa ako prídavok k odpadovým vodám z umývacieho zariadenia môže používať aj iná odpadová voda, čo znamená, že vynálezcovský bioreaktor je vhodný nahradiť zariadenie na úpravu dažďovej vody, požadované pre benzínové stanice Bioreaktor podľa vynálezu môže byť konečne výhodne nasadený aj inde

Pri stavbe nádrží a prístrojov sa spravidla pre nádrže bioreaktora vôli, predovšetkým na základe zaťažovania obsahom odpadovej vody, pre také statické zaťaženia optimálny tvar nádrže čo je valec s uprednostnené klenutým dnom a vekom zhotovený z kovových

-7 plechov zváračskou metódou. Pre mnohé použitia vynálezcovského bioreaktora a napríklad pre čističky odpadových vôd umývacích liniek automobilov sú však nie vhodné také nádrže V týchto a iných prípadoch použitia vynálezu sa musia nádrže reaktorov a poprípade s nimi spolupôsobiacich technologických skupín čistiace stanice umiestniť v uzatvorenom priestore, ktoré sa uprednostnené pri umývacích zariadeniach automobilov optimálne usporiadúva vedľa umývacej linky. Priestormi z obmedzenej výšky pre množstvá vznikajúcich odpadových vôd vyplývajú priemery valcov, ktoré sú väčšie než bežné otvory dverí, ktoré však sú zadanou veličinou stavby. Pretože obyčajne valcovité nádrže takými dvernými otvormi neprejdú, toto sa v týchto prípadoch v praxi spravidla odstraňuje tak. že sa v stene prelomí dostatočne veľký montážny otvor, ktorým sa nádrže pretiahnu: po ich ustanovení sa musí prielom v stene znovu uzatvoriť. S týmto spojené náklady a nevyhnutne vznikajúce ohrozenia statiky budovy, kam sa nádrže inštalujú, predstavujú mimoriadne nevýhody.

Tieto nevýhody sa podľa vynálezu odstraňujú a vytvárajú sa výhodnejšie riešenia pre úpravarenské zariadenia s bioreaktorom, ktoré sú vhodné pre všetky množstvá odpadových vôd. Podľa základnej myšlienky vynálezu, vyjadrenej v nároku 12, je pôdorys bioreaktora pred určeným plošným rozmerom prispôsobený veličinám zadaných stavbou, v uvedenom príklade teda zodpovedá väčšinou normovanému otvoru dverí priestormi inštalácie ktorý sa pre vynálezcovský pôdorys nádrže môže použiť ako základný rozmer Pretože aj pnestor výšok je vždy stavebne aj inak určený množstvom odpadových vod spracovávaných úpravarenským zariadením, sú tým určené aj ostávajúce plošné rozmery nádrže reaktora a tým nádrž reaktora ktorá tvorí stavebnicový modul ktorý utiahne objem odpadových vôd konkrétnej čističky odpadových vôd jedným modulom alebo viacerými modulmi t j paralelne zapojenými nádržami.

Preto je výhoda vynálezu, že dáva investorovi dalekosiahlu tvorčiu voľnosť pri volbe stavby a najma pri voľbe plošných rozmerov inštalácii v čistiacej stanici, a že nevyžaduje konečne alebo prechodné zmeny stavby na prispôsobenie na montáž a ustanovenie reaktorových nádrži.

Aby sa vyhovelo stavebným požiadavkám v praxi sa preukázalo ze najvhodnejšie pre tvarovanie reaktorovej nádrže, je vyhotovení vynálezu podlá nároku 13. Ak vezmeme za základ normovaný dverový otvor 80 cm. spravidla vychádza takmer kvadratický štvrouholníkový pôdorys, pričom aby sa využili výhody vynálezu, sú samozrejme možné aj iné tvary pôdorysu. V danom prípade je potom kratšia strana štvoruholníka stavebne predurčená na dimenzovanie plochy pôdorysu nádrže.

Nehľadiac na stavebné zadania, dajú sa aj veličiny zadané zaťažením reaktorovej nádrže splniť takými tvarmi nádrže, ktoré nezodpovedajú obyčajne valcovitým tvarom. To je reprodukované v nároku 14. Ukázalo sa totiž, s prekvapením že nádrž vytvorená z termoplastickej umelej hmoty, aby uniesla v podstate bez deformácií prevažne statické zaťaženie náplní nádrže, najmä náplní odpadových vôd. má na základe svojej zvarovanej konštrukcie z rovinných dosiek dostatočnú vlastnú pevnosť. To doKážu najma t. s. umelé hmoty HDPE (vysokotlakové polyetylény), ktoré sú predmetom nároku 15.

Rovinné steny a rovinné dno takej nádrže majú aj iné prednosti Zo stavebnicového systému vyplývajúci počet nádrží sa dá totiž postaviť s úsporou miesta stenou pri stene. To platí aj vtedy, ak sa pre takú úpravovňu použije len jeden modul Pretože viacuhoľníkový pôdorys sa dá v daných pôdorysoch stavieb lepšie umiestniť než obyčajný kruhový prierez nádrží. Usporiadanie niekoľkých modulov stenou pri stene preto optimálne využíva priestor obvyklých pôdorysov, ktorý je k dispozícii, najmä ak je pôdorys nádrže obdĺžnikový až štvorcový. Potom je samozrejme možné odporučiť použitie znakov nároku 16, pretože týmto nárokom je ideálne usporiadanie niekoľkých modulov stavebnicového systému vynútené základným rámom.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Vynález bude bližšie vysvetlený nasledujúcimi vyobrazeniami Z týchto znázorňuje

Obr 1 schematicky uskutočnenie vynálezcovského bioreaktora

Obr 2 zapojenie vynálezcovského bioreaktora podľa obrázku 1 do celkového zariadenia na čistenie odpadových vôd.

Obr 3 detaily uprednostneného vyhotovenia priebehu spätného preplachovama vynálezcovského bioreaktora,

Obr. 4 v perspektívnom schematicky znázornení inštalácie dvoch modulov a

Obr. 5 rez pozdĺž čiary V - V z obrázku 4

-9Bioreaktor podľa obrázku 1 je tvorený nádržou reaktora 8, ktorá je rozdelená do troch oddelení, spodnej zbernej komory vody 46, pevného lôžka 48 a hornej prítokovej komory 49. Medzi zberným priestorom vody 46 a pevným lôžkom 48 sa nachádza priepustný nosič 47. napríklad zo sieťovej gázy, alebo z dierovaného plechu, ktorý bezpečne zabraňuje prenikaniu náplne pevného lôžka. Oddelenie hornej prítokovej komory od pevného lôžka 48 je nutné len vtedy, ak náplň pevného lôžka tvorí špecificky ľahký materiál, ktorý sa pri normálnych podmienkach nadnáša v prúde spätného preplachovania. V tomto prípade sa aj tu môže použiť vodupriepustná membrána.

Voda určená na čistenie prúdi potrubiami 27 a 29 k rozstrekovaču 24 v hornej prítokovej komore 49. Potom ako pretečie cez pevné ložisko 48 sa odsáva zo, spodného zberného priestoru vody 46 odsávacím sacím košom s pomocou potrubia 30 a čerpadla 31. Čistá voda z potrubia 30 sa potrubím 32 a injektorom 10 obohatí vzduchom skôr ako sa ventilom 35 dostane do tanku čistej vody.

Časť vody z potrubia 30 je po obohatení vzduchom injektorom 10 vedená ventilom 34 a potrubím 33 naspäť do potrubia 29 a do bioreaktora 8, aby tam kryla potrebu kyslíka mikroorganizmov.

Tlak v potrubiach systému je sledovaný stále, čidlo merania tlaku 40 sleduje tlak v potrubí 30 a slúži na výpočet tlakového rozdielu medzi vstupom a výstupom z bioreaktora. Pri poklesu tlaku v potrubí 30 v porovnaní so vstupným tlakom, čo avizuje zanesenie pevného lôžka, sa aktivuje systém spätného preplachovania. pri ktorom je čistá voda otvorením a zatvorením zodpovedajúcich ventilov tlačená potrubím 17 do sacieho potrubia 30. čím sa otočí smer prúdenia. Čistá voda sa rozstrekovacou tryskou 26 dostáva do spodného zberného priestoru, pretláča sa zo spodku pe.ným lôžkom 48 do hornej prítokovej komory 49. odkiaľ je prepadom 28 a potrubím 14 vedená do kalovej záchytky Prívod 27 pripadne 29 pre rozstrekovaciu trysku 24 e v tomto prípade uzatvorený

Regulácia stavu hladiny 25 s rôznymi bodmi merania je určená na sledovanie stavu vody v bioreaktore 8 a je spojená ovládacím vedením S s čerpadlom 31 a c .'ládacou centrálou

Pri normálnej prevádzke sa hladina vody drží stále medzi dvomi meracími bodmi v hornei prítokovej komore 49. Ďalší merací bod v spodnej zbernej komore •. ody 46 je nutný pre prípad, že pevné lôžko 48 má pre údržbu, alebo z iných dôvodov, byt suché

-10Obrázok 2 ukazuje celkový spôsob prevádzky. Rovnaké čísla označujú rovnaké pozície. Čiarkované čiary označujú ovládacie vedenie na prevádzku zariadenia.

Odpadová voda z umývacieho zariadenia dielne, alebo odtekajúca voda z povrchu benzínovej stanice, priteká prívodom 1 do kalovej záchytky 2. kde dochádza k sedimentácii hrubých nečistôt. Potrubie 21 ďalej vedie do zásobnej nádrže 3, pôsobiacej ako tlmivý roztok odpadovej vody, zbavenej hrubých nečistôt V zásobnej nádrži 3 sa nachádza regulácia stavu hladiny 4 s horným a dolným spínacím bodom.

Voda zo zásobnej nádrže 3 sa sacím kočom 5 a čerpadlom 6. ktoré v predloženom vyhotovení tvoria jeden celok, vedie potrubím 22 do filtra koloidnej suspenzie 7. Potrubie 23 istené ventilom, umožňuje odber vzoriek znečistenej vody z potrubia 22.

Voda sa do filtra koloidnej suspenzie 7 dostáva zo zásobnej nádrže 3 rozstrekovacou tryskou 24. Filter je naplnený striedavo vrstvami hrubšieho a jemnejšieho štrku, ktorými voda preteká od zhora dolu. Cez sací kôš 26 sa filtrovaná odpadová voda dopravuje čerpadlom 9 potrubím 27. Regulácia hladiny 25 zabraňuje suchej prevádzke filtračného zariadenia, má však aj spodný spínací bod, ktorým sa filtračné zariadenie môže menej alebo aj celkom vyprázdniť. Z prepadu 28 vedie potrubie 14 naspät do kalovej záchytky 2 a využíva sa v prípade spätného preplachovania filtra 7

Sacím košom 26 sa z filtra odsatá voda dostáva potrubím 27. čerpadlom 9 a potrubím 29 do bioreaktora 8. Tu sa rozstrekovačom 24 rozdelí na povrch tam sa nachádzajúceho pórovitého materiálu, účelovo ide o pelet aktívneho uhlia s veľkým objemom pórov a dostatočným voľným priestorom medzi jednotlivými čiastočkami Pórovitý nosný materiál je osídlený mikroorganizmami kondicionovanými na organické nečistoty odpadovej vody Odpadová voda preteká pevným ložiskom bioreaktora od zhora nadol, privádza sa sacím košom 26 bioreaktora 8 a potrubím 30 s pomocou čerpadla 31 do tanku čistej vody 11 Regulácia hladiny 25 je určená tak, ako pri filtri koloidnej suspenzie 7. pre dostatočné naplnenie bioreaktora 8.

Do potrubia 30 zapojený injektor injektuje nasatý vzduch potrubím 32 do odobratej vody z bioreaktora 8. Vzduchom nasýtená voda sa potrubím 30 privádza do jedného z tankov čistej vody 11. čiastočne ale aj potrubím 33 naspaf do bioreaktora kde zabezpečuje dostatočné zásobovanie reaktora a mikroorganizmov kyslíkom Elektromagnetickými ventilmi 34 a 35 sa určuje správny pomer rozdeľovania vzduchom nasýtenej vody medzi bioreaktor 8 a tank čistej vody 11.. Rovnako možná je aj prevádzka bioreaktora 8 po šaržach, pri ktorej zásobovanie vzduchom preberá cirkulácia cez potrubie 33. Nakoniec sa celkom vyčistená voda zavádza do tanku 11,

Tank čistej vody 11 prijíma biologicky vyčírenú vodu z bioreaktora 8. Regulácia hladiny vody 36 sa stará o to, aby bol tank čistej vody naplnený dostatočným množstvom vody, aby sa mohla udržiavať umývacia prevádzka a tiež nočná cirkulačná prevádzka.

Z tanku čistej vody 11 sa voda odsáva s pomocou čerpadla 15 potrubím 37 a potrubím 13 sa privádza do umývacieho zariadenia. Aby sa nemuseli používať baktericídne sterilizačné prostriedky, sterilizačným zariadením W, prevažne na ultrafialovej báze, sa dosahuje aseptická povaha vody. Vzduchom naplnený tlmivý -roztok 19 je spolu s čerpadlom 15 určený na zabezpečenie rovnomerného toku vody do napojeného umývacieho zariadenia automobilov. Tlakomer 39 je určený na kontrolu a reguláciu tlaku

Odtok 38 vedie alternatívne do kanalizácie a slúži na odtok prebytočnej vody v dobe nadpriemerného prítoku vody. Toto je zvlášť účelné vtedy, ak stanica tiež upravuje povrchovú vodu z priestoru stojanov, a je zahlcovaná prítokom vody, ktorý je spôsobený prudkými zrážkami. Inokedy zariadenie pracuje so 100%-nou cirkulačnou prevádzkou.

Ďalšie miesta merania tlaku sa nachádzajú v potrubí 27 k bioreaktoru a 30 k tanku čistej vody a sú označené vzťahovou značkou 40. Kontrolujú pracovné tlaky čerpadiel 9 a 31

Pre prípad, že v jednej z týchto nádrži nastáva ďalekosiahle zanesenie čiastočkami nečistôt alebo biohmotou, zaháji sa proces spätného preplachovania filtra koloidných substancií 7 a bioreaktora 8 vodou z tanku čistej vody 11 potrubím 37. čerpadlom 15 a potrubím 16 a 17. Voda vstupuje do reaktorov spodným rozdelovacim prítokom 26 a odplaví čiastočky nečistôt, pripadne biohmotu, prepadom 28 a potrubím 14 do kalovej záchytky 2. Takto sa dostávajú do kalovej záchytky 2 aj mikroorganizmy, môžu ju osídliť a spôsobovať tam biologickú úpravu sedimentovaných nečistôt

V dobách nízkej umývacej aktivity, t. j najmä v noci, koncom týždňa a vo sviatočných dňoch, aby sa udržal v prevádzke filter koloidných substancii a bioreaktor, uprednostnené sa udržuje cirkulácia vody Táto cirkulácia začína v tanku čistej vody 11 a prebieha potrubím 37. čerpadlom 15 a potrubím 43 naspäť do zásobnej nádrže 3. Pritom je centrálnym ovládaním otvorený elektromagnetický ventil 44. Súčasne sú uzatvorené uzatváracie ventily 41 a 42 do umývacieho zariadenia a do potrubia spätného

-12preplachovania. Cirkulácia potom prebieha ako počas normálnej úpravarenskej prevádzky, od zásobnej nádrže 3_cez filter koloidných látok 7 a bioreaktor 8 do tanku čistej vody 1_1. Pri dlhšej cirkulačnej prevádzke sa kvalita vody, nachádzajúcej sa v cirkulácii a v zapojených nádržiach, približuje pozvoľna kvalite vody v tanku čistej vody 1_1·

Obrázok 3 ukazuje zvláštne vyhotovenie prepadu 28 vynálezcovského bioreaktora 8. V prípade spätného preplachovania sa voda spätného preplachovania vedie z tanku čistej vody potrubím 30 do spodného zberného priestoru 46. Zo zbernej komory 46 vstupuje gázovým sitom 47 do pevného lôžka 48, preplachuje ho a odplavuje usadeniny a nedostatočne uľpievajúce mikroorganizmy do horného priestoru 49. Odtok vody spätného preplachovania prebieha cez prepad 28, ktorý je vyhotovený v tvare misky, alebo nálevky a ústi do odtokového potrubia 14. Miskovité, alebo nálevkovité vyhotovenie prepadu 28 smerom nahor zužuje jeho prierez a vyvoláva zrýchlené prúdenie vody smerom nahor, takže sa odtrhnuté čiastočky urýchlene odvádzajú cez okraj prepadu 28 do misky a odtiaľ do potrubia 14. Prúd spätného preplachovania prebieha vtedy v oblasti pevného lôžka a priamo nad ním relatívne rovnomerne a zrýchľuje sa až v hornej oblasti, takže sa čiastočky nečistôt môžu cielene dopravovať do prepadu.

Ako vyplýva z obrázku 4 sú pre bioreaktor 8 daného úpravarenského zariadenia nutné dve nádrže bioreaktora 50 a 51 Obe nádrže 50 a 51 sú tvarovo a objemovo identické Každá z nádrží zodpovedá modulu stavebnicového systému, ktorý znásobením modulov zodpovedá stavbou určeným kapacitám úpravarnského zariadenia Pretože pôdorys nádrže reaktora 8 je tvorený pôdorysmi oboch modulov 50 a 51 zodoovedá dvojnásobku pôdorysu oboch modulov, obrysy ktorých sú tvorené kratšími stranami 52. 53 obdĺžnika a dlhšími stranami 54, 56 obdĺžnika. Dĺžka kratších obdĺžnikových strán 52. 53 zodpovedá v príklade vyhotovenia stavebnému zadaniu, ktoré vyplýva naprikiad z normovaného dverového otvoru osemdesiatich centimetrov, ktorým musia obidva moduly prejst a* sa majú postaviť v miestnosti, ktorej prístupnosť je určená dverným oi/orom. Zostávajúce plošné rozmery sú určené rovnako dlhými stranami obdĺžnika 5- 56. a vyplývajú z požadovaného objemu nádrže pri zohľadnení výšky nádrže H VýšKa nádrže je preto spravidla taktiež určená montážou a/alebo výškou miestnosti. Znásobením nádrží 50 a 51 je potom určená stavebne zadaná kapacita čistiacej stanice odpadových vôd. Zatial čo je

-13stavbou určeným rozmerom L_stanovený pôdorys nádrže, môže sa k tomuto kolmý rozmer modulu nádrže I voliť.

Takto sa môže modulmi 50 a 51 zvládnuť každá kapacita čistiacej stanice odpadových vôd.

Nádrž má rovinné zvislé steny 57 až 60 a ploché dno, ktoré na obrázkoch 4 a 5 je nie badateľné. Na obrázku 5 čiastočne znázornené zvislé steny 57 a 58 sú zhotovené z termoplastickej umelej hmoty ako rovnako hrubé dosky 61 a 62. Tieto dosky sú na svojich priradených hranách 63 vzájomne materiálovo spojené zvarovacím švom 64. Toto spojenie materiálu spolu s dostatočne dimenzovanou silou dosiek tvorí tvarovo pevnú nádrž, ktorá je schopná odolávať záťažiam, ktoré môžu na ňu tlačiť, takmer bez deformácie. Ako termoplastická hmota prichádza do úvahy takzvaný vysokotlakový polyetylén.

Pre súdržnosť oboch modulov 50 a 51 a ich korektnú montáž sa predpokladá pri ohybe odolný skladaný základný rám 65 z kovových profilov 65. Časti rámu, z ktorých sú niektoré znázornené ako 66 až 68, môžu rovnako byť v rohoch spolu spojené, hlavne zvarené do konštrukcie rámu, ktorý je odolný proti ohybu.

Claims (17)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Bioreaktor na úpravu biologickými látkami znečistenej vody, najmä z umývacích liniek automobilov, pri ktorom je nádrž reaktora vybavená pevným lôžkom, ktoré je tvorené pre organické látky odpadovej vody adsorpcie schopným a pórovitým nosným materiálom, osídleným všeobecne známymi, organické zložky vody odbúravajúcimi mikroorganizmami vyznačujúci sa tým, že pevné lôžko /48/ je usporiadané na priepustnom nosiči /47/, že sa pod pevným lôžkom predpokladá zberný priestor vody /46/. ktorý je predradený odtoku /26/ ošetrenej vody, pričom je odtok /26/ vyhotovený zároveň ako prítok spätného preplachovania a že sa nad pevným lôžkom /48/ predvída prítok /24/ ako aj výtok spätného preplachovania /28/.
2. 2. Bioreaktor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým. že priepustný nosič /47/ je vyhotovený zo sieťovej gázy.
3. 3. Bioreaktor podľa nároku 1a 2, vyznačujúci sa vzduchovým injektorom /10/. zapojeným do spätného potrubia /19/, určeného na spätné vedenie vzduchom nasýtenej čistej vody do bioreaktora /8/.
4. 4. Bioreaktor podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým že prítok /24/ a/alebo odtok /26/ sú vyhotovené ako rozstrekovacia armatúra.
5. 5. Bioreaktor podľa jedného z predchádzajúcich námkov. vyznačujúci sa ochranou proti suchej prevádzke bioreaktora /8/
6. 6. Bioreaktor podľa nároku 5. vyznačujúci sa ovládacím vedením /S/ riadenou reguláciou hladiny so spínacími bodmi na minimálny a maximálny stav vody v závislosti od prebiehajúceho spôsobu prevádzky.
7. 7. Bioreaktor podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým že odtok spätného preplachovania /28/ je vyhotovený ako stredovo usporiadaný prepad v bioreaktore. ktorý sa smerom nahor zužuje.
8. 8. Bioreaktor podľa jedného z predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa tým že pórovitý nosný materiál tvorí sypký materiál
9. 9. Bioreaktor podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že pórovitý nosný materiál je tvorený uhlím, ílom, kremičitým gélom, alebo zeolitmi v peletizovanom stave, alebo penovými umelohmotnými vločkami.
10. 10. Bioreaktor podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým. že pórovitý nosný materiál je vytvorený z aktívneho uhlia alebo keramzitu so zrnením od 1 do 10 mm, s hustotou od 0,40 do 1,0 cm^/g a s povrchom ž 500 m^,
11. 11. Bioreaktor podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tlakomernými zariadeniami /40/ zapojenými za bioreaktorom /8/.
12. 12. Bioreaktor podľa jedného alebo z viac predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa i

    pôdorysom bioreaktora /8/, ktorý je v jednom rozmere plochy /52.53/ určený stavebným vyhotovením, a ktorého ďalšie rozmery /54, 56/ jeho pôdorysu sú v závislosti od výšky /H/ prispôsobenej objemu nádrže, ktorá zodpovedá modulu /50. 51/ stavebnicového systému, ktorý znásobením nádrží /50, 51/zodpovedá stavbou určeným kapacitám Opravárenského zariadenia.
13. 13. Bioreaktor podľa jedného alebo z viac predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že pôdorys nádrže je obdĺžnikový až štvorcový, pričom stavbou určený rozmer plochy pôdorysu je určený dĺžkou k jednej z oboch paralelných dvojíc strán /52. 53. 55. 56/.
14. 14. Bioreaktor podľa jedného alebo z viac predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že nádrž má rovinné zvislé steny /57 až 60/ a rovinné dno vytvorené z termoplastickej umelej hmoty a že sú na svojich vzájomne priradených hranách /63/ spolu tesne spojené, napríklad zvarené.
15. 15 Bioreaktor podľa jedného alebo z viac predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa t ý m. že sa ako termoplastická umelá hmota používa vysokotlakový polyetylén (HDPE)
16. 16 Bioreaktor podľa jedného alebo z viac predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa tým. že pre súdržnosť viacerých nádrží stavebnicového systému sa predvída spoločný základný rám.
17. 17 Bioreaktor podľa jedného alebo z viac predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa t ý m, že stavbou zadaný rozmer plochy je dverný otvor široký 80 cm. ktorý tvorí prístup do priestorov inštalácie úpravarenského zariadenia.