SK281781B6

SK281781B6 - Spôsob biologického čistenia odpadových vôd a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu

Info

Publication number: SK281781B6
Application number: SK1313-96A
Authority: SK
Inventors: �Tefan Mi�O
Original assignee: �Tefan Mi�O
Priority date: 1996-10-11
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 2001-07-10
Also published as: DE69711536T2; CZ284297A3; ATE215516T1; EP0835846A2; EP0835846A3; SK131396A3; DE69711536D1; CZ287018B6; EP0835846B1

Abstract

Spôsob dvojstupňového anaeróbno-aeróbneho čistenia, najmä odpadových vôd so stredným až vysokým látkovým biologickým znečistením, pri ktorom sa acidifikačne upravená surová odpadová voda mieša s recirkulovaným zahusteným kalom z I. anaeróbneho stupňa spoločne s recirkulovaným zahusteným kalom z II. aeróbneho stupňa, s následným oddeľovaním vznikajúceho bioplynu od aktivovaného kalu a predčistenej vody, ktorá sa v II. aeróbnom stupni mieša s recirkulovaným zahusteným aktivovaným kalom, s následným oddeľovaním vyčistenej vody od aktivovaného kalu, ktorého jedna časť recirkuluje do II. aeróbneho stupňa a druhá časť sa mieša s acidifikačne upravenou surovou vodou pred vstupom do I. anaeróbneho stupňa. Zariadenie je tvorené nádržou (1). V spodnej časti nádrže (1) je vytvorený prívod (7) surovej odpadovej vody, vybavený zmiešavačom (8). V hornej časti I. anaeróbneho stupňa (3) je umiestnený trojfázový odlučovač (4) a v hornej časti II. aeróbneho stupňa (5) je umiestnený separátor (6).ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu biologického čistenia odpadových vôd a zariadenia na vykonávanie tohto spôsobu, s využitím I. anaeróbneho stupňa a II. aeróbneho stupňa, najmä odpadových vôd stredne až vysoko organicky znečistených.

Doterajší stav techniky

Doteraz známy spôsob čistenia odpadových vôd s odstraňovaním stredne až vysokoorganicky zaťažených vôd je predmetom čs. zverejnenej prihlášky vynálezu PV 00076-90.B.

Pri tomto spôsobe sa z aktivačnej zmesi vzniknutej v aeróbnej zóne oddelí funkčná polykultúra aktivovaného kalu od čiastočne vyčistenej odpadovej vody. Odpadová voda sa podrobí oddelenej nitrifikácií, potom sa spojí s pôvodne odseparovanou funkčnou polykultúrou a zmes sa podrobí denitrifikácií v anoxickom reaktore a prevzdušňovaniu v oxickom reaktore. Odseparovaná funkčná polykultúra recirkuluje späť do anaeróbneho reaktora a vyčistená odpadová voda sa odvádza do recipientu. Proces čistenia je pomerne zdĺhavý aj keď má použité prvky anaeróbie, ale tieto sú použité len na anaeróbne spracovanie funkčnej polykultúry oddelenej z aktivovaného kalu.

Doteraz známe zariadenie na biologické čistenie odpadových vôd, obsahujúce uhlíkaté a dusíkaté látky podľa čs. ochranného dokumentu AO č. 228 208 je tvorené dvomi nádržami. V jednej nádrži je nad denitrifikačným priestorom vytvorený separačný priestor a v druhej nádrži je vytvorený aktivačný priestor. Separačný priestor je od denitrifikačného priestoru oddelený šikmou deliacou stenou a prepojený s ním prostredníctvom kalového odvodu.

Nevýhodou takéhoto riešenia je použitie dvoch nádrží, v prípade oddeleného umiestnenia každej z nádrží spojené s veľkou priestorovou náročnosťou, bez aeróbneho čistenia. Iné známe zariadenie na nitrifikáciu a denitrífikáciu organických látok v odpadovej vode podľa čs. ochranného dokumentu AO č. 248 616 je usporiadané tak, že aktivačný priestor je rozdelený priehradkou na prevzdušňovanú a neprevzdušňovanú časť. Priehradka čiastočne alebo úplne vystupuje nad hladinu vody a pri dne nádrže vytvára štrbinu.

Zariadenie je konštrukčne veľmi jednoduché, ale je riešené bez separačnej časti a anaeróbneho predčistenia, bez ktorého nie je možné dosiahnúť kvalitné vyčistenie odpadových vôd.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje spôsob biologického čistenia odpadových vôd s využitím dvojstupňového anacrobno - aeróbneho procesu čistenia, najmä odpadových vôd so stredným až vysokým látkovým biologickým znečistením, s uskutočňovaním úplného anaeróbneho čistenia s produkciou bioplynu v prvej fáze, plynulé pokračujúcou fázou úplného aeróbneho dočistenia druhého stupňa, ktorého podstata spočíva v tom, že acidifíkačne upravená surová odpadová voda sa najskôr privádza do I. anaeróbneho stupňa za stáleho miešania s recirkulovaným zahusteným kalom z I. anaeróbneho stupňa spoločne s recirkulovaným zahusteným kalom z II. aeróbneho stupňa, s následným oddeľovaním vznikajúceho bioplynu od aktivovaného kalu a predčistenej vody, ktorá preteká do II. aeróbneho stupňa, kde sa v regeneračnej zóne mieša s recirkulovaným zahusteným aktivovaným kalom za intenzív neho prevzdušňovania a ďalej preteká cez anoxickú zónu do oxickej zóny, s následnou separáciou vyčistenej vody od aktivovaného kalu, ktorého jedna časť recirkuluje do regeneračnej zóny a druhá časť sa mieša s acidifíkačne upravenou surovou vodou pred vstupom do I. anaeróbneho stupňa.

Je výhodné, ak zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu pozostáva z vonkajšej nádrže, v pôdoryse kruhového, alebo hranatého tvaru, ktorej dno je vybavené dýzami, z prívodu surovej odpadovej vody a odvodu vyčistenej vody, ktorého podstatou je, že nádrž je deliacou stenou rozdelená na I. anaeróbny stupeň a na II. aeróbny stupeň pozostávajúci z regeneračnej zóny, anoxickej zóny a oxickej zóny so separáciou. V spodnej časti nádrže, tvoriacej I. anaeróbny stupeň je vytvorený prívod surovej odpadovej vody, vybavený zmiešavačom, do ktorého je vyústený prívod zahusteného recirkulovaného anaeróbneho kalu a prívod aeróbneho zahusteného prebytočného kalu. V hornej časti I. anaeróbneho stupňa jc umiestnený trojfázový odlučovač, vybavený odvodom bioplynu, odvodom kalu a odvodom predčistenej vody. V hornej časti II. aeróbneho stupňa je umiestnený separátor so situovaným otvorom a odvodom vyčistenej vody a v spodnej časti II. aeróbneho stupňa je lokalizovaná regeneračná zóna, do ktorej je vyústený odvod predčistenej vody a prívod recirkulovaného aktivovaného kalu.

Výhody tohto spôsobu spočívajú vo vysokých úžitkových parametroch a veľmi vysokom čistiacom výstupe, pričom proces čistenia prebieha za normálnych fyzikálnych podmienok. Okrem toho tento spôsob spája v sebe výhody anaeróbneho a aeróbneho čistenia pri veľmi nízkej produkcii prebytočného kalu a s produkciou bioplynu ako vysokohodnotného paliva.

Zariadenie je tvorené jednoduchou stavebnicovou konštrukciou s minimálnymi nárokmi na priestor, pretože všetky stupne čistenia odpadovej vody sú situované do jedného, účelne deleného priestoru. Flexibilita zariadenia na rozdielne zloženie odpadových vôd spolu s intenzitou čistiaceho procesu kompletne pokrýva ekonomické nároky na kvalitu čistenej vody.

Prehľad obrázkov na výkrese

Vynález je bližšie vysvetlený pomocou výkresu, na ktorom je znázornené zariadenie podľa vynálezu v pozdĺžnom osovom reze.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Spôsob biologického čistenia odpadových vôd spočíva v dvojstupňovom anaeróbno-aeróbnom procese čistenia, v ktorom sa v prvej fáze uskutočňuje úplné anaeróbne čistenie s produkciou bioplynu, s plynulé pokračujúcou druhou fázou s úplným aeróbnym dočistením. Acidifíkačne upravená surová odpadová voda sa najskôr privádza do I. anaeróbneho stupňa, za stáleho miešania s recirkulovaným zahusteným kalom z I. anaeróbneho stupňa, spoločne s recirkulovaným zahusteným kalom z II. aeróbneho stupňa napr. v pomere 1 : 1 : 0,01, ktoiý sa môže meniť v závislosti od látkového znečistenia privádzanej vody. Laminámym miešaním takto vytvorenej zmesi sa udržuje aktivovaný kal vo vznášaní s plynulým oddeľovaním vznikajúceho bioplynu od aktivovaného kalu a predčistenej vody, ktorá preteká do II. aeróbneho stupňa. V regeneračnej zóne tohto stupňa sa mieša s recirkulovaným zahusteným aktivovaným kalom a za intenzívneho prevzdušňovania preteká do anoxickej zóny II. aeróbneho stupňa a ďalej do oxickej zóny toho istého

SK 281781 Β6 stupňa. V oxickej zóne prebieha plynulá separácia vyčistenej vody od aktivovaného kalu, ktorého jedna časť recirkuluje do regeneračnej zóny a druhá časť sa mieša s acidifikačne upravenou surovou vodou pred vstupom do I. anaeróbneho stupňa napr. v pomere 3:1.

Zariadenie na uskutočňovanie spôsobu pozostáva z vonkajšej nádrže 1 v pôdoryse kruhového, alebo hranatého tvaru, ktorej dno je vybavené dýzami (na obr. nezakreslenými). Nádrž 1 je deliacou stenou 2 rozdelená na I. anaeróbny stupeň 3 a na II. aeróbny stupeň 5 pozostávajúci z regeneračnej zóny 14 a anoxickej zóny a oxickej zóny (na obr. nezakreslenými). V spodnej časti nádrže 1 je vytvorený prívod 7 surovej odpadovej vody, vybavený zmiešavacom 8, do ktorého je vyústený prívod 9 zahusteného recirkulovaného anaeróbneho kalu a prívod 10 aeróbneho zahusteného prebytočného kalu. V hornej časti

I. anaeróbneho stupňa 3 je umiestnený trojfázový odlučovač 4, vybavený odvodom 11 bioplynu, odvodom 12 kalu a odvodom 13 predčistenej vody. V hornej časti II. aeróbneho stupňa S je umiestnený separátor 6 so situovaným otvorom 16 a zberným žľabom 18, vybaveným odvodom 17 vyčistenej vody a v spodnej časti II. aeróbneho stupňa 5 je lokalizovaná regeneračná zóna 14, do ktorej je vyústený odvod predčistenej vody 13 a prívod 15 recirkulovaného aktivovaného kalu.

Čistenie odpadových vôd podľa vynálezu je zrejmé z obrázka. V zmiešavači 8 sa mieša surová odpadová voda s recirkulovaným zahusteným kalom z I. anaeróbneho stupňa spoločne s recirkulovaným zahusteným kalom z II. aeróbneho stupňa. Takto vytvorená zmes prúdi cez vstupné trysky do dolnej časti I. anaeróbneho stupňa 3, čím je zabezpečené lamináme miešanie zmesi v I. anaeróbnom stupni 3 a tým permanentné udržovanie aktivovaného kalu vo vznášaní, s plynulým oddeľovaním vznikajúceho bioplynu, ktorý je odvádzaný odvodom 11 bioplynu, od aktivovaného kalu a predčistenej vody, ktorá preteká odvodom 13 predčistenej vody do II. aeróbneho stupňa 5. V regeneračnej zóne 14 tohto stupňa dochádza k zmiešavaniu predčistenej vody s recirkulovaným zahusteným aktivovaným kalom a za intenzívneho prevzdušňovania k pretekaniu do anaoxickej zóny II. aeróbneho stupňa 5 a ďalej do oxickej zóny toho istého stupňa. V oxickej zóne sa vyčistená voda separuje od aktivovaného kalu, ktorého jedna časť recirkuluje prívodom 15 recirkulovaného aktivovaného kalu do regeneračnej zóny 14 a druhá časť prechádza prívodom 10 zahusteného aeróbneho prebytočného kalu do zmiešavača 8, kde sa mieša s acidiíikačne upravenou surovou vodou, pred vstupom do I. anaeróbneho stupňa 3, napr. v pomere 3 : 1. Za intenzívneho prevzdušňovania zmes prechádza do anoxickej zóny II. aeróbneho stupňa, kde dochádza k odbúravaniu dusíkatého znečistenia. Zmes ďalej prúdi do oxickej zóny II. aeróbneho stupňa, kde je dýzami zabudovanými v dne nádrže 1 prevzdušňovaná a odtiaľ prúdi do separátora 6, v ktorom sa uskutočňuje separácia aktivovaného kalu, ktorého jedna časť je recirkulovaná prívodom 15 recirkulovaného aktivovaného kalu späť do regeneračnej zóny 14 II. aeróbneho stupňa 5 a druhá časť je privádzaná do zmiešavača 8 ktorý je predradený pred I. anaeróbny stupeň 3. Trojfázový odlučovač 4 oddeľuje vznikajúci bioplyn, ktorý je odvádzaný cez odvod 11 bioplynu od aktivovaného kalu odvádzaného cez odvod 12 kalu a predčistenej vody odvádzanej cez odvod 13 predčistenej vody, ktorá odteká do II. aeróbneho stupňa cez regeneračnú zónu 14 II. aeróbneho stupňa 5, do ktorého je prívodom 15 privádzaný za intenzívneho prevzdušňovania aktivovaný kal. Vytvorená aktivačná zmes prúdi do anoxickej zóny a oxickej zóny (na obr. nezakreslené), odkiaľ prúdi otvorom 16 do separátora 6, v ktorom sa oddeľuje kal od vyčistenej vody, odvádzanej zberným žľabom 18 do odvodu 17 vyčistenej vody.

Priemyselná využiteľnosť

Zariadenie má široké uplatnenie všeobecne v čistiarňach odpadových vôd. Svojou konštrukciou a účinnosťou čistenia je schopné tak z ekologického, ako aj z ekonomického hľadiska pokryť nároky na kvalitu vyčistenej vody.

Claims

1. Spôsob biologického čistenia odpadových vôd s použitím dvojstupňového anaerobno-aeróbneho procesu čistenia, najmä odpadových vôd so stredným až vysokým látkovým biologickým znečistením, s uskutočňovaním úplného anaeróbneho čistenia s produkciou bioplynu v prvej fáze, plynulé pokračujúcou druhou fázou s úplným aeróbnym dočistením, vyznačujúci sa tým, že acidiíikačne upravená surová odpadová voda sa najskôr privádza do I. anaeróbneho stupňa za stáleho miešania s recirkulovaným zahusteným kalom z I. anaeróbneho stupňa spoločne s recirkulovaným zahusteným kalom z II. aeróbneho stupňa, s následným oddeľovaním vznikajúceho bioplynu od aktivovaného kalu a predčistenej vody, ktorá preteká do II. aeróbneho stupňa, kde sa v regeneračnej zóne mieša s recirkulovaným zahusteným aktivovaným kalom za intenzívneho prevzdušňovania a ďalej preteká cez anoxickú zónu do oxickej zóny, s následnou separáciou vyčistenej vody od aktivovaného kalu, ktorého jedna časť recirkuluje do regeneračnej zóny a druhá časť sa mieša s acidiíikačne upravenou surovou vodou pred vstupom do I. anaeróbneho stupňa.

2. Zariadenie na uskutočňovanie spôsobu podľa bodu 1, pozostávajúce z vonkajšej nádrže s pôdorysom kruhového, alebo hranatého tvaru, ktorej dno je vybavené dýzami, z prívodu surovej odpadovej vody a odvodu vyčistenej vody, vyznačujúce sa tým, že nádrž (1) je deliacou stenou (2) rozdelená na I. anaeróbny stupeň (3) a na II. aeróbny stupeň (5), pozostávajúci z regeneračnej zóny, anoxickej zóny a oxickej zóny so separáciou, pričom v spodnej časti nádrže (1), tvoriacej I. anaeróbny stupeň (3) je vytvorený prívod (7) surovej odpadovej vody, vybavený zmiešavačom (8), do ktorého je vyústený prívod (9) zahusteného recirkulovaného anaeróbneho kalu a prívod (10) aeróbneho zahusteného prebytočného kalu, v hornej časti I. anaeróbneho stupňa (3) je umiestnený trojfázový odlučovač (4), vybavený odvodom (11) bioplynu, odvodom (12) kalu a odvodom (13) predčistenej vody, v hornej časti II. aeróbneho stupňa (5) je umiestnený separátor (6) so situovaným otvorom (16) a zberným žľabom (17) vyčistenej vody a v spodnej časti II. aeróbneho stupňa (5) je lokalizovaná regeneračná zóna (14), do ktorej je vyústený odvod (13) predčistenej vody a prívod (15) recirkulovaného aktivovaného kalu.