SK283323B6

SK283323B6 - Spôsob biologickej úpravy organicky dostatočne zaťaženej tekutiny a zariadenie na jeho uskutočnenie

Info

Publication number: SK283323B6
Application number: SK1160-2000A
Authority: SK
Inventors: Nordenskj�Ld Reinhart Von
Original assignee: Nordenskj�Ld Reinhart Von
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1999-01-28
Publication date: 2003-06-03
Also published as: RU2208596C2; CZ297094B6; WO1999038812A1; SK11602000A3; CN1289313A; PL192414B1; DE19804007A1; CN1200889C; CZ20002784A3; DK0998430T3; EP0998430A1; EG22366A; PL342010A1; EP0998430B1; BR9908308A; ATE209610T1; DE59900453D1; US6395173B1; OA11140A

Abstract

Spôsob biologickej úpravy sa uskutočňuje v nádrži, pričom sa tekutina najprv podrobí miešaciemu a okyslovaciemu stupňu (A), následne sa v stupni (B) vysokého zaťaženia so spätnou cirkuláciou aktivovaného kalu a potom v stupni (C) nízkeho zaťaženia podrobí anaeróbnemu rozkladu za vzniku metánu, a následne sa v dosadzovacom stupni (D), z ktorého môže byť uskutočňované spätné vedenie kalu, čistí, pričom sa zachytáva bioplyn vznikajúci v stupni (B) vysokého zaťaženia a stupni (C) nízkeho zaťaženia. Opísané je aj zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu.ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu a zariadenia na biologickú úpravu organicky dostatočne zaťaženej tekutiny, predovšetkým odpadovej vody, v anaeróbnych podmienkach a pri generovaní bioplynu.

Doterajší stav techniky

Odpadová voda je označenie pre predovšetkým znečistenú, odtekajúcu vodu, ktorá sa dostáva do kanalizácie, ktorá je zmenená po domovom alebo priemyselnom upotrebení.

Biologická úprava vysoko zaťažených kvapalín, prípadne čistenie odpadovej vody, predstavuje tiež opatrenie na odstraňovanie organických znečisťujúcich látok z kvapalín, ktoré sú v nich obsiahnuté v rozpustenej, koloidnej alebo jemne dispergovanej forme, pomocou mikrobiologickej aktivity, to znamená pomocou aeróbneho a/alebo anaeróbneho rozkladu s vývojom plynu pri vytváraní nových bunkových substancií a sorpcii chumáčov baktérií, biologickým trávnikom alebo kalovým granulátom.

Všeobecne sa biologické čistenie odpadovej vody uskutočňuje v čističkách odpadových vôd pri využití rovnakých, prípadne obdobných procesov, ktoré sa pri biologickom samočistení odohrávajú v tečúcich vodách, ale v technicky intenzívnejšej forme. Práve tak prebieha anaeróbny proces tiež v prírode, napríklad na dne plochých, stojatých vôd.

Pod anaeróbnym rozkladom sa tu rozumie premena organických látok pomocou mikroorganizmov pri vylúčení kyslíka. Pri anaeróbnom rozklade organických látok vzniká bioplyn, to znamená plynná zmes, ktorá pozostáva približne z 55 až 75 % z metánu, z približne 24 až 44 % z kysličníka uhličitého a stopovo tiež z iných prímesí.

Spôsoby biologickej úpravy vysoko zaťažených kvapalín v anaeróbnych podmienkach predpokladajú relatívne vysokú špecifiku kvapalín. Hodí sa medzi iným pre vysoko zaťažené kvapaliny, predovšetkým odpadové vody z potravinárskeho priemyslu, poľnohospodárstva, priemyslu minerálnych olejov, ako aj výroby buničiny. Umožňujú teda často úpravu „koncentrátov“, neznamenajú ale spravidla Žiadne plné vyčistenie, prípadne úplnú premenu.

Známe je zariadenie na anaeróbnu úpravu odpadovej vody firmy Biothane Corporation, pozri firemný prospekt 7/92, ktoré pozostáva z uzavretej nádrže aktivovaného kalu, v ktorej je v hornej oblasti nádrže usporiadaná skupina odlučovačov. Pri tomto zariadení sa odpadová voda zavádza cez vtokovč otvory, umiestnené v dne nádrže, do nádrže aktivovaného kalu, a upravená odpadová voda sa odvádza zariadením usporiadaným v hornej oblasti nádrže. Toto zariadenie má medzi iným tu nevýhodu, že reakčná a dosadzovacia oblasť nie sú od seba priestorovo oddelené a môžu sa negatívne ovplyvňovať. Z tohto dôvodu sa môže aktivita aktivovaného kalu časom silne zmenšovať, a pri rozdeľovaní kalu a kvapaliny môžu tiež vznikať ťažkosti.

Známe je ďalej zariadenie na anaeróbnu úpravu odpadovej vody firmy ADI Systems Inc., pozri firemný prospekt AS 043/11-94, ktoré pozostáva z jednoduchej, smerom nahor pomocou fólie uzavretej reakčnej nádrže. V tejto reakčnej nádrži sú usporiadané primárna reakčná oblasť, do ktorej kalového ložiska sa zospodu zavádza odpadová voda, sekundárna reakčná oblasť a dosadzovacia oblasť. Medzi primárnou a sekundárnou reakčnou oblasťou je umiestnená ponorná stena, ktorá sa rozprestiera odo dna reakčnej nádrže. Výška ponornej steny predstavuje približne 3/5 výšky reakčnej nádrže. Medzi sekundárnou reakčnou oblasťou a dosadzovacou oblasťou sú tiež usporiadané ponorné steny, ktoré sa rozprestierajú od povrchu odpadovej vody v smere ku dnu. Výška týchto ponorných stien predstavuje približne 1/3 výšky reakčnej nádrže. Ďalej je v spodnej oblasti dosadzovacej oblasti umiestnené odvádzacie zariadenie na spätné vedeniu kalu do primárnej reakčnej oblasti. Nevýhoda tohto zariadenia spočíva v tom, že predovšetkým sekundárna reakčná oblasť nie je od dosadzovacej oblasti dostatočne priestorovo vymedzená, čím sa môže aktivita kalu v sekundárnej reakčnej oblasti časom znateľne znižovať. Tiež spôsob vykonávaný v tomto zariadení neberie ohľad na rozdielne biologické pomery oboch reakčných oblastiach. Ďalšia nevýhoda tohto spôsobu spočíva v tom, že kal v druhej reakčnej oblasti, len málo využívaný, leží na dne.

Základom vynálezu je úloha poskytnúť spôsob, prípadne zariadenie na biologickú úpravu organicky dostatočne zaťaženej tekutiny pri generovaní bioplynu, ktoré zaisťujú zlepšený stupeň čistenia, prípadne rozklad, zlepšenú výťažnosť metánu, podstatne priaznivejšie investície a bezpečnú prevádzku.

Podstata vynálezu

Táto úloha sa rieši spôsobom biologickej úpravy organicky dostatočne zaťaženej tekutiny, ktorý sa uskutočňuje v nádrži, podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že tekutina sa najprv podrobí miešaciemu a okysľovaciemu stupňu (A), následne sa v stupni (B) vysokého zaťaženia so spätnou cirkuláciou aktivovaného kalu a potom v stupni (C) nízkeho zaťaženia podrobí anaeróbnemu rozkladu za vzniku metánu, a následne sa v dosadzovacom stupni (D), z ktorého môže byť uskutočňované spätné vedenie kalu, čistí, pričom sa zachytáva bioplyn vznikajúci v stupni (B) vysokého zaťaženia a stupni (C) nízkeho zaťaženia.

Vo výhodnom uskutočnení spôsobu podľa vynálezu je tekutinou odpadová voda, pričom táto odpadová voda sa výhodne mieša v miešacom a okysľovacom stupni (A).

Odpadová voda sa v miešacom a okysľovacom stupni (A) výhodne zmiešava so späť privádzaným aktivovaným kalom, pričom je výhodné, keď sa v miešacom a okysľovacom stupni (A) nastavuje hodnota pH odpadovej vody a tiež je výhodné, keď sa v tomto stupni odpadová voda zmiešava so zlúčeninou železa.

Ďalej je výhodné, keď sa pri odpadovej vode kal usadený v dosadzovacom stupni (D) vedie späť do stupňa (B) vysokého zaťaženia a/alebo stupňa (C) nízkeho zaťaženia.

Vo výhodných uskutočneniach spôsobu podľa vynálezu sa odpadová voda po prechode stupňami (A) až (D) vedie aspoň čiastočne späť do miešacieho a okysľovacieho stupňa (A).

Výhodne sa odpadová voda po prechode stupňami (A) až (D) doplnkovo čistí za aeróbnych podmienok, pričom aeróbne čistenie výhodne zahrnuje aktivačný stupeň, pomocný čistiaci stupeň, stupeň ďalšieho prevzdušnenia a stupeň ďalšej sedimentácie.

Predmetom vynálezu je tiež zariadenie na biologickú úpravu organicky dostatočne zaťaženej tekutiny, predovšetkým odpadovej vody, ktorého podstata spočíva v tom, že pozostáva z nádrže, v ktorej sú v smere hlavného prúdenia tekutiny usporiadané za sebou miešacia a okysľovacia oblasť, na ktorú je napojené prívodné zariadenie na tekutinu, oblasť vysokého zaťaženia na anaeróbny rozklad tekutiny za vzniku metánu, ktorá je vybavená zariadením na spätnú cirkuláciu aktivovaného kalu, oblasť nízkeho zaťaženia na ďalší anaeróbny rozklad tekutiny za vzniku metá2 nu, a dosadzovacia oblasť, ktorá je vybavená aspoň jedným odvádzacím zariadením na spätné vedenie kalu, pričom miešacia a okysľovacia oblasť, oblasť vysokého zaťaženia, oblasť nízkeho zaťaženia a dosadzovacia oblasť sú od seba oddelené deliacimi stenami, a ďalej pozostáva z plynotesnej fólie, ktorá sa rozprestiera cez oblasť vysokého zaťaženia a oblasť nízkeho zaťaženia a vytvára plynový zásobník.

Výhodne je miešacia a okysľovacia oblasť vybavená miešadlom.

V uskutočneniach zariadenia podľa vynálezu je výhodne miešacia a okysľovacia oblasť napojená na prívodné zariadenie na spätný tok aktivovaného kalu a tiež je výhodné, keď je miešacia a okysľovacia oblasť spojená so zariadením na nastavovanie hodnoty pH.

V uskutočneniach zariadenia podľa vynálezu je výhodné, keď je miešacia a okysľovacia oblasť spojená so zásobným zariadením pre zlúčeninu železa, pričom je ďalej výhodné, ak je v miešacej a okysľovacej oblasti usporiadané aspoň jedno dávkovacie čerpadlo, ktorého vpust je spojený s miešacou a okysľovacou oblasťou a jeho výpust je spojený s oblasťou vysokého zaťaženia.

Tiež je výhodné, ak v uskutočneniach zariadenia podľa vynálezu je zariadenie na spätnú cirkuláciu kalu vytvorené ako ponorná stena.

Ďalej je výhodné, keď oblasť vysokého zaťaženia je spojená s jedným alebo viacerými odvádzacími zariadeniami na spätné vedenie kalu a tiež je výhodné, keď v oblasti vysokého zaťaženia je usporiadané aspoň jedno vstrekovacie zariadenie na prípadne ohriaty bioplyn.

V uskutočneniach zariadenia podľa vynálezu má výhodne deliaca stena v hornej oblasti výtokové otvory. Ďalej je výhodné, keď oblasť nízkeho zaťaženia je spojená s jedným alebo viacerými odvádzacími zariadeniami na spätné vedenie kalu a tiež je výhodné, keď v oblasti nízkeho zaťaženia je usporiadané aspoň jedno vstrekovacie zariadenie na prípadne ohriaty bioplyn

V uskutočneniach zariadenia podľa vynálezu je tiež výhodné, keď je dosadzovacia oblasť vybavená lamelovým odlučovačom. Výhodne je dosadzovacia oblasť spojená s aspoň jedným odvádzacím zariadením na zvyšný kal.

V uskutočneniach zariadenia podľa vynálezu je výhodne na dosadzovaciu oblasť napojené výtokové zariadenie na odpadovú vodu a výhodne je nádrž zapustená do zeme.

Výhody vynálezu spočívajú v tom, že zariadenie podľa vynálezu vedie na základe svojej kompaktnej konštrukcie s integrovaným zásobníkom plynu ku značnej úspore miesta a nákladov, medzi iným tiež na základe úspor na izolačnom materiáli, a okrem toho je bezpečné proti zemetraseniu a nezávislé od sadania.

V zmysle vynálezu sa pod organicky dostatočne zaťaženými tekutinami rozumejú kvapaliny, ako je krv, hnojovica a výhodne odpadová voda, ktoré majú napríklad nasledujúce parametre: > cca 2000 mg BSK.5/1 pri chladnejšej klíme a > cca 500 mg BSK5/1 pri teplej klíme.

Skratka BSK znamená biochemickú (biologickú) spotrebu kyslíka, pričom skratka BSK₅ znamená, že táto bola stanovená po 5 dňoch od začiatku stanovenia. V ďalšom texte použitá skratka CHSK znamená chemickú spotrebu kyslíka.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je ďalej bližšie opísaný a vysvetlený na príklade jeho uskutočnenia na základe pripojených výkresov, ktoré znázorňujú:

Obr. 1 - schematický pôdorysný pohľad na zariadenie na biologickú úpravu odpadovej vody

Obr. 2 - zariadenie na biologickú úpravu odpadovej vody znázornené v reze podľa obr. 1.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Zariadenie 1 na biologickú úpravu odpadovej vody, znázornené na obr. 1, pozostáva z nádrže 2, v ktorej sú v smere H hlavného prúdenia vody za sebou usporiadané miešacia a okysľovacia oblasť 3, oblasť 7, vysokého zaťaženia, oblasť 9 nízkeho zaťaženia a dosadzovacia oblasť

10.

Rozmery nádrže 2 sú v širokom rozsahu variabilné a sú určované individuálnymi vlastnosťami privádzanej odpadovej vody. Dĺžka nádrže 2 môže byť napríklad medzi 50 a 200 m, a šírka medzi 20 a 100 m. Nádrže 2 môžu byť napríklad cca 3 až 6 m hlboké.

Objemy jednotlivých oblasti sú variabilné a môžu byť pomocou vhodného, premenlivého polohovania deliacich stien 12, 13 a 14 prispôsobené procesu úpravy. V extrémnom prípade môže byť oblasť 9 nízkeho zaťaženia silne zredukovaná, takže môže byť preložená do časti dosadzovacej oblasti 10. Objemy jednotlivých oblastí môžu napríklad pre vodu z pivovarov činiť 285 m³ pre miešaciu a okysľovaciu oblasť 3, 890 m³ pre oblasť 7 vysokého zaťaženia, 1480 m³ pre oblasť 9 nízkeho zaťaženia a 120 m³ pre dosadzovaciu oblasť 10.

Nádrž 2 je výhodne zapustená do zeme, a v podstate je zhotovená spôsobom zemnej konštrukcie. Dno a bočné steny nádrže 2 môžu byť utesnené tesniacimi pásmi, napríklad zHDPE.

Odpadová voda sa cez prívodné zariadenie 5 dostáva najskôr do miešacej a okysľovacej oblasti 3. V tejto oblasti sa okrem teploty meria tiež, a to raz alebo dvakrát, hodnota pH odpadovej vody, pričom sa hodnota pH napríklad vyrovnáva pomocou prísad cez zariadenie 16. Pokiaľ sa to požaduje, tak sa môže do odpadovej vody v miešacej a okysľovacej oblasti 3 alebo v napojení na ňu pridávať cez zaváracie zariadenie 17 kvôli väzbe síry zlúčenina železa, napríklad trojmocná soľ železa, ako je FeClSO₄. Ďalej sa môže odpadová voda v miešacej a okysľovacej oblasti 3 miešať pomocou miešadla 4. Tiež sa môže do miešacej a okysľovacej oblasti 3 privádzať cez prívodné zariadenie 6 späť vedený aktivovaný kal. Na základe mikrobiologickej aktivity sa v miešacej a okysľovacej oblasti 3 organické zložky odpadovej vody za nie bezpodmienečne čisto anaeróbnych podmienok menia, predovšetkým sa okysľujú. Na druhej strane môžu byť kvôli riadenému zásahu v miešacej a okysľovacej oblasti 3 usporiadané zariadenia na prevzdušňovanie a cirkuláciu odpadovej vody vzduchom alebo kyslíkom, tu neznázomené.

Na dne miešacej a okysľovacej oblasti 3 sú výhodne zo strany výtoku usporiadané aspoň jedno dávkovacie čerpadlo 18 s potrubiami 31, ktorých dýzovité vypúšťacie otvory 42 ústia v oblasti 7 vysokého zaťaženia. Pomocou tohto čerpadla alebo čerpadiel sa predovšetkým ako funkcia veľkosti oblasti 7 vysokého zaťaženia vo vírivej forme ukladá a pod tlakom privádza do oblasti dna oblasti 7 vysokého zaťaženia rozdielne množstvo zmesi, napríklad približne 40 až 60 1 odpadovej vody za sekundu. Môžu sa tiež použiť výmenné zapojenia potrubí 31, predovšetkým ak existujú vysoké hodnoty organického zaťaženia, ale predovšetkým preto, aby sa ušetrila čerpacia energia.

Metanogénna fáza anaeróbneho rozkladného procesu organických zložiek odpadovej vody sa uskutočňuje v ob3 lasti 7 vysokého zaťaženia (priestorové zaťaženie: približne 25 až 40 kg CHSK/m³ BV x d) a v oblasti 9 nízkeho zaťaženia (priestorové zaťaženie: približne medzi 2 až 7 kg CHSK/m³ BV x d). Obe oblasti predstavujú vždy tak povediac ložisko aktivovaného kalu (špecifickú biocenózu). Použitie dvoch nezávislých a rozdielnych bakteriálnych kmeňov (biocenóz) vedie medzi iným ku zlepšenej výťažnosti plynného metánu. Ložiská aktivovaného kalu sa pre oblasť 7 vysokého zaťaženia alternatívne alebo doplnkovo k dýzovitým vypúšťacím otvorom 42 podrobujú cirkulácii vždy vplyvom vstrekovania vody vo variabilnej forme, zmesi vodného kalu, prípadne vratného kalu, pričom vratný kal sa môže privádzať cez odvádzacie zariadenie 11, pozostávajúce z aspoň jedného čerpadla 32 a systému 33 potrubí, z dosadzovacej oblasti 10 cez prúdové dýzy 24h až 24s, ktoré sú usporiadané na dne oblasti 7 vysokého zaťaženia, prípadne na dne oblasti 9 nízkeho zaťaženia. Kvôli ďalšej podpore cirkulácie môžu byť v oblasti 7 vysokého zaťaženia a v oblasti 9 nízkeho zaťaženia usporiadané vstrekovacie zariadenia, tu neznázomené, napríklad reťazce na plnenie plynom pre bioplyn ohriaty v závislosti od klímy alebo teploty, alebo miešadlá. Vstrekovacie zariadenia sú zásobované bioplynom, ktorý sa odoberá zo zásobníka plynu rozprestierajúceho sa cez oblasť 7 vysokého zaťaženia a oblasť 9 nízkeho zaťaženia, a prípadne sa ohrieva v ohrievači plynu, ktorý tu nie je znázornený.

V jednej oblasti, nachádzajúcej sa vzhľadom na smer H hlavného prúdenia po prúde, oblasti 7 vysokého zaťaženia, je ku spätnej cirkulácii aktivovaného kalu, prípadne kalového granulátu, umiestnená ponorná stena 8 s prívodnými otvormi 29 usporiadanými v strednej výške, ktorá sa rozprestiera od povrchu až takmer ku dnu oblasti 7 vysokého zaťaženia, pričom vzdialenosť medzi ponornou stenou i a deliacou stenou 13 sa v smere dna plynulé zmenšuje. Špeciálne vstrekovacie dýzy v oblasti dna, tu neznázomené, ako aj všeobecne v cirkulačnej oblasti vyššia pohybová energia, zaisťujú spätnú cirkuláciu. Špeciálne zariadenia, tu neznázomené, napríklad zariadenia s lopatkami, môžu byť na účely rozpúšťania upchatia umiestnené v blízkosti dna, pozdĺžne v zóne medzi ponornou stenou 8 a deliacou stenou 13 v oblasti dna.

Odpadová voda, ešte čiastočne zaťažená, sa teraz dostáva cez výtokové otvory 19, umiestnené v hornej oblasti deliacej steny 13 do oblasti 9 nízkeho zaťaženia. Pokiaľ odpadová voda obsahuje ťažko rozložiteľné zložky, alebo sú doplnkovo požadované rozkladné účinky, môže doba zotrvania odpadovej vody v oblasti 2 nízkeho zaťaženia zreteľne presahovať dobu zotrvania v oblasti 7 vysokého zaťaženia. Takéto účinky sa tiež dosiahnu pomocou biocenózy, tu viac upravenej na ďalšie a konečné čistenie. Súčasne sa dosiahne ďalší rozpad, ktorý uľahči nasledujúce, väčšinou aeróbne konečné čistenie.

Rozdelenie na oblasť vysokého zaťaženia a oblasť nízkeho zaťaženia má napokon tiež tú výhodu, že dobré dosadzovanie za oblasťou nízkeho zaťaženia je možné uskutočniť vždy ľahšie a efektívnejšie. Veľké výhody dobrého dosadenia sú odborníkovi bežne známe.

V určitých prípadoch je výhodné, oblasť 7 vysokého zaťaženia čiastočne alebo celkom, a to kontinuálne alebo striedavo, pomocou predpokladaného obtokového potrubia, tu neznázomeného, obchádzať, a odpadovú vodu zavádzať priamo do oblasti 9 nízkeho zaťaženia.

Cez oblasť 7 vysokého zaťaženia a oblasť 9 nízkeho zaťaženia sa rozprestiera fólia 15 vytvárajúca plynový zásobník, na okrajoch ktorej sú po obvode usporiadané ponorné pätky 30 vybavené závažiami, na dokonalé utesnenie plynu. Fólia 15 je spravidla stabilná proti ÚV žiareniu a je vybavená variabilnými závažiami 25, aby udržala konštantný tlak vnútri plynového zásobníka. Ak sú tieto závažia vytvorené ako vodou ľubovoľne plniteľné komory, dá sa tak tlak vnútri plynového zásobníka doregulovávať. V chladnejších klimatických oblastiach sa fólia 15 a/alebo celá nádrž 2 zhotovuje vo forme teplotneizolovanej.

V plynovom zásobníku je usporiadané zariadenie 20 na odoberanie bioplynu, pomocou ktorého sa získaný bioplyn používa na vlastné a cudzie ohrievacie účely, na ohrievanie úžitkovej vody, na výrobu energie a prúdu, a na iné účely použitia.

Plynovej bubline 15 môže byť ako bezpečnostný obmedzovač tlaku priradená cez potrubie 38 do výšky prestaviteľná vstrekovacia nádoba 39. Ďalej môže byť kvôli indikácii naplnenia mechanicky upevnené na plynovú bublinu 15 obežné lano 40 so stupnicou 41.

Aby sa zaistila stopercentne bezzápachová prevádzka zariadenia podľa vynálezu alebo dosiahol tepelnoizolačný účinok, môže byť plynotesnou fóliou, prípadne tepelneizolovanou, pokrytá tiež miešacia a okysľovacia oblasť 3 a do-sadzovacia oblasť 10.

Odpadová voda sa teraz dostáva z oblasti 9 nízkeho zaťaženia cez výtokové otvory 27 umiestnené v hornej oblasti deliacej steny 14, pred ktorou je v odstupe a paralelne usporiadaná ponorná stena 28, do dosadzovacej oblasti 10. Na základe oddelenia oblasti 9 nízkeho zaťaženia a dosadzovacej oblasti 10 deliacou stenou 14 a predovšetkým pri väčších množstvách vody, sa vstavbami v dosadzovacej oblasti 10 zaistí odtok vyčistenej odpadovej vody z dosadzovacej oblasti 10 bez kalu, a značne zmenšený, prípadne odstránený destilát kalu.

V dosadzovacej oblasti 10 je na šikmej bočnej stene 36 nádrže, prebiehajúcej naprieč k smeru H hlavného prúdenia, usporiadaný v bezprostrednej blízkosti výtokového zariadenia 23 na vyčistenú odpadovú vodu, ktoré je vytvorené ako prepadové zariadenie, napríklad ako prepadová nádržka, lamelový odlučovač 21 podporujúci čistenie.

Na kontinuálnu prevádzku zariadenia je nutné už spracovanú odpadovú vodu z výtokového zariadenia 23 odbočiť a cez prívodné zariadenie 26 výhodne zaviesť do odtokovej oblasti miešacej a okysľovacej oblasti 3, pokiaľ má byť cez prívodné zariadenie 5 privádzaná nie dostatočne čerstvá odpadová voda. To sa uskutočňuje spravidla automaticky na základe zodpovedajúceho výškového vyhotovenia. Ďalej môže byť vyčistená odpadová voda privádzaná z výtokového zariadenia 23 a cez prívodné zariadenie 5 do miešacej a okysľovacej oblasti 3 na účely zriedenia čerstvej odpadovej vody, pokiaľ čerstvá odpadová voda obsahuje napríklad príliš vysokú koncentráciu jedovatých látok. Pomocou tých istých zariadení spätného vedenia môže byť odtok, tu neznázomený, na účely tepelnej výmeny, prípadne na zabránenie nepotrebných tepelných strát, prinútený pomocou miešacej a okysľovacej oblasti 3 alebo prívodného zariadenia 5 k tepelnej výmene.

Zvyšný kal môže byť z dosadzovacej oblasti 10 vedený cez odvádzacie zariadenie 22, ktoré pozostáva z čerpadla usporiadaného na dne dosadzovacej oblasti 10 a systému potrubí, do nádrže na zadržanie kalu, tu neznázomenej, alebo cez odvádzacie zariadenie 22 a prívodné zariadenie 6 do miešacej a okysľovacej oblasti 3.

Stupeň čistenia zariadenia podľa vynálezu leží medzi 80 a 90 %. Môže však na základe oboch rozdielnych biocenóz často ležať aj nad 90 %. Ku zdokonaleniu čistenia môže byť odpadová voda vedená cez výtokové zariadenie 23 do nasledujúceho, prípadne pevne napojeného zariadenia H na aeróbne čistenie odpadovej vody, ktoré môže zahrnovať aktivačnú oblasť, pomocnú čistiacu oblasť, oblasť ďalšieho prevzdušnenia a oblasť ďalšej sedimentácie, alebo len obe prvé oblasti. Stupeň čistenia predstavuje pri takejto kombinácii anaeróbneho a aeróbneho čistenia približne 99,5 %. Výhodne sa zvyšný kal z dosadzovacej oblasti zariadenia H vedie na aeróbne čistenie odpadovej vody cez prívodné zariadenie 6 alebo 26 do miešacej a okysľovacej oblasti 3, aby sa bilancia zvyšného kalu optimalizovala.

Pri prevádzke v chladnejších klimatických zónach môžu byť miešacia a okysľovacia oblasť 3, oblasť 7 vysokého zaťaženia, oblasť 9 nízkeho zaťaženia a prípadne dosadzovacia oblasť 10 tepelneizolované a doplnkovo voliteľne môžu byť miešacia a okysľovacia oblasť 3, oblasť 7 vysokého zaťaženia a oblasť 9 nízkeho zaťaženia vybavené vykurovacími zariadeniami ako 37, napríklad s teplou vodou.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob biologickej úpravy organicky dostatočne zaťaženej tekutiny, ktorý sa uskutočňuje v nádrži, vyznačujúci sa tým, že tekutina

- sa najprv podrobí miešaciemu a okysľovaciemu stupňu (A), následne

- sa v stupni (B) vysokého zaťaženia so spätnou cirkuláciou aktivovaného kalu a potom v stupni (C) nízkeho zaťaženia podrobí anaeróbnemu rozkladu za vzniku metánu, a následne

- sa v dosadzovacom stupni (D), z ktorého môže byť uskutočňované spätné vedenie kalu, čistí, pričom sa zachytáva bioplyn vznikajúci v stupni (B) vysokého zaťaženia a stupni (C) nízkeho zaťaženia.
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že tekutinou je odpadová voda.
3. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že odpadová voda sa mieša v miešacom a okysľovacom stupni (A).
4. Spôsob podľa nároku 2 alebo 3, vyznačujúci sa tým, že odpadová voda sa v miešacom a okysľovacom stupni (A) zmiešava so späť privádzaným aktivovaným kalom.
5. Spôsob podľa niektorého z nárokov 2 až 4, vyznačujúci sa tým, že v miešacom a okysľovacom stupni (A) sa nastavuje hodnota pH odpadovej vody.
6. Spôsob podľa niektorého z nárokov 2 až 5, vyznačujúci sa tým, že odpadová voda sa v miešacom a okysľovacom stupni (A) zmiešava so zlúčeninou železa.
7. Spôsob podľa niektorého z nárokov 2 až 6, vyznačujúci sa tým, že kal usadený v dosadzovacom stupni (D) sa vedie späť do stupňa (B) vysokého zaťaženia, a/alebo stupňa (C) nízkeho zaťaženia.
8. Spôsob podľa niektorého z nárokov 2 až 7, vyznačujúci sa tým, že sa odpadová voda po prechode stupňami (A) až (D) vedie aspoň čiastočne späť do miešacieho a okysľovacieho stupňa (A).
9. Spôsob podľa niektorého z nárokov 2 až 8, vyznačujúci sa tým, že odpadová voda sa po prechode stupňami (A) až (D) doplnkovo čistí za aeróbnych podmienok.
10. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že aeróbne čistenie zahrnuje aktivačný stupeň, pomocný čistiaci stupeň, stupeň ďalšieho prevzdušnenia a stupeň ďalšej sedimentácie.
11. Zariadenie na biologickú úpravu organicky dostatočne zaťaženej tekutiny, predovšetkým odpadovej vody, vyznačujúce sa tým, že pozostáva z

- nádrže (2), v ktorej sú v smere hlavného prúdenia tekutiny usporiadané za sebou

- miešacia a okysľovacia oblasť (3), na ktorú je napojené prívodné zariadenie (5) na tekutinu,

- oblasť (7) vysokého zaťaženia na anaeróbny rozklad tekutiny za vzniku metánu, ktorá je vybavená zariadením (8) na spätnú cirkuláciu aktivovaného kalu,

- oblasť (9) nízkeho zaťaženia na ďalší anaeróbny rozklad tekutiny za vzniku metánu, a

- dosadzovacia oblasť (10), ktorá je vybavená aspoň jedným odvádzacím zariadením (11) na spätné vedenie kalu, pričom miešacia a okysľovacia oblasť (3), oblasť (7) vysokého zaťaženia, oblasť (9) nízkeho zaťaženia a dosadzovacia oblasť (10) sú od seba oddelené deliacimi stenami (12), (13)a(14),a

- plynotesnej fólie (15), ktorá sa rozprestiera cez oblasť (7) vysokého zaťaženia a oblasť (9) nízkeho zaťaženia a vytvára plynový zásobník.
12. Zariadenie podľa nároku 11, vyznačujúce sa tým, že miešacia a okysľovacia oblasť (3) je vybavená miešadlom (4).
13. Zariadenie podľa nároku 11 alebo 12, vyznačujúce sa tým, že miešacia a okysľovacia oblasť (3) je napojená na prívodné zariadenie (6) na spätný tok aktivovaného kalu.
14. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 11 až 13, vyznačujúce sa tým, že miešacia a okysľovacia oblasť (3) je spojená so zariadením (16) na nastavovanie hodnoty pH.
15. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 11 až 14, vyznačujúce sa tým, že miešacia a okysľovacia oblasť (3) je spojená so zásobným zariadením (17) na zlúčeninu železa.
16. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 11 až 15, vyznačujúce sa tým, že v miešacej a okysľovacej oblasti (3) je usporiadané aspoň jedno dávkovacie čerpadlo (18), ktorého vpust je spojený s miešacou a okysľovacou oblasťou (3) a jeho výpust s oblasťou (7) vysokého zaťaženia.
17. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 11 až 16, vyznačujúce sa tým, že zariadenie (8) je ku spätnej cirkulácii kalu vytvorené ako ponorná stena.
18. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 11 až 17, vyznačujúce sa tým, že oblasť (7) vysokého zaťaženia je spojená s jedným alebo viacerými odvádzacími zariadeniami (11) na spätné vedenie kalu.
19. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 11 až 18, vyznačujúce sa tým, že v oblasti (7) vysokého zaťaženia je usporiadané aspoň jedno vstrekovacie zariadenie na prípadne ohriaty bioplyn.
20. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 11 až 19, vyznačujúce sa tým, že deliaca stena (13) má v hornej oblasti výtokové otvory (19).
21. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 11 až 20, vyznačujúce sa tým, že oblasť (9) nízkeho zaťaženia je spojená s jedným alebo viacerými odvádzacími zariadeniami (11) na spätné vedenie kalu.
22. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 11 až 21, vyznačujúce sa tým, že v oblasti (9) nízkeho zaťaženia j e usporiadané aspoň jedno vstrekovacie zariadenie na prípadne ohriaty bioplyn.
23. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 11 až 22, vyznačujúce sa tým, že dosadzovacia oblasť (10) je vybavená lamelovým odlučovačom (21).
24. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 11 až 23, vyznačujúce sa tým, že dosadzovacia ob5 lasť (10) je spojená s aspoň jedným odvádzacím zariadením (22) na zvyšný kal.
25. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 11 až 24, vyznačujúce sa tým, že na dosadzovaciu oblasť (10) je napojené výtokové zariadenie (23) na odpadovú vodu.
26. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 11 až 25, vyznačujúce sa tým, že nádrž (2) je zapustená do zeme.