(12) OPIS PATENTOWY (19)PL (11) (13) B1

Transkrypt

1 R Z E C Z PO SPO L IT A POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19)PL (11) (13) B1 U rząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia (22) Data zgłoszenia: (51) IntCl7. C02F 3/02 (54) Sposób biologicznego oczyszczania ścieków w małych oczyszczalniach i urządzenie do biologicznego oczyszczania ścieków w małych oczyszczalniach (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 01/97 (73) U praw niony z patentu: Ławacz Włodzimierz, Łomianki, PL (72) Tw órca wynalazku: Włodzimierz Ławacz, Łomianki, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 08/00 (74) Pełnom ocnik: Wojtowicz Ewa, Wojtowicz & Lisiecki PL B1 (57) 1. Sposób biologicznego oczyszczania ścieków w m ałych oczyszczalniach, zn am ien n y tym, że wstępnie oczyszczone przez sedymentację ścieki wprowadza się do połączonych ze sobą reaktorów biologicznych ze złożem semifluidalnym zawierającym osad o biomasie kg/m3 ścieku na powierzchni rozwiniętej wynoszącej co najmniej 25 m2/m3 ścieku, w których przepływające sekwencyjnie ścieki miesza się i napowietrza, po czym z uzyskanej cieczy oddziela się ustabilizowany osad nadmierny, odłożony w dolnych częściach reaktorów, od oczyszczonej wody. 2. Urządzenie do biologicznego oczyszczania ścieków w małych oczyszczalniach, znam ienne tym, ze stanowi je szczelny zbiornik (1), będący jednocześnie osadnikiem wstępnym, połączony poprzez dystrybutor (2) z szeregiem reaktorów (3), mających kształt butelek, których górną powierzchnię stanowi dno, wypełnionych złożem semifluidalnym (4) z błoną biologiczną oraz przez kolektor (5) ustabilizowanego osadu z wypływem (6) czystej wody.

2 Sposób biologicznego oczyszczania ścieków w małych oczyszczalniach i urządzenie do biologicznego oczyszczania ścieków w małych oczyszczalniach Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób biologicznego oczyszczania ścieków w małych oczyszczalniach, znamienny tym, że wstępnie oczyszczone przez sedymentację ścieki wprowadza się do połączonych ze sobą reaktorów biologicznych ze złożem semifluidalnym zawierającym osad o biomasie kg/m3 ścieku na powierzchni rozwiniętej wynoszącej co najmniej 25 m2/m3 ścieku, w których przepływające sekwencyjnie ścieki miesza się i napowietrza, po czym z uzyskanej cieczy oddziela się ustabilizowany osad nadmierny, odłożony w dolnych częściach reaktorów, od oczyszczonej wody. 2. Urządzenie do biologicznego oczyszczania ścieków w małych oczyszczalniach, znamienne tym, że stanowi je szczelny zbiornik (1), będący jednocześnie osadnikiem wstępnym, połączony poprzez dystrybutor (2) z szeregiem reaktorów (3), mających kształt butelek, których górną powierzchnię stanowi dno, wypełnionych złożem semifluidalnym (4) z błoną biologiczną oraz przez kolektor (5) ustabilizowanego osadu z wypływem (6) czystej wody. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że złoże semifluidalne (4) z błoną biologiczną stanowią ażurowe kule wypełnione porowatymi kulkami (8), na których są unieruchomione enzymy. 4. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że każdy mini reaktor (3) jest wyposażony w zawór (7) powietrza usytuowany w górnej powierzchni. 5. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że wypływ (6) czystej wody stanowi dren melioracyjny. * * * Przedmiotem wynalazku jest sposób biologicznego oczyszczania ścieków w małych oczyszczalniach i urządzenie do biologicznego oczyszczania ścieków w małych oczyszczalniach. Na terenie Polski proponowanych jest co najmniej 50 typów małych oczyszczalni ścieków. Większość z nich jest zarówno zbyt droga jak i ma zbyt wielką przepustowość dla pojedynczego domu, zamieszkałego przez jedną, na przykład pięcioosobową rodzinę. W takich przypadkach dominującym rozwiązaniem gospodarki ściekowej jest zastosowanie zbiornika szczelnego (szamba) do kumulowania i okresowego wywożenia ścieków. Wzrost zarówno ilości zużytej wody jak i opłat za wywóz szamba powoduje, że część ścieków jest świadomie odprowadzana do wód gruntowych przez odszczelnienie zbiornika szambowego. Sytuacja taka jest na terenie Polski nagminna. Rozwiązaniem powyższej sytuacji jest system biologicznego oczyszczania ścieków współpracujący z istniejącym szczelnym zbiornikiem. Istota wynalazku polega na tym, iż wstępnie oczyszczone przez sedymentację ścieki wprowadza się do połączonych ze sobą reaktorów biologicznych ze złożem semifluidalnym zawierającym osad o biomasie kg/m3 ścieku na powierzchni rozwiniętej wynoszącej co najmniej 25 m2/m3 ścieku, w których przepływające sekwencyjnie ścieki miesza się i napowietrza, po czym z uzyskanej cieczy oddziela się ustabilizowany osad nadmierny, odłożony w dolnych częściach reaktorów, od oczyszczonej wody. Urządzenie do biologicznego oczyszczania ścieków w małych oczyszczalniach według wynalazku stanowi szczelny zbiornik, będący jednocześnie osadnikiem wstępnym, połączony poprzez dystrybutor z szeregiem reaktorów, mających kształt butelek, których górną powierzchnię stanowi dno, wypełnionych złożem semifluidalnym z błoną biologiczną oraz przez kolektor ustabilizowanego osadu z wypływem czystej wody.

3 Złoże z błoną biologiczną stanowią ażurowe kule wypełnione porowatymi kulkami, na których są unieruchomione enzymy. Każdy mini reaktor jest wyposażony w zawór powietrza usytuowany w górnej powierzchni. Natomiast wypływ czystej wody stanowi dren melioracyjny. Wstępnie oczyszczone mechanicznie i chemicznie ścieki wprowadza się grawitacyjnie do połączonych z sobą mini reaktorów zawierających osad immobilizowany na złożu z błoną biologiczną w których to reaktorach oczyszczane medium miesza się i napowietrza podczas przemieszczania oscylacyjnego, po czym oddziela się ustabilizowany osad uzyskując wodę o biologicznym zapotrzebowaniu tlenu poniżej 10 BZT5. Zgodnie z wynalazkiem ścieki gromadzi się w szczelnym zbiorniku retencyjnym, w którym przez kilka godzin poddaje się je koagulacji i klarowaniu. Następnie wstępnie oczyszczone medium przemieszcza się grawitacyjnie ze zbiornika retencyjnego poprzez dystrybutor do mini reaktorów. Oczyszczane medium z każdego z mini reaktorów przemieszcza się przez kolejne połączone z sobą mini reaktory, z osadem o biomasie kg/m3 immobilizowanym na powierzchni rozwiniętej wynoszącej co najmniej 25 m2/m3 ścieku, prowadząc procesy beztlenowe i tlenowe. Mini reaktory napełnia się od góry i opróżnia od dołu sekwencyjnie zasysając kolejno osad nadmierny z dolnych części mini reaktorów do kolektora osadów. Urządzenie do biologicznego oczyszczania ścieków stanowi szczelny zbiornik połączony grawitacyjnie poprzez dystrybutor i szereg mini reaktorów wypełnionych złożem z błoną biologiczną oraz przez kolektor ustabilizowanego osadu z wypływem czystej wody. Szczelny zbiornik jest rezerwuarem retencyjnym dla wahań dobowych dopływu ścieków i równocześnie komorą beztlenową, komorą recyrkulacji osadu nadmiernego oraz zbiornikiem osadu. Mini reaktor ma kształt zamkniętej butelki, której górną powierzchnię stanowi dno, przy czym mini reaktory są połączone z sobą. Każdy mini reaktor jest wyposażony w zawór powietrza usytuowany w górnej powierzchni. Złoże z błoną biologiczną stanowią ażurowe kule wypełnione porowatymi kulkami, na których są unieruchomione enzymy wspomagające proces oczyszczania. Dystrybutor, mini reaktory oraz kolektor są wykonane z tworzywa sztucznego nie ulegającego rozkładowi w naturalnym środowisku. W systemie według wynalazku zbiornik szczelny stanowi pojemnik dla kumulowania jedynie osadów i części stałych, a nie ścieków, jak to ma miejsce w stosowanych obecnie systemach. Ściek, pozbawiony części stałych, wypływa ze szczelnego zbiornika do oczyszczalni biologicznej, gdzie ulega oczyszczeniu, a następnie odprowadzany jest do drenów glebowych. W takim rozwiązaniu ewakuacja szamba może odbywać się raz na rok lub dwa lata, w przeciwieństwie do istniejącej aktualnie sytuacji, gdzie ścieki wywożone są, lub powinny być, 2-3 razy na miesiąc. Urządzenie według wynalazku jest uwidocznione w przykładzie wykonania na załączonym rysunku schematycznym. W szczelnym zbiorniku 1 stanowiącym ostatnią komorę trójkomorowego szamba jest wykonany otwór przelewowy usytuowany poniżej maksymalnego poziomu wypełnienia komory cieczą. Przez otwór ten jest szczelnie wprowadzona rura wykonana z tworzywa sztucznego, sięgająca około 1 metra poniżej otworu przelewowego. W najbliższym sąsiedztwie zbiornika 1 jest wykopany rów o wymiarach 0,80 x 0,80 x 3,00 m, mający dno i boki umocnione. Do rowu tego są wstawione mini reaktory 3 mające kształt plastikowych butelek, korzystnie o pojemności 1,5-2,0 litra. Butelki umieszczone są np. w plastikowych nosidełkach, każde po 6 butelek. Łącznie urządzenie zawiera np. 60 mini reaktorów usytuowanych w 10 nosidełkach. Na końcu rowu jest umieszczany pod ziemią dren melioracyjny o długości 10 metrów stanowiący wypływ 6 czystej wody. Mini reaktory 3 zawierają złoże 4 z błoną biologiczną w postaci ażurowych kul plastikowych wypełnionych kulkami ceramicznymi 8 o porowatej strukturze z osadzonym układem enzymatycznym. Każda plastykowa butelka umieszczona jest w nosidełkach do góry nogami. Wewnątrz każdej butelki umieszczonych jest co najmniej 25 sztuk ażurowych kul plastikowych, a każda kula plastikowa wypełniona jest 25 kulkami ceramicznymi 8. Butelki połączone s ą z sobą wężykami plastikowymi. Każdy mini reaktor 3 jest wyposażony w zawór 7 powietrza usytuowany w górnej powierzchni, korzystnie stanowi go wentyl.

4 Rura przelewowa ze zbiornika 1 połączona jest szczelnie z górną częścią dystrybutora 2, mającego postać plastikowego kanistra o pojemności 25 litrów, w którym znajdują się cztery przyłącza dla plastikowych wężyków zasilających każdy rząd reaktorów. Dopływ medium do reaktorów 3 odbywa się grawitacyjnie w ten sposób, że ciecz zasila powierzchnię wypełnienia reaktora, zaś odpływ odbywa się poprzez wężyk umieszczony w najniższym miejscu reaktora (w szyjce butelki). W ten sposób kolejne reaktory stanowią system wielu syfonów, gdzie każdy odpływ spełnia funkcje odprowadzania gromadzonych w lejku reaktora osadów. Oscylacyjna praca syfonów zapewnia mieszanie i napowietrzanie zawartości butelek oraz usuwanie osadu nadmiernego. Osad ten trafia ostatecznie do kanistra plastikowego o pojemności 25 litrów stanowiącego kolektor 5, w którego górnej części znajdują się wloty czterech wężyków z ostatnich butelek w rzędach. Kanister ten w dolnej części posiada odpływ zamknięty kranem. Odpływ połączony jest wężem plastikowym o średnicy 5 cm z pierwszą komorą szamba. Podczas ewakuacji szamba, otwarcie kranu powoduje spływ osadów do pierwszej komory. Wszystkie elementy systemu (butelki, kanistry, wężyki, krany) łączone są przy pomocy plastikowych szybkozłączek. Wypływ 6 oczyszczonej wody z ostatniego kanistra odbywa się swobodnie do drenu. W okresie zimy cały rów musi być zabezpieczony przed przemarzaniem.

5

6 Departament Wydawnictw UP RP Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.