(12) OPIS PATENTOWY (19) PL

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (21) Numer zgłoszenia: (2)Data zgłoszenia: (61) Patent dodatkowy do patentu: (11) (13) B3 (51) IntCl6: C02F 3/12 (54) Sposób i zbiornik do biologicznego oczyszczania ścieków (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 21/93 (73) Uprawniony z patentu: Gólcz Andrzej, Elbląg, PL (72) Twórca wynalazku: Andrzej Gólcz, Elbląg, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 05/96 (74) Pełnomocnik: W ierzchoń Jan, JAN WIERZCHOŃ & PARTNERZY, Biuro Patentów i Znaków Towarowych Sp.c. PL B3 1. Sposób biologicznego oczyszczania ścieków z wykorzy- (5 7 ) staniem osadu czynnego, polegający na poddawaniu doprowadzanych od dołu zbiornika ścieków stopniowemu, realizowanemu każdy w innych warunkach ciśnienia i rozpuszczalników gazów fazowemu procesowi oczyszczania, prowadzonemu kolejno w kondygnacyjnym układzie komór oczyszczania, w którym wywołuje się mieszający zawartość horyzontalny ruch cieczy prowadzony przy pionowym kierunku przepływu ścieków do kolejnych stopni oczyszczania, przy czym pod stropem rozdzielającym komory stopni oczyszczania utrzymuje się poduszkę gazową, z której nadmiar gazów jest systematycznie odprowadzany z jednoczesnym odzyskiem energii zawartej w odprowadzanych gazach, według patentu nr , znam ienny tym, ze proces osadzania zawiesin prowadzi się w wielokondygnacyjnym zbiorniku oczyszczania w jego części najwyższej, będącej basenem osadnika, przy czym mieszaninę osadu czynnego w oczyszczanych ściekach wprowadza się z przestrzeni oczyszczania do otwartego basenu osadnika bezpośrednio z kondygnacyjnej przestrzeni oczyszczania zawiesin, a ponadto proces osadzania prowadzi się przy wzdłużnym przepływie cieczy. 3. Zbiornik według zastrz. 2, znam ienny tym, ze otwarty basen (7) posiada dno (14) połączone ze ścianami zbiornika (1), stanowiące jednocześnie strop niżej położonej komory (2) oczyszczania, oraz posiada ściany czołowe (15) ograniczające przestrzeń basenu przykrywającego komorę (2) oczyszczania ścieków na obszarze większym niz 50% powierzchni zbiornika (1). Fig.1

2 Sposób i zbiornik do biologicznego oczyszczania ścieków Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób biologicznego oczyszczania ścieków z wykorzystaniem osadu czynnego, polegający na poddawaniu doprowadzanych od dołu zbiornika ścieków stopniowemu, realizowanemu każdy w innych warunkach ciśnienia i rozpuszczalników gazów fazowemu procesowi oczyszczania, prowadzonemu kolejno w kondygnacyjnym układzie komór oczyszczania, w którym wywołuje się mieszający zawartość horyzontalny ruch cieczy prowadzony przy pionowym kierunku przepływu ścieków do kolejnych stopni oczyszczania, przy czym pod stropem rozdzielającym komory stopni oczyszczania utrzymuje się poduszkę gazową, z której nadmiar gazów jest systematycznie odprowadzany z jednoczesnym odzyskiem energii zawartej w odprowadzanych gazach, według patentu nr , znam ienny tym, że proces osadzania zawiesin prowadzi się w wielokondygnacyjnym zbiorniku oczyszczania w jego części najwyższej, będącej basenem osadnika, przy czym mieszaninę osadu czynnego w oczyszczanych ściekach wprowadza się z przestrzeni oczyszczania do otwartego basenu osadnika bezpośrednio z kondygnacyjnej przestrzeni oczyszczania zawiesin, a ponadto proces osadzania prowadzi się przy wzdłużnym przepływie cieczy. 2. Zbiornik do biologicznego oczyszczania ścieków, zawierający jedną lub więcej kondygnacji komór oczyszczania ścieków rozdzielonych stropem oraz zaopatrzony w umiejscowiony na górnej powierzchni zbiornika otwarty basen oczyszczania ścieków, wyposażony w przewód, którego poziom cieczy jest ponad zwierciadłem cieczy w otwartym basenie, według patentu nr , znam ienny tym, że otwarty basen (7) stanowi osadnik zawiesin i jest wyposażony w koryto odpływowe (8) do odprowadzania sklarowanych ścieków. 3. Zbiornik według zastrz. 2, znamienny tym, że otwarty basen (7) posiada dno (14) połączone ze ścianami zbiornika (1), stanowiące jednocześnie strop niżej położonej komory (2) oczyszczania, oraz posiada ściany czołowe (15) ograniczające przestrzeń basenu przykrywającego komorę (2) oczyszczania ścieków na obszarze większym niż 50% powierzchni zbiornika (1). 4. Zbiornik według zastrz. 2 albo 3, znam ienny tym, że basen (7) stanowi w zestawieniu z instalacją odpływu ścieków nieograniczone naczynie, połączone z komorami (2) oczyszczania ścieków. 5. Zbiornik według zastrz. 2 albo 3, znam ienny tym, że poza obrysem basenu (7) w stropach (3) drugiej i dalszych komór (2) oczyszczania ścieków znajdują się otwory (19). * * * Przedmiotem wynalazku jest sposób biologicznego oczyszczania ścieków oraz zbiornik do biologicznego oczyszczania ścieków. Według patentu głównego nr sposób biologicznego oczyszczania ścieków z wykorzystaniem osadu czynnego polega na poddawaniu doprowadzanych od dołu zbiornika ścieków stopniowemu, realizowanemu każdy w innych warunkach ciśnienia i rozpuszczalności gazów fazowemu procesowi oczyszczania, prowadzonemu kolejno w kondygnacyjnym układzie komór oczyszczania, w którym wywołuje się mieszający zawartość horyzontalny ruch cieczy prowadzony przy pionowym kierunku przepływu ścieków do kolejnych stopni oczyszczania, przy czym pod stropem rozdzielającym komory stopni oczyszczania utrzymuje się poduszkę gazową, z której nadmiar gazów jest systematycznie odprowadzany z jednoczesnym odzyskiem energii zawartej w odprowadzanych gazach. Według patentu głównego nr zbiornik do biologicznego oczyszczania ścieków, zawiera jedną lub więcej kondygnacji komór oczyszczania ścieków rozdzielonych stropem oraz jest zaopatrzony w umiejscowiony na górnej powierzchni zbiornika otwarty basen oczyszczania

3 jest zaopatrzony w umiejscowiony na górnej powierzchni zbiornika otwarty basen oczyszczania ścieków, wyposażony w przewód, którego poziom cieczy jest ponad zwierciadłem cieczy w otwartym basenie. Niedogodnością związaną ze stosowaniem sposobu i zbiornika według patentu głównego nr jest konieczność odrębnego realizowania operacji wytrącania/osadzania zawiesin oraz instalowania osadnika wtórnego, jako urządzenia uzupełniającego. Sposób biologicznego oczyszczania ścieków z wykorzystaniem osadu czynnego, polegający na poddawaniu doprowadzanych od dołu zbiornika ścieków stopniowemu, realizowanemu każdy w innych warunkach ciśnienia i rozpuszczalności gazów fazowemu procesowi oczyszczania, prowadzonemu kolejno w kondygnacyjnym układzie komór oczyszczania, w którym wywołuje się mieszający zawartość horyzontalny ruch cieczy prowadzony przy pionowym kierunku przepływu ścieków do kolejnych stopni oczyszczania, przy czym pod stropem rozdzielającym komory stopni oczyszczania utrzymuje się poduszkę gazową, z której nadmiar gazów jest systematycznie odprowadzany z jednoczesnym odzyskiem energii zawartej w odprowadzanych gazach, według wynalazku charakteryzuje się tym, że proces osadzania zawiesin prowadzi się w wielokondygnacyjnym zbiorniku oczyszczania w jego części najwyższej, będącej basenem osadnika, przy czym mieszaninę osadu czynnego w oczyszczanych ściekach wprowadza się z przestrzeni oczyszczania do otwartego basenu osadnika bezpośrednio z kondygnacyjnej przestrzeni oczyszczania zawiesin, a ponadto proces osadzania prowadzi się przy wzdłużnym przepływie cieczy. Zbiornik do biologicznego oczyszczania ścieków, zawierający jedną lub więcej kondygnacji komór oczyszczania ścieków rozdzielonych stropem oraz zaopatrzony w umiejscowiony na górnej powierzchni zbiornika otwarty basen oczyszczania ścieków, wyposażony w przewód, którego poziom cieczy jest ponad zwierciadłem cieczy w otwartym basenie, zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że otwarty basen stanowi osadnik zawiesin i jest wyposażony w koryto odpływowe do odprowadzania sklarowanych ścieków. Otwarty basen posiada dno połączone ze ścianami zbiornika, stanowiące jednocześnie strop niżej położonej komory oczyszczania, oraz posiada ściany czołowe ograniczające przestrzeń basenu przykrywającego komorę oczyszczania ścieków na obszarze większym niż 50% powierzchni zbiornika. Ponadto, zgodnie z wynalazkiem basen stanowi w zestawieniu z instalacją odpływu ścieków nieograniczone naczynie, połączone z komorami oczyszczania ścieków. Poza obrysem basenu w stropach drugiej i dalszych komór oczyszczania ścieków znajdują się otwory, przez które następuje przepływ ścieków. Przepływ ścieków przeznaczonych do oczyszczania charakteryzuje się tym, że ścieki poddawane procesowi oczyszczania doprowadza się najpierw przewodem doprowadzającym do najniższej kondygnacji zbiornika, stanowiącej dolną komorę oczyszczania, po czym przepływają one stopniowo przez kolejne stopnie oczyszczania realizowane w kolejnych komorach, a w końcu z ostatniej komory przepływają do otwartego basenu osadnika pokrywającego komory oczyszczania. Przepływ pomiędzy komorami realizowany jest przez znajdujące się w stropach rozdzielających otwory, usytuowane jeden nad drugim poza rzutem basenu osadnika. Dopływ do basenu osadnika odbywa się z komory ostatniej stopniowego oczyszczania przez otwory lub instalacje zapewniające połączenie przestrzeni technologicznych i osadzania, jako naczyń połączonych, umożliwiających bezkolizyjne równoczesne napełnianie i opróżnianie zbiornika. Korzystnie, każda z komór oczyszczania jest zaopatrzona w przegrody wzdłużne dzielące komory na kanały, które są wyposażone w urządzenia mieszająco-kierujące oraz w miarę potrzeby w urządzenia napowietrzające. Do komory najniższej kondygnacji doprowadzane są ścieki oraz osady powrotne, zaś do następnych kondygnacji komór oczyszczania przepływ ścieków następuje przez usytuowane w stropach otwory usytuowane jeden nad drugim poza rzutem osadnika wtórnego, a do otwartego basenu osadnika wtórnego z komory ostatniego stopnia oczyszczania instalacją lub otworami zapewniającymi możliwość równomiernego napełnienia i opróżnienia całego zbiornika. Otwory w stropach są zaopatrzone dodatkowo w króćce, a ściany czołowe basenu osadnika w przegrody umożliwiające utrzymanie poduszki gazowej, z której nadmiar gazu jest systematycznie odprowadzany.

4 Zbiornik do biologicznego oczyszczania ścieków według wynalazku ma korzystnie zblokowaną konstrukcję, umożliwiającą realizację procesu oczyszczania ścieków łącznie z sedymentacją, co nie pozostaje bez znaczenia na problemy ochrony środowiska. Przedmiot wynalazku zostanie szczegółowo opisany na przykładzie wykonania uwidocznionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie zbiornik według wynalazku w przekroju podłużnym, fig. 2 - zbiornik wzdłuż linii A-A zaznaczonej na fig. 1, zaś fig. 3 przedstawia zbiornik w schematycznym przekroju wzdłuż linii B-B, zaznaczonej na fig. 2. Zbiornik 1 ma kształt zasadniczo prostopadłościennego pojemnika, którego wnętrze jest podzielone, w tym przypadku na trzy kondygnacje 2, stanowiące komory oczyszczania ścieków. W górnej części zbiornika 1 jest umiejscowiony otwarty od góry basen 7 osadnika wtórnego ścieków, zaopatrzony w koryto odpływowe 8. Ponadto, zbiornik 1 jest zaopatrzony w koryto dopływowe 9, przeznaczone do doprowadzania ścieków poddawanych oczyszczaniu oraz przewód 10 doprowadzający ścieki do najniższej kondygnacji, stanowiącej dolną komorę 2 oczyszczania. Dla doprowadzenia ścieków do drugiej i dalszych, wyżej usytuowanych kondygnacji, wyznaczających komory 2 oczyszczania, w stropach 3 tych komór 2 zastosowano dodatkowo ograniczone króćcami 4 otwory 19, usytuowane jeden nad drugim poza obrębem rzutu basenu 7 osadnika. Dno 14 basenu 7 osadnika jest połączone ze ścianami bocznymi zbiornika 1 i stanowi strop najwyżej usytuowanej komory 2 oczyszczania, przykrywając tę komorę 2 na powierzchni większej niż 50% powierzchni zbiornika 1. Nadto basen 7 osadnika jest oddzielony od komory 2 oczyszczania za pomocą ściany czołowej 15, korzystnie perforowanej. Dopływ ścieków do basenu 7 osadnika odbywa się otworami w dnie 14 lub w perforowanej ścianie czołowej 15 basenu, znajdującej się po przeciwnej stronie koryta odpływowego 8. Króćce 4 ograniczające otwory w stropach są na tyle długie, że umożliwiają stworzenie i utrzymanie przestrzeni gazowych 13 pod stropami poszczególnych kondygnacji, wypełnianych gazami wydzielanymi jako wynik procesu biochemicznego oczyszczania, których nadmiar z każdej komory oczyszczania 2 jest systematycznie odprowadzany znaną (nie pokazaną na rysunku) instalacją, celem dalszego wykorzystania. Dla uzyskania skutecznego i właściwego wymieszania zawartości w każdej z komór oczyszczania 2, wokół przegród 5 dzielących te komory 2 na kanały 6, jest wywoływany ruch cieczy za pomocą mieszadeł 11, a ponadto w zależności od potrzeby jest dokonywane napowietrzanie przez lance napowietrzające 12, rozmieszczone w taki sposób, aby nierozpuszczone gazy z procesu napowietrzania mogły przedostawać się do przestrzeni gazowych 13. Otwarty basen 7, w zależności od potrzeb i sposobu zgarniania osadów, jest wyposażony w leje osadowe 17. Ponadto, zbiornik 1 jest wyposażony w znaną instalację pompową 18 (nie pokazaną szczegółowo na rysunku), zapewniającą skierowanie osadów powrotnych z lejów osadowych 17 lub z najwyżej położonej komory 2 oczyszczania do najniżej położonej komory 2 oczyszczania. Sposób oczyszczania i sedymentacji, w opisanym wyżej urządzeniu, ma przebieg następujący: Surowe i poddawane oczyszczaniu ścieki są doprowadzane do koryta dopływowego 9, skąd przepływają przewodem 10 do pierwszej, najniżej usytuowanej komory oczyszczania 2, w której przebiega pierwszy stopień oczyszczania, skąd przez ograniczone króćcami 4 otwory 19 w stropach 3 następuje przepływ ścieków do kolejnych stopni oczyszczania realizowanych w kolejnych i wyżej usytuowanych komorach oczyszczania 2, przy czym w każdej z komór oczyszczania 2 jest prowadzony proces w warunkach jednorodnego składu w obrębie danej komory 2, co zapewniają mieszadła 11. Po przejściu wszystkich stopni oczyszczania ścieki z unoszonym przez nie osadem przepływają do otwartego basenu 7, z którego poprzez koryto odpływowe 8 odprowadzane są ścieki sklarowane, a osady powrotne kierowane są przez znaną instalację pompową 18 ponownie do najniżej usytuowanej komory oczyszczania 2, zaś osady nadmierne poza układ oczyszczania zbiornika 1.

5 Fig. 3 Fig. 2

6 Fig.1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł