PL 218897 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 218897 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 387607 (51) Int.Cl. C02F 11/12 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 25.03.2009 (54) Instalacja do odwadniania osadów (43) Zgłoszenie ogłoszono: 27.09.2010 BUP 20/10 (73) Uprawniony z patentu: UNIWERSYTET PRZYRODNICZY W LUBLINIE, Lublin, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 27.02.2015 WUP 02/15 (72) Twórca(y) wynalazku: KRZYSZTOF JÓŹWIAKOWSKI, Lublin, PL
2 PL 218 897 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest instalacja do odwadniania osadów pochodzących z przydomowej oczyszczalni ścieków. Ścieki z gospodarstwa domowego, o ile nie jest ono podłączone do zbiorczej kanalizacji, trafiają do szamba albo do przydomowej oczyszczalni. Szambo stanowi zwykle jednokomorowy zbiornik - osadnik ścieków. W zbiorniku tym zachodzą co prawda różne procesy chemiczne i biologiczne, lecz trudno go nazwać oczyszczalnią. Na dnie zbiornika gromadzi się osad, będący wynikiem zachodzących w nim procesów, jak też zawierający ciała stałe. Zbiornik jest okresowo opróżniany za pomocą wozu asenizacyjnego, lecz dokładne wybranie z dna osadu, zwłaszcza tego już zestalonego, stanowi problem. Z kolei prosta oczyszczalnia składa się z dwóch komór: pierwszej komory pełniącej rolę osadnika wstępnego i drugiej komory - oczyszczalni biologicznej. Surowe ścieki dopływają do pierwszej komory przez przyłącze, zaś podczyszczone ścieki przepływają do drugiej komory poprzez łącznik. Oczyszczone ścieki z drugiej komory mogą być rozsączane w gruncie. W obu komorach powstaje osad, który podobnie jak w poprzednim przypadku, jest trudny do usunięcia. Osad z przydomowych oczyszczalni jest odwadniany dopiero w zbiorczych oczyszczalniach ścieków, zwykle odległych od miejsca ich wytworzenia. Następnie odwodniony osad jest przerabiany na materiał nieszkodliwy dla środowiska, lub na nawóz dla rolnictwa i ponownie przewożony do miejsca przeznaczenia. Z opisu patentowego nr PL 158608 B1 znany jest sposób i urządzenie do oczyszczania ścieków, w którym część czynnego szlamu uzyskanego w wyniku oczyszczania komunalnych ścieków zawierających fosfor i azot, zawraca się do zbiornika anaerobowego, to jest do surowych ścieków. Szlam pobiera się w sposób ciągły z osadnika, który jest czwartym z kolei zbiornikiem w ciągu technologicznym, przy czym pierwszy jest zbiornik anaerobowy, z którego ścieki przepływają do zbiornika aerobowego i dalej do osadnika, przy czym do zbiornika aerobowego przyłączony jest równolegle zbiornik semiaerobowy. W tym rozwiązaniu zawracanie czynnego szlamu ma na celu jego dalszy udział w procesie oczyszczania ścieków. Z kolei w opisie patentowym nr PL 168494 B1 przedstawiono sposób, w którym część osadu wtórnego poddaje się recyrkulacji zewnętrznej i kieruje się do komory defosfotacji, zaś część osadu pochodzącego z procesu tlenowej denitryfikacji zawraca się do komory niedotlenionej denitryfikacji. Ilość osadu skierowana do recyrkulacji wewnętrznej wynosi do 100%, zaś przy recyrkulacji zewnętrznej wynosi ona 200-400% ilości oczyszczanych ścieków. Rozwiązanie to przewiduje także usuwanie nadmiernego osadu z osadnika poza oczyszczalnię, gdzie poddawany on jest stabilizacji. Natomiast z opisu zgłoszeniowego wynalazku nr PL 335565 A1 znana jest uliczna studzienka wyposażona w worek do wychwytywania części stałych. Worek zamocowany jest rozłącznie do uchwytu usytuowanego poniżej kratki, tak, że cała ściekająca woda trafia poprzez worek do kanalizacji. W razie potrzeby worek może zawierać środek adsorpcyjny dla oleju. Rozwiązanie to ma na celu łatwe usuwanie ze studzienki stałych zanieczyszczeń a tym samym niedopuszczenie do zatkania studzienki i do jej wyłączenia z pracy. Z kolei z opisu zgłoszeniowego wynalazku nr PL 302701 A1 znany jest sposób odwadniania osadów ściekowych. W tym celu osad ściekowy doprowadza się pompą z bliżej nieokreślonego miejsca do pojemnika wykonanego z tkaniny filtracyjnej, po czym napełniony pojemnik podwiesza się w urządzeniu podtrzymującym o nieujawnionej konstrukcji tak, żeby woda mogła spłynąć pod wpływem grawitacji. Opis zgłoszeniowy wynalazku nr PL 347518 A1 ujawnia sposób odwadniania osadów oraz urządzenie przeznaczone do tego celu. Sposób odwadniania osadów polega na tym, że nadmierny osad wtórny tłoczy się za pośrednictwem pompy, z nieokreślonego miejsca z oczyszczalni ścieków do zbiornika reakcyjnego, do którego jednocześnie, za pośrednictwem kolejnej pompy, tłoczy się polielektrolit lub mleczko wapienne, po czym całość miesza się, a następnie tak uzyskaną mieszaninę tłoczy się do stanowiska worków odciekowych, gdzie zatrzymywane są części stałe, zaś woda odprowadzana jest w nieznanym kierunku. Istota instalacji do odwadniania osadów powstających w dwukomorowej, przydomowej oczyszczalni ścieków, zawierającej element filtracyjny oraz pierwszą komorę połączoną szeregowo z drugą komorą za pośrednictwem łącznika, przy czym do pierwszej komory dochodzi przyłącze kanalizacyjne, zaś druga komora posiada kanalik odpływowy, polega na tym, że na dnie pierwszej komory osadzona
PL 218 897 B1 3 jest pierwsza pompa połączona pierwszym przewodem z zespołem filtracyjnym osadzonym w trzeciej komorze, zaopatrzonej w rurę spustową wnikającą do pierwszej komory, natomiast na dnie drugiej komory osadzona jest druga pompa, połączona drugim przewodem także z zespołem filtracyjnym. Trzecia komora jest przenośna. Zespół filtracyjny składa się z konstrukcji nośnej oraz rozpiętego w nim elementu filtracyjnego. Element filtracyjny stanowi worek z tkaniny hydrofobowej. Ponad zespołem filtracyjnym znajduje się wylot z dozownika. Trzecia komora posiada kominek wentylacyjny. Instalacja według wynalazku pozwala na oddzielanie osadów od ścieków w miejscu ich wytwarzania, a tym samym zmniejszają ilość ścieków dostarczanych do zbiorowych oczyszczalni, przez co zmniejszają się koszty transportu i obróbki ścieków. Nadto nie trzeba później przewozić unieszkodliwionych osadów do miejsca ich przeznaczenia. Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładowym wykonaniu, na schematycznym rysunku, w którym: fig. 1 przedstawia instalację od odwadniania osadów ze ścieków w dwukomorowej, przydomowej oczyszczalni, fig. 2 przedstawia alternatywną instalację do odwadniania osadów. Figura 1 przedstawia stacjonarną instalację do odwadniania ścieków, szczególnie przydatną w przypadku nowo projektowanych lub rozbudowywanych oczyszczalni. Oczyszczalnia składa się z trzech komór, pierwszej komory (1), która stanowi osadnik wstępny, drugiej komory (2) - oczyszczalni biologicznej i trzeciej komory (3) - odwadniającej. Ścieki z gospodarstwa domowego poprzez przyłącze (4) trafiają do pierwszej komory (1), gdzie po wstępnym oczyszczeniu poprzez łącznik (5) przepływają do drugiej komory (2) skąd poprzez kanalik (6) trafiają do instalacji rozsączającej. W pierwszej komorze (1) zatopiona jest pierwsza pompa (7), która poprzez pierwszy przewód (8) łączy się z pierwszym spustem (9) usytuowanym w trzeciej komorze (3) ponad zespołem filtracyjnym (10), przy czym trzecia komora (3) połączona jest poprzez rurę spustową (12) z pierwszą komorą (1). Trzecia komora (3) posiada z boku kominek wentylacyjny (13) połączony z jej wnętrzem zarówno w górnej jak i w dolnej części. Ponad zespołem filtracyjnym (10) zainstalowany jest także wylot (15) dozownika (16) substancji pomocniczych. Odpowiednio w drugiej komorze (2) zainstalowana jest druga pompa (17) połączona poprzez drugi przewód (18) z drugim spustem (19) usytuowanym w trzeciej komorze (3) ponad zespołem filtracyjnym (10). Zespół filtracyjny (10) składa się z ażurowej konstrukcji nośnej (20), w której rozłącznie zamocowany jest element filtracyjny (21) w postaci worka z tkaniny hydrofobowej. Konstrukcja nośna (20) zawieszona jest na górnej krawędzi trzeciej komory (3), poniżej zamykającej ją pokrywy (22). W celu odwodnienia osadów okresowo uruchamia się pierwszą pompę (7) i drugą pompę (17) i pompuje się osady z pierwszej komory (1) i drugiej komory (2) do zespołu filtracyjnego (10) gdzie gromadzi się osad, zaś odsączone ścieki poprzez rurę spustową (12) wracają do pierwszej komory (1). Jednocześnie z dozownika (16) podaje się do zespołu filtracyjnego (10) substancję higienizującą osady i przyspieszającą ich przemianę w kompost, na przykład złożony preparat bakteryjny. Po zakończeniu pompowania i odsączeniu osadu wyjmuje się element filtracyjny (21) wraz z zawartością i podaje się ją znanym działaniom w celu wykorzystania jej na przykład jako nawóz dla rolnictwa. Przewiduje się, że odwadnianie wystarczy prowadzić przez jeden miesiąc w roku. Figura 2 przedstawia instalację odwadniającą przeznaczoną do stosowania w istniejącej już, dwukomorowej oczyszczalni. Oczyszczalnia podobnie jak w poprzednim przypadku składa się z dwóch komór, pierwszej komory (24), która stanowi osadnik wstępny, drugiej komory (25) - oczyszczalni biologicznej. W pierwszej komorze (24) zatopiona jest pierwsza pompa (26) transportująca za pośrednictwem pierwszego przewodu (27) osad surowy do zespołu filtracyjnego (28) umieszczonego w trzeciej komorze (29), która stanowi przenośne urządzenie. W drugiej komorze (25) zatopiona jest z kolei druga pompa (30), która poprzez drugi przewód (31) podaje osad nadmierny do zespołu filtracyjnego (28). Trzecia komora (29) połączona jest poprzez rurę spustową (32) z pierwszą komorą (24), a także jest wyposażona w kominek (33). Nadto osadzona jest na podstawie (34) umożliwiającej jej bezpieczne przesuwanie jak i transport. Pozostałe szczegóły rysunku odpowiadają szczegółom przedstawionym na figurze 1, zaś sposób odwadniania jest analogiczny.
4 PL 218 897 B1 Zastrzeżenia patentowe 1. Instalacja do odwadniania osadów powstających w dwukomorowej, przydomowej oczyszczalni ścieków, zawierająca element filtracyjny oraz pierwszą komorę połączoną szeregowo z drugą komorą za pośrednictwem łącznika, przy czym do pierwszej komory dochodzi przyłącze kanalizacyjne, zaś druga komora posiada kanalik odpływowy, znamienna tym, że na dnie pierwszej komory (1, 24) osadzona jest pierwsza pompa (7, 26) połączona pierwszym przewodem (8, 27) z zespołem filtracyjnym (10, 28) osadzonym w trzeciej komorze (3, 29), zaopatrzonej w rurę spustową (12, 32) wnikającą do pierwszej komory (1, 24), natomiast na dnie drugiej komory (2, 25) osadzona jest druga pompa (17, 30) połączona drugim przewodem (18, 31) także z zespołem filtracyjnym (10, 28). 2. Instalacja według zastrz. 1, znamienna tym, że zespół filtracyjny (10, 28) składa się z konstrukcji nośnej (20) oraz rozpiętego w nim elementu filtracyjnego (21). 3. Instalacja według zastrz. 2, znamienna tym, że element filtracyjny (21) stanowi worek z tkaniny hydrofobowej. 4. Instalacja według zastrz. 1, znamienna tym, że ponad zespołem filtracyjnym (10, 28) znajduje się wylot (15) z dozownika (16). 5. Instalacja według zastrz. 1, znamienna tym, że trzecia komora (3, 29) posiada kominek wentylacyjny (13, 33).
PL 218 897 B1 5 Rysunki
6 PL 218 897 B1 Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)