Биотенк

 

Изобретение относится к технике очистки концентрированных сточных вод и может быть использовано для очистки производственных стоков с высоким содержанием органических загрязнений и аммиачных форм азота, например для очистки навозосодержащих сточных вод. Цель - повышение эффективности использования биотенка за счет более полного разрушения органических загрязнений. Биотенк содержит корпус 1, разделенный на коаксиально расположенные первичный деструктор 2, вторичный деструктор 4, оснащенный пневмоаэратором 19, вторичный и третичный отстойники 3 и 5, причем последний связан с вторичным деструктором 4, трубопроводы подачи исходной 18 и удаления очищенной жидкости 22. Первичный деструктор 2 связан с трубопроводом 18 подачи исходной жидкости посредством циркуляционной трубы 8, соединенной с накопительным лотком 10. Лоток расположен в снабженной теплообменником 33 вторичном отстойнике 3, с которым первичный деструктор 2 связан в придонной части посредством перепускного окна 20, а их газоаккумулирующие камеры связаны газодинамической трубой 13. Водослив расположен над кромкой накопительного лотка 10, связывающего вторичный отстойник 3 с периферийно расположенным вторичным деструктором 4, который сообщен с третичным отстойником 5 в придонной части посредством перепускного окна 20. Циркуляционная труба расположена в верхней части третичного отстойника 5. Сборный лоток 21 осветленной жидкости имеет трубопровод для ее удаления. Отстойники 3 и 5 связаны между собой посредством телескопического питателя 23 с возможностью регулирования входного и выходного отверстий по высоте. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (191 (111 (51)5 С 02 F 3/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4641537/23-26 (22) 26. 01, 89 (46) 07. 12. 90. Бюл. Р 45 (71) Научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР (72) В.В.Миллер, Ф.П.Ковалев, Т.Л.Клявлина, Н.С.Иулев и А.В.Подпорин (53) 628.356 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

981250, кл. С 02 F 3/02, 1982. (54) БИОТЕНК (57) Изобретение относится к технике очистки концентрированных сточных вод и может быть использовано для очистки производственных стоков с высоким содержанием органических загрязнений и аммиачных форм азота, например для очистки навозосодержащих сточных вод. Цель — повышение эф1 фективности использования биотенка за счет более полного разрушения органических загрязнений. Биотенк содержит корпус 1, разделенный на коаксиально расположенные первичный деструктор 2, вторичный деструктор 4, оснащенный пневмоаэратором 19, вторичный и третичный отстойники 3 и 5, причем последний связан с вторичным деструктором 4, трубопроводы подачи исходной 18 и удаления очищенной жидкости 22, Первичный деструктор 2 связан с трубопроводом 18 подачи исходной жидкости посредством циркуляционной трубы 8, соединенной с накопительным лотком 10. Лоток расположен в снабженном теплообменником 33 вторичном отстойнике 3, с которым первичный деструктор 2 связан в придонной части посредством перепускного окна 20, а их газоаккумулирующие камеры связаны газодинамической трубой 13. Водослив

161 t894 час I IQJI011(QI. над кромкой н =IНОI! ительп ого лотка 1О, связывающего втори-1ный отстойник 3 с периферийно расположенным втopич11ым дec ГрукторОм 4, который со общен с третичным.отстойником 5 в придонпой части посредством перепускного окна 20. Циркуляционная труба расположена в 13ерхпей части третичИзобретение относится к технике очистки концентрированных сточных вод и может быть использовано для очистки производственных стоков с высок11м содер:калием органических заI j1!7:3i.е1п1Ы II .;; .,! !(а IIII!Х ф01р. (11ЗО1 а па" пример для очистки навозосодержащих

С-.ОЧ11ЫХ НОД.

Цель изобретения — потзышение эффективности использования биотенка за счет полного разложения органичес ких загрязыенийв

На фиг. 1 изображен биотенк, про- 25, дольнь1й разрез; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1.

Биотенк представляет собой корпус

1, разделенный на коаксиально расположенные центральный герметичнь:й ана- 30 эробпый первичный деструктор 2, герметичный анаэробный вторичный Отстойник 3„ периферийно расположенный азробный втсричный деструктор 4 и расположенный между ними и вторичным ,отстойником 3 третичный отстойник 5. Первичный 2 и вторичный 3 десгрукторы заполнены материалом 6 цля фиксации бактерий, Первичный деструктор 2 соединен с

Вторичным Отстойником 3 13 нижней час ти посредством перепускного окна 7, а в верхней — циркуляционной трубой 8 с обратным клапаном 9, при этом труба

8 отходит от закрепленного во вторичном отстой11ике 3 накопительного лотка

10, а входное отверстие 11 трубы 8 расположеiio по уровню дниша лотка 10

Г(ар;,„ля ельне кры1ш(B 1 2 б11О 1 енк-R 1 оризонтальная крышка 12 биотенка пере50 (рывает первичный деструктор 2 и втоОичныи Отст01(ник 3 tjервичньIИ деструк= тор 2 снабжен U-обр: зной газодипа(л11ческой трубои 13, одно плечо 14 которой располох(ено по уровню днища 15 лотка 10, а другое плечо (6, в два

55 раза большее, расположено во вторичном отстойнике 3 не ниж4 уровня водо-. слива 117, Накопительный лоток 10 свя-ного отстойника 5. Сборный лоток 21 осветленной жидкости имеет трубопровод для ее удаления. Отстойники 3 и 5 связаны между собой посредством телескопического питателя 23 с возможпостыл регулирования входного и выходного отверстий по высоте. 3 з.п. ф-лы, 2 ил, зан с трубопроводом 18 подачи исходной едкости.

Вторичный деструктор 4, оборудованный пневмоаэратором 19, в нижней части соединен перепускным окном 20 с третич. II oтстойником 5. Последний в верхней части оборудован сборным лотком 21 осветленной жидкости, к которому присоединен трубопровод 22 удаления очищенной жидкости, и питателем 23, выполненным в виде телескопической трубы, входной патрубок

24 которой расположен между уровнями днища сборного лотка 21 и днища накопителя 25, а выходной патрубок 26 расположен в придонной части вторичного отстойника 3. Пи-.атель 23 имеет обратный. клапан 27. Уровень расположения входного патрубка 24 и выходного патрубка 26 регулируется штоками 28 и 29.,Накопитель 25 соединен с вторичным деструктором 4 посредством рециркуляционных каналов 30, выI полненных с аналогичными для циркуляционного канала 8 обратньвял клапанаии 31. Верхняя кромка 32 сборного лотка 21 расположена над верхней кромкой накопителя 25, Вторичнык отстойник

3 оснащен теплсобмечником 33, а в крышке 12 над вторичным отстойником имеется газовод 34. Дпя удаления сседающего осадка вторичный и третичный отстойники оборудованы трубопроводами 35 опорожнения, Для подачи воздуха к пневмоазратору присоединен воздуховод 36. Выделяющийся в первичном деструкторе биогаз собирается в газоаккумулирующей камере 37.

Биотенк работает следующим образом,, Исходная юлдкость по трубопроводу

18 поступает в накопительный лоток 110 и через циркуляционный канал 8 нода"-:òñH в верхнюю часть герметичного анаэробного первичного деструктора 2, Опускаясь вниз, очищаемая 1пщкость контактирует с.микроорганизмами, эа1611894

5 крепленными на бактериофиксирующем материале 6 деструктора 2, которые интенсивно разрушают органические загрязнения, содержащиеся в исходной жидкости. Образующийся в результате анаэробного разрушения органического вещества биогаз собирается в газоаккумулирующей камере 37, а жидкость из первичного деструктора 2 вытесняется через перепускное окно 7 ва вторичный отстойник 3. По мере повышения уровня жидкости ва вторичном отстойнике 3, где происходит дображивание органических загрязнений свабаднаплавающими анаэрабными микроорганизмами накопительный лоток 10 наполняется осветленной и выравненной па температуре до заданного значения теплаабменником 33 жидкостью до уровня водослива 17 и поступает в верхнюю часть вторичного деструктора 4, где интенсивно аэрируясь пневмоаэратарам 19, опускается вниз и через перепускнае окно 20 входит в третичный отстойник

5.

Уровень жидкости в третичном отстойнике 5 поднимается до верхней кромки 32 сборного лотка ?1, откуда по трубопроводу 22 выводится из биатенка. Ба вторичном деструкторе происходит глубокая аэробная даачистка очищенной жидкости с падкислением среды за счет нитрификации аммонийного азота, образующегося при анаэробном разложении органических загрязнений в первичном деструкторе ? и вторичном отстойнике 3, протекающая в слабощелачной среде, По мере повьш!ения давления газа в газааккумулирующей камере 37 и понижения уровня !!о!дкости в первичном деструкторе 2 да нижней кромки U-образной газодинамической трубы 13 столб жидкости из плеча 14 перемещается в плечо 16, полностью заполняя его, благодаря тому, что оно в.два раза больше плеча 14. Б это время давление газа в газоаккумулирующей камере 37 уравновешивается давлением столба жидкости в плече 16 газодинамической трубь! 13. При дальнейшем накоплении газа в газоаккумулирующей камере, продуцируемаго анаэробными микроорганизмами, закрепленными на биофиксирующем материале 6 в первичном деструкторе 2, столб жидкости из плеча 16 вытесняется во вторичный отстойник по аналогии с работой эрлифтов, и газ ч=рез газодинамическую трубу 13 поступает за счет избыточнога давления в газааккумулирующей камере 37 во вторичный герметичный отстойник 3, откуда по газоводу 34 отводится па назначению.

При снижении давления газа в газоаккумулируюшей камере 37 исходная жидкость в смеси с частью атстаенной жидкости из накопительного лотка 10 через циркуляционную трубу 8 поступает в первичный деструктор за счет воздействия образующейся разности давлений со староны первичного деструктора и вторичного отстойника на обратный клапан 9, открывающийся в сторону выходного отверстия 11. Кроме того, часть жипкасти из втарпчнага

0Tc T01!ника 3 Р> IILрв1!чi!! !й,-!ее гру! TO!i

2 поступает также через переHóñкнс е окна 7, благодаря чему урс!гпи !!о!дкости в перв!»янам сдеструктаре 2 вторичном атсташп:ке 3 1-ь!р!!1!пп!!а!отся. Па иере дальнейшего прсдуцправания биагаза» паш!!!еп!!я павлеш1я в камере 37 паступпшгая пз:!а ка 10 смесь исходной 1! осветленной ж!кикс стп перемещается г- ппжн!о!о часть дест! уктора 2 . омыв:-;я прпкреплеш!ую. на бпафиксируюшем материале 6 апаэрабпу1о микрофлору. Таким образам обеспечивается рец!ьрк":ля!цlя термастатправа1! най и нейтрал!!зава!сиnl! ва вторичном атстайш!ке 3 ачпщаемай жидкас ш". в первичный дестр- к-.0р 2 и перемешпва\ ние бродящего стан» в деструкторе

Па иере павь!!!!ения !!а!1леш!я газо! в газаа1скуму!!!!ру! шай камере 37 операция рециркул!ш! и повторяется, Б та же время абра"1 !ы! . к:!алан 9 трубы 8 за счет обратного !1ействпя павлеш!я в направленш! а!!тег!! ного лотка 1 0 закрывает се--ение циркуляцпав нага канала 8, исключая вазма;-.л1аст! выхода через него б!!агаза, С этой же целью выходное cтверстпе трубь! 8 располо. кено гарпзаптальп10 па направленшо к крьши е 12 биатепка, чтo пазваляет сОдержать наГ\ -If>f апГ)еделепп!111 газа непра пьцаемый у.тл!а !я!о!!!!1! объем ж1!дкости .

Пснижепие уровня !о!дкастп ва вторичном отстойнике 3 Во время рецирку ляционного цикла способствует пападаэ5 ни!о в него очище асветл01шай и подкисленной о!дкасти пз третичного отстойника 4 i.:åpåç питатель 23, выполненный ь- виде телескопической трубы, пр11 1еь! объем pf(!!pffft Jllfp емаг0

1б11Ь94 к ислотного потока из третичного отстрйника регулируется путем >зертикально с перемещейия входного патрубка 24 писателя 23 штоком 29, а время конта1ста кислотного потока с щелочной м костью во вторичном отстойнике регу пируется путем вертикального переме ения выходного патрубка 26, оборудованного обратным клапаном 27, исклю10 ч щим попадание очищаемой жидкости

1 иэ вторичного отстойника 3 н третичнб " отстойник 5, минуя вторичный дес руктор 4 и штоком ?8. Осветленная и дкисленная жидкость из третичного

15 отстойника 5, смешиваясь с осветляем и жидкостью во вторичном отстойнике

3, снижает ее щелочность и тем самым

cr особствует переводу растворенного а 1иака, являющегося сильным ингибит ром биологических реакций, в аммогп йный азот, что интенсифицирует проц сс анаэробной деструкции органическс го вец1ества в первичном, деструкторе и:вторичном отстойнике, 25

При понижении уровня жидкости в тфетичнсм отстойнике 5 за счет того, что она перетекает по питателю 23 во вторичный отстойник 3, возникает дви- жение жидкости из вторичного деструктора 3 через перепускное окно 20 в

30 тфетичный о .стойник 5. В это время образуется перепад уровней жидкости в накопителе 25 и вторичном деструкторе 4, За счет этого обратные клапанЫ 31 открбпзаются и жидкость устрем- 35 ляется по водоводам в деструктор 4.

При опорожнении накопителя 25 клапаны виовь закрываются, После очередного наполнения вторичного 3 и третичного

5 отстойников и деструктора 4 технологический процесс возобновляется.

Предлагаемая конструкция биотенка обеспечивает наряду с глубокой очисткой концентрированнбгх стоков за счет интенсификации деятельности прикрепленного биоценоза эффективную утилизацию деструктированного органического вещества жидкости в форме биогаза, о бразующегсся в первичном деструкторе, с содержанием метана 65-70 и 50 теплотворной способностью ?3 краж/г,.

Утилизируемый биогаз используется для термостатирования жидкости в первичном деструкторе, доведения температуры жидкости до термофильного урсв5

Ня. При этом биотенк обеспечивает полную дегельминтизацию. обеззараживание стока при минимальных дополни-, з ельных затратах энергии, Предла гаемый бис тен к позволяет обрабатывать стоки с высоким содержанием аммонийных солей „так как наличие питателя, за <чет которого происходит рециркуляция глубоко очищенного стока, где при этом присутствует значитель»ое содержание нитридсв, нитратов, а реакция среды кислая, во вторичный отстойник, в результате чего щелочной сток после первичного деструктора нейтрализуется, а растворенный свободный аммиак переходит в малотоксичный при определенной концентрации амfoHHH, В этом случае активность метансгенного бисценсза в первичном деструкторе резко увеличивается. Эффект счистки и выход бисгаза возрастают, что обеспечивает, кроме того, снижение затрат энергии на обеззараживание и дегельминтизацию стока,.

Конструктивное решение биотенка дает возможность осуществлять перемешивание обрабатываемых стоков в первичном деструкторе и рециркуляцию стока из вторичного и третичного соответственно в первичный и вторичный деструкторы без затрат "-нергии, с использованием простой и надежной в работе системы удаления продуцируемого в первичном деструкторе биогаза.

Оборудование вторичного и третичного реакторов соответственно накопительнб|м лотком и накопителем с циркуляцисннбм каналом и всдоводами увеличивает компактность биотенка, так как высота комплектуюших сооружений по мере удаления от центра первичного деструктора не уменьшается на величину потерь в магистралях, а остается постоянной или, при необходимости, увеличивается. Оптимизация работы биоценоза в деструкторах и использование в них бактериально фиксирующей з грузки повышает глубину очистки„ сокращaeò длительность обработки или увеличивает производительность аппарата.

Бистепк надежен в работе, не требует использо>завия средств механизации и автоматизации. Отсутствие каких-либо механических движущихся или вращающихся cpez.còâ повбшзает надежность конструкции. Бистенк может быть использован для очзстки кснцензрированных сточных >зсд, стсчнбгх вод с значительным содержанием аммснийного азота. сточных вод от животнсвсдчес-:их предприятий, птицефабрик„

1611894

Формула изобретения

1. Биотенк, включающий корпус, разделенный на коаксиально расположенные первичный деструктор, вторич5 ный деструктор, оснащенный пневмоаэратором, вторичный и третичный отстойники, из которых последний соединен с вторичным деструктором, трубопроводы подачи исходной и удаления очищенной жидкости, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности его использования за счет более полного разрушения органических загрязнений, центрально расположенный первичный деструктор снабжен соединенной с трубопроводом подачи исходной жидкости циркуляционной трубой с накопительным лотком, вторичный отстойник снабжен теплообменником и в йем расположен накопительный лоток, в придонной части первичного деструктора выполнено пере. пускное окно, сообщающее его с вторич-р5 ным отстойником, биотенк снабжен газоаккумулирующей камерой с U-образной газодинамической трубой, выпол-7 ненной из двух неравных плечей, меньшее плечо расположено в первичном деструкторе на уровне днища накопительного лотка. а другое, большее плечо — во вторичном отстойнике вблизи водослива, соединяющего его с вторичным деструктором, в придонной част ти последнего выполнено перепускное окно, сообщенное с третичным отстойником, который снабжен циркуляционной трубой со сборным лотком осветленной жидкости, при зтом биотенк снабжен телескопическим питателем с входным патрубком, расположенным в третичном отстойнике между днищами накопительного и сборного лотков, а выходной патрубок — в придонной части вторичного отстойника с возможностью вертикального перемещения.

2. Биотенк по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что первичный и вторичный деструкторы снабжены материалом для фиксации микроорганизмов, 3. Биотенк по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что циркуляционные трубы„ соединяющие вторичный отстойник с первичным деструктором и третичный отстойник с вторичным деструктором, выполнены U-îáðàçíûìè, а их выходы снабжены обратными клапанами .

4. Биотенк по пп. 1 - 3, о т л ич а ю щ и и с — тем:,,что он снабжен газоотводящей трубой, установленной в крышке над вторичным отстойником, 161189÷

4-Л

Составитель Л,Суханова

Техрел Л.Олийнык Корректор И.111ароши

Редактор Н.Яцола

Заказ 3811 Тираж 793 Подписное

BHKII1H Государственного комите -а п изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, ii(- з, Раушская наб., д. 4/5

В f tl

Производственно-издательский комбинат Патент, r. Ужгород, ул. Гагарина, 101