УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОКОВ Российский патент 1995 года по МПК C02F3/02 

Изобретение относится к биологической очистке стоков при аэробном окислении биогенных элементов как источников питания микробов и выработки биомассы как кормовой протеиновой добавки и может быть использовано на очистных сооружениях сельскохозяйственных предприятий.

Известен аэротенк, содержащий резервуар с разделительными перегородками, патрубками подвода стоков, воздуха и отвода обработанной жидкости со взвешенными в ней микроорганизмами и воздушно-паровой смеси, аэрационное устройство, размещенное на днище, с выпускными отверстиями с низким выходом биомассы из биогенных элементов стоков.

Цель повышение выхода микроорганизмов из биогенных элементов стоков.

Это достигается тем, что в аэротенке, содержащем резервуар с разделительными перегородками, патрубками подвода стоков, воздуха, отвода обработанной жидкости со взвешенными в ней микроорганизмами и воздушно-паровой смеси, аэрационное устройство, размещенное на днище, с выпускными отверстиями, напротив выпускных отверстий между днищем и крышкой размещены прикрепленные к последней, синтетические нити, установленные с прозорами в проточной части кольцевого канала, образованного трубой подвода воздуха в центральной части и стенкой резервуара на периферии.

Размещение синтетических нитей в проточной части кольцевого канала позволяет создавать концентрацию микроорганизмов до 30 г/л и выше, а то, что нити размещены напротив выпускных отверстий обеспечивает возобновление микроорганизмов с удалением старых. Перекрытие проточной части кольцевого канала нитями обеспечивает исчерпывание биогенных элементов (углерода, азота, фосфора, микроэлементов и т.д.) с наращиванием биомассы. Помимо нитей микроорганизмы находятся в сточной жидкости и циркулируют по кольцевому каналу, обеспечивая их адаптацию к органической коллоидной и растворенной составляющей стоков. Все это обеспечивает достижение цели изобретения повышение выхода биомассы, а соответственно повышение степени очистки стоков.

На фиг. 1 представлен продольный разрез аэротенка; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 вид по стрелке Б на фиг.2.

Аэротенк содержит резервуар 1 с разделительными перегородками 2, патрубком 3 подвода стоков, патрубком 4 подвода воздуха, патрубком 5 отвода обработанной жидкости со взвешенными в ней микроорганизмами, патрубком 6 отвода воздушно-паровой смеси, патрубком 7 отвода промоя, аэрационное устройство 8, размещенное на днище 9 с выпускными отверстиями 10. Напротив выпускных отверстий 10 между днищем 9 и крышкой, которыми для много полочного аппарата являются разделительные перегородки 2, размещены прикрепленные к последней синтетические нити 11, установленные с прозорами 12 в проточной части кольцевого канала 13, образованного трубой подвода воздуха 14 в центральной части и стенкой резервуара 1 на периферии. Разделительные перегородки 2 выполнены с переливными стаканами 15, а снаружи резервуара 2 размещено оросительное устройство 16 со сборником 17. Аэрационное устройство 8 выполнено в виде радиальных элементов, сообщенных с трубой 14 подвода воздуха, и выполнены с зазором 18 по отношению к днищу 9. В корпусе резервуара 1 предусмотрены лазы 19.

Аэротенк работает следующим образом.

Стоки, например, свиноводческого комплекса, после освобождения от взвесей, подвергаются корректировке по биогенным элементам из условия БПК:N: Р 100:5:1, после чего по патрубку 3 поступают на разделительную перегородку 2, где обрабатываются воздухом низкого давления, нагнетаемым вентилятором (не показан) через патрубок 4 в трубу 14, откуда поступает в аэрационное устройство 8, размещенное на днище 9. При истечении воздуха через отверстия 10 стокам сообщается круговое движение в кольцевом канале 13, при этом стоки проходят через прозоры 12 между нитями 11, на которых сосредоточены колонии микроорганизмов деструкторов, одновременно популяции микроорганизмов деструктуров находятся в стоках в кольцевом канале 13. Иммобилизированные на нитях и взвешенные в стоках микроорганизмы усваивают биогенные вещества и наращивают биомассу. Избыточное количество стоков через переливной стакан 15 поступает на следующую разделительную перегородку 2, где продолжается исчерпывание биогенных элементов питания. Популяция микроорганизмов изменяется по высоте аэротенка, причем продукты жизнедеятельности микроорганизмов, населяющих предыдущую разделительную перегородку 2, служат продуктами питания для последующих. Обработанная жидкость со взвешенной в ней биомассой отводится через патрубок 5, а воздух, обедненный кислородом, с водяными парами отводится через патрубок 6. Для периодической промывки (стерилизация) аэротенка предусмотрен патрубок 7. Высокая длительность аэрации с обновленными порциями воздуха, т.е. высоким содержанием кислорода, обеспечивает глубокую очистку стоков с наращиванием биомассы до 30-50 г/л.

Технико-экономический эффект заключается в том, что использование воздуха низкого давления, создаваемого вентиляторами, сокращает расход энергии на его компримирование. Получаемая биомасса в 3-4 раза дешевле биомассы из кормовых дрожжей и БВК, причем производство экологически безвредно и позволяет превратить очистные сооружения в рентабельные подразделения сельскохозяйственного производства. Использование биомассы в качестве кормовой добавки сокращает расход обычных кормов на 20% увеличивает прирост мяса, надои и яйценосность кур. Если период удвоения массы для кормовых дрожжей составляет 2-4 ч, то для бактерий период генерации порядка 15-20 мин, т.е. высокие производительности решающие проблему обеспечения животноводства дешевым кормовым белком, а расходы на корма составляют 70% всех расходов при производстве молока, мяса и мясомолочных продуктов.

Использование: биологическая очистка стоков с выращиванием биомассы на их биогенных составляющих с использованием компремированного воздуха низкого давления. Сущность изобретения: стоки последовательно проходят по разделительным перегородкам сверху вниз с перетоком через переливные патрубки. На каждой перегородке стоки обрабатываются воздухом низкого давления, вытекающим из отверстий аэрационных элементов. В кольцевых каналах в промежутках между радиальными аэрационными элементами размещены также радиально синтетические нити, являющиеся иммобилизационной насадкой для микроорганизмов, что позволяет доводить их концентрацию до 30-50 г/л. В каждом кольцевом канале адаптируется устойчивая популяция биоценоза с условием исчерпывания питательных веществ. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОКОВ, содержащее вертикальный цилиндрический резервуар с разделительными перегородками, патрубки подвода исходных стоков и отводные патрубки, систему аэрации и иммобилизационные гибкие элементы для микроорганизмов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности использования за счет интеграции микроорганизмов по возрасту и увеличения выхода биомассы, система аэрации выполнена из центральной трубы для подвода воздуха, образующей кольцевой циркуляционный контур со стенками резервуара, и радиальных элементов с односторонней перфорацией, направленной вдоль разделительной перегородки. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что иммобилизационные элементы выполнены из гибких нитей из полимерных материалов, расположенных в кольцевом канале напротив перфорации радиальных аэрационных элементов. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что разделительные перегородки снабжены переливными патрубками и карманами, сообщенными с отводными патрубками.