БИОЛОГИЧЕСКИЙ ОКСИДАЦИОННЫЙ КОНТАКТНЫЙ СТАБИЛИЗАЦИОННЫЙ ПРУД Российский патент 1997 года по МПК C02F3/32 

Изобретение относится к подготовке и очистке сточных вод.

Известен биологический оксидационный контактный стабилизационный /БОКС/ пруд, в котором с целью обеспечения дегельминтизации стоков при выпуске и сокращения размеров устройств путем уменьшения взмучивания осадка и обеспечения вертикального перемещения водоприемного устройства, водораспределительное устройство выполнено в виде кольцевого перфорированного трубопровода, а водоприемное устройство из эластичного цилиндра со стяжными хомутами и распорными кольцами, имеющими соединяющие их патрубки и вертикальные стержни, а также поплавки, размещенные по периферии верхнего водоприемного отверстия (А.С. СССР N 1162753, кл. C 02 F 3/22, 1985 г.).

Недостатком известного БОКС пруда является то, что он применим со сточными водами, содержащими небольшие концентрации биогенных элементов /азота менее 50 мг/л, фосфора менее 10 мг/л/.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению относится устройство, выполненное в виде свободно лежащей на воде водного объекта установки для выращивания высшей водной растительности /BBP/ с каркасами в виде сетчатых оболочек, соединенных в гирлянды, которые соединены между собой и прикреплены одним концом к заякоренному в водном объекте жесткому плавучему элементу [1]
Недостатком известного устройства является то, что оно не применимо для БОКС прудов, так как нет возможности производить скашивание BBP и его эксплуатацию.

Цель изобретения повышение удобства эксплуатации устройства.

Поставленная цель достигается тем, что каркасы снабжены шарнирными тягами с противовесами и поводками, закрепленными на гибком элементе, выполненном в виде замкнутого тягового элемента с упором, взаимодействующим с концевым выключателем, установленным на шарнирной стойке, закрепленной с возможностью поворота в вертикальной плоскости вокруг ее нижнего конца.

На фиг.1 показан общий вид БОКС пруда; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

БОКС пруды содержат накопители 1 с реле уровня 2 и 3, каркасы 4 с упором 5, размещенные на поплавках 6 и послойно заполненные гравием 7, песком 8 и почвой 9 с высаженной водной растительностью 10, например рогозом узколистным /Jhypha auquctitolia/, и установленные посредством шарнирных тяг 11 и 12 с противовесом 13 и поводками 14 на тросе 15, закрепленном на лебедке 16 с электродвигателем 17 и системой управления электродвигателем 18, сообщенные трубой 19, оборудованной насосом 20 с электродвигателем 21 и системой управления электродвигателем 22 с программным устройством 23, задвижками 24 с электродвигателями 25, с резервуаром 26, снабженным реле уровня 27, и трубой 28, имеющей насос 29 с электродвигателем 30 и системой управления электродвигателем 31 с программным устройство 32, задвижки 33 и 34 с электродвигателями 35 и 36, с водоемами 37, оснащенными реле уровня 38 и соединенными трубами 39, оборудованными задвижками 40 с электродвигателями 41 с резервуаром 42, в котором установлены реле уровня 43 и водоприемное устройство 44 на поплавках 45, снабженное подвижным фильтрующим материалом 46 с ведущим валом 47, электродвигателем 48 и системой управления электродвигателя 49, вентилятором 50 с электродвигателем 51, системой управления электродвигателем 52 и перфорированной трубкой 53 и закрепленное на водоотводящей трубе 54, шарнирно смонтированной на оголовке всасывающей трубы 55 с датчиком 56, и насосом 57 с электродвигателем 58 и системой управления электродвигателем 59 с программным устройством 60. На первой из группы каркасов 4, размещенных в пятом накопителе 1, установлен упор 61.

У накопителей 1 устроена площадка 62, на которой размещены опоры 63 с блоками 64, поддерживающими трос 15, и шарнирная стойка 65 с концевыми выключателем 66 и упором 67, взаимодействующим с выключателем 68, соединенная посредством тросов 69 и 70 с упором 71 с лебедкой 72, снабженной электродвигателем 73 с системой управления электродвигателем 74, подключенной к системе управления электродвигателем 18. Упор 71 взаимодействует с концевым выключателем 75, подключенным в систему управления электродвигателем 74.

На тросе установлен упор 76, взаимодействующий с концевым выключателем 77, подключенным в систему управления электродвигателем 18. Боковые стенки и дно каркасов 4 выполнены с перфорацией. Реле уровня 2, 27 и электродвигатели 25 подключены к системе управления электродвигателем 22, а реле уровня 3 и 38 и электродвигатели 35 и 36 к системе управления электродвигателями 31. Реле уровня 43 и датчик 56 подключены к системам управления электродвигателями 59 и 52, а системы управления электродвигателями 59 и 49 соединены последовательно.

Работают БОКС пруды следующим образом.

В начале вегетации вручную включают электродвигатель 21 и насосом перекачивают жидкую фракцию навоза из резервуара 26 по трубе 19 при открытой задвижке 24 в первый накопитель 1. При отсутствии жидкости в других накопителях 1 заполняют их поочередно, на глубину 0,3-0,5 м. После этого управление насосом 20 и задвижками 24 переводят на автоматический режим.

При снижении уровня жидкости в резервуаре 26 реле уровня 27 размыкает цепь системы управления электродвигателем 22, а при наполнении накопителей 1 реле 2 размыкает цепь системы управления электродвигателем 22 и программное устройство 23 производит переключение задвижек 24 у накопителей 1 или выключение насоса 20 при заполнении седьмого накопителя или опорожнении резервуара 26. После этого замыкают цепи системы управления электродвигателями 18 и 74, включая электродвигатели 17 и 73, и лебедка 72, подтягивая трос 70, поднимает вертикально шарнирную стойку 65, при подъеме ее упор 71 размыкает контакты концевого выключателя 75, размыкая цепь системы управления электродвигателем 74. Электродвигатель 73 и лебедка 72 останавливаются, а лебедка 16, наматывая трос 15, перемещает закрепленные на нем группы каркасов 4 из накопителей 1 на площадку 62.

При подходе емкости 4 к шарнирной стойке 65 упором 61 размыкается пара нормально закрытых контактов концевого выключателя 66 и размыкается цепь системы управления электродвигателем 18. Электродвигатель 17 и лебедка 16 останавливаются и группы каркасов 4 опускаются на площадку 62, при этом замыкается пара нормально отрытых контактов концевого выключателя 66 и замыкается цепь управления электродвигателем 74, выключается электродвигатель 73 и лебедка 72, подтягивая трос 69, опускает вниз шарнирную стойку 65, при опускании которой упором 67 размыкаются контакты концевого выключателя 68, размыкается цепь системы управления электродвигателем 74. Электродвигатель 73 и лебедка 72 останавливаются.

При опускании каркасов 4 на площадку 62 шарнирные тяги 11 и 12 под действием силы тяжести противовеса 13 отклоняются, отводя трос 15 посредством поводков 14 в сторону, и ложатся на упор 5.

Трактором /не показан/ с навозоразбрасывателем послойно заполняются каркасы 4 гравием 7, песком 8, почвой 9 и высаживаются высшие водные растения 10. Вручную замыкается цепь системы управления электродвигателем 18, включается электродвигатель 17 и лебедка 16, наматывая трос 15, перемещает каркасы 4 в накопитель 1, при подходе троса 15 упором 76 размыкается цепь системы управления электродвигателем 18, выключается электродвигатель 17 и лебедка 16 останавливается, а каркасы 4 под действием силы тяжести опускаются в накопитель 1 и поддерживаются на поверхности жидкости фракции навоза под действием подъемной силы поплавков 6.

После размещения групп каркасов 4 в накопитель 1 в течение вегетации происходит рост и развитие высшей водной растительности и поглощение биогенных элементов из жидкой фракции навоза. При достижении концентрации биогенных элементов заданной величины программное устройство 32 замыкает цепь системы управления электродвигателем 31, включаются электродвигатели 30, 35 и 36 и насос 29 подает жидкую фракцию навоза при открытых задвижках 33 и 34 в первый водоем по трубам 28.

При наполнении первого водоема 37 на заданную глубину реле уровня 38 замыкает цепь управления электродвигателем 31 и программное устройство 32 производит открытие задвижки 34 у второго водоема 37 и закрытие задвижки 33 у первого водоема 37.

По мере готовности жидкой фракции навоза в накопителях 1 программное устройство 32 производит переключение задвижек 33 и 34 у накопителей 1 и водоемов 37 при перекачке в них жидкой фракции навоза.

Процесс этот происходит до тех пор, пока вся группа водоемов 37 не будет заполнена. В начале седьмых суток программное устройство 60 замыкает цепь системы управления электродвигателем 59, включает электродвигатель 41, открывая задвижку 40 у первого водоема 37, и обеззараженная жидкая фракция навоза поступает по трубе 39 в резервуар 42, при наполнении его поплавки 45 с фильтрующим элементом 46 всплывают и одновременно реле уровня 43 замыкает цепь системы управления электродвигателями 49 и 59, включаются электродвигатели 48 и 58, приводящие в движение ведущий вал 47 с фильтрующим материалом 46 и насос 57. Жидкая фракция навоза с микроводорослями очищается от них, проходя через фильтрующий материал 46, и по водоотводящей 54 и всасывающей 55 трубам поступает к насосу 57 и откачивается в оросительную систему.

По мере подачи жидкой фракции навоза, содержащей микроводоросли, через фильтрующий материал 46 происходит кольматация его пор и во всасывающей трубе 55 образуется вакуум, срабатывает датчик 56 и замыкает цепь системы управления электродвигателем 52, включается электродвигатель 51 и вентилятор 50 начинает подачу воздуха в перфорированную трубку 53 для продувки фильтрующего материала 46 и освобождения его пор от микроводорослей. При очистке фильтрующего материала 46 от микроводорослей во всасывающей трубе 55 вакуум прекращается и датчик 56 размыкает цепь системы управления электродвигателем 52, выключается электродвигатель 51 и подача воздуха вентилятором 50 прекращается.

После опорожнения первого водоема 37 уровень жидкой фракции навоза в резервуаре 42 снижается и реле уровня 43 размыкает цепь системы управления электродвигателем 59, отключая электродвигатель 58, прекращая работу насоса 57, и замыкает цепь программного устройства 60, которое отключает электродвигатель 41, закрывая задвижку 40 у первого водоема 37, и включает электродвигатель 41, открывая задвижку 40 у второго водоема 37, и жидкая фракция навоза по трубе 39 поступает в резервуар 42. Далее процесс этот продолжается, как показано выше при опорожнении первого водоема 37, и будет продолжаться до тех пор, пока не будет опорожнен первый водоем 37.

После окончания вегетационного периода производят скашивание высшей водной растительности 10. Для этого перемещают каркасы 4 из накопителей 1 на площадку 62 и после скашивания возвращают обратно в накопители. Процессы эти показаны выше.

При использовании предлагаемого БОКС пруда достигается возможность производить обеззараживание жидкой фракции навоза с содержанием азота более 50 мг/л и фосфора более 10 мг/л. Накопление избытка биогенных элементов в высшей водной растительности позволяет эффективно использовать ее при компостировании и последующем внесении в почву в качестве органического удобрения. При эксплуатации БОКС прудов исключается использование ручного труда.

Использование: биологическая очистка сточных вод. Сущность изобретения: биологический оксидационный контактный стабилизационный пруд содержит водоемы с размещенными в них каркасами на поплавках, послойно заполненные гравием, песком и почвой с высаженной высшей водой растительностью. Каркасы снабжены шарнирными тягами с противовесами и поводками, закрепленными на гибком элементе, выполненном в виде замкнутого тягового элемента с упором. Этот упор взаимодействует с концевым выключателем, установленным на шарнирной стойке, закрепленной с возможностью поворота в вертикальной плоскости вокруг ее нижнего конца. Изобретение позволяет обеззараживать жидкую фракцию навоза и эффективно твердую фракцию навоза в виде органического удобрения. 2 ил.

Биологический оксидационный контактный стабилизационный пруд, содержащий водоемы со свободно лежащими на воде установками для выращивания высшей водной растительности с каркасами, соединенными между собой гибким элементом, отличающийся тем, что каркасы снабжены шарнирными тягами с противовесами и поводками, закрепленными на гибком элементе, выполненным в виде замкнутого тягового элемента с упором, взаимодействующим с концевым выключателем, установленным на шарнирной стойке, закрепленной с возможностью поворота в вертикальной плоскости вокруг ее нижнего конца.