УСТАНОВКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОКОВ Российский патент 1997 года по МПК C02F3/00 C02F3/02 

Изобретение относится к биологической очистке радиоактивных стоков с территорий, пострадавших от чернобыльской и других радиационных катастроф, гидродезактивации талыми и дождевыми водами фитодезактивацией ( выносом радиоизотопов растениями) и биодезактивацией ( сорбцией радиоизотопов из стоков микроорганизмами).

Известна установка биологической очистки стоков, включающая аэротенк с твердой зернистой насадкой и системой подвода загрязненных стоков, недостатком которой является низкая эффективность при ее эксплуатации.

Цель изобретения повышение эффективности очистки.

Цель достигается тем, что она дополнительно снабжена смесителем, диспергатором, микрофильтром, дезинтегратором и камерой пиролиза, при этом аэротенк на входе через диспергатор сообщен со смесителем, а на выходе последовательно с микрофильтром и дезинтегратором, имеющим два выхода. Один выход соединен с диспергатором аэротенка, а другой с камерой пиролиза, с топкой и горелкой и разгрузочным устройством для твердых и жидких продуктов пиролиза. Разгрузочное устройство для жидких продуктов соединено с дополнительным диспергатором.

Микрофильтр на выходе из аэротенка позволяет отделять от стоков микроорганизмы, участвующие в биодезактивации. Разрушение оболочек микроорганизмов в дезинтеграторе и подача дезинтегратора на вход в аэротенк снабжают микроорганизмы (сорбенты радиоизотопов) физиологически активными веществами и одновременно подготавливают адаптацию микрофлоры к очищаемым стокам. Подсушка и пиролиз избыточной части микроорганизмов-сорбентов позволяет переводить жидкие радиоактивные отходы в твердые, сокращающие массу, требующую захоронения. Сообщение топки камеры пиролиза с диспергатором позволяет при сжигании превращать фитомассу в золу, а золу использовать в качестве микроэлементов при подготовке субстрата из стоков.

На чертеже схематически показана установка для биологической очистки стоков,
Установка включает аэротенк 1 с твердой зернистой иммобилизованной насадкой 2 и системой подвода загрязненных стоков. Установка снабжена сборником 3 и диспергатором 4 на входе в аэротенк 1, микрофильтром 5 на его выходе, сообщенным с дезинтегратором 6, имеющим для выхода, один из которых соединен с входной частью аэротенка 1, а другой с камерой 7 пиролиза с топкой 8 и горелкой 9, и диспергатором 10, сообщенным с топкой 8. Диспергатор 10 размещен на складе 11 фитомассы, территории 12 реабилитации, выполненной с дренажными канавами 13, сообщенными с топкой 9. Топка 7 разгрузочным устройством 18 сообщена с дополнительным диспергатором 19, смесителем 20, дополнительным аэротенком 21, микрофильтром 22 и дезинтегратором 23. Установка снабжена емкостями 24 и 25 для подвоза фекально-бытовых стоков.

Установка для биологической очистки стоков работает следующим образом.

Талые и дождевые воды вымывают из почвы радиоизотопы с территории 11, подвергнувшейся радиоактивному заражению, и по дренажным канавом 13 строки поступают в дополнительный сборник 14. Стоки поступают в сборник 3, в котором готовят субстрат добавкой фекально-бытовых стоков из емкости 24, с тем, чтобы соотношение углерода и азота находилось в пределах 20 1. Субстрат гомогенизируют в диспергаторе 4 и направляют в аэротенк 1 с обработкой воздухом в присутствии твердой зернистой насадки 2.

На субстрате происходит размножение микроорганизмов, преимущественно бактерий. Микроорганизмы сорбируют из субстрата радиоизотопы при его перемещении сверху вниз. Микроорганизмы из субстрата отделяют в микрофильтре 5, разрушают оболочки биомассы в дезинтеграторе 6. Часть дезинтеграта направляют на вход в аэротенк 1 в качестве биостимулятора процесса биодезактивации, а избыточную часть подсушивают и подвергают сухой перегонке в камере 7 пиролиза. Образующийся кокс выгружают через устройство 16 и направляют на захоронение емкостью 17. Жидкие продукты пиролиза диспергируют в дополнительном диспергаторе 19, добавляют из емкости 25 фекально-бытовые стоки, готовят субстрат в смесителе 20 и выращивают биомассу в аэротенке 21. Биомассу микроорганизмов-сорбентов отделяют в микрофильтре 21 и дезинтегрируют в дезинтеграторе 23. Часть дезинтеграта используют в аэротенке 21, а избыточную подвергают пиролизу в камере 7. Часть растений, участвующих в фитодезактивации, причем вынос радиоизотопов достигает до 2% от находящихся в грунте, измельчают в диспергаторе 10 на складе 11, сжигают в топке 8. Зола с продуктами горения фитомассы поступает в барботеры 15 дополнительного сборника 14, обогащая стоки калием, фосфором, микроэлементами, с одновременной утилизацией тепла для анаэробов аэротенка 1.

Переход от пассивной реабилитации за счет естественного распада радиоизотопов сокращает сроки ввода территорий в хозяйственный оборот. Активная реабилитация фитодезактивацией, гидродезактивацией и биодезактивацией обеспечивает управляемый процесс реабилитации. Установка может быть выполнена в передвижном варианте, например в автоприцепе.

Использование: при реабилитации территорий от радиационных загрязнений. Сущность изобретения: установка содержащая аэротенк с размещенной в нем зернистой иммобилизованной засыпкой, линии подачи загрязненных и отвода очищенных стоков, дополнительно снабжена смесителем, диспергатором, микрофильтром, дезинтегратором. Аэротенк на входе через диспергатор сообщен со смесителем, а на выходе - последовательно с микрофильтром и дезинтегратором, имеющим два выхода. Один из них соединен с диспергатором аэротенка, а другой - с камерой пиролиза, Последняя выполена с топкой, горелкой и разгрузочными устройствами для твердых и жидких продуктов пиролиза, причем разгрузочное устройство для жидких продуктов соединено с дополнительным диспергатором. 1 ил.

Установка биологической очистки стоков, включающая аэротенк с размещенной в нем твердой зернистой иммобилизованной засыпкой, линии подачи загрязненных и отвода очищенных стоков, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена смесителем, диспергатором, микрофильтром, дезинтегратором и камерой пиролиза, при этом аэротенк на входе через диспергатор сообщен со смесителем, а на выходе последовательно с микрофильтром и дезинтегратором, имеющим два выхода, один из которых соединен с диспергатором аэротенка, а другой с камерой пиролиза, выполненной с топкой, горелкой, и разгрузочными устройствами для твердых и жидких продуктов пиролиза, причем разгрузочное устройство для жидких продуктов соединено с дополнительным диспергатором.