Биотенк

(191 (111 Г 51)5 С 02 Г 3/30 Я 4641537/23-2 26.01,89 07.12,90. Бюл Научно-иссле -технологиче ии и электри ства Нечерно В,В,Миллер, явлина, Н.С(22) (46) (71) Р 4овате скин и прокии институт мехаект каци мной сельскогооны РСФСРлев,изац хозяи(088.8)е свидетельство СССРС 02 Р 3/02, 1982. 628. 356 Авторск 250, кл БИОТЕНК Изобрет ки концможет 7 ни осится к техни ированных сточны чи ки про им сод ений и ысо д грязнапрщих1 мер дляточных ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЭОБРЕА ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ыть использовано для водственных стоков с жанием органических зааммиачных форм азота, очистки навозосодержаод. 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, трубопроводыподачи исходной 18 и удаления очищенной жидкости 22, Первичный деструктор 2 с зан с трубопроводом 18 подачи исходной жидкости посредством циркуляционной трубы 8, соединенной с накопительным лотком 10. Лоток расположен в Ф снабженном теплообменником 33 вториче ном отстойнике 3, с которым первичныйеструктор 2 связан в придонной части посредством перепускного окна 20, а их газоаккумулирующие камеры связаны газодинамической трубой 13. ВодосливЖ1611894 1 асположеп нац кромкой накопительноголотка 1 О, связывающего вторитНый отстойник 3 с периФерийно расположенпымВторичным деструктором 4, который ссобщен с третичным.отстойником 5 впридонпой части посредством перепускного окна 20, Циркуляционная трубарасположена в верхней части третичИзобретение относится к технике очистки концентрированных сточных вод и может быть использовано для очистки производсгвенных стоков с ВЫСОК 11 Ы СОВтЕРжапИЕ 1 ОРГаНИЧЕСКИХ За ря 3.Опий и Б л иат 1 п 1 х Фоп11 зо 1 а и пример для очистки навозосодержащих С ОЧНЫХ ВОД.Цель изобретения - повышение зФФективности использования биотепка за счет полного разложения органических загр 5 ЗненийНа Фиг. 1 изображен биотенк, про ,дольный разрез; на Фиг. 2 - разрез Л-А на Фиг. 1.Биотенк представляет собой корпус 1, разделенны 1 на коаксиально расположенные центральный герметичньй ана 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 оактерий,Первичный деструктор 2 соединен с вторичным ОтстоЙником 3 в нижней части посредством перепускного окна 7, а в верхней - циркуляционной трубой 8 с обратным клапаном 9, при этом труба 8 Отходит От закрепленного во вторичном Отстойнике 3 накопител 1.НОГО лотка 10, а входное отверстие 11 трубы 8 расположено по уровню дниша лотка 10 и пар 11 д 1 т ельне кры 1 Т"е 1 2 биотенка Г о ризонтальная крышка 12 био .енка пере 50 крывает:1 ервит 1 ньтй деструктор 2 и вторичный Отст 011 ник 3 с Первичнь 1 Й деструк" тор 2 снабжен Б-обр" зной газодипал 11- ческой трубои 13, одно плечо 14 которой располо".;ено по уровню днища 15 лотка 10, а другое плечо 6, в два55 раза большее, расположено во вторичНом отстойнике 3 не ниже уровня водо- слива 17, Накопительный лоток 10 свяного отстойника 5. Сборный лоток 21осветленной жидкости имеет трубопровод для ее удаления. Отстойники 3 и 5связаны 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 ицкости.Вторичный деструктор 4, оборудованный пневмоаэратором 19, в нижней части соединен перепускным окном 20 с третит 1:втаб отстойником 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, Питатель 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, выполненнь 1 х с аналогичными для циркуляционного канала 8 Обратныял клапа 11 аии 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, Для удаления оседающего осадка вторичный и третичный отстойники оборудованы трубопроводами 35 опорожнения, Дл 51 подачи воздуха к пневмоазратору присоединен воздуховод 36. Выделяющийся в первичном деструкторе биогаз собирается в газоаккумулирующей камере 37.Биотенк работает следующим обраИсходная жтлдкость по трубопроводу 18 поступает в накопительный лоток 10 и через циркуляционный канал 8 подается в верхнюю часть герметичного анаэробного первичного деструктора 2, Опускаясь вниз, очищаемая тпщкость контактирует с.микроорганизмами, эа1611894 Псцижепие уровня Годкастп ца вторичном отстойнике 3 ва время рециркуляционного цикла способствует папада НИО В 1 ЕГа ОинщЕццай ОСВЕттсццай иподкисленной жидкости цз третичного отстойника 4 через питатель 23, выполненный ьвиде телескопической трубыр прцтем ааъем реццркулцреиага 5крепленными на бактериофиксирующемматериале 6 деструктора 2, которыеинтенсивно разрушают органическиезагрязнения, содержащиеся в исходнойжидкости. Образующийся в результатеацаэробного разрушения органическоговещества биогаз собирается в газоаккумулирующей камере 37, а жидкостьиз первичного деструктора 2 вытесняется через перепускное окно 7 ва вторичный отстойник 3. По мере повышенияуровня жидкости ва вторичном отстойнике 3, где происходит дображиваниеорганических загрязнений свабаднаплавающими анаэрабными микроорганизмаминакопительный лоток 10 наполняетсяосветленной и выравненной па температуре до заданного значения теплаабменником 33 жидкостью до уровня водослива 17 и поступает в верхнюю частьвторичного деструктора 4, где интенсивно аэрируясь пневмоаэратарам 19,опускается вниз и через перепстскнаеокно 20 входит в третичный отстойник5,Уровень жидкости в третичном отстойнике 5 поднимается до верхнейкромки 32 сборного лотка 21, откудапо трубопроводу 22 выводится из биатенка, Ба вторичном деструкторе происходит глубокая аэрабная даачисткаочищенной жидкости с падкислениемсреды за счет нитрификации аммонийного азота, образующегося при анаэробном разложении органических загрязнений в первичном деструкторе 2 и вторичном отстойнике 3, протекающая вслабощелачной среде,По мере повьшения давления газав газааккумулирующей камере 37 и понижения уровня ждкости в первичномдеструкторе 2 да нижней кромки П-образной газодинамической трубы 13столб жидкости из плеча 14 перемещается в плечо 16, полностью заполняяего, благодаря тому, что оно в.двараза больше плеча 14, Б это времядавление газа в газоаккумулирующейкамере 37 уравОвешивается давлениемстолба жидкости в плече 16 газодинамической трубь 13. При дальнейшемнакоплении газа в газоаккумулирующейкамере, продуцируемаго анаэробнымимикроорганизмами, закрепленньпи набиофиксирующем материале 6 в первичном деструкторе 2, столб тодкостииз плеча 16 вытесняется во вторичныйО:стойник по аналогии с работой эрлифтов, и газ чрез 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 первичньп 1 деструктор за счет воздействия образующейся разности давлений со стороны первичного деструктора и вторичного отстойника на обратный клапан 9, аткрываютийся в сторону выходного отверстия 11, Кроме того, часть жипкасти цз втарпчнага ОТСТайНИКя 3 В ПврцГтцГ,тЕС рухтар 2 поступает также через петтепуссцае окна 7, благодаря чему урагц ълдкастц в первпч 1 ГО 11 дестру;таре 2 1. вторичном атсташц:ке 3 11 рвцваотся. Па иере дальцейшега пра,туццра - ВЯН 1 я бца аэа 1 ПОГ 1 Гацтя 1 ацтоцця в камере 37 поступившая цз:1 атка 10 СМЕСЬ ИСХОДНОЙ и аСВЕтттЕГЦай жЬЦКОСТП перемещается г 1 цжноо часть дестт уктора 2, омывая прцкреплегцую ца бцафиксцрующем мае 1 тиа:е 6 ацаэрабпуо якрафлтару. Таким образам Обеспечивается рецирк" ляц 1 я термастатправаГНай И цЕйтрац:тЗОВацай т.а ВтарцЧНОМ атстайцпке 3 ачцщаемац жидкости в первичный дестртктар 2 и перемеццвао ние бродящего стан в деструкторе Па иере павышецця;.авлецтт газа в газааккумулпрутшай камере 37 операция реццркуляпц пагтаряется, Б та же время обратны. к:апан 9 тр тб 1 8 за СЧЕТ ОбратНОГО тЕйетВця ПаВЛЕтцЯ В НалраВЛЕНцц ПахатцТЕПцаГО ЛОтКа 1 0 закрывает сечение ццртуляцпсццага канала 8, цсктпочая возОиаст выхода через него багаза., С этой же целью выходное отверстие трутьт 8 расположена гарпзацтальпа па напревленпо к крьшц е 12 биатепка, чта пазваляет содержать цад цпм апределеццц газанепра ицаемьй у;тлотЯо 111 О 61 е жтдкости.к ислотного потока из третичного отстрйника регулируется путем вертикально о перемещейия входного патрубка 24 писателя 23 штоком 29, а время конта 1 ста кислотного потока с щелочной икостью во вторичном отстойнике регу 1 пируется путем вертикального переме ения выходного патрубка 26, оборудованного обратным клапаном 27, исклю 10 ч щим попадание очищаемой жидкости иэ вторичного отстойника 3 н третичнь " отстойник 5, минуя вторичный дес руктор 4 и штоком 28, Осветленная и дкисленная жидкость из третичного15 отстойника 5, смешиваясь с осветляем й жидкостью во вторичном отстойнике 3, снижает ее щелочность и тем самым с особствует переводу растворенного а 1 иака, являющегося сильным ингибит ром биологических реакций, в аммогп йный азот, что интенсифицирует процсс анаэробной деструкции органическс 1 го вец 1 ества в первичном, деструкторе и,вторичном отстойнике,25При понижении уровня жидкости в т 1 етичном отстойнике 5 за счет того, что она перетекает по питателю 23 во вторичный отстойник 3, возникает движение жидкости из вторичного деструктора 3 через перепускное окно 20 в30 тфетичный о стойник 5, В это время образуется перепад уровней жидкости в накопителе 25 и вторичном деструкторе 4, За счет этого обратные клапаны 31 открываются и жидкость устрем 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 концентрированньгх стоков за счет интенсификации деятельности прикрепленного биоценоза эффективную утилизацию деструктированного органического вещества жидкости в форме биогаза, образующегося в первичном деструкторе, с содержанием метана 65-70 и 50 теплотворной способностью 23 кДжгУтилизируемый биогаз используется для термостатирования жидкости в пер. йичном деструкторе, доведения температуры жидкости до термофильного уровНя. При этом биотенк обеспечивает полную дегельминтизацию, обеззараживание стока при минимальных дополни-,ельных затратах энергии,Предлагаемый биотенк позволяет обрабатывать стоки с высоким содержанием аммонийных солей так как наличие питателя, за счет которого происходит рециркуляция глубоко очищенного стока, где при этом присутствует значительное содержание нитридов, 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 аммоний. В этом случае активность метаногенного биоценоза в первичном деструкторе резко увеличивается. Эффект очистки и выход биогаза возрастают,. что обеспечивает, кроме того, снижение затрат энергии на обеззараживание и дегельминтизацию стокаКонструктивное 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 энергии, с использованием простой и надежной в работе системы удаления продуцируемого в первичном деструкторе биогаза,Оборудование вторичного и третичного реакторов соответственно накопительным лотком и накопителем с циркуляционньм каналом и водоводами 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 сокращает длительность обработки или увеличивает производительность аппарата,Биотепк надежен в работе, не требует использования средств механизации и автоматизации, Отсутствие каких-либо механических движущихся или вращающихся средств повышает надежность конструкции, Биотенк может быть использован для очистки концентрированных сточных вод, сточных вод с значительным содержанием аммонийпого азота, сточных вод от животноводческих предприятий, птицефабрикФормула изобретения 1, Биотенк, включающий корпус, разделенный на коаксиально расположенные первичный деструктор, вторич 5 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 - щ и й с я тем, что, с целью повышения э 4 ективности 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 накотп- тельный лоток, в придонной части первичного деструктора выполнено пере. пускное окно, сообщающее его с вторичным отстойником, биотенк снабжен газоаккумулирующей камерой с Б-образной газодинамической трубой, выпол-эненной 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 частти последнего выполнено перепускноеокно, сообщенное с третичным отстойником, который снабжен циркуляционной трубой со сборным лотком осветленной жидкости, при зтом биотенкснабжен телескопическим питателем свходным патрубком, расположенным втретичном отстойнике между днищаминакопительного и сборного лотков, авыходной патрубок - в придонной частивторичного отстойника с возможностьювертикального перемещения,2. Биотенк по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что первичный и вторичный деструкторы снабжены материалом для Аиксации микроорганизмове3. Биотенк по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что циркуляционные трубы соединяющие вторичный отстойник с первичным деструктором итретичный отстойник с вторичным де-структором, выполнены 10-образными, аих выходы снабжены обратными клапанами.4, Биотенк по пп. 1 - 3, о т л ич а и щ и й с я тем, что он снабженгазоотводящей трубой, установленнойв крышке над вторичным отстойником,161189 ч Составитель Л.,Сухановаедактор Н.Яцола Техрел Л.Олийнык Корректор И.Лароши при ГКНТ ССС твен 1130 епроизводственно-издательский к мбицатПатент, г. Ужгород, ул. Гагаринаюа м ше аказ 3811 ВНИИПИ Госуда Тираж 793 Подписное ого комитета по изобретениям и открытия 35, Москва, 7(- 5, Раушская наб., д, 4/5