CZ53999A3 - Bioreaktor - Google Patents

Description

Vynález se týká bioreaktoru na úpravu organickými látkami znečištěné vody, zejména z myček automobilů, s pevným ložem reaktorové nádoby, vytvořeným porézním nosným materiálem schopným adsorpce organických složek odpadní vody, který je osídlen všeobecně známými, organické složky vody odbourávajícími mikroorganismy.

Dosavadní stav techniky

Je známé upravovat podle DIN 1986 a DIN 1999 odpadní vody z mycích zařízení automobilů před zaváděním do komunální kanalizace úpravnami vody tak, že odpovídají požadavkům zákonodárce a komunálních správ. V těchto zařízeních se odpadní vody z mycích zařízení automobilů mechanicky čistí v kalové jímce, zbavují se v odlučovači snadno rozpustných látek dalekosáhle uhlovodíků z minerálních olejů, shromažďují se ve sběrné jímce a zavádějí se přes kontrolní šachtu do systému odpadní vody. Další stupně, jako je chemická a/nebo biologická úprava, mohou býti součástí čištění odpadních vod z myček a jsou určené pro snížení potřeby čerstvé vody.

Podle DE-A-26 51 483 Se mycí odpadní voda mycí stanice automobilů, která obsahuje biologicky ódbouratelné čistící a ošetřovací prostředky jakož i pevné látky čistí tak, že se do odpadní vody přidá polymerní vločkovací prostředek a nejdříve se odpadní voda vede sníženou rychlostí proudění sedimentační zónou a pak adsorbčním prostředkem.

DE-C- 41 16 082 popisuje způsob úpravy vody myček automobilů, u kterého se odtékající odpadní voda Čistí meehanieky nebo mechanicky a biologicky a přivádí se zpět

-2fe · do mycího zařízení. Při mechanickém čištění vznikající pevné látky se shromažďují do šarží odpadu a odvádějí se jako povinný sběr odpadků. Škodlivé látky se u tohoto způsobu zpracovávají mechanicky nebo biologicky ve vícestupňovém procesu tak, že se pří prvním oběhu oddělují a sbírají pevné látky s uhlovodíky a škodlivými látkami z odpadní vody přitékající z myčky automobilů, že se při sbírání extrahují z odpadní vody z mycí zóny uhlovodíky a škodlivé látky se substancemi mytí a že se v druhém oběhu zbaví mechanicky vyčištěná odpadní voda flotací a biologickou reakcí neodbouratelných podílů.

Společnou nevýhodou známých způsobů je, že se odpadní vody z myček musí upravovat nákladným vícestupňovým procesem. Vznikající pevné látky, zpravidla flotáty a z vozidel omyté písky a kaly, se musí likvidovat jako odpadky vyžadující zvláštní zacházení. Voda a pevné látky shromažďující se v zařízení páchnou způsobem, který může býtí extrémní a obtěžující. Opětovné použití vyčištěných odpadních vod z myček vyžaduje značný podíl čerstvé vody. Vznikající přebytečná voda se musí odvádět kanalizační přípojkou do komunální úpravny odpadních vod. Ukázalo se, že tyto nedokonalosti vznikají neefektivním biologickým čiřením odpadních vod.

Podstata vynálezu

Je proto úkolem vynálezu zvýšit efektivitu biologické úpravy odpadní vody z myček, aby byla úplně opětovně použitelná. Úprava musí býti schopná se bezproblémově obnovit po předcházející malé mycí aktivitě. To se má docílit používáním efektivně pracujícího bióreaktoru, který je konstruován podle požadavků na čistící zařízení u mycích linek automobilů.

Úkol je řešen bioreaktorem úvodem jmenovaného druhu, u kterého se pevné lože nalézá na propustném nosiči, u kterého se předvídá pod pevným ložem sběrná prostora vody, která je předřazená odtoku ošetřované vody, přičemž je odtok proveden současně jako přítok zpětného proplachování, a nad pevným ložem se předvídá přítok jakož i výtok zpětného proplachu.

-3Upřednostněná provedení jsou předmětem závislých nároků.

Bioreaktor podle vynálezu je naplněn materiálem pevného lóže, který je vhodný pro adsorpci uhlovodíků minerálních olejů a prostředků péče o automobily, přičemž vykazuje pórovitost a povrch, který podporuje usídlování mikroorganismů. Tyto zóny osídlování jsou nutné, aby se vytvářející se kolonie bakterií neodtrhávaly a nebyly odplavovány ze systému smykovou silou proudící vody.

Pod pevným ložem je vytvořen a od pevného lože oddělen propustným nosičem, například síťovou gázou, sběrný prostor vody, aby se materiál pevného lože nevynášel z pracovní zóny. Z tohoto sběrného prostoru vody se voda odčerpává buď na boku skrze stěnu nádrže nebo směrem nahoru speciálně instalovaným potrubím. Přítok a odtok jsou vtokovými a výtokovými rozstřikovači tvarované tak, že se dociluje rovnoměrné rozdělování vody a rovnoměrný způsob průtoku jak při normálním provozu, tak také při zpětném proplachování.

Při zpětném proplachování bioreaktoru, který se občas musí uvolnit proplachem, se odstraní koloidní suspense a přebytečné mikroorganismy z nádrže reaktoru, aby se zachovala propustnost. Zpětné proplachování se provádí protiproudem zespodu nahoru přes speciálně tvarované odplavovací a přetokové zařízení. Toto odplavóvací a přětokové zařízení má směrem nahoru rozšiřující se průřez, což způsobuje zúžení volného reaktorového průřezu a tím zvýšení průtokové rychlosti proudu zpětného proplachování. Zvýšená rychlost průtoku je vhodná pro úplné odstranění vyplavené koloidní suspense z oblasti přítoku. “

Instalované měřící sondy, zjišťující výšku naplnění pro regulaci průtoku a ochranu čerpadel proti chodu nasucho, se osazují podle techniky ovládání do celého systému úpravárenského zařízení a dovolují nutné přizpůsobení se různým provozním podmínkám v době mytí a zajišťují zejména pravidelné zpětné proplachování, automatický běh v noční době a automatické napájení čerstvou vodou.

• · · ·

• · · · · ··» *· ··

-4Vynálezecký bioreaktor se používá u způsobu, který obsahuje mechanicky a biologicky pracující stupeň úpravy. Mechanický stupeň úpravy je tvořen kalovou jímkou, ve které dochází k sedimentaci unášených hrubých nečistot. Všeobecně se zde jedná o minerální částečky, které jsou však často znečištěné produkty minerálních olejů. Také hrubší částečky minerálních olejů, například z ochrany voskem nebo ochrany spodku vozu, se dostávají do kalové jímky.

V nezanedbatelném rozsahu probíhá v kalové jímce také biologická úprava kalů. Později popsaným zpětným proplachováním filtračního zařízení a bioreaktoru se dostávají do kalové jímky stále znovu minerální oleje odbourávající mikroorganismy, které se zde usazují a plní své poslání. Tímto způsobem se značná část organického nákladu kalové jímky rozloží mikroorganismy. Dosavadní zkušenosti prokazují, že obsah kalové jímky je po několika měsících rozložen do humusu podobné hmoty, která již není kontaminovaná součástkami minerálních olejů a může se bez problémů vyvážet s domovním odpadem.

Po průtoku kalovou jímkou se odpadní voda dostává do zásobní nádrže, sloužící v podstatě jako pufr, z které se nepřetržitě čerpá přes filtrační zařízení do vynálezeckého bioreaktoru. Regulační účinek zásobní nádrže má dva aspekty, jednak aspekt množství, protože se i při kolísající frekvenci používání myčky automobilů musí dopravovat do bioreaktoru kontinuální proud odpadní vody, jednak slouží zásobní nádrž rovněž jako rozřeďovací nádrž vysoce koncentrovaných nákladů nečistot, které vznikají při čištění zvláště znečištěných nebo škodlivými látkami kontaminovaných vozidel.

U filtračního zařízení se jedná o obvyklý filtr pro odstranění koloidních substancí, který je například tvořen z několika vrstev střídavě hrubého a jemného štěrkového filtru. Filtr koloidních látek může býti protékán odpadní vodou ve směru nebo proti směru síly tíže, musí se občas čistit zpětným proudem čisté vody nebo se musí vyměnit. Náplň filtru koloidních látek se účelně ukládá na děrovaném plechu nebo podobně, pod kterým se nalézá výpust.

-5»· · ·

Za filtrem koloidních substancí instalovaný vynálezecký bioreaktor je silou tíže protékán odpadní vodou a má na svém nosném materiálu usídlené mikroorganismy, které odbourávají nečistoty vznikající v myčce automobilů. Zpravidla se jedná o aerobně pracující bakterie, které jsou všeobecně známé a které se mohou získat rovněž známými mechanismy selekce.

Čistá voda vystupující z bioreaktoru se následně shromažďuje v nádrži čisté vody, odkud se přivádí pro opětovné použití do myčky automobilů.

Rozumí se, že se stálé ztrátě oběhové vody odpařováním a vynášením na umytých vozidlech musí čelit napájením čisté vody. V pokusném zařízení se prokázalo, že s takto ošetřenou a doplňovanou odpadní vodou se dá dosáhnout i několik desetitisíc cyklů oběhu.

Bioreaktor je tvořen pevným ložem z porézního nosného materiálu, který může adsorbovat organické složky Odpadní vody a který nabízí potřebným mikroorganismům dostatečné držení pro jejich usídlení. Mikroorganismy vytvářejí na povrchu nosného materiálu a v pórech povlaky, které filtrují protékající vodu a přijímají v této obsažené nečistoty/výživné látky. Adsorbční působení nosného materiálu podporuje toto působení tím, že z odpadní vody adsorbované součásti přivádí k mikroorganismům.

Aby se zaručila dostatečná průtočnost pevného lože pro mycí vodu, tvoří porézní nosný materiál účelově sypané lože, které mimo prostorů pórů nabízí přídavně prostory • mezi jednotlivými částečkami-nosiče. Vhodné porézní nosné,materiály jsou například uhlí, , jíl, křemičitý gel nebo zeolity ve tvaru pelety nebo také vločky pěnové umělé hmoty s dostatečným objemem pórů, například z polyuretanu, polystyrolu nebo podobných látek. Zvláště vhodný materiál má například velikost částeček 1 až 10 mm, hustotu vibrovaného materiálu od 0,25 do 1,0 g/cm³, objem pórů od 0,40 do 1,0 cm³/g a povrch větší než 500 m²/g. Mohou se však používat i jiné materiály s podobnými fyzikálními vlastnostmi.

Rozumí se, že se bioreaktor musí pravidelně zpětně proplachovat, aby se zabránilo jeho ucpání koloidními substancemi nebo jeho zablokování nadměrným růstem bakterií. Zpětné proplachování Se provádí tak, že se vynesené materiály odnášejí zpět do kalové jímky, kde tam vyplavené bakterie odbourávající minerální oleje mohou pokračovat ve své činnosti.

í- Je účelné udržovat bioreaktor v činnosti i v t. z. nočním provozu, v době nízké mycí frekvence. Pro tento účel je vhodné přivádět čistou vodu zpět do zásobní nádrže, odkud se vede přes filtr koloidní suspense do bioreaktoru. Tento oběh zajišťuje pravidelný průtok bioreaktorem a tím pravidelné zásobování výživnými látkami ze zásobníku. Současně se dosahuje přes noc pomalé odbourávání v zásobní nádrži se nalézajícího nákladu nečistot, což způsobuje, že obnovený přítok odpadní vody se příští den zředí nejdříve relativně čistou vodou ze zásobní nádrže, čímž nedojde k náhlému nárazovému zatížení mikroorganismů.

Jak již bylo zmíněno, provozuje se bioreaktor aerobně. Pro tento způsob zpravidla nevystačuje množství kyslíku obsažené v mycí vodě. Je proto účelné zavádět kyslík nebo vzduch do bioreaktoru, a to nejlépe vzduchovým injektorem. Pro tento účel se oddělí část vody odtékající z bioreaktoru, nasytí se vzduchem a zavede se zpět do bioreaktoru. Je však beze všeho možné přivádět z tanku čisté vody do bioreaktoru vodu, která byla předtím nasycena vzduchem.

i Tank čisté vody shromažďuje z bioreaktoru odtékající čistou vodu, která je tak připravená pro nový cyklus mytí. Dostatečně velký objem zajišťuje, že je k dispozici dostatečné množství vody jak pro účely čištění tak také pro způsob úpravy (zpětné proplachování, noční provoz). Do mycího zařízení předávaná čistá voda se může nejdříve sterilizovat například ultrafialovým zářením.

Předpokládá se, že v mycím procesu použité ošetřující prostředky nemají biostatické nebo biozidní složky a dají se zcela biologicky odbourat. Rychlost biologického »· · · ·· · » • · · · · · · • · · · β · • « · · ·« * · · • · · · ι · · · · 0 0 0 9·

-Ί odbourávání je nutno přizpůsobit dimenzím upravárenského zařízení, o co rychlejší je odbourávání, o to menší se mohou, v určitých hranicích, navrhovat zásobní nádrž, bioreaktor a tank čisté vody. Ukázalo se, že průměrné mycí zařízení automobilů by mělo míti kalovou jímku a zásobní nádrž a také tank čisté vody o záchytném objem 6 m a filtrační jednotku a bioreaktor s kapacitou od 1,0 do 1,5 m³. Materiálem pro potrubí a nádrže mohou býti nekorodujíeí kovy a také nárokům vyhovující umělé hmoty nebo i’ ¹ HDPE (vysokotlaký polyetylén).

V zásadě se tedy v mycím zařízení vznikající odpadní voda z mytí přivádí přes všeobecně známou kalovou jímku do zásobní nádrže a z této přes čiřič do aerobně provozovaného bioreaktoru. Nosný materiál pevného lože je porézní, má vysoký specificky povrch, může adsorbovat složky vody a slouží pro usídlení speciálních mikroorganismů. Voda nalézající se v reaktoru se oběhovým čerpadlem stále převaluje a vhodným zařízením, přednostně injektorem, se bez tlaku obohacuje kyslíkem, přednostně vzdušným kyslíkem z okolní atmosféry. Rychlost cirkulace vody se může regulovat ve značném rozsahu. Má býti taková, aby nepoškodila biofilmy. Odpadní voda z mytí se z reaktoru dostává přes regulaci přepadu do tanku čisté vody. Z tohoto se, případně přes sterilizační zařízení, přivádí 100%ně zpět do mycího procesu.

Zpětné proplaehování bioreaktoru se stává nutným, když rozdíl tlaků mezi vtokem a výtokem filtru koloidní suspense případně reaktoru dosáhne mezní hodnotu, například 0,5 barů, jako míry zatížení zadrženými koloidními substancemi nebo přebytečnou biologií.

Dále se prokázalo, že vynálezecký bioreaktor je vhodný přijímat a upravovat kontaminovanou vodu z prostor dílen a z oblasti Čepovacích stojanů benzinové stanice.

Z toho plyne, že se přídavně k odpadním vodám z mycího zařízení může používat i jiná odpadní voda, což znamená, je vynálezecký bioreaktor je vhodný nahradit pro benzinové stanice požadovaná zařízení pro úpravu dešťové vody. Konečně může býti bioreaktor podle vynálezu nasazen výhodně i jinde.

• · · ·

-8Zpravidla se při stavbě nádrží a přístrojů pro nádrže bioreaktoru volí, především na základě zatěžování obsahem odpadní vody, pro taková statická zatížení optimální tvar nádrže, což je válec s přednostně klenutým dnem a víkem, zhotovený svářečkou metodou z kovových plechů. Pro mnohá použití vynálezeckého bioreaktoru a například pro čističky odpadních vod mycích linek automobilů však takové nádrže nejsou vhodné. V těchto a jiných případech použití vynálezu se musí nádrže reaktorů a případně s nimi spolupůsobících technologických skupin čistící stanice umístit v uzavřené prostoře, která se přednostně u mycích zařízení automobilů optimálně uspořádává vedle mycí linky. Z omezené výšky prostory vyplývají pro množství vznikajících odpadních vod průměry válců, které jsou větší než běžné otvory dveří, které však jsou zadanou veličinou stavby. Protože obvyklé válcovité nádrže takovými dveřními otvory neprojdou, odpomáhá se tomu v těchto případech v praxi zpravidla tak, že se ve stěně prolomí dostatečně velký montážní otvor, kterým sc nádrže protáhnou; po jejich ustavení se musí průlom zdi opět uzavřít. S tímto spojené náklady a nutně vznikající ohrožení statiky budovy, kam se nádrže instalují, představují mimořádné nevýhody.

Podle vynálezu se tyto nevýhody odstraňují a vytvářejí se výhodnější řešení pro úpravárenská zařízení s bioreaktorem, která jsou vhodná pro všechna množství odpadních vod. Podle základní myšlenky vynálezu, vyjádřené v nároku 12, je půdorys bioreaktoru předem určeným plošným rozměrem přizpůsoben veličinám zadaným stavbou, odpovídá tedy v uvedeném příkladu většinou normovanému otvoru dveří prostory instalace, který se pro vynálezecký půdorys nádrže může použít jako základní rozměr. Protože i výšky prostor jsou vždy stavebně i jinak určené množstvím odpadních vod zpracovávaných úpravárenským zařízením, jsou tím určené i zbývající plošné rozměry nádrže reaktoru a tím nádrž reaktoru, která tvoří stavebnicový modul, který zvládá objem odpadních vod konkrétní čističky odpadních vod jedním modulem nebo více moduly, t.j. paralalriě zapojenými nádržemi.

-9Výhodou vynálezu proto je, že dává investorovi dalekosáhlou tvůrčí volnost při volbě stavby a zejména při volbě plošných rozměrů instalací v čistící stanici, a že nevyžaduje konečné nebo přechodné změny stavby pro přizpůsobení k montáži a ustavení reaktorových nádrží.

Aby se vyhovělo stavebním požadavkům prokázalo se v praxi, že provedení vynálezu podle nároku 13 je nejvhodnější pro tvarování reaktorové nádrže. Vezme-li se za základ normovaný dveřní otvor 80 cm, vychází zpravidla téměř kvadratický čtyřůhelníkový půdorys, přičemž jsou samozřejmě možné i jiné tvary půdorysu, aby se využily výhody vynálezu. V daném případu je pak kratší strana čtyřúhelníku stavebně předurčená pro dimenzování plochy půdorysu nádrže.

Nehledě k stavebním zadáním, dají se i veličiny zadané zatížením reaktorové nádrže splnit takovými tvary nádrže, které neodpovídají obvyklým válcovitým tvarům. To je reprodukováno v nároku 14. Překvapivě se totiž ukázalo, že z termoplastické umělé hmoty vytvořená nádrž má na základě své svařované konstrukce z rovinných desek dostatečnou vlastní tuhost, aby unesla v podstatě bez deformací převážně statické zatížení náplní nádrže, zejména náplní odpadní vodou. To dokáží zejména t.z. umělé hmoty HDPE (vysokotlaké polyetylény), které jsou předmětem nároku 15.

Rovinné stěny a rovinné dno takové nádrže mají i jiné přednosti. Ze stavebnicového systému vyplývající počet nádrží se dá totiž postavit s úsporou místa stěnou ke stěně. To platí i tehdy, použije-li se pouze jeden modul pro takovou úpravnu. Protože víceúhelníkový půdorys se dá v daných půdorysech staveb lépe umístit než obvykle kruhový průřez nádrží. Uspořádání několika modulů stěnou na stěně proto optimálně využívá prostor obvyklých půdorysů, který je k dispozici, zejména je-li půdorys nádrže obdélníkový až čtvercový. Pak lze ovšem doporučit použití znaků nároku 16, protože tímto nárokem je ideální uspořádání několika modulů stavebnicového systému vynuceno základním rámem.

- 10Vynález bude následujícími vyobrazeními blíže vysvětlen. Z těchto znázorňuje :

Příktady provedení vynálezu

Obr. 1 schematicky provedení vynálezeekého bioraktoru, obr.2 zapojení vynálezeekého bioreaktoru podle obrázku 1 do celkového zařízení na čištění odpadních vod, óbr.3 detaily upřednostněného provedení průběhu zpětného proplachování vynálezeekého bioreaktoru, obr.4 v perspektivním znázornění schematicky instalaci dvou modulů a obr. 5 řez podél čáry V - V z obrázku 4.

Bioreaktor podle obrázku 1 je tvořen nádrží reaktoru 8, která je rozdělená do tří oddělení, spodní sběrné komory vody 46, pevného lože 48 a horní přítokové komory 49. Mezi sběrnou prostorou vody 46 a pevným ložem 48 se nalézá propustný nosič 47, například ze síťové gázy nebo z děrovaného plechu, který bezpečně zabraňuje pronikání náplně pevného lože. Oddělení horní přítokové komory od pevného lože 48 je nutné jen tehdy, tvoří-!i náplň pevného lože specificky lehký materiál, který se za normálních podmínek nadnáší v proudu zpětného proplachování. V tomto případě se i zde muže použít vodopropustná membrána.

Pro čištění určená voda proudí potrubími 27 a 29 k rozštřikovači 24 v horní přítokové komoře 49. Po prostupu pevným ložem 48 se odsává ze spodní sběrné prostory vody 46 odsávacím sacím košem pomocí potrubí 30 a čerpadla 31. Čistá voda z potrubí 30 se potrubím 32 a injektorem 10 obohatí vzduchem než se ventilem 35 dostane do tanku čisté vody.

··

- 11 Část vody z potrubí 30 je po obohacení vzduchem injektorem 10 vedena ventilem 34 a potrubím 33 zpět do potrubí 29 a do bioreaktoru 8, aby tam kryla potřebu kyslíku mikroorganismů.

Tlak v potrubích systému je stále sledován, čidlo měření tlaku 40 sleduje tlak v potrubí 30 a slouží pro výpočet tlakového rozdílu mezi vstupem a výstupem z bioreaktoru. Při poklesu tlaku v potrubí 30 v porovnání se vstupním tlakem, což avizuje zanesení pevného lože, se aktivuje systém zpětného proplachování, při kterém je otevřením a zavřením odpovídajících ventilů tlačená potrubím 17 čistá voda do sacího potrubí 30, čímž se otočí směr proudění. Čistá voda se rozstřikovací tryskou 26 , dostává do spodní sběrné prostory, protlačuje se zespodu pevným ložem 48 do horní přítokové komory 49, odkud je přepadem 28 a potrubím 14 vedena do kalové jímky. Přívod 27 případně 29 pro rozstrikovací trysku 24 je v tomto případě uzavřen.

Regulace stavu hladiny 25 s různými body měření je určená pro hlídání stavu vody v bioreaktoru 8 a je spojená ovládacím vedením S s čerpadlem 3J_ a ovládací centrálou. Při normálním provozu se hladina vody drží stále mezi dvěmi měřícími body v horní přítokové komoře 49. Další měřící bod ve spodní sběrné komoře vody 46 je nutný pro případ, že má býtí pevné lože 48 pro údržbu nebo z jiných důvodů suché.

Obrázek 2 ukazuje celkový způsob provozu. Stejná čísla označují stejné pozice. Čárkované čáry označují ovládací vedení pro provoz zařízení.

Odpadní-voda z mycího zařízení, dílny, nebo z povrchu benzinové stanice odtékající voda, přitéká přívodem 1 do kalové jímky 2, kde dochází k sedimentaci hrubých nečistot. Potrubí 21 vede dále do zásobní nádrže 3, působící jako pufr odpadní vody zbavené hrubých nečistot. V zásobní nádrži 3 se nalézá regulace stavu hladiny 4 s horním a dolním spínacím bodem.

• ····

- 12Voda ze zásobní nádrže 3 se sacím košem 5 a čerpadlem 6, které v předloženém provedení tvoří jeden celek, vede potrubím 22 do filtru koloidní suspense 7. Potrubí 23 jištěné ventilem, umožňuje odběr vzorků znečištěné vody z potrubí 22.

Do filtru koloidní suspense 7 se voda dostává ze zásobní nádrže 3 rozstřikovací tryskou 24. Filtr je naplněn střídavě vrstvami hrubšího a jemnějšího štěrku, kterými protéká voda shora dolů. Přes sací koš 26 se filtrovaná odpadní voda čerpadlem 9 dopravuje potrubím 27. Regulace hladiny 25 zabraňuje suchému provozu filtračního zařízení, má však také spodní spínací bod, kterým se filtrační zařízení může méně nebo zcela vyprázdnit. Z přepadu 28 vede potrubí 14 zpět do kalové jímky 2 a využívá se v případě zpětného proplachováni filtru 7.

Sacím košem 26 z filtru odtažená voda se dostává potrubím 27, čerpadlem 9 a potrubím 29 do bioreaktoru 8. Zde se rozstřikovačem 24 rozdělí ha povrch tam se nalézajícího porézního nosného materiálu, účelně pelet aktivního uhlí s velkým objemem pórů a dostatečným volným prostorem mezi jednotlivými částečkami. Porézní nosný materiál je osídlen mikroorganismy kondicionovanými na organické nečistoty odpadní vody. Odpadní voda protéká pevným ložem bioreaktoru shora dolů, přivádí se sacím košem 26 bioreaktoru 8 a potrubím 30 pomocí čerpadla 31 do tanku čisté vody 11. Regulace hladiny 25 je určená, tak jako u filtru koloidních suspensí 7 , pro dostatečné naplnění bioreaktoru 8

Do potrubí 30 zapojený injektor injektuje potrubím 32 nasátý vzduch do z bioreaktoru 8 odebrané vody. Vzduchem nasycená voda se potrubím 30 přivádí do jednoho z tanků čisté vody 11, částečně ale také potrubím 33 zpět do bioreaktoru, kde zajišťuje dostatečné zásobování reaktoru a mikroorganismů kyslíkem. Elektromagnetickými ventily 34 a 35 se Určuje správný poměr rozdělování vzduchem nasycené vody mezi bioreaktor 8 a tank čisté vody 11. Provoz bioreaktoru 8 po šaržích, při kterém zásobování vzduchem přebírá cirkulace potrubím 33, je však rovněž možný. Teprve zcela vyčiřená voda se zavádí do tanku 11.

♦ ·«· *· ·· ·· ··

- 13Tank čisté vody 11 přijímá biologicky vyčiřenou vodu z bioreaktoru 8. Regulace hladiny vody 36 se stará o to, aby byl tank čisté vody naplněn dostatečným množstvím vody, aby se mohl udržovat mycí provoz a také noční cirkulační provoz. Pro případ, že se v oběhu nalézá příliš malé množství vody, může se potrubím 12 přivádět čerstvá voda.

Z tanku čisté vody 11 se voda potrubím 37 pomocí čerpadla 15 odsává a přivádí se potrubím 13 do mycího zařízení. Sterilizačním zařízením 18 , převážně na ultrafialové bázi, aby se nemusely používat baktericidní sterilizačm prostředky, se dosahuje aseptická povaha vody. Vzduchem naplněný pufr 19 je spolu s čerpadlem 1_5 určen pro zajištění rovnoměrného toku vody do napojeného mycího zařízení automobilů. Tlakoměr 39 je určen pro kontrolu a regulaci tlaku.

Odtok 38 vede alternativně do kanalizace a slouží pro odtok přebytečné vody v době nadprůměrného přítoku vody. Toto je zvláště tehdy účelné, upravuje-li čistící stanice rovněž povrchovou vodu z prostoru stojanů, a je zahlcována přítokem vody způsobeným prudkými srážkami. Jindy pracuje zařízení se 100%ním cirkulačním provozem

Další místa měření tlaku se nalézají v potrubí 27 k bioreaktoru a 30 k tanku čisté vody a jsou označená vztahovou značkou 40. Kontrolují pracovní tlaky čerpadel 9 a 31 .Pro případ, že v jedné z těchto nádrží nastává dalekosáhlé zanesení částečkami nečistot nebo biohmotou, zahájí se proces zpětného proplachování filtru koloidních substancí 7 a bioreaktoru 8 vodou z tanku čisté vody 11 potrubím 37. čerpadlem 15 a potrubími 16 a 1.7. Voda vstupuje do reaktorů spodním rozdělovacím přítokem 26 a odplaví částečky nečistot, případně biohmotu, přepadem 28 á potrubím 14 do kalové jímky

2. Tímto způsobem se dostávají do kalové jímky 2 i mikroorganismy, mohou ji osídlit a způsobovat tam biologickou úpravu sedimentovaných nečistot.

V dobách nízké mycí aktivity, t.j. zejména v noci, koncem týdne a ve svátečních dnech, se přednostně udržuje cirkulace vody, aby se udržel v provozu filtr koloidních sub• ·*·· ·· ·· 9 4· » 4 4 1

I · · 4

- 14stancí a bioreaktor. Tato cirkulace začíná v tanku čisté vody 11 a probíhá potrubím 37, čerpadlem 15 a potrubím 43 zpět do zásobní nádrže 3. Přitom je centrálním ovládáním otevřen elektromagnetický ventil 44. Současně jsou uzavřené uzavírací ventily 41 a 42 do mycího zařízení a do potrubí zpětného proplachování. Cirkulace pak probíhá jako za normálního úpravárenského provozu, od zásobní nádrže 3 přes filtr koloidních látek 7 a bioreaktor 8 do tanku čisté vody 11. Při delším cirkulačním provozu se přibližuje kvalita vody nalézající se v cirkulaci a v zapojených nádržích pozvolna kvalitě vody v tanku čisté vody 11.

Obrázek 3 ukazuje zvláštní provedení přepadu 28 vynálezcckého bioreaktoru 8. V případě zpětného proplachování se vede voda zpětného proplachování z tanku čisté vody potrubím 30 do spodní sběrné prostory 46. Ze sběrné komory 46 vstupuje gázovým sítem 47 do pevného lože 48, proplaehuje jej a odplavuje usazeniny a nedostatečně ulpívající mikroorganismy do horní prostory 49. Odtok vody zpětného proplachování probíhá přepadem 28, který je proveden ve tvaru misky nebo nálevky a ústí do odtokového potrubí 14; Miskovité nebo nálevkovité provedení přepadu 28 zužuje směrem nahoru jeho průřez a vyvolává zrychlené proudění vody směrem nahoru, takže se odtržené částečky urychleně vedou přes okraj přepadu 28 do misky a odtud do potrubí 14. Proud zpětného proplachování probíhá tedy v oblasti pevného lože a přímo nad ním relativně rovnoměrně a zrychluje se až v horní oblasti, takže se částečky nečistot mohou dopravovat cíleně do přepadu.

Jak vyplývá z obrázku 4 jsou pro bioreaktor 8 daného úpravárenské zařízení nutné dvě nádrže bioreaktoru 50 a 51. Obě nádrže 50 a 51 jsou tvarově a objemově identické., Každá z nádrží odpovídá modulu stavebnicového systému, který znásobením modulů odpovídá stavbou určeným kapacitám úpravárenského zařízení. Protože půdorys nádrže reaktoru 8 je tvořen půdorysy obou modulů 50 a 51, odpovídá dvojnásobku půdorysu obou modulů, jejichž obrysy jsou tvořené kratšími stranami 52, 53 obdélníku a delšími stranami 54, 56 obdélníku. Délka kratších obdélníkových stran 52, 53 odpovídá v příkladu provedení stavebnímu zadání, které vyplývá například z normovaného dveřního

- 15otvoru osmdesáti centimetrů, kterým musí oba moduly projít, mají-li se postavit v místnosti, jejiž přístupnost je určena dveřním otvorem. Zbývající plošné rozměry jsou určené stejně dlouhými stranami obdélníku 54, 56, a vyplývají z požadovaného objemu nádrže při zohlednění výšky nádrže H. Výška nádrže je proto zpravidla určena rovněž montáží a/nebo výškou místnosti. Znásobením nádrží 50 a 51 je pak určena stavebně zadaná kapacita čistící stanice odpadních vod. Zatímco je stavbou určeným rozměrem L stanoven půdorys nádrže, může se k tomuto kolmý rozměr modulu nádrže 1 volit.

Tímto způsobem se může moduly 50 a 51 zvládnout každá kapacita čistící stanice odpadních vod.

Nádrž má rovinné svislé stěny 57 až 60 a ploché dno, které na obrázcích 4 a 5 není patrné. Částečně na obrázku 5 znázorněné svislé stěny 57 a 58 jsou zhotovené z termoplastické umělé hmoty jako stejně tlusté desky 64 a 62. Tyto desky jsou na svých u 63 navzájem přiřazených hranách vzájemně svarovým švem 64 materiálově spojené. Tato spojení materiálu spolu s dostatečně dimenzovanou silou desek tvoří tvarově pevnou nádrž, která je schopná odolávat téměř bez deformace zátěžím, které má pojmout. Jako termoplastická hmota přichází v úvahu tak zvaný vysokotlaký polyetylén.

Pro soudržnost obou modulů 50 a 51 a jejich korektní montáž se předvídá z kovových profilů 65 proti ohybu odolný skládaný základní rám 65. Části rámu, z nichž jsou některé znázorněné jako 66 až 68, mohou býti rovněž, v rozích spolu spojené, zejména svařené do konstrukce rámu odolného proti ohybu.

Claims (15)

1. Bioreaktor na úpravu biologickými látkami znečištěné vody, zejména z mycích linek automobilů, u kterého je nádrž reaktoru opatřená pevným ložem, které je tvořené pro organické látky odpadní vody adsorpce schopným a porézním nosným materiálem, osídleným všeobecně známými, organické složky vody odbourávajícími mikroorganismy, vy z na čuj i c i se t í m , že pevné lože /48/ je uspořádané na propustném nosiči /47/, že se pod pevným ložem předpokládá sběrná prostora vody /46/, která je předřazená odtoku /26/ ošetřené vody, přičemž je odtok /26/ proveden zároveň jako přítok zpětného proplachování a že se nad pevným ložem /48/ předvídá přítok /24/jakož i výtok zpětného proplachování /28/.

2. Bioreaktor podle nároku 1,vyznačující se tím, že propustný nosič / 47/ je proveden ze síťové gázy.

3. Bioreaktor podle nároku 1 nebo 2, v y z n a ě u j í c í se vzduchovým injektorem /10/, zapojeným do zpětného potrubí /19/, určeného pro zpětné vedení vzduchem nasycené čisté vody do bioreaktoru /8/.

4. Bioreaktor podle jednoho z předešlých nároků, vyznačující se t i m , že přítok /24/ a/nebo odtok /26/jsou provedené jako rozstřikovací armatura.

5. Bioreaktor podle jednoho z předešlých nároků, vyznačující š e ochranou proti suchému provozu bioreaktoru/8/.

6. Bioreaktor podle nároku 5,vyznačující se ovládacím vedením /S/ řízenou regulaci hladiny se spínacími body pro minimální a maximální stav vody v závislosti na probíhajícím způsobu provozu.

44 4444

- 177. Bioreaktor podle jednoho z předešlých nároků, vyznačující se tím, že odtok zpětného proplachování /28/je proveden jako středově v bioreaktoru uspořádaný přepad, který se směrem nahoru zužuje.

8. Bioreaktor podle jednoho z předešlých nároků, vyznažující s e t í m , že porézní nosný materiál tvoří sypký materiál.

9. Bioreaktor podle nároku 8, v y z n a č u j í c í s e t í m , že porézní nosný materiál je tvořen uhlím, jílem, křemičitým gelem nebo zeolity v peletizovaném stavu nebo pěnovými umělohmotnými vločkami.

10. Bioreaktor podle jednoho z předešlých nároků, vyznačující se t i m , že porézní nosný materiál je vytvořen z aktivního uhlí nebo keramzitu se změním od 1 do 10 mm, s hustotou od 0,40 do 1,0 cm /g a s povrchem > 500 m .

11. Bioreaktor podle jednoho z předešlých nároků, vyznačující se tlakoměmými zařízeními /40/ zapojenými za bioreaktorem /8/.

12. Bioreaktor podle jednoho nebo více z předešlých nároků, vyznačují c í s e půdorysem bioreaktoru /8/, který je v jednom rozměru plochy /52,53/ určen stavebním provedením a jehož další rozměry /54,56/jeho půdorysu jsou v závislosti na výšce /H/ přizpůsobené objemu nádrže, která odpovídá modulu /50,

51/ stavebnicového systému, který znásobením nádrží /50, 51/ odpovídá stavbou určeným kapacitám úpravenského zařízení.

13. Bioreaktor podle jednoho nebo více z předešlých nároků, vyznačující se tím, že půdorys nádrže je obdélníkový až čtvercový, přičemž stavbou určený rozměr plochy půdorysu je určen délkou jedné z obou paralelních dvojic stran /52, 53; 55, 56/.

• · ··· ·· ·· ·· ·* • · · · · · · · · · · • · · · ····· • · · · · · · ··· ··· • · · · · · · ··· · ·· ···· ·· ··

-1814. Bioreaktor podle jednoho nebo více z předešlých nároků, vyznačující s e tím, že nádrž má rovinné svislé stěny /57 až 60/ a rovinné dno vytvořené z termoplastické umělé hmoty a že jsou na svých vzájemně přiřazených hranách /63/ spolu těsně spojené, například svařené.

15. Bioreaktor podle jednoho nebo více z předešlých nároků, vyznačující se t í m , že se jako termoplastická umělá hmota používá vysokotlaký polyetylén (HDPE).

16. Bioreaktor podle jednoho nebo více z předešlých nároků, vyznačující se tím, že pro soudržnost více nádrží stavebnicového systému se předvídá společný základní rám.

17 Biorčaktor podle jednoho nebo více z předešlých nároků, vyznačující se t í m , že stavbou zadaný rozměr plochy je dveřní otvor široký 80 cm, který tvoří přístup do prostory instalace úpravárenského zařízení.