PL192414B1

PL192414B1 - Sposób biologicznej obróbki dostatecznie organicznie obciążonego płynu i urządzenie do biologicznej obróbki dostatecznie organicznie obciążonego płynu

Info

Publication number: PL192414B1
Application number: PL342010A
Authority: PL
Inventors: Nordenskjöld Reinhart von
Original assignee: Nordenskjoeld Reinhart Von
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1999-01-28
Publication date: 2006-10-31
Also published as: PL342010A1; SK11602000A3; EP0998430B1; DE19804007A1; SK283323B6; ATE209610T1; WO1999038812A1; US6395173B1; CN1200889C; CN1289313A; RU2208596C2; BR9908308A; CZ20002784A3; EG22366A; CZ297094B6; DK0998430T3; OA11140A; DE59900453D1; EP0998430A1

Abstract

1. Sposób biologicznej obróbki dostatecznie organicz- nie obciazonego plynu, znamienny tym, ze w osadniku plyn najpierw miesza sie i zakwasza w obszarze mieszania i zakwaszania (3), nastepnie w obszarze silnego obciazenia (7) przy wstecznej cyrkulacji czynnego osadu oraz kolejno w obszarze slabego obciazenia (9) poddaje sie beztleno- wemu rozkladowi z tworzeniem sie metanu, po czym klaru- je sie osad w obszarze klarowania koncowego (10), z którego to obszaru mozna takze zawracac osad, przy czym przechwytuje sie biogaz powstajacy w obszarze silnego obciazenia (7) i w obszarze slabego obciazenia (9). 11.Urzadzenie do biologicznej obróbki dostatecznie organicznie obciazonego plynu, zwlaszcza scieków, znamien- ne tym, ze sklada sie z osadnika w postaci zbiornika (2), który obejmuje kolejno w kierunku przeplywu glównego strumie- nia plynu obszar mieszania i zakwaszania (3), do którego dolaczone jest urzadzenie doprowadzajace (5) plyn, obszar silnego obciazenia (7) do beztlenowego rozkladu plynu z tworzeniem sie metanu, przy czym obszar ten jest wypo- sazony w urzadzenie (8) do wstecznej cyrkulacji czynnego osadu, nastepnie obszar slabego obciazenia (9) do dalsze- go beztlenowego rozkladu plynu z tworzeniem sie metanu oraz obszar klarowania koncowego (10), wyposazony w przynajmniej jedno urzadzenie odprowadzajace (11) do zawracania osadu, przy czym obszar mieszania i zakwa- szania (3), obszar silnego obciazenia (7), obszar slabego obciazenia (9) i obszar klarowania koncowego (10)……….. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do biologicznej obróbki dostatecznie obciążonego substancjami organicznymi płynu, w warunkach beztlenowych i powodującej tworzenie się biogazu.

Pod pojęciem ścieków rozumie się odpływającą do kanalizacji wodę, zmienioną, a zwłaszcza zanieczyszczoną przez użytkowanie jej w gospodarstwach domowych, zakładach wytwórczych lub w przemyśle.

Biologiczna obróbka silnie zanieczyszczonych (obciążonych) cieczy, względnie oczyszczanie ścieków stwarza także problem usuwania z cieczy organicznych substancji zanieczyszczających, które są w nich rozpuszczone lub zawarte w postaci koloidalnej albo drobno zdyspergowanej, przy czym obróbkę prowadzi się przy zastosowaniu mikrobiologicznej aktywności, to znaczy rozkładu tlenowego i/lub beztlenowego przy jednoczesnym tworzeniu się gazu i budowie nowych substancji komórkowych oraz sorpcji kłaczków bakterii,biologicznej zieleni lub granulatu osadu ściekowego.

Na ogół biologiczne oczyszczanie ścieków w oczyszczalniach ścieków prowadzi się z wykorzystaniem identycznych, względnie podobnych procesów, jakie zachodzą podczas biologicznego samooczyszczania się wód w ściekach wodnych, lecz w zintensyfikowanej technicznie postaci. Proces beztlenowy zachodzi również w naturze, na przykład na dnie płytkich, stojących wód.

Pod określeniem rozkład beztlenowy rozumie się przemianę organicznych substancji przez mikroorganizmy bez dostępu tlenu. Podczas rozkładu substancji organicznych bez dostępu tlenu, powstaje biogaz, to znaczy mieszanina gazów składająca się w 55 do 75%z metanu, w 24 do 44% dwutlenku węgla i śladowych ilości innych domieszek.

Sposoby biologicznej obróbki silnie obciążonych cieczy w warunkach beztlenowych zakładają stosunkowo dużą specyficzność cieczy. Nadają się one między innymi do cieczy silnie zanieczyszczonych, zwłaszcza ścieków z przemysłu spożywczego, z gospodarstw rolnych, z przemysłu naftowego oraz powstałych w fabrykach celulozy. Umożliwiają one obróbkę „koncentratów”, nie powodują jednak z reguły całkowitego oczyszczenia, względnie całkowitej przemiany.

Znane jest urządzenie do beztlenowej obróbki ścieków firmy Biothane Corporation (prospekt firmy 7/92), składające się z zamkniętego osadnika na osad czynny, w którym, w górnym obszarze osadnika umieszczona jest grupa oddzielaczy. W urządzeniu tym ścieki wprowadza się do osadnika poprzez otwory wlotowe, znajdujące się w dnie osadnika, a poddane już obróbce ścieki odprowadza się poprzez urządzenie znajdujące się w górnym obszarze zbiornika stanowiącego osadnik. Urządzenie to ma między innymi tę wadę, że obszar reakcyjny i obszar końcowego klarowania nie są od siebie przestrzennie oddzielone i mogą na siebie wpływać ujemnie. Z tego powodu aktywność osadu czynnego w miarę upływu czasu może znacznie zmaleć i mogą wystąpić trudności przy oddzielaniu osadu i cieczy.

Znane jest także urządzenie do beztlenowej obróbki ścieków firmy ADI Systems Inc. (prospekt firmy AS 043/11-94), składające się ze zwykłego zbiornika reakcyjnego zamkniętego od góry folią. W zbiorniku tym znajduje się pierwotny obszar reakcyjny, w którego złoże osadowe wprowadza się od dołu ścieki, a ponadto znajduje się tu również wtórny obszar reakcyjny i obszar klarowania końcowego. Pomiędzy pierwotnym i wtórnym obszarem reakcyjnym znajduje się ścianka ochronna zanurzona w wodzie wystająca z dna zbiornika reakcyjnego. Wysokość tej ścianki wynosi około 3/5 wysokości zbiornika reakcyjnego. Pomiędzy wtórnym obszarem reakcyjnym i obszarem klarowania końcowego umieszczone są również tego rodzaju ścianki, które rozprzestrzeniają się od powierzchni ścieków w stronę dna. Wysokość tych ścianek wynosi około 1/3 wysokości zbiornika reakcyjnego. Poza tym, w dolnym obszarze obszaru końcowego klarowania znajduje się urządzenie odprowadzające do zawracania osadu do pierwotnego obszaru reakcyjnego. Wadą tego urządzenia jest to, że zwłaszcza wtórny obszar reakcyjny nie jest wystarczająco oddzielony przestrzennie od obszaru klarowania końcowego, wskutek czego aktywność osadu we wtórnym obszarze reakcyjnym może z czasem wyraźnie zmaleć. Sposób realizowany w tym urządzeniu nie bierze pod uwagę różnych biologicznych warunków panujących w obu obszarach reakcyjnych. Inną wadą tego sposobu jest to, że osad w drugim obszarze reakcyjnym leży na dnie mało wykorzystany.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu oraz urządzenia do biologicznej obróbki dostatecznie organicznie obciążonego płynu, powodującej tworzenie się biogazu, które zapewniają lepszy stopień oczyszczania, względnie rozkładu a także lepszy uzysk metanu oraz znacznie korzystniejsze koszty inwestycji i pewniejszą eksploatację.

PL 192 414 B1

Sposób biologicznej obróbki dostatecznie organicznie obciążonego płynu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że w osadniku płyn najpierw miesza się i zakwasza w obszarze mieszania i zakwaszania, następnie w obszarze silnego obciążenia przy wstecznej cyrkulacji czynnego osadu oraz kolejno w obszarze słabego obciążenia poddaje się beztlenowemu rozkładowi z tworzeniem się metanu, po czym klaruje się osad w obszarze klarowania końcowego, z którego to obszaru można także zawracać osad, przy czym przechwytuje się biogaz powstający w obszarze silnego obciążenia iw obszarze słabego obciążenia.

Jako płyn stosuje się ścieki.

Ścieki miesza się w obszarze mieszania i zakwaszania, przy czym w obszarze mieszania i zakwaszania ścieki miesza się z zawróconym czynnym osadem.

Reguluje się wartość pH ścieków w obszarze mieszania i zakwaszania.

Ścieki miesza się ze związkiem żelaza w obszarze mieszania i zakwaszania.

Osad osadzony w obszarze klarowania końcowego zawraca się do obszaru silnego obciążenia i/lub do obszaru słabego obciążenia.

Ścieki po przejściu przez obszary przynajmniej częściowo zawraca się do obszaru mieszania i zakwaszania.

Po przejściu przez obszary ścieki dodatkowo oczyszcza się w warunkach tlenowych.

W sposobie według wynalazku stosuje się oczyszczanie tlenowe obejmujące stopień aktywizacji, stopień klarowania pośredniego, stopień napowietrzania końcowego i stopień sedymentacji końcowej.

Urządzenie do biologicznej obróbki dostatecznie organicznie obciążonego płynu, zwłaszcza ścieków, według wynalazku charakteryzuje się tym, że składa się z osadnika w postaci zbiornika, który obejmuje kolejno w kierunku przepływu głównego strumienia płynu obszar mieszania i zakwaszania, do którego dołączone jest urządzenie doprowadzające płyn, obszar silnego obciążenia do beztlenowego rozkładu płynu z tworzeniem się metanu, przy czym obszar ten jest wyposażony w urządzenie do wstecznej cyrkulacji czynnego osadu, następnie obszar słabego obciążenia do dalszego beztlenowego rozkładu płynu z tworzeniem się metanu oraz obszar klarowania końcowego wyposażony w przynajmniej jedno urządzenie odprowadzające do zawracania osadu, przy czym obszar mieszania i zakwaszania, obszar silnego obciążenia, obszar słabego obciążenia i obszar klarowania końcowego oddzielone są od siebie ściankami rozdzielczymi, a ponadto składające się z gazoszczelnej folii, rozprzestrzeniającej się na obszarze silnego obciążenia i obszarze słabego obciążenia i tworzącej magazynowy zbiornik gazu.

Obszar mieszania i zakwaszania wyposażony jest w mieszadło.

Korzystnie, obszar mieszania i zakwaszania dołączony jest do urządzenia doprowadzającego zawracany osad czynny.

Obszar mieszania i zakwaszania połączony jest z urządzeniem do regulacji wartości pH.

Obszar mieszania i zakwaszania połączony jest z urządzeniem zasilającym do doprowadzania związku żelaza.

W obszarze mieszania i zakwaszania znajduje się przynajmniej jedna pompa dozująca, której wlot połączony jest z obszarem mieszania i zakwaszania, a wylot połączony jest z obszarem silnego obciążenia.

Urządzenie do wstecznej cyrkulacji osadu ma postać zanurzonej ścianki ochronnej.

Korzystnie, obszar silnego obciążenia połączony jest z urządzeniem lub z urządzeniami odprowadzającymi do zawracania osadu.

W obszarze silnego obciążenia umieszczone jest przynajmniej jedno urządzenie do wdmuchiwania korzystnie nagrzanego biogazu.

Ścianka rozdzielcza w górnym obszarze ma otwory wylotowe.

Obszar słabego obciążenia połączony jest z urządzeniem lub z urządzeniami odprowadzającymi do zawracania osadu.

W obszarze słabego obciążenia umieszczone jest przynajmniej jedno urządzenie do wdmuchiwania korzystnie nagrzanego biogazu.

Obszar klarowania końcowego wyposażony jest w oddzielacz płytkowy.

Obszar klarowania końcowego połączony jest z przynajmniej jednym urządzeniem odprowadzającym osad nadmiarowy.

Do obszaru klarowania końcowego dołączone jest urządzenia odprowadzające ścieki.

Osadnik jest wpuszczony w grunt.

PL 192 414 B1

Zalety wynalazku polegają na tym, że urządzenie według wynalazku ze względu na swą zwartą budowę ze zintegrowanym magazynowym zbiornikiem gazu powoduje znaczne oszczędności miejsca i kosztów (między innymi wskutek oszczędności materiału izolacyjnego), a poza tym jest odporne na trzęsienia ziemi i niezależne od osadzenia.

W rozumieniu niniejszego wynalazku, pod pojęciem wystarczająco organicznie obciążonych płynów rozumie się ciecze takie jak krew, gnojówka a szczególnie ścieki, które na przykład mają następujące parametry: > około 2000 mg BSB5/l (w chłodniejszym klimacie) i > około 500 mg BSB5/l (w gorącym klimacie).

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie widok z góry urządzenia do biologicznej obróbki ścieków, a fig. 2 przedstawia przekrój urządzenia do biologicznej obróbki ścieków z fig. 1.

Przedstawione na fig. 1 i 2 urządzenie 1 do biologicznej obróbki ścieków składa się z osadnika w postaci zbiornika 2, zawierającego obszar mieszania i zakwaszania 3, obszar silnego obciążenia 7, obszar słabego obciążenia 9 i obszar klarowania końcowego 10, które to obszary umieszczone są jeden za drugim w kierunku głównego strumienia wody H.

Rozmiary zbiornika 2 mogą zmieniać się w szerokich granicach zależnie od indywidualnych własności doprowadzanych ścieków. Długość zbiornika 2 może na przykład wynosić od 50 do 200 m, a szerokość od 20 do 100 m. Głębokość zbiornika może wynosić na przykład około 3 do 6 m.

Objętości poszczególnych obszarów są zmienne i przez odpowiednią zmianę położenia ścianek rozdzielczych 12, 13, 14 są dopasowywane do procesu obróbki. W krańcowym przypadku, obszar słabego obciążenia 9 może być tak znacznie zmniejszony, że przechodzi on w część obszaru klarowania końcowego 10. Objętości poszczególnych obszarów, na przykład dla wody pochodzącej z browaru mogą wynosić: 285 m³ (obszar mieszania i zakwaszania 3), 890 m³ (obszar silnego obciążenia 1), 1480 m³ (obszar słabego obciążenia 9) i 120 m³ (obszar klarowania końcowego 10).

Zbiornik 2, korzystnie wpuszczony jest w grunt i wykonany zasadniczo jako budowla ziemna. Dno i ściany boczne zbiornika 2 mogą być uszczelnione pasmami uszczelniającymi, na przykład wykonanymi z polietylenu o dużej gęstości (HDPE).

Ścieki, poprzez urządzenie doprowadzające 5 wpływają najpierw do obszaru mieszania i zakwaszania 3. W tym obszarze oprócz temperatury mierzy się również (jednokrotnie lub dwukrotnie) wartość pH ścieków, przy czym wartość pH zostaje ewentualnie wyrównana przez dodatki z urządzenia 16. Jeżeli jest to konieczne, to do ścieków w obszarze mieszania i zakwaszania 3 (lub w dołączonym do niego) poprzez urządzenie zasilające 17 dodaje się w celu związania siarki związek żelaza, na przykład sól żelaza (III) FeClSO4. Ponadto, ścieki w obszarze mieszania i zakwaszania 3 miesza się za pomocą mieszadła 4. Poprzez urządzenie 6 doprowadzające zawrócony osad czynny może być on doprowadzony do obszaru mieszania i zakwaszania 3. Na podstawie mikrobiologicznej aktywności organiczne substancje zawarte w ściekach, w obszarze mieszania i zakwaszania 3 ulegają zmianie w warunkach nie koniecznie ściśle beztlenowych, zwłaszcza ulegają zakwaszaniu. Ponadto, w obszarze mieszania i zakwaszania 3 mogą znajdować się urządzenia do napowietrzania i przetłaczania cyrkulacyjnego ścieków przy użyciu powietrza lub tlenu (nie przedstawione), w celu oddziaływania regulacyjnego.

W dnie obszaru mieszania i zakwaszania, korzystnie od strony wylotowej umieszczona jest przynajmniej jedna pompa dozująca 18 z przewodami 31, których otwory wylotowe 42 o kształcie dyszy mają ujście w obszarze silnego obciążenia 1. Za pomocą tej pompy lub pomp w pobliże dna obszaru silnego obciążenia 1, zależnie od wielkości obszaru 7, kierowana jest odpowiednia ilość mieszaniny, na przykład 40 do 60 l ścieków na sekundę tłoczonych pod ciśnieniem. Można także zastosować przemienny układ przewodów 31, zwłaszcza jeżeli występują duże wartości organicznego obciążenia, ale przede wszystkim w celu oszczędzenia energii pompowania.

Faza tworzenia się metanu podczas beztlenowego procesu rozkładu organicznych substancji zawartych w ściekach, zachodzi w obszarze silnego obciążenia 7 (obciążenie przestrzeni: około 25 do 40 kg CSB/m³BV x d) (dzienne zapotrzebowanie tlenu) i w obszarze słabego obciążenia 9 (obciążenie przestrzeni około: 2 do 7 kg CSB/m³BV x d). Oba obszary stanowią jakby złoże osadu aktywnego (specyficzną biocenozę). Zastosowanie dwóch niezależnych i różniących się szczepów bakteryjnych (biocenozy) powoduje między innymi lepszy stopień uzyskiwania metanu. Złoża osadu aktywnego w obszarze silnego obciążenia 7 alternatywnie lub dodatkowo do otworów wylotowych natrysku 42 wodą, mieszaniną wody i ścieków, względnie zawróconym osadem, przy czym ten ostatni doprowadza się poprzez urządzenie odprowadzające 11 (składające się z przynajmniej jednej pompy 32 i układu przePL 192 414 B1 wodów 33) z obszaru klarowania końcowego 10, poddaje się przetłaczaniu cyrkulacyjnemu za pomocą dysz strumieniowych 24h, względnie 24 s, znajdujących się przy dnie obszaru silnego obciążenia 7, względnie przy dnie obszaru słabego obciążenia 9. Dla dodatkowego wsparcia cyrkulacji, w obszarze silnego obciążenia 7 i w obszarze słabego obciążenia 9 umieszcza się (nie pokazane) urządzenia wdmuchujące, na przykład łańcuchy nagazowujące do biogazu nagrzanego zależnie od klimatu, względnie temperatury lub mieszadła. Urządzenia uruchamiające zasilane są biogazem, który pobiera się z magazynowego zbiornika gazu usytuowanego nad obszarem silnego obciążenia 7 i obszarem słabego obciążenia 9 i ewentualnie ogrzewa w nagrzewnicy gazu (nie przedstawionej).

W obszarze silnego obciążenia 7, w końcowej strefie pod względem kierunku głównego strumienia H, w celu uzyskania wstecznej cyrkulacji czynnego osadu, względnie granulatu osadu, znajduje się urządzenie 8w postaci ścianki ochronnej z otworami dopływowymi 29 umieszczonymi w połowie jej wysokości, która przebiega od powierzchni aż prawie do dna obszaru silnego obciążenia 1, przy czym odstęp pomiędzy ścianką ochronną i ścianą rozdzielczą 13 zmniejsza się nieprzerwanie w kierunku dna. Specjalne dysze wtryskowe w obszarze dna oraz ogólnie większa energia ruchu w obszarze cyrkulacji, zapewniają cyrkulację zwrotną. Specjalne urządzenia (nie przedstawione), na przykład mechanizmy łopatkowe, można umieścić w obszarze dna we wzdłużnej strefie pomiędzy ścianką ochronną i ścianką rozdzielczą 13, w celu powodowania rozluźniania zapchań powstających w pobliżu dna.

Częściowo obciążone ścieki, poprzez otwory wylotowe 19, znajdujące się w górnym obszarze ścianki rozdzielczej 13, przechodzą teraz do obszaru słabego obciążenia 9. Jeżeli ścieki zawierają składniki trudno rozkładalne lub też pożądane jest uzyskanie dodatkowych skutków rozkładu, to czas przebywania ścieków w obszarze słabego obciążenia 9 może być znacznie dłuższy od czasu przebywania w obszarze silnego obciążenia 7. Tego rodzaju skutki osiąga się także przez biocenozę nastawioną tu bardziej na dalsze i końcowe oczyszczanie. Jednocześnie uzyskuje się dalszy rozkład, który ułatwia następujące po tym najczęściej tlenowe oczyszczanie końcowe.

Rozdzielenie obszaru silnego obciążenia i obszaru słabego obciążenia ma poza tym tę zaletę, że łatwiej i skuteczniej można przeprowadzić dobre klarowanie końcowe następujące po obszarze słabego obciążenia. Duże zalety dobrego klarowania końcowego dla fachowca są oczywiste.

W określonych przypadkach korzystne jest częściowe lub całkowite ominięcie obszaru silnego obciążenia 7 (stale lub zmiennie) za pomocą przewodu obejściowego (nie przedstawionego), a ścieki wprowadzić bezpośrednio do obszaru słabego obciążenia 9.

Na obszarze silnego obciążenia 7 i obszarze słabego obciążenia 9 rozpościera się folia 15, pod którą utworzony jest magazynowy zbiornik gazu, na której obwodzie znajdują się łapki zanurzeniowe 30 wyposażone w ciężarki i służące do niezawodnego uszczelnienia. Folia z reguły stabilizowana jest promieniowaniem ultrafioletowym i wyposażona jest w zmienne obciążniki 25, w celu utrzymywania stałej wartości ciśnienia we wnętrzu magazynowego zbiornika gazu. Jeżeli te obciążniki wykonane są w postaci komór napełnianych wodą w sposób dowolny, to ciśnienie we wnętrzu zbiornika gazu można regulować. W chłodniejszych strefach klimatycznych folia 15 i/lub cały zbiornik 2 wykonane są jako izolowane cieplnie.

W zbiorniku gazu znajduje się urządzenie 20 do poboru biogazu, poprzez które wytworzony biogaz stosuje się do ogrzewania dla celów własnych i zewnętrznych, do nagrzewania wody użytkowej, do wytwarzania napędu i prądu oraz do innych celów.

Do folii 15 może być dołączony, poprzez przewód 38, zbiornik kadziowy 39 o zmiennej wysokości ustawienia, stanowiący bezpiecznikowy ogranicznik ciśnienia. Poza tym, w celu wskazywania stanu napełnienia, do folii 15, przymocowana jest mechanicznie linka obiegowa 40 ze skalą wskazań 41.

Aby zapewnić eksploatację urządzenia według wynalazku pozbawioną w 10°% przykrych zapachów lub aby uzyskać izolację cieplną, obszar mieszania i zakwaszania 2 oraz obszar klarowania końcowego 10 może być przykryty gazoszczelną folią (ewentualnie izolowany cieplnie).

Z obszaru słabego obciążenia 9 ścieki przechodzą teraz poprzez otwory wylotowe 27 znajdujące się w górnym obszarze ścianki rozdzielczej 14 (przed którą w odstępie i równolegle umieszczona jest ścianka ochronna 28) do obszaru klarowania końcowego 10. Ze względu na rozdział obszaru słabego obciążenia 9 i obszaru klarowania końcowego 10 ścianką 14, a zwłaszcza przy dużych ilościach wody, przez odpowiednie zabudowanie w obszarze klarowania końcowego 10, zapewniony jest odpływ z obszaru klarowania końcowego 10 oczyszczonych ścieków pozbawionych osadu oraz znacznie zmniejszony, względnie usunięty całkowicie odpęd osadu.

W obszarze klarowania końcowego 10, na skośnej ścianie 36 zbiornika, przebiegającej poprzecznie do kierunku strumienia głównego H, w bezpośredniej bliskości urządzenia spustowego 23

PL 192 414 B1 oczyszczonych ścieków, znajduje się, wspierający klarowanie, oddzielacz płytkowy 21 wykonany jako urządzenie przelewowe, na przykład jako zbiornik przelewowy.

Do ciągłej pracy urządzenia konieczne jest, aby już obrobione ścieki odgałęzić z urządzenia odprowadzającego 23 i poprzez urządzenie doprowadzające 26 korzystnie wprowadzić do strefy odpływowej obszaru mieszania i zakwaszania 3, jeżeli poprzez urządzenie doprowadzające 5 nie dopływa dostateczna ilość świeżych ścieków. Dokonuje się to z reguły automatycznie przez dobór odpowiedniego kształtowania wysokości. Poza tym, sklarowane ścieki z urządzenia odprowadzającego 23 oraz z urządzenia doprowadzającego 5 doprowadza się do obszaru mieszania i zakwaszania 3 w celu rozcieńczenia świeżych ścieków, jeżeli na przykład świeże ścieki mają zbyt wysokie stężenie substancji trujących. Poprzez te same urządzenia zawracające odpływ (tu nie pokazany) w celu wymiany cieplnej, względnie w celu uniknięcia strat ciepła, może tworzyć wymianę cieplną z obszarem mieszania i zakwaszania 3 lub z urządzeniem doprowadzającym 5.

Nadmiar osadu można odprowadzić z obszaru klarowania końcowego 10 poprzez urządzenie odprowadzające 22 składające się z pompy 34 umieszczonej na dnie obszaru klarowania końcowego 10 i z układu przewodów 35 do zbiornika osadu (nie przedstawionego) lub można odprowadzać poprzez urządzenie odprowadzające 22 i urządzenie zasilające 6do obszaru mieszania i zakwaszania 3.

Stopień oczyszczania urządzenia według wynalazku zawiera się w granicach 60% do 90%. Jednakże ze względu na obie różne biocenozy często może wynosić ponad 90%. Wcelu uzupełnienia oczyszczania ścieki, poprzez urządzenie odprowadzające 23, kieruje się do dołączonego lub trwale połączonego urządzenia II służącego do tlenowego oczyszczania ścieków, które zawiera obszar aktywny, obszar klarowania pośredniego, obszar napowietrzania końcowego oraz obszar sedymentacji końcowej lub też zawiera tylko dwa pierwsze obszary. Przy tego rodzaju kombinacji oczyszczania beztlenowego i tlenowego stopień oczyszczania wynosi prawie 99,5%. Korzystnie, nadmiar osadu z obszaru klarowania końcowego w urządzeniu II służącym do tlenowego oczyszczania ścieków, poprzez urządzenie doprowadzające 6 lub 26 kieruje się do obszaru mieszania i zakwaszania 3, aby zoptymalizować bilans nadmiaru osadu.

Przy eksploatacji w zimniejszych strefach klimatycznych, obszar mieszania i zakwaszania 3, obszar silnego obciążenia 7, obszar słabego obciążenia 9 i ewentualnie obszar klarowania końcowego 10 izolowane są cieplnie i dodatkowo, zależnie od potrzeby, obszar mieszania i zakwaszania 3, obszar silnego obciążenia 7 i obszar słabego obciążenia 9 wyposażone są w urządzenia grzejne, takie jak na przykład urządzenie 37, zawierające przykładowo gorącą wodę.

Claims

1. Sposób biologicznej obróbki dostatecznie organicznie obciążonego płynu, znamienny tym, że w osadniku płyn najpierw miesza się i zakwasza w obszarze mieszania i zakwaszania (3), następnie w obszarze silnego obciążenia (7) przy wstecznej cyrkulacji czynnego osadu oraz kolejno w obszarze słabego obciążenia (9) poddaje się beztlenowemu rozkładowi z tworzeniem się metanu, po czym klaruje się osad w obszarze klarowania końcowego (10), z którego to obszaru można także zawracać osad, przy czym przechwytuje się biogaz powstający w obszarze silnego obciążenia (7) iw obszarze słabego obciążenia (9).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako płyn stosuje się ścieki.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że ścieki miesza się w obszarze mieszania i zakwaszania (3).

4. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że w obszarze mieszania i zakwaszania (3) ścieki miesza się z zawróconym czynnym osadem.

5. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że reguluje się wartość pH ścieków w obszarze mieszania i zakwaszania (3).

6. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że ścieki miesza się ze związkiem żelaza w obszarze mieszania i zakwaszania (3).

7. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że osad osadzony w obszarze klarowania końcowego (10) zawraca się do obszaru silnego obciążenia (7) i/lub do obszaru słabego obciążenia (9).

8. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że ścieki po przejściu przez obszary (3), (7), (9) i (10) przynajmniej częściowo zawraca się do obszaru mieszania i zakwaszania (3).

PL 192 414 B1

9. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że po przejściu przez obszary (3), (7), (9) i (10) ścieki dodatkowo oczyszcza się w warunkach tlenowych.

10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że stosuje się oczyszczanie tlenowe obejmujące stopień aktywizacji, stopień klarowania pośredniego, stopień napowietrzania końcowego i stopień sedymentacji końcowej.

11. Urządzenie do biologicznej obróbki dostatecznie organicznie obciążonego płynu, zwłaszcza ścieków, znamienne tym, że składa się z osadnika w postaci zbiornika (2), który obejmuje kolejno w kierunku przepływu głównego strumienia płynu obszar mieszania i zakwaszania (3), do którego dołączone jest urządzenie doprowadzające (5) płyn, obszar silnego obciążenia (7) do beztlenowego rozkładu płynu z tworzeniem się metanu, przy czym obszar ten jest wyposażony w urządzenie (8) do wstecznej cyrkulacji czynnego osadu, następnie obszar słabego obciążenia (9) do dalszego beztlenowego rozkładu płynu z tworzeniem się metanu oraz obszar klarowania końcowego (10), wyposażony w przynajmniej jedno urządzenie odprowadzające (11) do zawracania osadu, przy czym obszar mieszania i zakwaszania (3), obszar silnego obciążenia (7), obszar słabego obciążenia (9) i obszar klarowania końcowego (10) oddzielone są od siebie ściankami rozdzielczymi (12), (13), (14), a ponadto składające się z gazoszczelnej folii (15), rozprzestrzeniającej się na obszarze silnego obciążenia (7) i obszarze słabego obciążenia (9) i tworzącej magazynowy zbiornik gazu.

12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że obszar mieszania i zakwaszania (3) wyposażony jest w mieszadło (4).

13. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że obszar mieszania i zakwaszania (3) dołączony jest do urządzenia (6) doprowadzającego zawracany osad czynny.

14. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że obszar mieszania i zakwaszania (3) połączony jest z urządzeniem (16) do regulacji wartości pH.

15. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że obszar mieszania i zakwaszania (3) połączony jest z urządzeniem zasilającym (17) do doprowadzania związku żelaza.

16. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że w obszarze mieszania i zakwaszania (3) znajduje się przynajmniej jedna pompa dozująca (18), której wlot połączony jest z obszarem mieszania i zakwaszania (3), a wylot połączony jest z obszarem silnego obciążenia (7).

17. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że urządzenie (B) do wstecznej cyrkulacji osadu ma postać zanurzonej ścianki ochronnej.

18. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że obszar silnego obciążenia (7) połączony jest z urządzeniem lub z urządzeniami odprowadzającymi (11) do zawracania osadu.

19. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że w obszarze silnego obciążenia (7) umieszczone jest przynajmniej jedno urządzenie do wdmuchiwania korzystnie nagrzanego biogazu.

20. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że ścianka rozdzielcza (13) w górnym obszarze ma otwory wylotowe (19).

21. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że obszar słabego obciążenia (9) połączony jest z urządzeniem lub z urządzeniami odprowadzającymi (11) do zawracania osadu.

22. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że w obszarze słabego obciążenia (9) umieszczone jest przynajmniej jedno urządzenie do wdmuchiwania korzystnie nagrzanego biogazu.

23. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że obszar klarowania końcowego (10) wyposażony jest w oddzielacz płytkowy (21).

24. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że obszar klarowania końcowego (10) połączony jest z przynajmniej jednym urządzeniem odprowadzającym (22) osad nadmiarowy.

25. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że do obszaru klarowania końcowego (10) dołączone jest urządzenia odprowadzające (23) ścieki.

26. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że osadnik (2) jest wpuszczony