Spôsob čistenia vody a reaktor na uskutočnenie tohto spôsobu

Číslo patentu: 279389

Dátum: 07.12.1994

Autor: Odegaard Hallvard

Je ešte 4 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Spôsob čistenia vody, pri ktorom sa odpadová voda dávkuje do reaktora obsahujúceho nosičové telieska, na ktorých rastie biologický film, ktorý napomáha požadovanej premene nečistôt, spočíva v tom, že sa použijú nosičové telieska, pozostávajúce z častíc z plastickej hmoty, ktoré majú povrch aspoň 1,5 až dvakrát väčší ako vonkajšia strana hladkých povrchov s rovnakým rozmerom, špecifickú hmotnosť v rozsahu od 0,90 do 1,20 kg/dm3, zvyčajne od 0,92 do 0,98 kg/dm3, najmä od 0,92 do 0,96 kg/dm3, povrch chránený proti poťahu biologického filmu počas používania a tvar, ktorý umožňuje jednoduchší prechod vody biologickým filmom, pričom nosičové telieska s biologickým filmom sa udržiavajú suspendované a pohybujúce sa vo vode v reaktore na aeróbne, anoxické alebo anaeróbne čistenie vody, s prívodom a odvodom a prípadne pomocou miešacieho zariadenia, kde reaktor je vybavený prívodnou a odvodnou trubicou a prípadne miešacím zariadením a obsahuje nosičové telieska pre biologický film. Do riešenia je tiež zahrnutý reaktor na uskutočňovanie tohto spôsobu.

Text

Pozerať všetko

Tento vynález sa týka spôsobu čistenia vody a reaktora,ktorý sa používa pri tomto spôsobe.Sú známe rôzne, navzájom odlišné spôsoby čistenia odpadovej vody, ktoré sa uskutočňujú napr. mechanicky,sedimentáciou alebo čistenim na sitovom filtre alebo chemicky, čistením uskutočňovaným pôsobením pridaných chemikálií a plynu, ako napr. ozónu alebo chlóru. Ďalej je známe, že sa voda spracováva biologicky, t. j. vystavením vody bakteriálnej kultúre, ktorá spôsobi požadovanú premenu znečisťujúcich látok. Vo veľkom rozsahu sa všetky uvedené metódy kombinujú.Tento vynález súvisí s problémom biologického čistenia pôsobením bakteriálnych kultúr.Biologickým filmom (biofiltrom), ako bude vysvetlené ďalej, sa má rozumieť vrstva bakteriálnej kultúry, v ktorej môžu byť baktérie aeróbneho, anoxického alebo anaeróbneho typu, v závislosti od druhu požadovaného vyčisteniaBiologické čistiace metódy sa predovšetkým používajú na odpadové vody, ale môžu sa tiež použiť na čistenie vody používanej na pestovanie vodných kultúr rastlín a na pitnú vodu. Tento vynález sa môže využívať vo všetkých oblastiach, kde sa môžu používať biologické spôsoby na čistenie vody a odpadových vôd, najmä pri aeróbnom biologickom spôsobe, kde obsah reaktora je okysličovaný (oxidovaný) a miešaný pomocou prevzdušňovania, ale tiež pri anaeróbnych spôsoboch, kde obsah reaktora nieje prevmlušňovaný,ale uskutočňuje sa mechanické alebo hydrodynamické miešanie.Biologické spôsoby sa široko používajú na čistenie odpadových vôd. Zvyčajne sa biologické spôsoby používajú na zníženie obsahu organického materiálu vo vode, ale najmä v posledných rokoch biotechnologické spôsoby tiež nachádzajú použitie pri odstraňovaní ainoniaku (nitrifikácia), odstraňovaní dusíku denitrifikáciou a odstraňovaní fosforu.Je potrebné rozlišovať medzi aeróbnymi a ariaeróbnymi spôsobmi. Pri aeróbnych spôsoboch mikroorganizmy potrebujú kyslík, zatial čo mikroorganizmy, ktoré sa ako živé používajú pri anaeróbnych spôsoboch, nemusia mať zabezpečený kyslík z voľného okolitého prostredia. Väčšina závodov na čistenie odpadovej vody na celom svete je založená na využití aeróbnych procesov, ale vzrastá záujem o anaeróbne spôsoby, najmä v súvislosti s odstraňovaním clusíka a čistenim, ktoré súvisí s odstraňovaním dusíka a čistením koncentrovaných odpadových vôd z priemyslu organických látok.Rozdiel je tiež medzi biologickými suspenznými systémami a systémami na základe biologického filmu (biofilmu). V biologických suspenzných systémoch sa mikroorganizmy plávajúce vo vode zhlukujú s časticami kalu V biologickom reaktore (bioreaktore). V aeróbnych suspenzných systémoch, v systémoch s aktívnou suspenziou sa častice vytvárajúce suspenziu oddeľujú od vody, a potom vracajú do biologického reaktora, kde sa udržiava najväčšie možné množstvo biomasy.V systémoch založených na biologickom filme mikroorganizmy rastú na pevných povrchoch biologického reaktora. Biologický film rastie do hrúbky, ako sa mikroorganizmy rozmnožujú, pričom časti biologického filmu budú prípadne odpadať a bude vznikať nový biologický film.Pretože biologický film je pevne viazaný a pohybuje sa voda, biomasa sa nevracia na využitie mikroorganizmov v najvyššej možnej miere.V poslednom čase bol veľký sklon k náhrade suspenzných systémov systémami naloženými na biologických filmoch. Hlavnými príčinarni toho súa) Biomasa pripadajúca na objemovú jednotku môže byť oveľa vyššia, čo má za výsledok biologický reaktor, ktorý bude mať menší objem.b) Biologické filmové reaktory môžu odolávať väčším zmenám zaťaženia a tiež zloženiu surovej vody, čo spôsobuje, že biologické filmové metódy sú odolnejšie ako metódy využívajúce aktívnu suspenziu.c) Porucha pri biologickom spôsobe nemá tak výrazné dôsledky pre metódy založené na biologickom filme, ako je tomu pri spôsoboch založených na aktívnom kale, pretože koncentrácia kalu z biologického reaktora je oveľa nižšia.Teraz sa vyskytujúce biologické filmové reaktory sú založené na rozdielnych systémoch, ako sú biologické rotory (rotačné biologické stýkače), biologické fitre a reaktory s fluidným lôžkom. Príklady biologických filtrov sú uvedené v Britskom patente č. 2 197 308, Európskom patente č. 301 237 a 2 a Francúzkom patente č. 73 17859, v ktorých je reaktor naplnený konštrukčnými prvkami, ktoré sú nepohyblivé. Existujú však tiež biologické filtre, v ktorých nosné prostredie pre biologický film je ponorené a kde objem vody je okysličovaný, ale takéto systémy sú založené na pevných nosičových telieskach (nosičoch), ktoré sú iuniestnené napevno v reaktore alebo na prvkoch podobných penovej gume, ktoré sú ponechané, aby plávali v aktívnom kale reaktora.Systémy založené na použití aktívneho kalu (suspenzné systémy) majú nevýhodu v tom, že sa môže ťažko dosahovať dostatočné riadenie oddeľovania kalu, čo má za výsledok, že môže dochádzať k nežiaducej strate kalu s radom následkov pre zachytávač.Inou zrejmou nevýhodou týchto systémov je, že objem reaktora je veľmi veľký, zatiaľ čo biomasa na jednotku objemu V reaktoreje malá.V porovnaní s bežnými biologickýmí filmovými systémami (biologickými rotoirni a biologickými filtrarni) však systémy pracujúce na základe aktívneho kalu majú výhodu v tom, že tieto systémy pracujú s otvoreným biologickým reaktorom, ktorý sa nemôže žiadnym spôsobom zaniesť.Najväčšou nevýhodou biologických rotorových systémov je, že sú založené na vopred vyrobenom biologickom reaktore, ktorý spôsobuje, že systém je veľmi málo prispôsobivý. Tieto systémy majú značné mechanické problémy s radom biologických rotorov a pokiaľ sa biologický rotor pokazí, je ťažké prispôsobiť biologický rotor inému systému. Napriek tomu existuje niekoľko príkladov biologických rotorových reaktorov, ktoré boli prestavané na biologické filtrové reaktory, ale vtedy bol systém založený na pevnom filtračnom materiáli.Hlavnou nevýhodou bežného biologického filtrového systému (biologiekého filtra), kde voda steká po nosnom materiáli na biologický film a kde dochádza k okysličovaniu prirodzeným prevetrávaním, je tá skutočnosť, že objem biologického reaktora je relatívne veľký. Značná nevýhoda je tiež v tom, že V tomto systéme sa nmožstvo kyslíka dávkované do procesu nemôže upraviť na množstvo, ktoré sa použije pri biologickom spôsobe a ktoré zodpovedá zaťaženiu organickými látkami. Všeobecne je známe, že výsledkom týchto podmienok je, že bežné biologické filtre poskytujú menší čistiaci účinok pre dané zaťaženie orga SK 279389 B 6použije pri biologickom spôsobe a ktore zodpovedá zaťaženiu organickými látkami. Všeobecne je známe, že výsledkom týchto podmienok je, že bežne biologické filtre poskytujú menší čistiaci účinok pre dané zaťaženie organickými látkami na jednotku objemu ako iné biologické filmové metódy.Iným typom biologického filtra je tzv. ponorený biologický filter. Jeho princip spočíva v tom, že napevno upevnený materiál biologického filtra je ponorený do reaktora,zatiaľ čo biomasa sa okysličuje prevzdušňovanim. Rastový povrch ponoreného biologického filtra je stacionárny a najčastejšie spočíva v zvlnenej plastickej hmote šupinkového tvaru, navzájom zlepenej za vzniku kociek, ktoré sú na sebe umiestnené ako stavebné tehly alebo v náhodne umiestnených jednotlivých prvkoch alebo vo forme granulátu, ktoré sú však vždy umiestnené napevno pri svojom použití v biologickom filtri. Hlavnou nevýhodou, s ktorou sú spojené napevno umiestnené ponorené biologické filtre je, že prístup k odvrátenej strane biologickćho filtra je veľmi ťažký. Ak sa biologický filter zanesie zo spodnej strany alebo ak sa zanesie prevzdušňovacie zariadenie umiestnené pod biologickým filtrom, musi sa na vyčistenie odstaviť celý biologický filter. Tiež je problém v tom, že prvky celého biologíckého filtra vyplávajú ako dôsledok čiastočného zanesenia a zachytenia veľkých vzduchových vrecák v materiáli bíologického filtra.Iný systém tvori tzv. biologický reaktor s fiuidným lôžkom. Toto riešenie je založené na biologickom reaktore naplnenom pieskom, a vode, ktorá sa čerpá z dna k homej časti biologického reaktora rýchlosťou, ktorá stačí na fluidizáciu piesku. Biologický film rastie na zmách piesku. V tomto systéme sa môže dosiahnuť značne veľkého množstva biomasy na jednotku objemu reaktora, pretože špecifická plocha na rast biologickćho filmu je veľká.Nevýhodou tohto systému je, že je príčinou veľmi veľkého zaťaženia organickýmí látkami na jednotku objemu. Preto aeróbne systémy nemôžu byť zásobene dostatočným množstvom kyslíka na jednotku objemu, na nahradenie kyslíka použitého v biomase. Pri praktickom uskutočnení je iným problémom oddeľovanie biologického fihriu od zŕn piesku, pretože tie sú malé (zvyčajne 0,4 až 0,6 mm).Okrem toho sú iné systémy, ktoré sú na hraniciach medzi obvyklými uvedenými systémami. Väčšina týchto systémov je zameraná na zvýšenie biomasy na jednotku objemu biologického reaktora a to pomocou vzniku biofilmu.Väčšina týchto altematívnych systémov je založená na riešeniach medzi biologickým filmovým systémom a systémom na základe aktívneho kalu. Ka z posledného separačného stupňa sa vracia z nádrže po poslednom delení do biologickej filmovej kultúry v biologickom reaktore, aby sa zaistila kultúra v suspenzii. Týmto spôsobom sa skúša zvládnutie všetkých problémov.Tento systém je neuspokojujúci z týchto dôvodov a) Koncentrácia kalu v nádrži na oddeľovanie kalu sa stávaveľmi vysokou, čo má za výsledok veľké riziko pre zachytávač, pretože dochádza k strate kalu. b) Častice suspenzie budú prítomné ako organické prímes na biologickom filme. Táto skutočnosť bola doložená v niekoľkých výskumných projektoch.Veľmi dôležitou nevýhodou systému založeneho na raste biomasy a na malých úlomkoch penovej gumy, ktoré plávajú v reaktore je to, že tieto úlomky plávajú, rovnako tak ako sú naplavené na povrchu vody v bíologickom reaktore, a tak dochádza k zlému styku medzi biomasou aprichádzajúcim substrátom. Iná podstatná nevýhoda spočíva v tom, že biomasa rastie iba na povrchu úlomkov a nie v objeme pórov, ako je zamýšľané. To je dôsledkom skutočnosti, že biologický film na vonkajšej strane zabraňuje prístupu vody a substrátu k vnútornému objemu.Teraz bolo zistené, že sa dá vyhnúť podstatným nevýhodám uvedených systémov, zatiaľ čo súčasne sa môžu zachovať najdôležitejšie výhody každého z týchto systémov.Pri spôsobe čistenia vody podľa tohto vynálezu sa používa nový typ nosiča na biologický film, ktorý sa môže používať v biologíckom reaktore, kde príslušné biologické organizmy môžu rásť na nosičových telieskach.Tento vynález poskytuje spôsob čistenia vody, pri ktorom sa odpadové voda dávkuje do reaktora obsahujúceho nosičové telieska, na ktorých rastie biologický film, ktorý pomáha požadovanému precedeniu nečistôt. Tento spôsob napomáha požadovanćmu prevedeniu nečistôt. Spôsob je vyznačený použitím nosičových teliesok, ktorých častice sú tvorené prvkami pozostávajúcimi z plastu, ktoré majú a) povrch, ktorý je aspoň 1,5-krát a najmä aspoň dvakrátväčší ako vonkajší povrch hladkých prvkov s rovnakým rozmerom b) špecifickú hmotnosť v rozsahu od 0,90 do 1,20 kg/dm 3,zvyčajne od 0,92 do 0,98 kg/dm 3, najmä od 0,92 do 0,96 kg/dm 3.c) povrch chránený proti povlaku biologického filmu počaspoužívania a d) tvar, ktorý umožňuje ľahší prechod vody biologickým filmom,pričom nosičové telieska s biologickým filmom sa udržiavajú suspendované a pohybujúce sa v reaktore s privádzanou a odvádzanou vodou, pripadne pomocou miešacíeho zariadenia.Je otázkou, či je vhodný veľký rozsah veľkosti častíc nosičových teliesok. Vhodnú veľkosť budú mať častice,ktoré majú dĺžkový rozmer od 0,2 do 3 cm, najmä od 0,5 do 1,5 cm. Ale bolo by treba zdôrazniť, že podstatným znakom je, že nosičové telieska sa udržiavajú suspendovanć v reaktore a že iné rozmery, ako sú uvedené, sa môžu tiež očakávať.Výhodne sa nosičové teliesko pripravuje z mäkkého plastu, takže sa nepovlieka na iné nosičové materiály alebo na samotný reaktor s príslušenstvom. V súvislosti s otázkou plastu je treba uvažovať taký plast, ktorý by bol predovšetkým nosičovým materiálom bakteiiálneho filmu a recirkulovaný plast by sa mal môcť výhodne používať na prípravu nosičových teliesok.Neexistujú žiadne zvláštne obmedzenia fonny nosičového telieska za predpokladu, že majú veľký povrch na jednotku hmotnosti a uvedenú špecifickú hmotnosť, aby mohli byť vo forme suspenzie. Vhodné nosičové telieska môžu tiež pozostávať z kusov rúrky s vnútomými separačnými stenami. Tak na vonkajších, ako na vnútorných stenách sa bude tvoriť vrstva biologického filmu požadovanej bakteriálnej kultúry. Všeobecne by malo byť toľko separačných stien, koľko je možné na dosiahnutie povrchu mimoriadne veľkého, ale na druhej strane sa musí dosiahnuť to, aby otvory medzi separačnými stenami neboli tak malé,že by sa otvory upchávali. Pokiaľ je nosičové teliesko vo fonne kúskov rúrky s vnútomými separačnými stenami, SK 279389 B 6steny rúrky môžu výhodne mať vnútorné zakrivenie, takže na vonkajšej stene nenastáva trenie s inými nosnými telieskami alebo s reaktorom počas operácie. Pritom biologický film na vonkajšej stene nosičového telieska sa uchováva neponišenejší. Rúrka použitá na prípravu nosičového telieska môže mať napr. výhodne vnútomé steny, ktoré vytvárajú kríž. Tiež sa môžu vnútorné steny rúrky zhotoviť z plastového profilu, ale iné profily poskytujúce veľký povrch a jednoduchý priechod sa môžu použiť rovnako dobre. Je tiež možné použiť častice s hrubým povrchom, napr. hrubozmné častice, i keď tieto častice majú menší povrch,ako majú kusy z rúrky.Oveľa výhodnejšie je nosičovým telieskom kus z vytlačenej rúrky, ktorý má deliace steny v pozdĺžnom smere rúrky, ktoré sú opatrene rebrami na vonkajšej strane. Príčina, prečo také nosičové teliesko je najmä výhodné, spočíva v tom, že sa veľmi ľahko pripravuje, na rozdiel od nosičových teliesok pripravovaných inými spôsobmi, napr. liatím pod tlakom, keď sa každé individuálne teliesko vyrába individuálne, Pri vytlačovaní sa rúrka vytláča nepretržite a reže sa na vhodne kusy. Všetky deliace steny sú potom v pozdĺžnom smere rúrky, takže bez ohľadu na to, kde je rúrka urezaná, priečne rezy sú vo všetkých prípadoch rovnaké.Okrem toho pri nosičovom teliesku obsahujúcom vnútomé deliace steny je známe, že je výhodné, aby tiež obsahovalo rebrá na vonkajšej strane, takže je vo forme kusu z vytlačenej rúrky, ktorý má deliace steny v pozdĺžnom smere rúrky tak na vonkajšom, ako na vnútornom obvode rúrky. Pri takom usporiadaní sa dosiahne hlavne veľký povrch s relatívne malým množstvom materiálu, napr. plastu,v porovnaní s obvyklým povrchom. Podobne vnútomć povrchy rúrky, rovnako ako vonkajšie povrchy zakončené rebrami, ktoré sú vytlačené na obvode nírky, budú chránené proti povlaku na biologickom filme počas použitia.Nosičové teliesko sa používa V reaktore na čistenie vody tým, že sa zavedie príslušné množstvo nosičových teliesok do reaktora a voda sa čistí spracovaním v reaktore pomocou biologického filmu, ktorý sa vytvoril a ktorý rastie na nosičových telieskach. Toto spracovanie vedie k požadovanej premene nečistôt. Výhodne sa používa reaktor s prívodom vody na dne a s odvodom vyčístenej vody z hornej časti reaktora, ale take umiestnenie nie je nevyhnutné,najmä ak sa použije miešacie a cirkulačné zariadenie. Reaktor je bežne vybavený sitom, ktorého oká majú menšiu šírku, ako aký je najmenší priemer nosičového telieska. Toto usporiadanie slúži na to, aby zabránilo nosičovým telieskam uniknúť z reaktora. Nosičové telieska sa môžu ľahko vyčerpať z reaktora a udržovanie reaktora nevyžaduje prerušenie operácie.Reaktor podľa tohto vynálezu na aeróbne, anoxické alebo anareóhne čistenie vody, vybavený prívodnou rúrkou,výtokom vyčistenej vody a výtokovou trubicou obsahuje biofilmové nosičovć telieska so špecifickou hmotnosťou v rozmedzí od 0,90 do 1,20 kg/dm 3, zvyčajne od 0,92 do 0,98 kg/dm 3, najmä od 0,92 do 0,96 kg/dm 3, pričom objem týchto biofilmových nosičových teliesok V prázdnom reaktore presdstavuje 30 až 70 objemu reaktora, zahrnuje sito na oddeľovanie nosičových teliesok od kvapaliny pri výtoku vyčistenej vody a vybavený miešacím zariadenim.V opise tohto vynálezu a v pripojených patentových nárokoch sa používajú výrazy plastická hmota, mäkká plastická hmota a recirkulovaná plastická hmota. Tietovýrazy majú bežný význam, ktorý je zvyčąiný v oblasti makromolekulámej chémie a plastické materiály takto označené nie sú obmedzené na žiadne špecifické plastické hmoty alebo ich skupiny. Takto označenými plastickými hmotami môžu byť ľubovoľné plastické hmoty, ktoré sa zvyčajne používajú v priemyselnej praxi. Ich predovšetkým výhodným príkladom je polyetylén.Výrazom nosičové teliesko, pozostávajúce z častíc z plastickej hmoty sa označujú kúsky plastického materiálu,ktoré majú a) povrch, ktorý je aspoň 1,5-krát a najmä aspoň dvakrát väčší ako vonkajší povrch hladkých prvkov s rovnakým rozmerom b) špecifickú hmotnosť v rozsahu od 0,90 do 1,20 kg/dm 3,zvyčajne od 0,92 do 0,93 kg/dm 3, najmä od 0,92 do 0,95 kg/dm 3.c) povrch chránený proti povlaku biologického filmu počaspoužívania a d) tvar, ktorý umožňuje ľahší prechod vody biologickým filmom.Výraz recirkulovaná plastická hmota sa vzťahuje na plastický materiál, ktorý sa získal z použitej plastickej hmoty. Výraz mäkká plastická hmota označuje plastický materiál mäkkého charakteru, na rozdiel od tvrdých plastických hmôt.Prehľad obrázkov na výkresochNa pripojených obrázkoch l až 3 sú znázomené vhodné typy nosičových teliesok a obrádçy 4 až 7 iíustrujú typy reaktorov.Vhodný typ nosičoveho telieska s rebrami je ilustrovaný na priečnom reze, ktorý je znázomený na obr. l. Pri pohľade zo strany bude nosičové teliesko vyzerať ako obdĺžnik. To je takmer najjednoduchší predstaviteľný tvar. Iný tvar je ilustrovaný na obr. 2, kde rúrka má štvorcový prierez aje vybavená niekoľkými vnútomými stenami. Modifikácia tohto uskutočnenia je ilustrovaná na obr. 3, kde vnútomé strany, rovnako ako vonkajšie steny, sú predĺžené na druhú stranu obvodu rúrky, aby sa dosiahli uvedené rebrá. Ako je ilustrované na obr. l, také rebrá nemusia byť iba pokračovaním vnútomých stien alebo vonkajších stien, ale tiež môžu byť vo forme nezávislých rebier, ktoré sú umiesmené napr. medzi rebrami ilustrovanými na obr. 3.Jednoduchý reaktor je znázomený na obr. 4, kde reaktor 1 je tvorený valcom, ktorý obsahuje nosičové telieska 2 pre biologický film. Na výtoku 5 vyčistenej vody je reaktor 1 vybavený sitom 3. Voda sa zavádza rúrkou 4 ku dnu nádrže a odsávanć plyny sa odvádzaijú rúrkou 6 v homej časti nádrže. Tvorbe peny sa môže zabrániť kropiacim systémom 7, ktorým sa môže rozstrekovať voda na povrch v reaktore.Obr. 5 ilustruje reaktor vybavený zariadením 8 na zavádzanie vzduchu, ktorým sa zavádza vzduch privádzaný potrubím 9. Tento reaktor je určený na aeróbne spôsoby.Obr. 6 a 7 ilustmjú reaktory vybavené miešadlom, ktoré sa majú používať pri anaeróbnych spôsoboch a ktoré sú inak podobné reaktoru znázornenému na obr. l. Na obr. 6 je miešacie zariadenie tvorené vrtuľovým miešadlom 10, SK 279389 B 6ktoré je poháňanć motorom. Na obr. 7 miešanie zabezpečuje cirkulačnć čerpadlo 11, ktoré je prepojené cez cirkulačné potrubie 12.Nosičové telieska používané v reaktore a spôsob podľa tohto vynálezu tvorí systém, ktorý V porovnaní so systémami známymi z doterajšieho stavu techniky a už opísanými, má niekoľko výhod- priestor reaktora je úplne otvorený a dochádza k povrchovému rastu biologického filmu na materiáli, ktorý je tvorený pevnými neporćznymi časticami a nastáva cirkulácia v biologickom reaktore, pričom špecifická hmotnosť častíc je veľmi blízka 1,0 kg/dm 3,- biologický reaktor sa môže úplne uzatvoriť a nosičový materiál sa môže ponoriť, čo spôsobuje optimálny styk medzi nečistotamí vo vode a mikroorganizmami na nosičových telieskach, aký je možný, rovnako ako možnosť plného potlačenia zapáchajúcich látok uvoľňujúcich sa pri spôsobe,- biologický reaktor sa môže okysličovať prevzdušňovanim, čo umožňuje správne nastavenie spotreby a dodávania kyslíka. Tak sa zaťaženie organickými látkami môže upravovať v súlade so spotrebou V biomase.Systém podľa tohto vynálezu má rovnaké výhody ako systém založený na aktívnej suspcnzii v tom, že reaktor je otvorený, a preto nemôže dochádzať k upchávaniu. Okrem toho reaktor môže mať prakticky ľubovoľnú formu.Je veľkou výhodou tohto systému, V porovnaní s inými biologickými filmovými systémami, že existujúci systém tvorený aktívnym kalom sa môže veľmi ľahko prestavať takým spôsobom, že sa systém podľa tohto vynálezu prispôsobí existujúcim zariadeniam, ktore sú založené na princípe aktívneho kalu. Také prestavanie je veľmi komplikovane pri iných biologických filmových systémoch.Rozdiel medzi systémom podľa tohto vynálezu a ponoreným biologickým filtrom už objasncným je predovšetkým v tom, že rastový povrch biologickćho filmu v systéme podľa tohto vynálezu je vystavený cirkuláciou v biologickom reaktore, ako dôsledok turbulencie uskutočňovanej pri prevzdušňovanl alebo pôsobení hydrodynamických síl,zatiaľ čo rastový povrch v ponorenom biologickom filtri,ako je uvedene, je vstavaný napevno a zvyčajne pozostáva zo zvlneného plastu šupinkového tvaru navzájom zlepenej za vzniku kociek, ktoré sú na seba umiestnené ako stavebne tehly v náhodne umiestnených jednotlivých prvkoch alebo vo forme grariulátu, ktoré sú však vždy umiestnené napevno počas prevozu biologickćho filtra.V systéme podľa tohto vynálezu upchanie biologickěho filtračnćho prostredia nie je možné, pretože biologické tiltračnć prostredie nie je stacionáme a pohybuje sa pritom,ako dochádza k prúdeniu v biologickom reaktore. Pokiaľ by sa v reaktore upchalo prevzdušňovacie zariadenie, bolo by veľmi jednoduche odstrániť prostredie z biologickćho fitrajeho jednoduchým vyčerpaním. Podobne sa prostredie môže načerpať do biologickěho reaktora, ak sa proces začína.Ak sa biologický reaktor použije na anaeróbne spôsoby, pri ktorých sa neuskutočňuje prevzdušňovanie, prostredie v biologickom reaktore sa podrobí nepretržitému alebo občasnému miešaniu, napr. pomocou vrtuľového miešadla alebo pomocou cirkulačneho čerpadla Preto je možnosť upchania veľmi malá. Naproti tomu, pokiaľ sa použije napevno vstavaný biologický filter, je riziko upchania v anaeróbnom systéme podstatne väčšie. Obsah reaktora sa priuskutočnení podľa tohto vynálezu môže zahrievať, aby sa urýchlila reakčná rýchlosť pri anaeróbnych podmienkach.Pri spôsobe podľa tohto vynálezu povrch na objemovú jednotku, požadovaný na operáciu, môže byť rozhodujúci a z neho sa dodávka kyslíka môže upraviť tak, aby bola presne v súlade so spotrebou kyslíka, ku ktorej dochádza. Dodávanie kyslíka sa tiež môže upraviť tak, že sa na okysličovanie použije vzduch, namiesto čistého kyslíka. Častice, na ktorých biologický film rastie, sú porovnateľne velke a nedochádza k ich klesaniu, ale k církulácii alebo sa udržujú v cirkulácii, takže špecifická hmotnosť častíc sa môže voliť nezávisle od množstva vody, ktore sa požaduje, aby bolo V reaktore.V systéme podľa tohto vynálezu by sa kal nemal zvyčajne vracať do biologického reaktora na účel zvýšenia biomasy. Ale nedá sa zabrániť, aby sa kal mohol vrátiť,pokial sa napr. použije systém v existujúcom zariadení na základe aktívneho kalu.Zvláštnym znakom vynálezu je dosialmutie väčšej dezintegračnej rýchlosti substrátu na objemovú jednotku reaktora, než aká sa dosahuje pri porovnateľnom systeme, a preto dochádza k nižším nákladom na jednotku hmotnosti dezíntegrovaného substrátu.Predmet vynálezu sa dosahuje tým, že sa biologický film nechá rásť na nosičových telieskach podľa tohto vynálezu, ktore sú umiestnene v reaktore, ktorým preteká voda určená na vyčistenie.Pokiaľ k acróbnemu biologickěmu procesu má dochádzať v biologickom reaktore, obsah reaktora sa prevzdušňuje. Prcvzdušñovaním sa nosičové telieska dôkladne miešajú v reakčnom objeme a zaisťuje sa dobrý styk medzi biologickým filmom, rastúcim na nosičových telieskach a substrátom v odpadovej vode.Keď sa V biologickom reaktore má uskutočňovať anaerôbny spôsob, obsah reaktora sa neprevzdušňuje. Dôkladné miešanie obsahu reaktora sa potom zaisťuje napr. mechanickým miešaním (vrtuľovým miešadlom) alebo cirkulačným čerpaním obsahu reaktoraZvyčajne sa nosičové telieska budú udržiavať v reaktore, pokiaľ voda vyteká z reaktora pomocou sita s otvormi trocha menšími, ako je prierez týchto nosičových teliesok. Na zvláštne použitie, napr. na biologické odstraňovanie fosforu, bude tiež možné nechať nosičové telieska vytekať z reaktora s vodou, neskôr uskutočniť delenie a nosičové telieska vracať do reaktora. To v danom prípade umožňuje ponechať biologický film rastúci na nosičových telieskacli pretekať tak aeróbnym, ako anaeróbnym reaktorom.Reaktory môžu byť v dopredu zhotovenej forme, ktorá je úplne uzavretá tal na aeróbne, ako anaeróbne spôsoby. To umožňuje úplné potlačenie zápachu, ktorý môže vznikať v reaktore. Tak v reaktore použivanom na aeróbne spôsoby ako v reaktore používanom na anaeróbne spôsoby,plyny odchádzajúce z procesu sa zachytávajú a odvádzajú. Pri aerôbnych spôsoboch odchádzajúce plyny pozostávajú predovšetkým z oxidu uhličitého a menšieho množstva iných plynov, ktore sa nechávajú odchádzať do vzduchu,prípadne po oddelene uskutočnenej deodorizácii. Pri anaeróbnych spôsoboch odpadové plyny pozostávajú predovšetkým z metánu a oxidu uhličitého s obsahom menšieho množstva iných plynov. Tento bioplyn má vysokú výhrevnosť, a preto sa podľa potreby môže používať na výrobu elektrickej energie.Pokiaľ sa vynález používa na zlepšenie existujúcich čistiacich zariadeni, reaktor bude zvyčajne otvorený, aby sa

MPK / Značky

MPK: C02F 3/30, C02F 3/10

Značky: uskutočnenie, spôsob, tohto, reaktor, čistenia, spôsobu

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/12-279389-sposob-cistenia-vody-a-reaktor-na-uskutocnenie-tohto-sposobu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob čistenia vody a reaktor na uskutočnenie tohto spôsobu</a>

Podobne patenty