CZ279217B6 - Reaction vessel for bio-aeration - Google Patents

Abstract

A reactor for biological sewage purification has an activation space and a funnel shaped separation space for fluidised bed filtration in the tank. A circulation circuit connects the activation space and separation space. The reactor casing (1) contains a separation space (2) bounded by a wall (3) the upper part of which is conical and the lower part cylindrical. The separation space allows sludge separation through fluidised bed filtration. A circumferential activation space (4) is created between the tank casing (1) and the wall (3). A vertical partition (5) forms part of a catch pit (6) for coarse impurities. Raw sewage is admitted at (7). A recirculation set (8) is located in the catch pit (6) and includes an airlift pump with a suction inlet (9) at the bottom of the separation space. The connection between the activation space (4) and separation space (2) is formed by the passage (10) with inlet opening (11). Outlet (12) from the catch pit (6) leads into the activation space (4).

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká reaktoru pro biologické čištění odpadních vod se separací aktivovaného kalu fluidní filtrací, vhodného zejména pro čištění menších a nejmenších individuálních zdrojů splaškového znečištění, jako jsou například rodinné domky, popřípadě jejich kolonie, dále hotely, motely, menší sídliště a podobně .BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a reactor for biological wastewater treatment with activated sludge separation by fluid filtration, particularly suitable for the treatment of smaller and smallest individual sources of sewage pollution, such as family houses or their colonies, hotels, motels, smaller settlements and the like.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Pro účely čištění menších a nejmenších individuálních zdrojů splaškových vod jsou doposud používány různé systémy biologického čištění typu biofiltrů a biodisků. Účinnost čištění těchto čistíren však nedosahuje účinnosti systému biologického čištění aktivovaným kalem. Použití aktivačního čištění i pro malé a nejmenší čistírny odpadních vod však naráží na mnohé technické překážky. Je například známo, že nerovnoměrnost hydraulického zatížení se zvyšuje se zmenšující se kapacitou čistírny. Největší hydraulické přetížení se vyskytuje u malých domovních čistíren pro rodinné domky, kde například vypuštění vany představuje krátkodobé hydraulické přetížení, jehož intenzita převyšuje řádově celodenní průměrné zatížení.So far, various biological treatment systems such as biofilters and bio-discs have been used for the purification of smaller and smallest individual sewage sources. However, the treatment efficiency of these treatment plants does not reach the efficiency of the activated sludge biological treatment system. However, the use of activation treatment for small and smallest sewage treatment plants encounters many technical obstacles. For example, it is known that the unevenness of the hydraulic load increases with decreasing capacity of the treatment plant. The greatest hydraulic overload occurs in small domestic wastewater treatment plants for single-family houses, where, for example, the drainage of the bathtub represents a short-term hydraulic overload, the intensity of which exceeds the order of all-day average load.

Nerovnoměrnost hydraulického i látkového zatížení vyžaduje odpovídající zvětšení zařízení pro aktivační čištění, a tím i jeho cenu. V důsledku toho náklady pro malé aktivační čistírny vzrůstají u dosavadních typů exponenciálně se zmenšujícím se výkonem.The unevenness of the hydraulic and fabric load requires a corresponding increase in the activation cleaning equipment and thus its cost. As a result, the costs for small activation plants are increasing exponentially with decreasing performance in previous types.

Další nevýhodou dosavadních typů malých aktivačních čistíren je i závislost provozních nákladů na velikosti čistírny. Relativně vysoké provozní náklady u malých čistíren jsou důsledkem vyšší specifické spotřeby elektrické energie a nároků na obsluhu, zejména na odvoz přebytečného biologického kalu.Another disadvantage of the existing types of small activation treatment plants is the dependence of the operating costs on the size of the treatment plant. The relatively high operating costs of small sewage treatment plants are the consequence of higher specific electricity consumption and operator demands, particularly for the removal of excess biological sludge.

Tyto nevýhody malých čistíren vedou ke snaze ke sdružování malých zdrojů splaškových vod do větších celků, pokud možno s připojením na společnou kanalizaci, protože náklady na jejich čistění jsou u větších čistíren výrazně nižší.These disadvantages of small sewage treatment plants lead to an effort to pool small sources of sewage into larger units, preferably with connection to a common sewage system, because the costs of their treatment are significantly lower for larger sewage plants.

Použití individuálních malých čistíren je potom vyhrazeno pouze případům, kde budování společné kanalizace není z ekonomických důvodů opodstatněné.The use of individual small sewage treatment plants is then reserved only for cases where the construction of a common sewage system is not justified for economic reasons.

Nové ekonomické podmínky vnáší do čistění malých a nejmenších individuálních zdrojů splaškových vod tzv. Brown-Water-Concept, kdy vyčištěná voda z provozů kuchyní, koupelen a provozu domácích praček je opakovaně používána pro sanitární účely. Podmínkou efektivního použití Brown-Water-Conceptu je mimo vysoce účinného vyčistění odpadní vody i její čistění přímo na místě vzniku tak, aby náklady na její distribuci byly co nejmenší. To vede k potřebě malých a nejmenších domovních čistíren splaškových vod s vysokými nároky na kvalitu vyčištěné vody, čistíren malých rozměrů, snadno transportovatelných, s jednoduchou instalací a s přijatelnými cenovými relacemi. Takové zařízení, které by plně vyhovovalo těmto podmínkám doposud na trhu chybí.New economic conditions bring to the cleaning of small and smallest individual sources of sewage so-called Brown-Water-Concept, where the purified water from the operation of kitchens, bathrooms and operation of household washing machines is reused for sanitary purposes. In addition to high-efficiency wastewater treatment, the Brown-Water-Concept requires effective on-site wastewater treatment to minimize the cost of distribution. This leads to the need for small and smallest domestic sewage treatment plants with high demands on purified water quality, small size treatment plants, easy to transport, easy to install and affordable. Such a device which fully meets these conditions is still missing on the market.

Úkolem vynálezu je vytvořit zařízení, které by účinně čistilo domovní splaškové a odpadní vody, a to i pro malá a velmi malá množství odpadních vod, které by poskytovalo kvalitně vyčištěnou vodu, bylo jednoduché a také cenově přijatelné.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a device which effectively treats domestic sewage and waste water, even for small and very small amounts of waste water, which provides well-purified water, is simple and also affordable.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Nevýhody stavu techniky do značné míry odstraňuje reaktor podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že aktivační prostor mezi stěnou separačního prostoru pro fluidní filtraci a pláštěm nádrže reaktoru je přehrazen přepážkou, přičemž separační prostor komunikuje s aktivačním prostorem jednak převáděcí pasáží se vstupním otvorem a průchodem, umístěnou před přepážkou, jednak přečerpacím agregátem, jehož sací vstup je zaveden ke dnu separačního prostoru a výstup do aktivačního prostoru za přepážku.Disadvantages of the state of the art are largely eliminated by the reactor according to the invention, which consists in that the activation space between the wall of the separation space for fluid filtration and the jacket of the reactor tank is blocked by a septum, the separation space communicating with the activation space both through a passage with an inlet and a passage , located in front of the partition, on the other hand, a pumping unit, the suction inlet of which is introduced to the bottom of the separation space and the outlet into the activation space behind the partition.

Z hlediska jednoduchosti konstrukce je přínosem, že přepážka v aktivačním prostoru je součástí lapače hrubých nečistot, ve kterém je umístěn přečerpávací agregát, přičemž přečerpávacím agregátem je s výhodou mamutové čerpadlo.From the standpoint of simplicity of construction, it is beneficial that the partition in the activation space is part of a coarse dirt trap in which the transfer unit is located, the transfer unit preferably being a mammoth pump.

Pro odběr vyčištěné vody je přínosem, separační prostor pro fluidní filtraci je na trychtýřovité části opatřen válcovou nadstavbou, opatřenou plovákovým odběrným ústrojím vyčištěné vody.For the removal of purified water, the separation space for fluid filtration is provided on the funnel-shaped part with a cylindrical superstructure equipped with a float withdrawal device of the purified water.

Pro obvod flotujícího kalu z oblasti separace je významné, že lapač flotujícího kalu v separačním prostoru pro fluidní filtraci je opatřen zdrojem stlačeného vzduchu.For the flotation sludge perimeter from the separation area, it is significant that the flotation sludge trap in the fluid filtration separation space is provided with a source of compressed air.

Pro obvod přebytečného aktivovaného kalu z reaktoru je do aktivačního prostoru je zaústěno odkalovací potrubí a jeho vstup je situován v jedné třetině až ve dvou třetinách výšky reaktoru nade dnem nádrže.For the perimeter of excess activated sludge from the reactor, the sludge piping is connected to the activation space and its inlet is situated in one third to two thirds of the reactor height above the bottom of the tank.

Výhodou zařízení podle vynálezu jsou jeho malé rozměry a kompaktnost a uzavřenost konstrukce, umožňující velkosériovou výrobu snadno transportovatelných reaktorů. Výhodou je také snadná umístitelnost zařízení přímo v suterénu obytných objektů.The advantage of the device according to the invention is its small size and compactness and closedness of the structure, enabling large-scale production of easily transportable reactors. The advantage is also easy placement of the device directly in the basement of residential buildings.

Investiční i provozní náklady na čistění odpadních vod se přitom blíží při úspoře pitné vody v systému Brown-Water-Concept nákladům na čistění těchto odpadních vod ve velkých centralizovaných čistírnách, čímž odpadají důvody, které dříve vedly ke sdružování menších zdrojů odpadních vod do větších celků s nutností budování nákladných kanalizačních sítí.The investment and operating costs of wastewater treatment are close to the cost of drinking water in the Brown-Water-Concept system for the costs of wastewater treatment in large centralized treatment plants, thus eliminating the reasons that previously led to pooling smaller wastewater sources into larger units. the need to build expensive sewer networks.

Přehled obrázků na výkresechOverview of the drawings

Příklad zařízení podle vynálezu je popsán na základě připojeného výkresu, kde na obr. 1 je schematicky znázorněný svislý osový řez zařízením a na obr. 2 je schematicky znázorněný půdorys zařízení.An example of the device according to the invention is described with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 is a schematic vertical axial section of the device and Fig. 2 is a schematic plan view of the device.

-2CZ 279217 B6-2GB 279217 B6

Příklady provedeni vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

V nádrži s pláštěm 1 výhodně válcového tvaru je uložen koncentricky separační prostor 2 vymezený stěnou 3, jejíž horní část má s výhodou tvar kuželového pláště a spodní část válcového pláště. Plášť £ nádrže může mít také tvar mnohoúhelníka, například čtverce. Stejně tak může mít horní část separačního prostoru 2 v řezu tvar čtverce nebo jiného mnohoúhelníka, vždy je však trychtýřovitá. Návazně na tvar horní části separačního prostoru 2 má odpovídající válcový nebo mnohoúhelníkový tvar i jeho spodní část.In the tank with the jacket 1 of preferably cylindrical shape, there is a concentric separation space 2 defined by the wall 3, the upper part of which preferably has the shape of a conical jacket and the lower part of the cylindrical jacket. The shell 5 of the tank may also have a polygonal shape, for example a square. Likewise, the upper part of the separation space 2 can be in the shape of a square or other polygon, but it is always funnel-shaped. Following the shape of the upper part of the separation space 2, the corresponding cylindrical or polygonal shape also has its lower part.

Separační prostor £ je určen k separaci kalu fluidní filtrací. Mezi pláštěm £ nádrže a stěnou £ separačního prostoru £ je vytvořen obvodový aktivační prostor 4, který je na jednom místě přehrazen přepážkou 5, která je podle přikladu provedení orientována svisle. Přepážka 5 tvoří s výhodou součást lapače 6_ hrubých nečistot, do kterého je zaústěn přívod 7 surové odpadní vody. V lapači 6 je vložen přečerpací agregát 8, tvořený například mamutovým čerpadlem, jehož sací vstup 9 je zaveden ke dnu separačního prostoru £. Propojení aktivačního prostoru £ se separačním prostorem £ tvoří převáděcí pasáž 10 se vstupním otvorem 11. Převáděcí pasáž 10 je umístěna u přepážky 5 a ve směru proudění aktivační směsi před touto přepážkou 5. Obvod 12 z lapače 6. hrubých nečistot je zaústěn do aktivačního prostoru £ ve směru proudění aktivační směsi za přepážkou 5.The separation space 6 is designed to separate the sludge by fluid filtration. A circumferential activation space 4 is formed between the tank shell 4 and the wall 4 of the separation space 4, which is blocked at one point by a partition 5 which, according to an embodiment, is oriented vertically. The partition 5 preferably forms part of a coarse dirt trap 6 into which the raw waste water inlet 7 is connected. A pumping unit 8, for example a mammoth pump, is inserted in the trap 6, the suction inlet 9 of which is led to the bottom of the separation space 6. The interconnection of the activation space 4 with the separation space 4 forms a passageway 10 with an inlet opening 11. The passageway 10 is located at the partition 5 and downstream of the partition 5 in the direction of flow of the activation mixture. downstream of the septum 5.

Před přepážkou 5 na straně převáděcí pasáže 10 je ve stěně £ separačního prostoru £ u jeho dna vytvořen průchod £3, kterým komunikuje separační prostor £ s aktivačním prostorem £. Horní část separačního prostoru je trychtýřovitá a na ni navazuje spodní, válcovitá část. Jejich rozmezí tvoří vstupní pasáž 24. Optimální velikost plochy vstupní pasáže 24 činí nejméně 10 % plochy separace v hladině. V horní, rozšiřující se části separačního prostoru £ je uspořádán lapač 14 flotujícího kalu s vývodem £5 vyflotovaného kalu, který je vyveden do aktivačního prostoru £. Do lapače 14 flotujícího kalu je zaústěn přívod vzduchu z neznázorněného zdroje stlačeného vzduchu, lapač 14 flotujícího kalu je tedy provzdušňovaný. Tento zdroj stlačeného vzduchu slouží i pro pneumatický provzdušňovací systém v reaktoru sestávající především z provzdušňovacích elementů £6, napojených na zmíněný zdroj stlačeného vzduchu rozvodným potrubím 17. Toto rozvodné potrubí 17 je určeno i pro přívod vzduchu do lapače 14 flotujícího kalu a do přečerpacího agregátu 8 ve formě mamutového čerpadla. Provzdušňovací elementy 16 jsou v aktivačním prostoru uspořádány s výhodou s rozdílným odstupem, z čehož plyne, že různé úseky obvodového aktivačního prostoru £ mají různou intenzitu provzdušňování.Before the partition 5 on the side of the transfer passage 10, a passage 3 is formed in the wall 4 of the separation space 4 at the bottom thereof, through which the separation space 4 communicates with the activation space 4. The upper part of the separation space is funnel-shaped and adjoins the lower, cylindrical part. They range from the entrance passage 24. The optimum size of the area of the entrance passage 24 is at least 10% of the surface separation area. In the upper, widening part of the separation space 4 there is provided a floatation sludge trap 14 with an outlet 5 of the floated sludge, which is led to the activation space 6. An inflow of air from a source of compressed air (not shown) enters the flotation sludge trap 14, and thus the flotation sludge trap 14 is aerated. This source of compressed air also serves for the pneumatic aeration system in the reactor, consisting mainly of aeration elements 66 connected to said source of compressed air via a manifold 17. This manifold 17 is also intended to supply air to the float sludge trap 14 and to the pumping unit 8. in the form of a mammoth pump. The aeration elements 16 are preferably arranged at different intervals in the activation space, which implies that different sections of the peripheral activation space 6 have different aeration rates.

Na hladině separačního prostoru £ je umístěno plovákové odběrné ústrojí 18 vyčištěné vody s odvodem £9. Nejnižší poloha plovákového odběrného ústrojí 18 je určena zarážkou 20 a neznázorněný přeliv plovákového odběrného ústrojí 18 je nastaven na určitý maximální odběr nepřevyšující dvojnásobek celodenního průměru hydraulického zatížení reaktoru.At the surface of the separating space 6 is located a float withdrawal device 18 of purified water with a discharge outlet 9. The lowest position of the float take-off device 18 is determined by the stop 20 and the overflow of the float take-off device 18 (not shown) is set to a certain maximum draw not exceeding twice the all-day average hydraulic load on the reactor.

Hladina 21 reaktoru je za průměrného zatížení reaktoru v nejnižší poloze a při krátkodobém hydraulickém přetížení seThe reactor level 21 is in the lowest position under the average load of the reactor and under short-term hydraulic overload

-3CZ 279217 B6 hladina v reaktoru zvýší a může dosáhnout až úrovně nejvyšší hladiny 22. Kolísání hladiny probíhá ve válcové části separačního prostoru 2, stěna £ separačního prostoru 2 je tedy vždy pod hladinou. Do aktivačního prostoru 4 je zavedeno odkalovací potrubí 25 a jeho výstup je s výhodou v horní polovině aktivačního prostoru 4.The level in the reactor will increase and can reach the level of the highest level 22. The level fluctuation takes place in the cylindrical part of the separation space 2, so that the wall 6 of the separation space 2 is always below the surface. A sludge pipe 25 is introduced into the activation space 4 and its outlet is preferably in the upper half of the activation space 4.

Funkce popsaného zařízení k biologickému čistění odpadních vod je tato:The function of the described wastewater treatment plant is as follows:

Surová odpadní voda vtéká přívodem 7 do lapače 6 hrubých nečistot. Proud aktivační směsi a vzduchu v lapači 6 hrubých nečistot z přečerpacího agregátu 8 ve formě mamutového čerpadla urychluje desintegraci papíru ze sanitárního zařízení a odděluje hrubé usaditelné nečistoty v odpadní vodě do spodní části lapače 6. Přepážka 5 přehrazující obvodový aktivační prostor £ je s výhodou využita jako část lapače 6. Aktivační směs z lapače 6 je vyvedena do obvodového aktivačního prostoru £ obvodem 12. V obvodovém aktivačním prostoru 4 proudí aktivační směs, do které je přimíšena surová odpadní voda, postupným tokem. Přimíšením surové vody do aktivační směsi a malá intenzita provzdušňování na počátku postupného toku v aktivačním prostoru 4 v důsledku absence provzdušňovacích elementů nebo jejich velkých odstupů v této části aktivačního prostoru 4 vytvoří nedostatek kyslíku u povrchu částic aktivovaného kalu, což vyvolá denitrifikačni pochody, kdy mikroorganismy biocenózy aktivovaného kalu získávají kyslík pro svoje životní pochody z dusičnanů obsažených v odpadní vodě.Raw waste water flows through the inlet 7 into the coarse dirt trap 6. The flow of activation mixture and air in the coarse dirt trap 6 from the pumping unit 8 in the form of a mammoth pump accelerates the disintegration of paper from the sanitary equipment and separates the coarse settable impurities in the waste water into the lower part of the trap 6. The activation mixture from the trap 6 is led to the peripheral activation space 6 by the circuit 12. In the peripheral activation space 4, the activation mixture to which the raw waste water is admixed flows through a gradual flow. By admixing the raw water into the activation mixture and the low aeration intensity at the beginning of the sequential flow in the activation space 4 due to the absence of aeration elements or their large spacings in this part of the activation space 4 it creates oxygen deficiency at the activated sludge particle surface, causing denitrification processes Activated sludge obtains oxygen for their life processes from nitrates contained in waste water.

Aktivační směs s přimíšenou odpadní vodou je potom v další části obvodového aktivačního prostoru £ průběžně okysličována pneumatickou aerací, která současně zabezpečuje suspendaci aktivovaného kalu v celém aktivačním prostoru 4.The activation mixture with the admixed waste water is then continuously oxygenated in a further part of the peripheral activation space 4 by pneumatic aeration, which simultaneously ensures the suspension of the activated sludge in the whole activation space 4.

Aktivační směs se postupně okysličuje až do dosažení podmínek pro průběh nitrifikačních pochodů, což vyžaduje koncentraci rozpuštěného kyslíku v aktivační směsi nad 2 mg 0₂/l, potom se aktivační směs podrobí fluidní filtraci.The activation mixture is gradually oxidized until the conditions for the nitrification process are reached, which requires a dissolved oxygen concentration in the activation mixture above 2 mg O ₂ / l, then the activation mixture is subjected to fluid filtration.

Aktivační směs vstupuje do separačního prostoru 2 pro fluidní filtraci vstupním otvorem 11 a převáděcí pasáží 10,. Účinnost separace fluidní filtrací závisí mimo jiné na velikosti vstupní pasáže 24, kterou vstupuje aktivační směs dále do horní části separačního prostoru 2. Ve fluidním filtru v separačním prostoru £ dojde fluidní filtrací k oddělení vyčištěné vody od aktivovaného kalu a vyčištěná voda je odváděna plovákovým odběrným ústrojím 18, které je ve své nejnižší poloze fixováno zarážkou 20,. Plovákové odběrové ústrojí 18 umožňuje odběr maximálně dvojnásobku průměrného celodenního přítoku odpadní vody. Při nárazovém, krátkodobém hydraulickém přetížení, což nastane například při vypouštění vany, může stoupnout hladina 21 v reaktoru až na úroveň nejvyšší hladiny 22. Rozdíl mezi minimální hladinou 21 a nejvyšší hladinou 22 představuje retenci pro zachycení krátkodobého, hydraulického přetížení.The activation mixture enters the separation chamber 2 for fluid filtration through the inlet 11 and through the passage 10,. The efficiency of the fluid filtration separation depends inter alia on the size of the passage 24 through which the activating mixture enters the upper part of the separation space 2. In the fluid filter in the separation space 6, the purified water is separated from the activated sludge by fluid filtration and the purified water is discharged 18, which is fixed at its lowest position by a stop 20. The float withdrawal device 18 allows the withdrawal of at most twice the average all-day wastewater inflow. In the event of a brief, short-term hydraulic overload, which occurs, for example, when the sump is drained, the level 21 in the reactor may rise to the level of the highest level 22. The difference between the minimum level 21 and the highest level 22 represents retention to absorb short-term hydraulic overloads.

Při postupném plnění této retence stoupá pomalu hladina 21 v celém reaktoru, aniž by se zvyšoval průtok fluidním filtrem nad hranici maximálního průtoku, například nad dvojnásobek průměrného celodenního průtoku, čímž se zabrání porušeni fluidního filtruAs the retention progresses, the level 21 in the entire reactor slowly rises without increasing the flow through the fluid filter above the maximum flow rate, for example, over twice the average all-day flow, thereby preventing fluid filter breakage.

-4CZ 279217 B6 a úniku aktivovaného kalu do vyčištěné vody. Tato regulace maximálního odběru vyčištěné vody snižuje nároky na velikost separace £ a zajišťuje vysokou účinnost fluidní filtrace i v okamžicích krátkodobého extrémního hydraulického přetížení.-4GB 279217 B6 and activated sludge leakage into purified water. This regulation of the maximum withdrawal of purified water reduces the demands on the amount of separation £ and ensures high efficiency of fluid filtration even at moments of extreme hydraulic overload.

Aktivovaný kal po odběru vyčištěné vody propadá protiproudně vstupní pasáží 24 do válcové spodní části separačního prostoru 2, kam je vyveden sací vstup 9 přečerpacího agregátu 8. Spodní část separačního prostoru 2 komunikuje u svého dna průchodem 13 ve stěně £ umístěné před přepážkou 5.The activated sludge, after the purified water has been drawn, falls countercurrently through the inlet passage 24 into the cylindrical lower part of the separation space 2, where the suction inlet 9 of the pumping unit 8 is led.

Průchod 13 umožňuje v případě přerušení provzdušňování reaktoru prostup aktivovaného kalu ze separačního prostoru 2 do obvodového aktivačního prostoru £, čímž je zamezeno zanášení separačního prostoru 2 kalem. Průchod 13 zabezpečí také vyrovnání hladin v separaci a aktivací při napouštění reaktoru nebo při jeho vypouštění, popřípadě odkalování, což umožňuje beztlakové řešení vestaveb reaktoru.The passage 13 allows, in case of interruption of the reactor aeration, the passage of the activated sludge from the separation space 2 to the peripheral activation space 6, thereby avoiding fouling of the separation space 2. The passageway 13 also provides for equalization of levels in separation and activation when the reactor is being charged or discharged, or drained, which allows a pressure-free solution of the reactor internals.

Flotující kal ve fluidním filtru v separačním prostoru 2 je zachycován v lapači 14. Zachycený vyflotovaný kal je odváděn z lapače 14 vývodem 15 do obvodového aktivačního prostoru £, a to mamutkovým efektem při přivedení stlačeného vzduchu do lapače 14.The flotation sludge in the fluid filter in the separation space 2 is trapped in the trap 14. The trapped flotated sludge is discharged from the trap 14 through the outlet 15 into the peripheral activation space 6 by a mammoth effect when the compressed air is introduced into the trap 14.

Odběr přebytečného aktivovaného kalu se děje periodicky jeho odvozem fekálním vozem. Pro odběr přebytečného aktivovaného kalu slouží odkalovací potrubí 25, které je zaústěno do aktivačního prostoru, a to do horní poloviny výšky reaktoru. Přebytečný kal je odebírán za provozu reaktoru odsáním části aktivační směsi do fekálního vozu.Extraction of excess activated sludge is carried out periodically by its fecal truck. To remove excess activated sludge, a sludge duct 25 is provided which opens into the activation space, up to the upper half of the reactor height. Excess sludge is withdrawn during operation of the reactor by suction of a part of the activation mixture into the fecal wagon.

Přečerpacím agregátem 8. je aktivační směs čerpána do lapače 6 hrubých nečistot, odkud natéká odvodem 12 do obvodového aktivačního prostoru £ za přepážku 5. Tím je vytvořen vnitřní cirkulační okruh, kterým cirkuluje aktivační směs postupným tokem. Do aktivační směsi po odebírání vyčištěné vody ve fluidním filtru je v lapači 6 přimíšena surová odpadní voda, která - jak bylo shora popsáno - způsobí nárazový pokles rozpuštěného kyslíku v aktivační směsi, zejména u povrchu částic aktivovaného kalu, čímž vytvoří podmínky pro dynamickou denitrifikaci. Tvar obvodového aktivačního prostoru £ ve formě úzkého kanálu umožňuje, že pro suspendaci aktivovaného kalu při relativně značné rychlosti proudění aktivační směs stačí na počátku cirkulačního proudění i malá intenzita provzdušňování. Tím se nenarušuje režim denitrifikace v této části aktivačního prostoru £, vyžadující nízký obsah rozpuštěného kyslíku v aktivační směsi.By means of the pumping aggregate 8, the activation mixture is pumped into the coarse dirt trap 6, from where it flows through a drain 12 into the peripheral activation space 8 beyond the partition 5. This creates an internal circulation circuit through which the activation mixture circulates in a progressive flow. Raw effluent is admixed to the activator mixture after removal of the purified water in the fluid filter, which, as described above, causes a sudden drop in dissolved oxygen in the activator mixture, particularly at the surface of the activated sludge particles, creating conditions for dynamic denitrification. The shape of the circumferential activation space 6 in the form of a narrow channel allows for the suspension of the activated sludge at a relatively high flow velocity even with low aeration intensity at the beginning of the circulation flow. This does not interfere with the denitrification regime in this part of the activation space 5, requiring a low dissolved oxygen content in the activation mixture.

Při průběžném intenzivním provzdušňování aktivační směsi s přidanou surovou odpadní vodou v další části postupného toku dochází k odbourávání znečisťujících látek oxidací a k postupnému sycení aktivační směsi kyslíkem až na hodnotu nad 2 mg 0₂/l, čímž jsou vytvořeny podmínky pro nitrifikaci dusíkatých látek.Continuous intensive aeration of the activation mixture with added raw waste water in the next part of the flow stream leads to the degradation of pollutants by oxidation and gradual saturation of the activation mixture with oxygen up to a value above 2 mg 0 ₂ / l, creating conditions for nitrification of nitrogenous substances.

Zvýšený obsah rozpuštěného kyslíku se současně projeví příznivě i na účinnost následné separace aktivovaného kalu fluidní filtrací, protože vyšší obsah kyslíku v aktivační směsi zabrání postdenitrifikačním pochodům při fluidní filtraci.At the same time, the increased dissolved oxygen content has a positive effect on the efficiency of the subsequent separation of the activated sludge by fluid filtration, since the higher oxygen content of the activation mixture will prevent post-denitrification processes during fluid filtration.

-5CZ 279217 B6-5GB 279217 B6

Aktivační směs po proběhnutí oxidačních čisticích procesů je podrobena v separačním prostoru 2 separaci suspenze aktivovaného kalu fluidní filtrací. Cirkulující aktivační směs přináší do zóny cirkulačního okruhu na jeho počátku - se sníženým obsahem rozpuštěného kyslíku - dusičnany, vzniklé v nitrifikační zóně s dostatkem kyslíku. V této zóně se sníženým obsahem kyslíku jsou potom dusičnany redukovány na plynný dusík.The activation mixture after the oxidation purification processes is carried out in separation space 2 is subjected to separation of the activated sludge suspension by fluid filtration. The circulating activation mixture brings nitrates formed in the nitrification zone with sufficient oxygen to the zone of the circulation circuit at its beginning - with a reduced dissolved oxygen content. In this oxygen-reduced zone, nitrates are then reduced to nitrogen gas.

Celková intenzita biologických čisticích procesů závisí na koncentraci aktivovaného kalu v čisticím systému, která je přímo závislá na účinnosti separace. Integrální vřazení fluidní filtrace do cirkulačního oběhu aktivační směsi s využitím plochy aktivace pro separaci zajišťuje vysokou koncentraci aktivovaného kalu, která potom způsobí nízké zatížení kalu nutné pro průběh nitrifikace jako hlavní podmínky pro vysokou účinnost čisticích procesů.The overall intensity of biological treatment processes depends on the concentration of activated sludge in the treatment system, which is directly dependent on the separation efficiency. Integral incorporation of fluid filtration into the circulation of the activation mixture using the activation area for separation provides a high concentration of activated sludge, which then causes the low sludge loading required for nitrification as the main condition for high efficiency of the purification processes.

Popsaným procesem čistění proběhnou během jediného oběhu v cirkulačním okruhu všechny postupy komplexního biologického procesu čistění s odstraněním organických i dusíkatých látek a také s vysokou účinností odstranění fosfátů z odpadní vody. Kvalita vyčištěné vody umožňuje potom její nové použití například v systému Brown-Water-Concept pro sanitární účely a nebo její přímé vypouštění prostřednictvím trativodů do půdy, bez nebezpečí ohrožení kvality podzemních vod.Through the described purification process, all processes of a complex biological purification process with removal of organic and nitrogenous substances as well as with a high efficiency of removal of phosphates from waste water will take place in a single cycle in the circulation circuit. The quality of the purified water then allows its re-use, for example, in the Brown-Water-Concept sanitary system, or its direct discharge through the use of tripods into the soil, without jeopardizing the quality of the groundwater.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zařízení podle vynálezu je vhodné pro malé a nejmenši biologické čistírny odpadních vod, zejména pro čistění lokálních, izolovaných zdrojů splaškových vod. Vysokou kvalitu vyčištěné vody lze s výhodou využít pro systémy Brown-Water-Concept s použitím vyčištěné vody z provozů kuchyní, koupelen a prádelen pro sanitární účely s dosažením vysoké úspory pitné vody.The device according to the invention is suitable for small and smallest biological waste water treatment plants, in particular for the treatment of local, isolated sewage sources. The high quality of purified water can be advantageously utilized for Brown-Water-Concept systems using purified water from kitchens, bathrooms and laundries for sanitary purposes while achieving high drinking water savings.

Claims (6)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Reaktor pro biologické čistění odpadních vod sdružující v nádrži aktivační prostor a vzhůru se rozšiřující trychtýřovitý separační prostor pro fluidní filtraci, vyznačující se tím, že aktivační prostor (4) mezi stěnou (3) separačního prostoru (2) pro fluidní filtraci a pláštěm (1) nádrže reaktoru je přehrazen přepážkou (5), přičemž separační prostor (2) komunikuje s aktivačním prostorem (4) jednak převáděcí pasáží (10) se vstupním otvorem (11) a průchodem (13), umístěnou před přepážkou (5), jednak přečerpacím agregátem (8), jehož sací vstup je zaveden ke dnu separačního prostoru (2) a výstup do aktivačního prostoru (4) za přepážku (5).A biological wastewater treatment reactor comprising an activation space in a tank and an upwardly extending funnel-like fluid filtration space, characterized in that the activation space (4) between the wall (3) of the fluid filtration space (2) and the jacket (1). 1) the reactor tank is blocked by a partition (5), the separation space (2) communicating with the activation space (4) on the one hand through the passageway (10) with the inlet (11) and the passage (13) located in front of the partition (5) a pumping unit (8), the suction inlet of which is introduced to the bottom of the separation space (2) and the outlet to the activation space (4) behind the partition (5). 2. Reaktor podle nároku 1, vyznačující se tím, že přepážka (5) v aktivačním prostoru (4) je součástí lapače (6) hrubých nečistot, ve kterém je umístěn přečerpací agregát (8).Reactor according to claim 1, characterized in that the partition (5) in the activation space (4) is part of a coarse dirt trap (6) in which the transfer unit (8) is located. 3. Reaktor podle nároku 2, vyznačující se tím, že přečerpacím agregátem (8) je mamutové čerpadlo.Reactor according to claim 2, characterized in that the transfer unit (8) is a mammoth pump. 4. Reaktor podle nároku 1, vyznačující se tím, že separační prostor (2) pro fluidní filtraci je na trychtýřovité části opatřen válcovou nadstavbou, opatřenou plovákovým odběrným ústrojím (18) vyčištěné vody.Reactor according to claim 1, characterized in that the separation space (2) for fluid filtration is provided on the funnel-shaped part with a cylindrical superstructure equipped with a float withdrawal device (18) of purified water. 5. Reaktor podle nároku 1, vyznačující se tím, že lapač (14) flotujícího kalu, umístěný v separačním prostoru (2) pro fluidní filtraci, je opatřen zdrojem stlačeného vzduchu (17).A reactor as claimed in claim 1, characterized in that the sludge trap (14) located in the separation space (2) for fluid filtration is provided with a source of compressed air (17). 6. Reaktor podle nároku 1, vyznačující se tím, že do aktivačního prostoru (4) je zaústěno odkalovací potrubí (25) pro odvod přebytečného aktivovaného kalu a jeho vstup je situován v jedné třetině až ve dvou třetinách výsky reaktoru nade dnem nádrže.Reactor according to claim 1, characterized in that a sludge pipe (25) for the discharge of excess activated sludge is connected to the activation space (4) and its inlet is situated in one third to two thirds of the reactor occurrence above the bottom of the tank.