Установка для очистки хозяйственно-бытовых стоков

 

Изобретение относится к устройствам для отделения жидких или твердых веществ из сточных вод и может быть использовано для очистки хозяйственно-бытовых стоков в домах, не имеющих централизованной канализации. Технической задачей изобретения является повышение эффективности очистки хозяйственно-бытовых стоков (до 98%) при высокой компактности установки. Установка содержит корпус в виде секционной емкости с гидрозатворами, вентиляционной трубой, тепловой рубашкой и входным и выходным патрубками, в которой размещены разделенные теплопроводной стенкой метантенк и капельный биофильтр, снабженный пригрузочным устройством в верхней части и фильтрационно-аэрирующей камерой - в нижней, связанной выходным патрубком с водоприемным колодцем. Кроме того, установка снабжена блоком почвенной доочистки, установленным после водоприемного колодца и связанного с ним трубопроводом. Пригрузочное устройство выполнено в виде распределительной решетки с центральным лотком и равномерно размещенных по всей площади воронок в форме усеченных правильных прямоугольных пирамид, обращенных большим основанием вверх, вокруг которых расположена система распределительных желобов, сообщающихся между собой и с центральным лотком, а фильтрационно-аэрирующая камера капельного биофильтра выполнена в виде установленной на проставках решетки с щелевидными, суживающимися кверху отверстиями. 9 ил.

Изобретение относится к области строительства канализационных сооружений, а более конкретно к устройствам для отделения жидких или твердых веществ из сточных вод, и может быть использовано для очистки хозяйственно-бытовых стоков в домах, не имеющих централизованной канализации.

Известны канализационные сооружения, представляющие собой герметичную трехкамерную конструкцию из монолитного или сборного железобетона с гидрозатворами, входным и выходным патрубками и вентиляционным устройством (см., например, книгу И. Грулера "Очистные сооружения малой канализации", Москва, Стройиздат, 1980, с. 42-44, рис. 17) [1].

Вышеуказанное техническое решение [1] обладает малой производительностью, кроме того, в нем осуществляется лишь механическая очистка стоков и отсутствует биологическая, что приводит к необходимости предусматривать дальнейшую защиту от выброса газов, имеющих неприятный запах. Данное сооружение требует регулярной чистки и удаления осадка не реже одного-двух раз в год и обладает максимальным эффектом очистки по взвешенным веществам 70-75%.

Известна также установка для очистки хозяйственно-бытовых стоков, содержащая корпус в виде секционной емкости с гидрозатворами, вентиляционной трубой, тепловой рубашкой и входным и выходным патрубками, в которой размещены разделенные теплопроводной стенкой метантенк и капельный биофильтр, снабженный пригрузочным устройством в верхней части, фильтрационно-аэрирующей камерой в нижней, связанной выходным патрубком с водоприемным колодцем (см., например, описание полезной модели N 5414 по кл. E 03 F 5/14 за 1996 г.) [2].

Вышеназванная установка [2] обладает наибольшим числом общих существенных признаков с заявленным изобретением и наиболее близка к нему по технической сущности, в связи с чем принята в качестве ближайшего аналога.

Установка [2] позволяет достичь 90 % улавливания загрязнений по взвесям и БПК (биохимической потребности в кислороде).

Однако данная эффективность еще не идеальна и требует увеличения.

Задачей изобретения является повышение эффективности очистки хозяйственно-бытовых стоков, что позволяет добиться технического результата от ее использования, заключающегося в доведении эффективности очистки до 98% при высокой компактности установки.

Данный технический результат достигается за счет того, что установка для очистки хозяйственно-бытовых стоков, содержащая корпус в виде секционной емкости с гидрозатворами, вентиляционной трубой, тепловой рубашкой и входным и выходным патрубками, в которой размещены разделенные теплопроводной стенкой метантенк и капельный биофильтр, снабженный пригрузочным устройством в верхней части и фильтрационно-аэрирующей камерой в нижней, связанной выходным патрубком с водоприемным колодцем, согласно предложению снабжена блоком почвенной доочистки, установленным после водоприемного колодца и связанным с ним трубопроводом, причем пригрузочное устройство выполнено в виде распределительной решетки с центральным лотком и равномерно размещенных по всей площади воронок в форме усеченных правильных прямоугольных пирамид, обращенных большим основанием вверх, вокруг которых расположена система распределительных желобов, сообщающихся между собой и с центральным лотком, при этом фильтрационно-аэрирующая камера капельного биофильтра выполнена в виде установленной на проставках решетки с щелевидными, суживающимися кверху отверстиями.

В области канализационных сооружений известно объединение в одну систему очистных установок, называемых "Септиками", с устройствами почвенной доочистки в виде фильтрующей траншеи или полей аэрации (см. книгу И. Грулева "Очистные сооружения малой канализации", Москва, Стройиздат, 1980 с. 37-41) [3].

Однако с помощью решения [3] добиться технического результата, реализуемого в заявленном изобретении, практически невозможно, так как это потребует отведения очень больших площадей под почвенную доочистку, что вызвано низкой эффективностью очистки установок "Септик".

Предлагаемая конструкция верхней распределительной решетки и нижней решетки в фильтрационно-аэрирующей камере обеспечивает наилучшие условия для кислородного обмена и равномерного использования всего полезного объема капельного биофильтра, что положительно влияет на повышение эффективности очистки хозяйственно-бытовых стоков.

Заявителем не выявлено техническое решение, где бы метантенк и капельный биофильтр, расположенные в общем корпусе, были связаны через водоприемный колодец с блоком почвенной доочистки, в то время как пригрузочное устройство было выполнено в виде распределительной решетки с окнами-воронками особой формы. Это позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критериям "новизна" и "изобретательский уровень", так как только при использовании всей совокупности признаков, указанных в формуле, может быть достигнут вышеуказанный технический результат - создание компактной высокоэффективной установки по очистке стоков.

Предложенное изобретение иллюстрируется чертежами, где: на фиг. 1 показана общая схема установки; на фиг. 2 - поперечный разрез очистного блока с метантенком и капельным биофильтром; на фиг. 3 показана конструкция пригрузочного устройства в виде распределительной решетки - вид сверху; на фиг. 4 - то же, вид снизу; на фиг. 5 - сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 4; на фиг. 7 - показана конструкция решетки в фильтрационно-аэрирующей камере; на фиг. 8 - сечение В-В на фиг. 7; на фиг. 9 - сечение Г-Г на фиг. 7.

Установка для очистки хозяйственно-бытовых стоков содержит основной очистной блок 1, соединенный трубопроводом 2 с домом, водоприемный колодец 3 и блок почвенной доочистки 4, связанные с основным очистным блоком 1 и между собой соответствующими трубопроводами 5 и 6.

Основной очистной блок 1 состоит из размещенных в корпусе 7, разделенных теплопроводной стенкой 8 с гидрозатвором 9, капельного биофильтра 10 и метантенка 11, разделенного на две секции вертикальной, не доходящей до потолка, перегородкой 12, в средней части которой выполнены отверстия 13.

На входе в метантенк 11 установлен входной патрубок 14, связанный с трубопроводом 2, а на выходе из капельного биофильтра - выходной патрубок 15, соединенный трубопроводом 5 с водоприемным колодцем 3. Капельный биофильтр 10 в верхней части снабжен вентиляционной трубой 16 и пригрузочным устройством 17, выполненным в виде распределительной решетки 18, в центре которой расположен профильный лоток 19, связанный системой желобов 20 со сквозными воронками 21, имеющими форму усеченных, правильных прямоугольных пирамид, обращенных большим основанием вверх.

В нижней части капельного биофильтра 10 расположена фильтрационно-аэрирующая камера 22, в которой на проставках 23 установлена решетка 24 с щелевидными суживающимися кверху отверстиями 25. Блок почвенной доочистки 4 может быть выполнен, например, в виде фильтрующей траншеи 26 с перфорированной трубой 27, который связан трубопроводом 6 с водоприемным колодцем 3.

Основной очистной блок 1 снабжен теплоизоляционной рубашкой 28, выполненной, например, из пенопласта.

Работает установка следующим образом.

Сточная вода порциями, самотеком поступает по трубопроводу 2 через входной патрубок 14 в первую камеру метантэка 11, где все твердые оседающие фракции скапливаются на дне в виде осадка. В этой секции происходит также сбраживание и химико-биологическое разложение загрязнений, содержащихся в стоках. Загрязнения, которые легче воды, например жир, мыло и т.п., всплывают и отсекаются вертикальной перегородкой 12 от второй секции метантенка 11, постепенно минерализуются и выпадают в осадок. Все это происходит при недостатке кислорода в метаново-углекислой среде, что не приводит к загневанию стоков и выделению неприятного запаха.

После выпадения осадка осветленные стоки через отверстия 13 поступают во вторую секцию метантенка 11, где вышеописанные процессы продолжаются, и при последующем поступлении новых порций стоков изливаются через гидрозатвор 9 в капельный биофильтр 10 с биопленкой на керамзитовой загрузке. Попадая через гидрозатвор 9 на центральный лоток 19 по желобам 20, стоки равномерно распределяются по пригрузочному устройству 17 и через воронки 21 попадают в рабочую зону капельного фильтра 10, где протекает процесс их биологической очистки. Высокой эффективности этого процесса способствует поступающий через фильтрационно-аэрирующую камеру 22 воздух, проходящий между проставками 23 и щелевидные отверстия 25, за счет естественной вентиляции, через трубу 16. Затем очищенные на 92% стоки по трубопроводу 5 поступают в водоприемный колодец 3, а из него по трубопроводу 6 в блок почвенной доочистки 4, представляющий собой компактную фильтрующую траншею 26 с перфорированной трубой 27, где степень очистки хозяйственно-бытовых стоков доводится до 98%.

Использование предложенного изобретения позволяет добиться высокой степени очистки хозяйственно-бытовых стоков без сооружения громоздких и занимающих большую площадь канализационных систем.

Формула изобретения

Установка для очистки хозяйственно-бытовых стоков, содержащая корпус в виде секционной емкости с гидрозатворами, вентиляционной трубой, тепловой рубашкой и входным и выходным патрубками, в которой размещены разделенные теплопроводной стенкой метантенк и капельный биофильтр, снабженный пригрузочным устройством в верхней части и фильтрационно-аэрирующей камерой - в нижней, связанной выходным патрубком с водоприемным колодцем, отличающаяся тем, что она снабжена блоком почвенной доочистки, установленным после водоприемного колодца и связанным с ним трубопроводом, причем пригрузочное устройство выполнено в виде распределительной решетки с центральным лотком и равномерно размещенных по всей площади воронок в форме усеченных правильных прямоугольных пирамид, обращенных большим основанием вверх, вокруг которых расположена система распределительных желобов, сообщающихся между собой и с центральным лотком, при этом фильтрационно-аэрирующая камера капельного биофильтра выполнена в виде установленной на проставках решетки с щелевидными, суживающимися кверху отверстиями.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 27.11.2004        БИ: 33/2004

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.09.2007

Извещение опубликовано: 27.09.2007        БИ: 27/2007

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.09.2010

Извещение опубликовано: 10.09.2010        БИ: 25/2010

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 27.05.2011

Дата публикации: 20.03.2012

---