Биоинженерное сооружение для очистки сточных вод

 

Полезная модель относится к устройствам для очистки жидкостей от загрязняющих веществ в водной фазе и может быть использована в отраслях промышленности связанных с процессами очистки сточных вод и водных технологических растворов. Предложено биоинженерное сооружение для очистки сточных вод, представляющее собой русловое биоплато с входом и выходом, имеющее трапецеидальное сечение, и с донным грунтом, содержащим осадочную опал-кристобалитовую породу Зикеевского месторождения Калужской области, на котором высажены водные растения. Отличительной особенностью предложенного сооружения является то, что глубина биоплато составляет не менее одного метра, а донный грунт, уложенный на глиняный экран состоит из корнеобитаемого слоя толщиной не менее 0,2 м следующего состава: 2/3 указанной опал-кристобалитовой породы и 1/3 дерново-подзолистой почвы и гравийно-песчаной смеси, толщиной не менее 0,4 м. Технический результат заключается в увеличении ресурса непрерывной работы, а также в снижении трудозатрат на обслуживание. 5 з.п. ф-лы, 1 илл.

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для очистки жидкостей от загрязняющих веществ в водной фазе и может быть использована в отраслях промышленности связанных с процессами очистки сточных вод и водных технологических растворов, например в химической промышленности, производстве минеральных удобрений, пищевой промышленности, целлюлозно-бумажной, производствах красителей, а также в городских коммунальных хозяйствах.

Известно устройство для очистки жидкостей, содержащее блок подачи очищаемой жидкости, буферную емкость, блок отвода очищенной жидкости, блок подачи воздуха, блок отвода газовых выбросов, а так же хотя бы один реактор /RU 2176618, C02F 1/28, 2001/. Отличительной особенностью известного устройства является то, что оно дополнительно содержит блок управления процессом регенерации, содержащий систему обратной связи, включающую измерительные элементы, выполненные в виде датчиков физических, химических, оптических, акустических, магнитных, электрических, электрофизических, электрохимических, электронных свойств газовых, жидких и твердых сред, и элементы управления в виде контроллеров температуры, давления, газовых, жидкостных и паровых потоков.

Недостатком известного устройства является его сложность, а также невысокая техническая надежность, связанная с необходимостью контроля не менее 15 параметров.

Известно биоинженерное сооружение для очистки сточных вод, представляющее собой русловое биоплато с входом и выходом, имеющее трапецеидальное сечение, и с донным грунтом, содержащим осадочную опал-кристобалитовую породу Зикеевского месторождения Калужской области, на котором высажены водные растения /RU 2219138, C02F 3/32, 2003/. Данное техническое решение является наиболее близким к заявляемому и выбрано за прототип.

К недостаткам прототипа необходимо отнести недостаточный ресурс повышенную трудоемкость по его обслуживанию. Данные недостатки обусловлены следующим. Во-первых, состав донного грунта не создает нормальны условий для развития донных растений, что приводит к необходимости их периодической замены. Во-вторых, использование в качестве растения-индикатора быстроразмножающейся ряски подразумевает периодическую очистку поверхности воды от этого растения.

Задачей полезной модели является создание биоинженерного сооружения, лишенного указанных недостатков. Техническим результатом является увеличение ресурса непрерывной работы, а также снижение трудозатрат на обслуживание.

Для решения поставленной задачи, а также для достижения поставленного технического результата предлагается биоинженерное сооружение для очистки сточных вод, представляющее собой русловое биоплато с входом и выходом, имеющее трапецеидальное сечение, и с донным грунтом, содержащим осадочную опал-кристобалитовую породу Зикеевского месторождения Калужской области, на котором высажены водные растения. Отличительной особенностью предлагаемого сооружения является то, что глубина биоплато составляет не менее одного метра, а донный грунт, уложенный на глиняный экран состоит из корнеобитаемого слоя толщиной не менее 0,2 м следующего состава: 2/3 указанной опал-кристобалитовой породы и 1/3 дерново-подзолистой почвы и гравийно-песчаной смеси, толщиной не менее 0,4 м.

Дополнительно предлагается водные растения расположить в следующем порядке от входа к выходу: тростник, рогоз, камыш озерный.

Дополнительно предлагается по откосам биоплато высадить аир болотный.

Дополнительно предлагается сооружение оснастить на входе сорбционным блоком, заполненным указанной опал-кристобалитовой породой.

Также дополнительно предлагается сооружение оснастить на выходе фильтрационным блоком, который может быть заполнен шунгитом.

Выполнение биоинженерного сооружения с указанными признаками позволяет продлить срок его непрерывной работы до 3-5 лет. Таким образом достигается указанный технический результат.

На фиг.1 представлен продольный разрез заявляемого сооружения, на фиг.2 - вид сверху, где 1 - вход в биоплато, 2 - выход из биоплато, 3 - корнеобитаемый слой донного грунта, 4 - гравийно-песчаная смесь, 5 - глиняный экран, 6, 7 - водные растения, 8 - сорбционный блок, 9 - фильтрационный блок.

Устройство работает следующим образом. Сточная вода, выходя из устройства для аэрации (на чертеже не показано), попадает на вход 1 с сорбционным блоком 8, заполненным опал-кристобалитовой породой Зикеевского месторождения Калужской области, где концентрация загрязняющих веществ снижается до приемлемого для донных растений уровня. Глубина биоплато составляет не менее 1 м, а ширина определяется расходом сточных вод, так чтобы скорость движения воды находилась в пределах 0,2-0,3 м/с. При этом, большая скорость отрицательно влияет на развитие высшей водной растительности, меньшая - значительно увеличивает интенсивность зарастания биоинженерного сооружения. Вода последовательно проходит через водные растения 6, 7, такие, как тростник, рогоз и камыш озерный. При этом, длина биоинженерного сооружения, т.е. расстояние от входа до выхода определяется временем пребывания воды в биоплато, которое должно быть в летнее время не менее суток. Сточные воды контактируют с высшей водной растительностью 6, 7, которая выполняет функцию биофильтра на границе раздела суша/вода, задерживая и поглощая взвешенные и растворенные минеральные и органические вещества. Взвеси либо сорбируются на поверхности растений слизью, покрывающей их погруженные в воду части и оседают на дно водоемов, либо подвергаются деструкции микроорганизмами, а продукты разрушения поглощаются и усваиваются растениями. Для дополнительной очистки и укрепления берегов по откосам биоплато высаживается аир болотный (фиг.2). Для обеспечения противофильтрационной защиты подземных вод применен глиняный экран 5.

Для лучшего укоренения растений использован донный грунт, включающий корнеобитаемый слой 3 толщиной не менее 0,2 м следующего состава: 2/3 указанной опал-кристобалитовой породы и 1/3 дерново-подзолистой почвы и гравийно-песчаную смесь 4, толщиной не менее 0,4 м. Такой состав донного грунта является надежной основой для укоренения растений (слабо размывается), дополнительным средством, снижающим уровень загрязнения, а также средством удержания питательных веществ, используемых растениями в процессе жизнедеятельности.

После контактирования с водной растительностью сточная вода попадает на выход из биоплато 2, оснащенный фильтрационным блоком 9, где проходит окончательную очистку. Фильтрационный блок 9 выполнен из нескольких коробок, заполненных щебнем шунгита фракцией 80-100 мм.

1. Биоинженерное сооружение для очистки сточных вод, представляющее собой русловое биоплато с входом и выходом, имеющее трапецеидальное сечение, и с донным грунтом, содержащим осадочную опал-кристобалитовую породу Зикеевского месторождения Калужской области, на котором высажены водные растения, отличающееся тем, что глубина биоплато составляет не менее 1 м, а донный грунт, уложенный на глиняный экран, состоит из корнеобитаемого слоя толщиной не менее 0,2 м следующего состава: 2/3 указанной опал-кристобалитовой породы и 1/3 дерново-подзолистой почвы и гравийно-песчаной смеси толщиной не менее 0,4 м.

2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что водные растения расположены в следующем порядке от входа к выходу: тростник, рогоз, камыш озерный.

3. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что по откосам биоплато высажен аир болотный.

4. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что оно оснащено на входе сорбционным блоком, заполненным указанной опал-кристобалитовой породой.

5. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что оно оснащено на выходе фильтрационным блоком.

6. Сооружение по п.5, отличающееся тем, что фильтрационный блок заполнен шунгитом.



 

Похожие патенты:

Устройство предназначено для мониторинга подземных вод, с целью определения направления движения подземных вод. В результате работы с данным устройством можно составить подробную карту подземных вод.

Полезная модель относится к растениеводству и может быть использована для выращивания рассады различных растений в парниках или теплицах и высадки в открытый грунт
Наверх