Автономная установка очистки бытовых сточных вод "ау обсв-1"
Полезная модель относится к установкам биологической очистки бытовых сточных вод, а именно к системам очистки стоков отдельно стоящих зданий, например, приусадебных домов, коттеджей и т.п. Закрытую емкость связана впускной трубой с внутренней сантехнической системой здания и сливной трубой - с коллекторным колодцем для сбора очищенной воды. На входе в систему фильтров установлен сепаратор для отделения взвешенных частиц и биологический реактор для их переработки. Фильтр выполнен в виде, по меньшей мере, одного фильтрующего блока, установленного в центральной части упомянутой закрытой емкости с образованием с обеих сторон по всей ее высоте двух полостей. Фильтрующий блок состоит из, по меньшей мере, трех разделенных сетчатым материалом насыпных фильтрующих слоев, крупность материала в которых увеличивается от первого по ходу очистки слоя к последующему, и расположенных в один ряд под нижним фильтрующим слоем перфорированных труб, соединяющих упомянутые полости в емкости и образующих воздуховодные каналы. Воздуховод для подвода аэрирующего воздуха и отвода выделяющихся газов включает две трубы, соединенные с упомянутыми полостями. Установка обеспечивает получение степени очистки сточных вод, достаточной для использования очищенной воды для технических нужд, в т.ч для полива, мойки, а также для декоративных водоемов, при высокой технологичности и легкости ее изготовления и монтажа.
Описание полезной модели.
Полезная модель относится к установкам биологической очистки бытовых сточных вод, а именно к системам очистки стоков отдельно стоящих зданий, например, приусадебных домов, коттеджей и т.п. Установка может быть использована для подготовки сточных вод к повторному использованию для различных нужд: полива растений, моек и других потребностей отдельно расположенного жилья.
Известны установки биологической очистки бытовых сточных вод, основанные на использовании активного ила во взвешенном состоянии - см., например, RU 52847 U1, 27.04.2006 /1/, RU 57272 U1, 10.10.2006 /2/. Предварительно очищенная сточная вода равномерно закачивается эрлифтом в аэротенк, где происходит разрушение органических соединений путем окисления активным илом. Далее смесь чистой воды и активного ила при помощи эрлифта рециркуляции направляется во вторичный отстойник, где происходит отделение ила от чистой воды под действием гравитации. Отделенный ил возвращается в аэрируемое пространство аэротенка.
Однако такие установки технически сложны, требуют создания дисперсной аэрационной смеси, подвержены забиванию аэратора отходами во время перерывов в работе, и, кроме того, они связаны с затратами электроэнергии.
Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемой полезной модели можно считать установку для очистки бытовых стоков «Осина», известную из RU 42519 U1, 10.12.2004 /3/, содержащую аэротенк и закрытый железобетонный резервуар с впускной и сливной трубой, разделенный перегородками на отсеки, представляющие собой последовательно размещенные приемную камеру, камеру осветления воды, камеру биофильтра с фильтрационной загрузкой, например, керамзитом, соединенную с атмосферой воздуховодом. Сливная труба может быть соединена с водоприемным колодцем. Установка обеспечивает непрерывную автономную работу без использования дополнительных источников энергии, без принудительного перемешивания сточных вод.
Недостатком наиболее близкого аналога является недостаточно высокая степень очистки сточных вод, а также громоздкость, приводящая к необходимости перемещения ее при монтаже с помощью подъемного крана.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание автономной экологичной установки очистки сточных бытовых вод, простой в изготовлении и монтаже, функционирующей без использования химических реагентов, независимую от подвода электрической, тепловой, механической энергии.
Технический результат, обеспеченный решением указанной задачи заключается в получении степени очистки сточных вод, достаточной для использования очищенной воды для технических нужд, в т.ч для полива, мойки, а также для декоративных водоемов, при высокой технологичности и легкости изготовления и монтажа установки.
Приведенный технический результат достигается за счет того, что автономная установка очистки бытовых сточных вод, содержащая закрытую емкость, связанную впускной трубой с внутренней сантехнической системой здания и сливной трубой - с коллекторным колодцем для сбора очищенной воды, включающая фильтр и воздуховод для подвода аэрирующего воздуха и отвода выделяющихся газов, дополнительно снабжена установленным на входе в систему фильтров сепаратором для отделения взвешенных частиц и биологическим реактором для их переработки, при этом фильтр выполнен в виде, по меньшей мере, одного фильтрующего блока, установленного в центральной части упомянутой закрытой емкости с образованием с обеих сторон по всей ее высоте двух полостей, воздуховод для подвода аэрирующего воздуха и отвода выделяющихся газов включает две трубы, соединенные с упомянутыми полостями, фильтрующий блок состоит из, по меньшей мере, трех разделенных сетчатым материалом насыпных фильтрующих слоев, крупность материала в которых увеличивается от первого по ходу очистки слоя к последующему, и расположенных в один ряд под нижним фильтрующим слоем перфорированных труб, соединяющих упомянутые полости в емкости и образующих воздуховодные каналы.
В частном случае выполнения установки в качестве первого по ходу очистки насыпного фильтрующего слоя блок фильтра содержит песок, в частности кремниевый, в качестве среднего слоя - минеральный кусковой материал, фракцией 15-40 мм, в частности, щебень, а в качестве нижнего слоя минеральный кусковой материал, фракцией 50-150 мм.
Для удобства монтажа установки каждый блок фильтра может быть заключен в отдельную сменную кассету. В качестве сетчатого материала, разделяющего насыпные фильтрующие слои, может быть использована геоткань.
Дополнительно установка может быть оснащена жироулавливателем, установленным между внутренней сантехнической системой здания и закрытой емкостью.
Сепаратор для отделения недиспергированных биологических отходов и взвешенных частиц может быть выполнен в виде сетки, установленной поверх песчаного слоя с уклоном в сторону, противоположную впускной трубе.
Для обеспечения повышенной степени очистки воды, установка может быть снабжена дополнительным коллекторным колодцем, соединенным последовательно с первым коллекторным колодце, а также фильтром донной фильтрации, выполненным в виде емкости, заполненной в ее средней по высоте части песком, а в нижней и верхней частях - дренирующим материалом с большей крупностью, в частности с фракцией 100-300 мм, при этом упомянутая емкость соединена с коллекторным колодцем перфорированной трубой, расположенной в ее нижней части, а с дополнительным коллекторным колодцем - перфорированной трубой, расположенной в ее верхней части.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 приведена схема размещения элементов автономной установки очистки бытовых сточных вод от коллекторного выпуска до отвода очищенной воды в плане и в ее продольном сечении по А-А.
Автономная установка очистки бытовых сточных вод, согласно первому из предлагаемых вариантов, включает закрытую емкость 1, соединенную впускной трубой 2 с внутренней сантехнической системой здания, а сливной трубой 3-е первым по ходу сточных вод коллекторным колодцем 4. В емкости 1 размещены (в частности) четыре фильтрующих блока 5, каждый из которых содержит фильтр 6 из трех разделенных геотканью насыпных слоев с увеличивающейся (по ходу очистки вод) крупностью фракций составляющих их материалов и расположенные в один ряд под насыпными слоями фильтра перфорированные трубы 7. Блоки 5 размещены в центральной части емкости 1 с образованием по всей ее высоте с обеих сторон полостей 8 и 9, которые соединены двумя трубами 10 и 11 с атмосферой, образуя воздуховод для подвода аэрирующего воздуха и отвода выделяющихся при переработке газов. Концы перфорированных труб 7 выходят в полости 8 и 9, при этом трубы 7 образуют воздуховодные каналы для циркуляции воздуха. На входе в систему фильтров установлен сепаратор 12 в виде съемной сетки для отделения не жидких остатков органического происхождения. Сепаратор 12 установлен под уклоном в противоположную от трубы 2 сторону с возможностью поступления собранных на нем фракций на рабочую поверхность биореактора 20, расположенного непосредственно над поверхностью первого песчаного слоя, создающего подходящие условия как для аккумуляции недиспергированных биологических отходов (не жидких остатков органического происхождения), так и для процесса их биологической переработки до конечной фазы гумуса, осуществляемой с использованием естественных биологических агентов биогеоценоза местности.
Фильтр донной фильтрации 13 размещен между первым коллекторным колодцем 4 и дополнительным (вторым) коллекторным колодцем 14. Фильтр 13 представляет собой емкость 15, заполненную в ее средней по высоте зоне песком 16, а в нижней и верхней зонах - дренирующим материалом 17 с большей крупностью (100-300 мм), изолированным сетчатым материалом (геотканью). Емкость 15 соединена с коллекторным колодцем 4 нижней перфорированной трубой 18, а с дополнительным коллекторным колодцем 14 - верхней перфорированной трубой 19. Дополнительных коллекторных колодцев может быть несколько.
Бытовые сточные воды из внутренней сантехнической системы здания могут поступать по трубе 2 либо напрямую на сепаратор 12, либо предварительно собираться в жироулавливателе 21, выполненном в виде закрытой емкости, где более легкие частицы собираются на поверхности и могут быть удалены механическим путем.
Все емкости установки оборудованы люками для удобства ее обслуживания.
Очистка сточных вод в установке осуществляется следующим образом.
Из внутренней сантехнической системы здания (источника загрязнения) через жироулавливатель 21 (или без его использования) сточные воды, содержащие органические и фекальные отходы, по впускной трубе 2 поступают в закрытую емкость 1 на сепаратор 12, выполненный в виде сетки, установленной с уклоном. Собирающиеся на нем недиспергированные органические вещества и взвешенные частицы поступают в зону биологического реактора 20 для их аккумулирования и переработки. Воды, прошедшие через сепаратор поступают на фильтр, содержащий фильтрующие блоки 5, которые в непрерывном режиме выполняют функцию очистки протекающей за счет гравитации очищаемой жидкости. При этом первый слой (песок) является адсорбирующим-фильтрующим, второй адсорбирующий - диспергирующий - аэрирующий слой (щебень), имеет более крупную фракцию (15-40 мм), а третий абсорбирующий - адгезирующий - аэрирующий слой имеет еще большую крупность составляющего его материала (50-150 мм). Заключительный слой каждого фильтрующего блока состоит из перфорированных труб, которые выполняют роль капельно - абсорбирующего-адгезирующего-аэрирующего слоя. Трубы 10 и 11, соединяющие систему фильтров с атмосферой, и перфорированные трубы 7 обеспечивают постоянную циркуляцию воздуха внутри емкости 1, способствующего прохождению окислительных реакций в очищаемых водах. Загрязненные воды, проходя через приведенную систему фильтров, участвуют в ряде физико-химических и физико-механических процессов, протекающих в фильтрах таких как: абсорбция, адсорбция, адгезия, фильтрация, каплеобразование, испарение, конденсация, окисление, диссоциация и др., протекающие в фильтрующих сменных кассетах. За счет того, что очищаемые воды проходят в виде тонкого слоя через увеличивающиеся по крупности фракции насыпных слоев и перфорированные трубы, в них наиболее полно происходят реакции окисления, обеспечивающие биологическую очистку.
Прошедшая фильтрацию вода поступает через сливную трубу 3 в коллекторный колодец 4, где она депозируется. При достижения заданного уровня вода либо эвакуируется самотеком или принудительным образом для применения в технических целях, либо поступает самотеком для дополнительной очистки в фильтр донной фильтрации с последующим использованием в технических целях.
Для получения более высокой степени очистки воду из коллекторного колодца 4 передают по трубе 18 на доочистку в фильтр донной фильтрации 13, в котором, проходя через дренирующий материал разной крупности, вода постепенно поднимается снизу вверх и поступает через верхнюю перфорированную трубу 19 в последующий коллекторный колодец 14. Накопленную в коллекторном колодце 14 очищенную воду отводят для ее последующего использования или в следующий(ие) дополнительные коллекторные колодцы для лучшей очистки.
1. Автономная установка очистки бытовых сточных вод, содержащая закрытую емкость, связанную с внутренней сантехнической системой здания посредством впускной трубы, а посредством сливной трубы - с коллекторным колодцем для сбора очищенной воды, размещенный в емкости фильтр и воздуховод для подвода аэрирующего воздуха и отвода выделяющихся газов, отличающаяся тем, что она снабжена установленным на входе перед фильтром сепаратором для отделения от сточных вод недиспергированных биологических отходов и взвешенных частиц с биологическим реактором для их переработки, при этом фильтр выполнен в виде, по меньшей мере, одного фильтрующего блока, установленного в центральной части упомянутой закрытой емкости с образованием с обеих сторон по всей ее высоте двух полостей, воздуховод для подвода аэрирующего воздуха и отвода выделяющихся газов включает две трубы, соединенные с упомянутыми полостями, при этом фильтрующий блок состоит из, по меньшей мере, трех разделенных сетчатым материалом насыпных фильтрующих слоев, крупность материала в которых увеличивается от первого по ходу очистки слоя к последующему, и расположенных в один ряд под нижним фильтрующим слоем перфорированных труб, соединяющих упомянутые полости в емкости и образующих воздухопроводные каналы.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве первого по ходу очистки насыпного фильтрующего слоя блок фильтра содержит песок, в частности кремниевый, в качестве среднего слоя - минеральный кусковой материал фракцией 15-40 мм, в частности щебень, а в качестве нижнего слоя - минеральный кусковой материал фракцией 50-150 мм.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве сетчатого материала, разделяющего насыпные фильтрующие слои, использована геоткань.
4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно оснащена жироулавливателем, установленным между внутренней сантехнической системой здания и закрытой емкостью.
5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что сепаратор для отделения недиспергированных биологических отходов и взвешенных частиц выполнен в виде сетки, установленной поверх песчаного слоя с уклоном в сторону, противоположную впускной трубе.
6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каждый блок фильтра заключен в отдельную сменную кассету.
7. Установка по п.4, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным коллекторным колодцем, соединенным последовательно с первым коллекторным колодцем.
8. Установка по п.5, отличающаяся тем, что она снабжена фильтром донной фильтрации, выполненным в виде емкости, заполненной в ее средней по высоте зоне песком, а в нижней и верхней зонах - дренирующим материалом с большей крупностью, в частности с фракцией 100-300 мм, при этом упомянутая емкость соединена с коллекторным колодцем перфорированной трубой, расположенной в ее нижней части, а с дополнительным коллекторным колодцем - перфорированной трубой, расположенной в ее верхней части.
