Устройство для активизации биологических процессов при очистке сточных вод

Разработанное устройство может быть использовано для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод небольших и средних объемов. Наиболее приемлемое использование на дачах, садовых участках, в фермерских хозяйствах, кафе, столовых, небольших домов отдыха и т.п. Предлагаемое устройство можно использовать в многофункциональных системах, например для очистки воды в рыбоводческих хозяйствах с одновременным обогащением воды кислородом воздуха. Предлагаемое устройство поддерживает значение объемной концентрации растворенного кислорода на заданном уровне, создавая оптимальные условия для жизнедеятельности микроорганизмов. В данном устройстве заданное значение объемной концентрации растворенного кислорода обеспечивается изменением режимов работы по аэрированию воды и перерывов между ними. При этом происходит сокращение потребляемой электроэнергии и более рациональное ее использование. Данное устройство компактно в собранном виде (легко помещается в коробке с размерами 48×48×23 см), имеет небольшой вес (не более 15 кг), легко перевозится в общественном транспорте, легко монтируется на месте и не требует специальных знаний при включении и наладке. Предмет патентования состоит из основного и одного зависимого пункта, в описании есть ссылки на фигуру 1, где представлены принципиальные схемы устройства.

Устройство относится к техническим средствам по очистке сточных вод, и, в частности, биологической очистке небольших и средних объемов хозяйственно-бытовых сточных вод аэробными бактериями.

Известна полезная модель (патент РФ 69060 кл. C02F 3/02 08.02.2007). Установка для биологической очистки сточных вод содержащая корпус, погружной насос, аэратор, компрессор для подачи воздуха и восемь пористых пластин расположенных параллельно и с зазором. На этих пластинах закрепляются микроорганизмы. Воздух из аэратора в виде пузырьков проходит мимо пластин, снабжая микроорганизмы кислородом воздуха. В данном устройстве в качестве источника кислорода используется компрессор - довольно дорогое и малоэффективное устройство для данных целей. Как показывают эксперименты эффективность растворения воздуха в воде при компрессорной подаче составляет 6-10%, в то время как при подаче воздуха с помощью эжектора эффективность растворения воздуха в воде достигает 90%. В процессе работы устройства, воздух проходит мимо пластин и эффективность извлечения кислорода микроорганизмами при этом не высока не более 20%.

Известно устройство для биологической очистки сточных вод (патент РФ 2275336 кл. C02F 3/02 27.12.2004). В этом устройстве внутри жесткого цилиндрического корпуса из специального водопроницаемого синтетического материала размещен насос. Насос засасывает воду из емкости, в которой расположено устройство для биологической очистки, прокачивает воду через эжектор, в который подсасывается атмосферный воздух. В рабочей камере эжектора воздух перемешивается с водой и эта водовоздушная смесь выбрасывается через распределитель потока за пределы корпуса.

Вода совершает постоянный кругооборот с помощью насоса. Проходя через синтетический материал, вода насыщенная кислородом воздуха в эжекторе, постоянно поставляет микроорганизмам, разместившимся на синтетическом материале корпуса «пищу» в виде органических веществ находящихся в сточной воде и кислород, постоянно вносимый в воду в эжекторе. Таким образом устройство активизирует биологические процессы, происходящие в сточной воде, в результате которых сложные органические вещества разлагаются на простые и окисляются до СО₂ и Н ₂О. При этом масса «сухого вещества» в воде уменьшается в десятки раз, а вода становится чистой и прозрачной, исчезает запах.

Данное устройство более экономно в энергетическом плане. Недостатком данного устройства является то, что он обладает довольно большими габаритами 2000×500×500 мм. В то же время место для размещения микроорганизмов ограничено и при возможном увеличении нагрузки, изменить его, не меняя конструкции, нельзя. Такая конструкция вызывает затруднения при транспортировке и хранении - устройство в не рабочем положении занимает достаточно большой объем.

Предлагаемое устройство для активизации биологических процессов при очистке сточных вод, включающее: корпус, выполненный из мягкой синтетической ткани, служащей носителем для размещения микроорганизмов, насос, эжектор, распределитель потока, генератор импульсов, трубопровод, трубку для подсоса воздуха, отличающееся тем, что корпус выполнен из мягкой ткани, позволяющей изменять площадь носителя для микроорганизмов и размещать все устройство в небольшой коробке с размерами 48×48×23 см., при этом вес устройства не превышает 15 кг.

Суть изобретения заключается в том, что корпус устройства 1 выполняется из мягкой синтетической ткани, специально разработанной для биофильтров. Так как ткань не имеет жестких ограничений по своим размерам, на каркас можно закрепить ткань со складками, оборками и т.д., при этом увеличивается объем, в котором могут разместиться

микроорганизмы и, следовательно, увеличивается производительность устройства. Внутри корпуса размещается насос типа «Малыш» 3. Насос прокачивает воду через эжектор 2 по шлангу 5. Шланг имеет достаточную длину, обеспечивающую подъем насоса без подъема эжектора. Это необходимо при проведении ремонтных работ с насосом или при его замене. Воздух подсасывается в эжектор по трубке 4. Водовоздушная смесь выбрасывается в емкость, в которой происходит очистка сточной воды. Насос забирает обогащенную кислородом воду внутрь корпуса, заставляет ее проходить через ткань корпуса. На этой ткани поселяются микроорганизмы, получающие органические вещества и кислород, растворенные в воде. Насос за шнур 10 подвешивается к горловине емкости. С помощью электрического шнура 6 через герметичный разъем 7 насос подключается к генератору импульсов 8. Подключение может осуществляться непосредственно к генератору импульсов при достаточной длине провода, идущего от насоса.

Генератор импульсов задает режим работы насоса в зависимости от нагрузки на очистные, температуры воды и воздуха, объема емкости и др. параметров: работа - перерыв - работа и т.д. Вся эта система вилкой 9 подключается к бытовой электросети.

Вторым важным моментом является то, что устройство можно сложить в небольшую коробку, которую легко перевозить в общественном транспорте и хранить на складе или разместить на полках магазина (размеры коробки 48×48×23 см, вес не более 15 кг). Важным моментом является то, что устройство легко смонтировать на месте. Для этого оно просто вынимается из коробки, подвешивается к горловине канализационного колодца или другой емкости, где будет происходить очистка воды, насос через генератор импульсов подключается к бытовой электросети, напряжением 220 В и установка готова к работе.

При работе установки происходит уменьшение загрязнений поступающих со сточными водами в 10 и более раз. Так при очистке

сточных вод от коттеджа, в котором постоянно проживает семья из 3 человек, была размещена установка данного типа. Количество сточных вод составляло в среднем 400-500 л/сутки с содержанием БПК₅ от 200 до 500 мг/л. После обработки в воде содержание БПК₅ снизилось до 10-15 мг/л, (степень очистки 90-95%) при этом исчезли неприятные запахи, а вода стала прозрачной. Использование генератор импульсов, приводит к снижению расхода электроэнергии, при этом продлевается срок службы насоса. При использовании в качестве рабочего органа насоса «Малыш» расход электроэнергии снизился с 5 кВт*час в сутки до 1 кВт*час в сутки, а срок работы насоса с 8 месяцев до 2-х лет.

На фиг.1 показана конструкция Устройства для активизации биологических процессов при очистке сточных вод.

1 - корпус из мягкой синтетической ткани - носитель для размещения микроорганизмов;

2 - эжектор - устройство для получения водовоздушной смеси;

3 - насос - служит для прокачивания воды через эжектор и корпус;

4 - воздушная трубка - служит для подачи воздуха в эжектор;

5 - шланг - по нему поступает вода от насоса к эжектору;

6 - электрический кабель от насоса;

7 - герметичный разъем - необходим при удлинении электрического кабеля;

8 - генератор импульсов - служит для управления работой насоса, с его помощью можно менять режимы, как работы насоса, так и перерывы;

9 - вилка для подключения системы к электрической цепи;

10 - шнур, на который подвешивается насос и корпус.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Сточные воды, подлежащие очистке, собираются в емкость по системе стоков. Устройство помещается в емкость, в котором будет происходить очистка сточной воды и вывешивается на шнуре. Шнур крепится к горловине

емкости. На поверхность выводится трубка для воздуха, которая также крепится возле горловины емкости. Электрический кабель от насоса выводится из емкости и прокладывается до генератора импульсов и крепится к его выводным клеммам. Генератор импульсов крепится на стене или в другом месте, как обычно крепятся щитки электроприборов и к нему подводится электропитание. На генераторе импульсов задается режим работы и устройство готово к работе. Как только в емкости будет достаточное количество воды, устройство может начинать работу.

После начала работы в течение первых 2-3 недель происходит наращивание биомассы на корпусе устройства. После стабилизации объема биомассы устройство производит очистку воды.

Меняя размеры ткани, режим работы насоса можно менять производительность устройства в пределах от 0,2 до 3-4 м³/сутки (1-12 человек). Для еще более значительного увеличения производительности необходимо взять более мощный насос и эжектор, а также увеличить размер ткани, служащей носителем для размещения микроорганизмов.

Целью данного изобретения является создание простого устройства, с помощью которого можно создать автономные сооружения по очистке хозяйственно бытовых сточных вод для индивидуального жилого помещения своими руками. Это устройство легко привести на место, смонтировать и наладить его работу. Для проведения всех этих работ не требуется каких-либо специальных навыков или квалификации. Простота конструкции приводит к тому, что стоимость данного изделия не высокая.

Устройство для активизации биологических процессов при очистке сточных вод, включающее корпус, выполненный из мягкой синтетической ткани, служащий носителем для размещения микроорганизмов, насос, эжектор, распределитель потока, генератор импульсов, трубопровод, трубку для подсоса воздуха, отличающееся тем, что корпус выполнен из мягкой ткани, позволяющей размещать все устройство в небольшой коробке с размерами 48×48×23 см и имеющего вес не более 15 кг.