LT4668B - A system for purification of domestic household effluent - Google Patents

Description

Šis išradimas yra susijęs su butinių nuotekų valymų. Konkrečiai, šiame išradime aprašomas atskirų namų ir namų bendrijų, kuriose gyvena iki kelių šimtų šeimų, buitinių nuotekų valymo sistema ir būdas. Tokio valymo pakaktų vandens nuleidimo sistemos tualetuose veikimui, ir tas leistų likusį vandenį nuleisti i turimas drenažines sistemas, pašalinus biologiškai skaidomas mases.

Beveik visos žinomos nutekamųjų vandenų valymo sistemos turėdavo būti anksčiau ar vėliau uždaromos tam, kad galima būtų pašalinti kanalizacini dumblą, kuris nebuvo pilnai perdirbtas ir susirinkdavo apdorojimo talpose. Dideli komunaliniai ūkio apdorojimo padaliniai turėjo pakankamai įrenginių ir personalo šiam darbui atlikti. Tačiau, nedidelės sistemos, kurios buvo skirtos pavieniams namams arba namų blokams būtų geriau aprūpinti įrenginiais, kurie beveik visiškai pašalina organines mases ir nereikalauja tokių aptarnavimo darbų.

Kaip yra žinoma, reikalavimai susiję su aplinkos apsauga tampa vis labiau griežtesni, ir galimas (leistinas) pašalinimas atliekų, tokių kaip kietosios masės, skysčiai ir netgi dujos tampa vis.'sudėtingesnis ir brangesnis.

Žinoma, kad šalia anglies dioksido ir kitų dujų nedidelio kiekio, metanas gaunamas kanalizacinio dumblo skaidymo metu. Dažniausiai, galima gauti 0,35 m³ metano skylant kilogramui dumblo. Jungtiniuose Valstijose metanas, gaminamas ir išmetamas raguočių virškinimo sistema, nagrinėjamas kaip aplinkos apsaugos pažeidimas, ir Kongresas įkūrė tyrimo grupę nustatyti ar galima ką nors padaryti. įdomu, kad metanas turi didesnę šilumos vertę negu bet kuris iš kitų gamtinių dujų, neskaitant vandenilio. Nepaisant to, daugumoje ankstesnių techninių sistemų, susiformavęs metanas buvo išmetamas į atmosferą ir pasklisdavo nemalonūs kvapai. Yrą vietovių, kuriose municipaliteto taisyklės draudžia panašių dujų išmetimą į atmosferą.

Metodai ir įrenginiai skirti buitinių nuotekų perdirbimui yra aprašyti JAV patentuose, kurių numeriai yra: 4 172 034 (Carlsson ir kiti); 4 812 237 (Cawley); 5 114 586 (Humphrey) ir 5 342 523 (Kuwashima).

Carlsson aprašė įrenginį, kuris perdirba lengvai tekančius teršalus, kuriuose sausa masė sudaro 1-15%, geriau 5-10%. Toks atskiestas teršalas gali reikalauti ilgesnio apdorojimo laiko tam, kad pasiektų aerobinio suskaidymo reakcijos rezervuare su aeracija; bet Carlsson'o įrenginys yra pranašus tuo, kad yra kompaktiškas.

Humphrey parodo kompleksinę valymo sistemą, turinčią daug rezervuarų, iš kurių penki turi kelias oro įėjimo angas. Gaunamas didelis oro suvartojimas priverčia įrengti didelį ventiliatorių arba kompresorių, kurie reikalaus didelių sąnaudų ir triukšmo malšinimo problemos sprendimo. Dar viena problema, aptinkama Humphrey sistemoje, yra ploto ir erdvės suradimas aprašytos-' sistemos komponentams gyvenamajame pastate.

Cawley aprašė ir pareiškė buitinių nutekamųjų vandenų valymo ir perdirbimo procesą, apimantį kelias stadijas:

(a) pirmojo nuotekų srauto formavimas iš namų virtuvės nutekamųjų vandenų;

(b) pirmojo minėto nuotekų srauto anaerobinis skaidymas pirmajame septike;

(c) antrojo nuotekų srauto formavimas iš namų skalbimo ir vonios nuotekų;

(d) stadijų (b), (c) ir (h) vandens surinkimas;

(e) stadijos (d) vandens anaerobinis skaidymas antrajame septike;

(f) stadijos (e) vandens pumpavimas per biologinį smėlio filtrą aerobinėmis sąlygomis;

(g) stadijos (f) biologiniu būdu filtruoto vandens pumpavimas per ultrafiltrą, kuriuo biologiniu būdu filtruotas vanduo suskirstomas į palaikomą srautą ir į prasiskverbianti srautą;

(h) minėto palaikomo srauto grąžinimas į stadiją (d);

(i) minėto prasiskverbusio srauto dezinfekavimas;

(j) prasiskverbusio dezinfekuoto srauto pirmosios porcijos grąžinimas namų skalbimo ir maudymosi reikmėms;

(k) prasiskverbusio dezinfekuoto srauto antrosios porcijos atskyrimas į žemo druskingumo dalį ir aukšto druskingumo dalį;

(l) žemo druskingumo dalies grąžinimas namų virtuvės reikmėms; ir (m) išmetimas aukšto druskingumo dalies.

Kuwashima pasiūlė porą atskyrimo rezervuarų, kurie naudojami paeiliui flotuojančių arba nusodinamų medžiagų atskyrimui; organinės medžiagos perduodamos aerobiniam skaidymui į trečią rezervuarą. Tokiam įrenginiui trūksta priemonių, skirtų didelių dalelių smulkinimui į mažas daleles, tam kad skaidymas būtų efektyvus.

Turint omenyje aprašytą technikos lygį, vienas iš šiuo išradimo tikslų yra ankstesnių nedidelių nuotekų apdorojimo sistemų trūkumų išvengimas ir parūpinimas tokių sistemos ir proceso, kurie pašalintų organines daleles iki tokio lygio, kuris normaliai vartojant per artimiausius dešimt metų arba aplamai nepareikalaus papildomo atliekų išmetimo.

Kitas šio išradimo tikslas yra sumažinti vandens vartoj ima šeimose, gyvenančiose pastatuose, kurie turi panašia sistema. Toks sumažinimas atsispindi ne tik vandens sunaudojimo išlaidose, bei ir tuo, kad krenta išlaidos, reikalingos kanalizacijos vandeniui išmesti, todėl kad pastarieji dažnai skaičiuojami kaip dalis vandens panaudojimo išlaidų.

Dar vienas šiuo išradimo tikslas yra pašalinimas nemalonumų, pasireiškiančių dėl metano išmetimo i atmosfera, ir energijos suvartojimo sąnaudų sumažinimas, utilizuojant dujas, gautas skaidymo proceso metu, kaip kurą bent vienam iš sistemos siurblių.

Šiame išradime pasiekiami minėti tikslai, pateikiant sistemą, skirtą buitinių nuotekų apdorojimui ir valymui pasalinant organines atliekų mases, kuri turi priemones pirmojo ir antrojo buitinių nuotekų komponentų atskiram surinkimui, kur pirmąjį nutekamųjų vandenų komponentą sudaro tualeto nuotekos, o vonios, dušo, plautuvės, skalbyklos, virtuvės indų plovimo ir panašūs nutekamieji vandenys sudaro antrąjį nutekamųjų vandenų komponentą; pirmąjį ir antrąjį dvigubo panaudojimo rezervuarus, kurių kiekvienas turi nors po vieną įėjimo ir išėjimo kanalus ir yra sukonstruotas taip, kad tuo pat metu kai vienas iš minėtų rezervuarų gauna pirmąjį nutekamųjų vandenų komponentą ir veikia kaip surinkimo ir nusėdimo rezervuaras, likęs rezervuaras veikia kaip anaerobinės reakcijos rezervuaras, ir rezervuaras, veikiantis kaip anaerobinės reakcijos rezervuaras, atlieka skaidymo procesą, kurio metu ten esančio kanalizacinio dumblo tūris labai sumažėja, dėl jo konversijos į kompostą ir dujas, kur dujų surinkimas ir išėjimo kanalas numatyti kiekvieno minėto rezervuaro viršuje; pirmojo vožtuvo įrenginius skirtus pirmojo nuotekų komponento nukreipimui į tą iš dvigubo veikimo rezervuarų, kuris tuo metu naudojamas kaip surinkimo ir nusėdimo rezervuaras, ir skirtus dvigubo panaudojimo rezervuaro izoliavimui, pritaikant jį veikti kaip anaerobinės reakcijos rezervuarą; bent vieną aerobinės reakcijos rezervuarą, pajungtą vandenės flotacinių organinių masių suspensijos gavimui iš minėto surinkimo ir nusėdimo rezervuaro, kurioje kietųjų medžiagų sudėtis palaikoma apie 15-35%, vykdant reakcija temperatūroje nuo -6°C iki 92°C, kol minėta suspensija yra palaikoma takios konsistencijos; bent vieną aeratorių, pajungtą prie aerobinės reakcijos rezervuaro suspensijos oksidavimui; pirmuosius siurbimo įrenginius, veikiančius bent iš dalies dėka dujų, gaminamų anaerobinės reakcijos rezervuare, pakartotinam suspensijos padavimui iš aerobinės reakcijos rezervuaro per minėtą aeratorių, tam kad palaikytų deguonies lygį aerobinės reakcijos rezervuare bent 1 dal/tūkst.; atskyrimo ir nusėdimo rezervuarą, gaunantį aeruotą ir bioaerobiškai sureagavusia suspensiją iš aerobinės reakcijos rezervuaro; pirmąjį filtravimo išėjimą išvalyto vandens pašalinimui iš minėto atskyrimo rezervuaro; antrąjį išėjima, skirtą nusodintų suspensijos dalelių pumpavimui iš atskyrimo ir nusėdimo rezervuaro į dvigubo panaudojimo surinkimo ir nusėdimo rezervuarą; apatinę talpa, gaunančią minėtą antrąjį komponentą; viršutinę talpa, tiekiančią vandenį nuleidimo sistemai tualete; ir antruosius siurbimo įrenginius, skirtus perduoti minėtą antrąjį komponentą iš apatinės talpos į viršutinę talpą.

Toliau išradimas įgyvendinamas numatant apdorojimo ir valymo sistemos, viršutinės talpos pirmąjį vandens gavimo konteinerių, kuris turi atvirą viršutinį paviršių, pro kurį iš rezervuaro išteka vandens paviršiuje plaukiojančios putos kartu su vandens pertekliumi, o tas vanduo ir putos toliau naudojamos nuleidimo sistemoje tualete.

Kiti išradimo variantai bus aprašyti žemiau.

Šiame išradime taip pat pateikiamas buitinių nuotekų apdorojimo ir valymo bei kietųjų organinių atliekų pašalinimo, naudojant minėtą sistemą, būdas, kuriame:

a) gyvenamojoje aplinkoje atskirai surenka tualeto nutekamuosius vandenis kaip pirmąjį komponentą ir vonios, dušo, plautuvės, skalbyklos, virtuvės indų plovimo nuotekas kaip antrąjį komponentą;

b) įtaiso pirmąjį ir antrąjį dvigubo panaudojimo rezervuarus, kurių kiekvienas turi bent po vieną įėjimo ir išėjimo kanalą ir yra sukonstruotas taip, kad tuo metu kai vienas iš minėtų rezervuarų gauna pirmąjį nutekamųjų vandenų komponentą ir veikia kaip surinkimo ir nusėdimo rezervuaras, likęs rezervuaras veikia kaip anaerobinės reakcijos rezervuaras, ir rezervuaras, veikiantis kaip anaerobinės reakcijos rezervuaras, įvykdo skaidymo procesą, kurio metu kanalizacinio dumblo tūris, esantis jame, labai sumažinamas paverčiant dumblą kompostu ir dujomis, numatant surinkimą ir dujų išėjimą kiekvieno minėto rezervuaro viršuje;

c) įtaiso pirmojo vožtuvo įrenginius, kuriais nukreipia piEmąju^nuotekų komponentą į tą iš dvigubo panaudojimo rezervuarų, kuris tuo metu naudojamas kaip surinkimo ir nusėdimo \rezervuaras, bei izoliuoja likusį rezervuarą, tam kad įvyktų konversija, jam veikiant kaip anaerobinės reakcijos rezervuaras;

d) įtaiso bent vieną aerobinės reakcijos rezervuarą, pajungtą vandeningos flotavimo organinių masių suspensijos gavimui iš surinkimo ir nusėdimo rezervuaro, kuriame kietųjų masių sudėtis palaikoma apie 15-35%, o reakcija vykdoma esant temperatūrai nuo -6°C iki 92°C, palaikant suspensija takios konsistencijos;

e) numato bent vieną aeratorių, sujungtą su minėtu aerobinės reakcijos rezervuaru suspensijos oksidacijai;

f) numato pirmuosius siurbimo įrenginius, kurie, bent iš dalies, gauna energija dėka dujų, generuotų anaerobinės reakcijos rezervuare, ir pakartotinai paduoda suspensiją iš aerobinės reakcijos rezervuaro per aeratorių, palaikant deguonies lygį minėtame aerobinės reakcijos rezervuare bent 1 dal/tūkst.;

g) įtaiso atskyrimo rezervuarą, kuriame gauna aeruotą ir bioaerobiškai sureagavusią suspensiją iš aerobinės reakcijos rezervuaro; išvalytą vandenį pašalina pro atskyrimo rezervuaro pirmąjį filtravimo išėjimą, o suspensijos daleles pumpuoja iš atskyrimo rezervuaro į dvigubo panaudojimo surinkimo ir nusodinimo rezervuarą pro antrąjį išėjimą;

h) įtaiso apatinę talpą antrojo komponento gavimui;

i) įtaiso viršutinę talpą, kuri tiekia vandenį nuleidimo sistemai tualete; ir

j) numato antruosius siurbimo įrenginius, kuriais perduoda antrąjį komponentą iš apatinės talpos į viršutine talpą.

Šio išradimo geriausias variantas, kai reakcija aerobinės reakcijos rezervuare vyksta, esant temperatūrai nuo 16°C iki 42°C.

Šio išradimo optimaliausia apdirbimo ir valymo sistema papildomai turi priemonės, skirtas surinkti, nuo šaltinio, trečiąjį virtuvės vandenų komponentą ir jį praleisti pro nugrėbimo mazgą, tam kad atskirtų iš virtuvės vandenų komponento organines ir kitas atliekas. Minėti geriausi variantai taip pat apima įrenginius, skirtus atskirtų virtuvės vandenų komponento organinių ir kitokių atliekų nukreipimui į viena iš minėtų dvigubo panaudojimo rezervuarų. Šiuo būdu atliekų pašalinimo dalys gali būti įtaisytos virtuvės plautuvėse, turint omenyje, kad ištekantis iš jų srautas neužblokuos drenažo sistemos, todėl kad atliekų komponentai bus perdirbti ir nukreipti į vieną iš dvigubo veikimo rezervuarų, tam kad atliktų anaerobinį skaidymą (kaip buvo aprašyta), o dvigubo panaudojimo rezervuaruose turėtų būti celiuliozę perdirbančių bakterijų, kurios neslopina anaerobinių bakterijų darbo.

Suprantama, kad žymus ekonominis efektas bus pasiektas sujungiant į tinklą kaimynystėje esančių gyvenamųjų namų nuotekų pašalinimo vamzdžių sistemą. Gyventojai galės sutaupyti mokėdami už tam tikros paskirties vandeni bei nemokant už nutekamųjų vandenų pašalinimą. Gali būti pasiekta ekonomija 60 litrų vandens per dieną vienam asmeniui. Aukštos kokybės vanduo gali būti išsaugomas tiems panaudojimams, kur ypač reikalingas, pavyzdžiui, gėrimui, maisto gaminimui ir maudymuisi.

Toliau išradimas bus aprašomas ryšium su konkrečiais realizavimo pavyzdžiais, su nuorodomis į iliustruojančius brėžinius, tam kad jis butų geriau suprastas.

Specialiai nurodant detales (pozicijas) brėžiniuose, pabrėžiama kad parodytos ypatybės yra tiktai pavyzdžiai ir parodytos, tam kad aiškiau iliustruotų šiuo išradimo pageidautinus variantus, ir yra parodytos todėl, jog manoma, kad taip efektyviau ir lengviau galimą paaiškinti išradimo principų ir konceptualinių aspektų visumą. Dėl to nebuvo mėginama parodyti išradimo konstrukcijos detales išsamiau negu tai reikalinga išradimo suvokimui, kai nagrinėjant aprašymą kartu su brėžiniais specialistams tampa akivaizdžios išradimo įvairios realizavimo praktikoje formos.

Trumpas brėžinių aprašymas

Fig.1 parodyta valymo sistemos, aprašytos išradime, geriausio varianto schema;

Fig.2 yra minėtos sistemos dalies schema, parodanti gaminamų dujų utilizacija;

Fig.3 valymo sistemos dalies kitokio varianto schema, parodanti smulkinimo elementus;

Fig.4 valymo sistemos dalies su papildomais filtravimo įrenginiais trečiojo varianto schema;

Fig. 5 valyme sistemos, turinčios specialiai įrengtą viršutinę talpą rezervuarui geriausio varianto schema;

Fig.6 valymo sistemos dalies, varianto schema, kurioje, naudojant vandens turbiną, generuojama elektra;

Fig.7 valymo sistemos su kanalizacinio dumblo nuvedimo įrenginiais papildomo varianto schema;

Fig.8 valymo sistemos dalies schema su virtuvės nuotekų komponento surinkimo priemonėmis bei su atskyrimo iš jų atliekų komponento įrenginiais;

Fig. 9 blok-diagrama varianto, kai anaerobinis rezervuaras yra šildomas.

Geriausių variantų aprašymas (Pavyzdžiai)

Kaip parodyta Fig. 1, sistema 1 skirta buitinių nuotekų apdorojimui ir valymui, bei naudojant sistemą pašalinamos kietosios organinės atliekos.

Atskyrimo drenažines priemonės 2, 3 tarnauja pirmojo ir antrojo gyvenviečių buitinių nuotekų komponentų atskiram surinkimui. Tualeto nutekamieji vandenys formuoja pirmąjį nuotekų komponentą, o vonios, dušo, plautuvės, skalbyklos, virtuvės indų plovyklos ir panašios formuoja antrąjį nutekamųjų vandenų komponentą.

Drenažines priemonės 2 yra sujungtos su pirmojo vožtuvo Įrenginiais 4, kurie, savo ruožtu yra sujungiami su pirmojo ir antrojo dvigubo panaudojimo rezervuarų 7, 8 įėjimo kanalais 5, 6. Kiekvienas iš šių rezervuarų taip pat turi po du išėjimo kanalus 9, 10, 11, 12 ir abu yra tos pačios konstrukcijos. Naudojant pirmojo vožtuvo įrenginius 4 rezervuarai 7, 8 pritaikyti atlikti alternatyvias funkcijas: tuo pat metu kai, pavyzdžiui, rezervuaras 7 veikia kaip surinkimo ir nusėdimo rezervuaras, kitas rezervuaras 8 veikia kaip anaerobinės reakcijos rezervuaras komposto gaminimui.

Rezervuaras 8 veikia kaip anaerobinės reakcijos rezervuaras, būdamas izoliuotas pirmojo vožtuvo įrenginiais 4 ir 6, ir atlieka skaidymo procesą, kurio metu kanalizacinio dumblo 13 tūris labai sumažėja. Viršutinis išėjimo kanalas 12 turi vienpusį vožtuvą (neparodytą), naudojamą degių dujų 14, kurios gaunamos skilimo proceso metu, pašalinimui. Dujų 14 utilizacija bus aprašyta su nuoroda į Fig.2. Dangtelis 15 numatytas rezervuaruose 7, 8, kad būtų galima biologiškai

s kaidomą sistemos	medžiagą, -'pavyzdžiui, paleidimo metu.	gyvulių	m ė šią,	pakrauti
Pirmoj o	vožtuvo įrenginiai 4	nukreipia	pirmąj į	nuotekų

komponentą į bet kurį iš dvigubo panaudojimo rezervuarų, šiame pavyzdyje į 7, kuris apdorojimo eigoje naudojamas kaip surinkimo ir nusėdimo rezervuaras. Pirmojo vožtuvo įrenginiai 4 veikia, kai žymus kiekis kietų masių susikaupia rezervuare

7, kuris proceso eigoje naudojamas kaip surinkimo ir nusėdimo rezervuaras. Vožtuvo įrenginių 4 sėkmingo darbo periodas siekia metus, o dažniausiai tai yra trijų metų laikotarpis, jeigu darbo sąlygos normalios.

Aerobinės reakcijos rezervuaras 16, pajungtas vandens flotacinių organinių masių suspensijos gavimui iš surinkimo ir nusėdimo rezervuaro 7. Kietųjų masių sudėtis palaikoma apie 15-35%, reakcija vykdoma temperatūroje nuo -6°C iki 92°C. Suspensija palaikoma takios konsistencijos.

Tam kad būtų oksiduota suspensiją, aeratorius 17 sujungtas su rezervuaru 16. Didelė kietųjų masių koncentracija sąlygoja veiksmingą aeraciją. Platus leistinų temperatūrų intervalas atitinka aktyviųjų bakterijų, kurių dėka vyksta organinių atliekų skaidymas, gyvybinei temperatūrai.

Pirmieji siurbimo įrenginiai 18, tokie kaip centrifuginis inercinis siurblys, pakartotinai paduoda skiedinį iš aerobinės reakcijos rezervuaro pro aeratorių 17 tam, kad palaikytų deguonį rezervuare 16 mažiausiai 1 dal/tūkst. lygyje. Pirmieji siurbimo įrenginiai 18 veikia, bent iš dalies, dėka dujų, gaminamų anaerobinės reakcijos rezervuare 8 .

Pirmieji siurbimo įrenginiai 18 efektyvesni, jeigu gali sukelti energingą maišymą ir taip susmulkinti suspenduotas kietųjų masių daleles. Tai pasiekti įprastu būdu galima naudojant galingą siurblį ir paleidžiant jį greičiu, viršijančiu reikalingą, atsižvelgiant tiktai į aeracijos reikalavimus.

Atskyrimo rezervuaras 19 gauna aeruotą suspensiją, po bioaerobinės reakcijos, iš aerobinės reakcijos rezervuaro 16.

Toliau šiame rezervuare vyksta nusėdimas ir kietų dalelių agregavimas.

Kanalizacinio dumblo siurblys 20, tinkamas darbui su takiomis medžiagomis, perduoda šia medžiagą pro antrąjį išėjimą 21, numatyta dalelių pųmpavimui iš atskyrimo rezervuaro 19 pro pirmojo vožtuvo įrenginius 4 i dvigubo panaudojimo surinkimo ir nusėdimo rezervuarą 7, šiame pavyzdyje.

Išvalyto vandens pašalinimui iš atskyrimo rezervuaro 19 tarnauja filtravimo išėjimas prie filtro 22. Taip pat filtras 22 turi įrenginius automatiniam filtro valdymui. Išvalyto vandens kokybė priklauso nuo filtravimo mazgo 22 kokybės.

Antrasis komponentas patenka į apatinę talpa 23, sujungta su drenažinėmis priemonėmis 3.

Viršutinė talpa 24 parūpina vandenį nuleidimo sistemai tualete. Talpa 24 turi antrus siurbimo įrenginius 25, kurie perduoda vandenį iš apatinės talpos 23. Vandens, reikalingo nuleidimo sistemai tualete, perteklius yra pakankamai išvalytas, kad jį būtų galima nuleisti per vamzdį 26. Jeigu talpai 24 reikalinga daugiau vandens negu ji gauna iš sistemos bet kuriuo nustatytu metu, tada papildomai vanduo gali būti paduotas į viršutinę talpa iš pagrindinio šaltinio (neparodyto).

Likusiuose brėžiniuose panašūs skaičiai yra naudojami tų pačių dalių žymėjimui.

Fig.2 matome dalį tos pačios apdorojimo ir valymo sistemos 1, aprašytos atitinkamai Fig.1.

Dujos 14, gaunamos dvigubo panaudojimo rezervuaruose (parodytas tik vienas iš jų, 8), ir surenkamos rezervuare 27, suspaudžiamos kompresoriumi 28, laikomos atitinkamame slėgyje rezervuare 29, ir naudojamos bent iš dalies pirmųjų siurbimo įrenginių 18 darbui, perduodant suspensija pro aeratorių 17. Sistema 1 veikia, sunaudojant mažiau elektros, ir, kas yra svarbu miesto ceritorij oj e, mažina nemalonių kvapų atsiradimą.

Pagrindinis komponentas, dažniausiai 57-67% pagamintų dujų, yra metanas. Beveik visas likutis' yra anglies dioksidas. Tokio dujų mišinio šilumingumas yra nuo 5000 iki 6100 kcal/m³ . Suspaustos dujos paduodamos į vidaus degimo variklį 30, kuris gerai apsaugotas nuo vidinės korozijos. Variklis 30 yra pajungtas prie pirmojo siurbimo įrenginių 18, kurie, savo ruožtu, taip pat gali veikti nuo elektros variklio 31, kai dujos 14 dėl kurių nors priežasčių negali būti panaudotos, pavyzdžiui, paleidimo metu. Arba, o dar ir papildomai, minėtos dujos gali būti paverstos elektra, arba naudojamos degiklyje betarpiškam vandens šildymui.

Fig. 3 parodo valymo sistemos 32 antrojo varianto dalį, kuri turi priemones pirmajame nuotekų komponente esančių kietų masių smulkinimui.

Perpumpuota suspensija pakartotinai perleidžiama per stacionarias pjaunančias plokštes (ašmenis) 33, tam kad sumažintų suspensijos, judančios aeraciniame cikle suspenduotų kietųjų dalelių dydį. Tokiu būdu pasiekiamas dalelių dydžio sumažinimas iki 1,5 mm; didėja kietųjų medžiagų paviršiaus plotas, tai skatina efektyvią aeracija.

Fig. 4 pavaizduota valymo sistemos trečiojo varianto dalis 34 su filtravimo įrenginiais.

Apatinio vandens laikymo rezervuaro 36 kanalas 35 yra sujungtas su filtru 37 vandens pašalinimui. Nufiltruotas viršutiniame talpos rezervuare 38 ir vandens nuleidimo sistemoje. Vandens panaudoti sodininkystės reikmėms, 39.

vandens išleidimo kietųjų masių iš vanduo laikomas naudojamas tualeto perteklių galima

Nėra draudžiamas mažų kietų dalelių patekimas į nuleidimo sistema, vis dėl to yra naudinga tas daleles pašalinti tam, kad išvengtų nuleidimo talpos mechanizmo 40 gedimų.

Fig. 5 pavaizduota valymo sistemos optimalaus varianto dalis 41, kuri turi specialių įrengimų viršutiniame vandens laikymo rezervuare 42.

Viršutinis vandens laikymo rezervuaras 42 turi pirmąjį vandens gavimo konteinerį 43 kurio viršutinis paviršius atviras 44. Konteinerio 43 vandens sudėtyje yra riebalų, skalbimo miltelių, kurie aptinkami antrajame muilo ir nutekamųj ų

Vanduo konteineryje 43 Putos 46 plaukia vandenų komponente.

maišomas veikiant siurbliui 45 ir putoja vandens paviršiumi, į konteinerį 43, ir kartu su vandens pertekliumi iš jo patenka į rezervuarą 47. Paviršinis vanduo ir putos 46 paimamos iš rezervuaro 47, kai yra reikalingi nuleidimui tualete.

Fig. 6 parodytas išradimo variantas, kai naudojant vandens turbiną 48 generuojama elektra.

Apdorojimo ir valymo sistema 49 generuoja elektra naudojimui sistemoje, turbinos 48 dėka nusileidžiančiame talpos rezervuarą 51 vandens vamzdyje 50.

į viršutinį Pakraunamos elektros baterijos 52, sujungtos su siurblio varikliu 53 užtikrina galingumo akumuliacija, todėl pirmieji siurbimo įrenginiai 18, parodyti Fig.l, gali būti valdomi, kai negalima panaudoti dujų arba pagrindinio šaltinio. Papildomuose variantuose (neparodyti) elektra papildomai generuojama, naudojant saulės elementus arba vėjo variklį, kurių pasirinkimas priklauso nuo vietovės, kurioje bus įtaisyta sistema.

Fig. 7 parodo apdorojimo ir valymo sistemos fragmentą 54, turintį įrenginius kanalizacinio dumblo 13 transportavimui. Pirmasis ir antrasis dvigubo panaudojimo rezervuarai 55, 56 turi papildomus įėjimus 57, 58 ir papildomus išėjimus apačioje 59, 60 nuleisti dumblą 13, kuris kaupiasi rezervuarų 55, 56 dugne. Kiekvienas rezervuaras turi siurblį 61, 62, galintį pumpuoti šia medžiagą. Dumblą paduoda iš dvigubo veikimo rezervuaro (pavyzdžiui, 57), toliau jis kaupiamas ir nusodinamas rezervuare (šiame pavyzdyje 58) tam, kad panaudotų jį anaerobiniam skaidymui. Šiam variantui skirto siurblio aktyvacija (pavyzdžiui, 61) vykdoma per kontrolės panelę 63, ir ji automatiškai sukeliama pirmojo vožtuvo įrenginių 64 pasisukimu.

Fig. 8 matoma sistemos 65 blok-diagrama, apimanti priemones 66, skirtas atskiram surinkimui, nuo šaltinio, trečioje virtuvės vandenų komponento 67, kuris praleidžiamas pro nugrėbimo mazgą 68, galinti būti statinio arba dinaminio filtravimo mazgu, atskiriančiu organinius ir kitokius atliekų komponentus 69. Minėtoje figūroje likę elementai yra tokie patys, kaip aprašyti Fig.l ir Fig. 2.

Suprantama, kad vanduo, išeinantis iš filtro ir atskyrimo (nusėdimo) įrenginio 19 bei patenkantis į talpą 23 gali ne tik cirkuliuoti siurblio 25 pagalba, bet gali išeiti iš sistemos, tam kad būtų panaudotas kitiems tikslams, priklausomai nuo vandens išvalymo lygio.

Kaip buvo minėta ankščiau, tokia konstrukcija leidžia efektyviai naudoti atliekų pašalinimo įrenginius, įtaisytus virtuvių plautuvėse.

Šiame variante dvigubo panaudojimo rezervuaras 8 turi ne tik anaerobinių bakterijų, bet ir celiuliozę suvartojančių bakterijų, pavyzdžiui, Trychonympha, kurios gali funkcionuoti drauge su anaerobinėmis bakterijomis, neslopinant vienos kitu.

Fig. 9 parodo, modifikuotos sistemos 70 dalį, kuri yra panaši į aukščiau aprašytą atitinkamai Fig.1, tačiau pagreitinanti anaerobinio skaidymo procesą. Anaerobinio skaidymo reaktorius 71 turi atskirta tarpais trigubą sieną 72, 73, 74, formuojančią aplink kiekvieną iš minėtų rezervuarų 71 dvi išorines koncentrines kameras 75 ir 76, skirtas įvesti reguliuojantį rezervuarų temperatūrą skystį. Geriau, kai gretima minėtam rezervuarui 71 kamera 75 yra užpildyta aliejingų skysčių 77, o kamera 76 sujungta per išėjimo ir įėjimo angas 78, 79 su vandeningojo skysčio 80 šaltiniu 81 tam, kad pašildyti reaktorių 71, kuriuo skystis šildomas nuo šilumos šaltinio. Taip pašildyti galima elektros pagalba arba deginant kurą, panaudojant dalį metano 82, pagaminto reaktoriuj e 71.

Reaktoriaus 71 šildymas pagreitina skaidymo procesą ir taip pat sąlygoja skaidymą medžiagų, kurios negali būti visiškai suskaidytos kambario temperatūroje. Tokie įrenginiai tinkamesni sistemoms, naudojamoms šaltame klimate. Papildomai skaidymo greitis reaktoriuje 71 gali būti reguliuojamas, kontroliuojant vandeningojo skysčio 80, esančio kameroje 76, temperatūra, kameros vandeningas skystis toliau tarnauja aliejinio skysčio 77 šildymui arba šaldymui, kuris toliau šildo arba šaldo reaktoriaus 71 turinį. Karštas vanduo pašalinamas iš kameros 76 ir gali būti pakeistas, esant reikalui, šaltesniu vandeningu skysčiumi, geriausiai naudojant įėjimo ir išėjimo vamzdžius (neparodyta).

Reikia pažymėti, kad vandentiekio vamzdžiai sujungia tarp savęs skirtingus sistemos elementus, jų išvedimai gali būti padaryti kaip dvigubų sienų vamzdžiai. Sistemoje, be to, turi būti priemonės pašutinto vandens išorinių minėtų vamzdžių sienų, tekančius skysčius.

tiekimui tarp vidinių ir tam kad pašildytų jais

Papildomai, dujos, pasigaminančios reaktoriuje 71 gali būti paduodamos į degiklį, skirtą vandens, cirkuliuojančio tarp vidinių ir išorinių vamzdžių sienelių, pašildymui; šiltas vanduo taip pat gali būti paduodamas į minėtus vamzdžius po slėgiu tam, kad, reikalui esant, būtų galimą jį greitai nuleisti.

Aišku, kad išradimo lygis neapsiriboja aukščiau minėtais paaiškinimais ir iliustravimo pavyzdžiais, ir šis išradimas gali būti Įgyvendinamas kitokiose specifiniuose formose, nenutolstant nuo esminių išradimo požymių. Čia pateikti ir nagrinėti variantai visais atžvilgiais laikytini kaip iliustraciniai, bet jais neapribojama išradimo apimtis, nurodyta apibrėžtyje, taip pat apimanti visus ekvivalentinius pakeitimus.

Claims (15)

IŠRADIMO APIBRĖŽTIS

1. Buitinių nuotekų apdorojimo ir valymo sistema organinių kietųjų atliekų pašalinimui, besiskirianti tuo, kad turi:

- priemones pirmojo ir antrojo buitinių nuotekų komponentų atskiram surinkimui, kur pirmąjį nutekamųjų vandenų komponentą sudaro tualeto nuotekos, o vonios, dušo, plautuvės, skalbyklos, virtuvės indų plovimo ir panašūs nutekamieji vandenys sudaro antrąjį nutekamųjų vandenų komponentą;

- pirmąjį ir antrąjį dvigubo panaudojimo rezervuarus, kurių kiekvienas turi nors po vieną įėjimo ir išėjimo kanalus ir yra sukonstruotas taip, kad tuo pat metu kai vienas iš minėtų rezervuarų gauna pirmąjį nutekamųjų vandenų komponentą ir veikia kaip surinkimo ir nusėdimo rezervuaras, likęs rezervuaras veikia kaip anaerobinės reakcijos rezervuaras, ir rezervuaras, veikiantis kaip anaerobinės reakcijos rezervuaras, atlieka skaidymo procesą, kurio metu ten esančio kanalizacinio dumblo tūris labai sumažėja, dėl jo konversijos į kompostą ir dujas, kur dujų surinkimas ir išėjimo kanalas numatyti kiekvieno minėto rezervuaro viršuje;

pirmojo vožtuvo .'įrenginius, skirtus pirmojo nuotekų komponento nukreipimui į tą iš dvigubo veikimo rezervuarų, kuris tuo metu naudojamas kaip surinkimo ir nusėdime rezervuaras ir skirtus dvigubo panaudojimo rezervuaro izoliavimui, pritaikant jį veikti kaip anaerobinės reakcijos rezervuarą;

bent vieną aerobinės reakcijos rezervuarą, pajungtą vandenės flotacinių organinių masių suspensijos gavimui iš minėto surinkimo ir nusėdimo rezervuaro, kurioje kietųjų medžiagų sudėtis palaikoma apie 15-35%, vykdant reakciją temperatūroje nuo -6°C iki 92°C, kol minėta suspensija yra palaikoma takios konsistencijos;

- bent vieną aeratorių, pajungtą prie aerobinės reakcijos rezervuaro suspensijos oksidavimui;

- pirmuosius siurbimo įrenginius, veikiančius bent iš dalies dėka dujų, gaminamų anaerobinės reakcijos rezervuare, pakartotinam suspensijos padavimui iš aerobinės reakcijos rezervuaro per minėta aeratorių, tam kad palaikytų deguonies lygį aerobinės reakcijos rezervuare bent 1 dal/tūkst.;

atskyrimo ir nusėdimo rezervuarą, gaunantį aeruotą ir bioaerobiškai sureagavusią suspensiją iš aerobinės reakcijos rezervuaro;

- pirmąjį filtravimo išėjimą išvalyto vandens pašalinimui iš minėto atskyrimo rezervuaro;

antrąjį išėjimą, skirtą nusodintų suspensijos dalelių pumpavimui iš atskyrimo ir nusėdimo rezervuaro į dvigubo panaudojimo surinkimo ir nusėdimo rezervuarą;

- apatinę talpą, gaunančią minėtą antrąjį komponentą;

viršutinę talpą, tiekiančią vandenį nuleidimo sistemai tualete; ir antruosius siurbimo įrenginius, skirtus perduoti minėta antrąjį komponentą iš apatinės talpos į viršutinę talpą.

2. Apdorojimo ir valymo sistema pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad minėtuose pirmuosiuose siurbimo įrenginiuose numatytas energingas suspensijos maišymas, skirtas suspenduotų kietų dalelių dydžio sumažinimui.

3. Apdorojimo ir valymo sistema pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad perpumpuota suspensija apdorojama pjaunančiosiomis ašmenimis, kietų dalelių dydžio sumažinimui.

4. Apdorojimo ir valymo sistema pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad apatinės talpos išėjimo kanalas yra sujungtas su filtru, tam kad atskirtų kietas daleles nuo vandens.

5 sistemai tualete; ir

j) numato antruosius siurbimo įrenginius, kuriais perduoda antrąjį komponentą iš apatinės talpos į viršutinę talpą.

5. Apdorojimo ir valymo sistema pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad vožtuvo įrenginių veiksmingo darbo periodas pasiekia vienerius metus, esant normalioms darbo sąlygoms.

6. Apdorojimo ir valymo sistema pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad viršutinė talpa rezervuaras turi pirmąjį vandens gavimo konteinerį su atviru viršutiniu paviršiumi, pro kurį teka putos, plaukiojančios ant vandens minėtame rezervuare, kartu su vandens pertekliumi, vandens perteklių ir putas toliau panaudojant nuleidimo sistemoje tualete.

7. Apdorojimo ir valymo sistema pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad vandens vamzdyje nusileidžiančiame nuo viršutinės talpos įrengtos turbinos dėka yra generuojama elektra.

8. Apdorojimo ir valymo sistema pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad kiekvienas minėtas dvigubo panaudojimo rezervuaras turi įėjimą, skirtą gauti kanalizacinį dumblą, susikaupusį likusio dvigubo panaudojimo rezervuaro dugne.

9. Apdorojimo ir valymo sistema pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad papildomai turi priemones, skirtas surinkti nuo šaltinio trečiąjį virtuvės vandenų komponentą ir paleisti šį virtuvės vandenų komponentą pro nugrėbimo mazgą, tam kad atskirtų organines ir kitokias atliekas.

10 18. Būdas pagal 17 punktą, besiskiriantis tuo, kad atskirai surenka, nuo šaltinio, trečiąjį virtuvės vandenų komponentą ir praleidžia šį komponentą pro nugrėbimo mazgą, atskiriant organinius ir kitokius atliekų komponentus.

10. Apdorojimo ir valymo sistema pagal 9 punktą, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad turi priemones minėto nugrėbto virtuvės vandenų komponento išvedimui per filtravimo mazgą tolimesniam naudojimui.

11. Apdorojimo ir valymo sistema pagal 9 punktą, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad turi priemones minėto atskirto organinių ir kitų atliekų komponento nuvedimui į vieną iš minėtų dvigubo panaudojimo rezervuarų, kur vykstant anaerobinio skaidymo procesui iš minėtų komponentų gaunamas metanas.

12. Apdorojimo ir valymo sistema pagal 11 punktą, b e s i s kirianti tuo, kad minėtas dvigubo panaudojimo rezervuaras turi celiuliozę suvartojančių bakterijų.

13. Apdorojimo ir valymo sistema pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad kiekvienas iš dvigubo panaudojimo rezervuarų turi atskirtą trigubą sieną, formuojančią dvi koncentrines išorines kameras aplink kiekvieną iš minėtų rezervuarų, skirtą temperatūros rezervuaruose reguliuojančio skysčio įvedimui.

14. Apdorojimo ir valymo sistema pagal 13 punktą, b e s i s kirianti tuo, kad greta minėtų rezervuarų suformuota kamera yra užpildyta aliejingu skysčiu, o tolimesnė išorinė kamera turi priemones vandeningojo skysčio įleidimui ir pašalinimui.

15. Apdorojimo ir valymo sistema pagal 14 punktą, b e s i s kirianti tuo, kad minėtas vandeningas skystis yra vanduo, šildomas deginant dujas, pagamintas viename iš rezervuarų.

16. Apdorojimo ir valymo sistema pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad turi daugybę dvigubasienių vandentiekio vamzdžių, jungiančių tarpusavyje įvairius minėtos sistemos elementus ir iš jų išeinančių, ir papildomai turinčių įrenginius pašildyto vandens įleidimui tarp vidinės ir išorinės vandentiekio vamzdžių sienelių, tam kad pašildytų jais tekantį skystį.

17. Būdas buitinių nuotekų apdorojimo ir valymo bei organinių kietų atliekų pašalinimo, naudojant sistemą, besiskiriantis tuo, kad jame:

a) gyvenamojoje aplinkoje atskirai surenka tuaiero nutekamuosius vandenis kaip pirmąjį komponentą ir vonios, dušo,·' plautuvės, skalbyklos, virtuvės indų plovimo nuotekas kaip antrąjį komponentą;

b) įtaiso pirmąjį ir antrąjį dvigubo panaudojimo rezervuarus, kurių kiekvienas turi bent po vieną įėjimo ir išėjimo kanalą ir yra sukonstruotas taip, kad tuo metu, kai vienas iš minėtų rezervuarų gauna pirmąjį nutekamųjų vandenų komponentą ir veikia kaip surinkimo ir nusėdimo rezervuaras, likęs rezervuaras veikia kaip anaerobinės reakcijos rezervuaras, ir rezervuaras, veikiantis kaip anaerobinės reakcijos rezervuaras, įvykdo skaidymo procesą, kurio metu kanalizacinio dumblo tūris, esantis jame, labai sumažinamas paverčiant dumblą kompostu ir dujomis, numatant surinkimą ir dujų išėjimą kiekvieno minėto rezervuaro viršuje;

c) įtaiso pirmojo vožtuvo įrenginius, kuriais nukreipia pirmąjį nuotekų komponentą į tą iš dvigubo panaudojimo rezervuarų, kuris tuo metu naudojamas kaip surinkimo ir nusėdimo rezervuaras, bei izoliuoja likusį rezervuarą, tam kad įvyktų konversija, jam veikiant kaip anaerobinės reakcijos rezervuaras;

d) įtaiso bent vieną aerobinės reakcijos rezervuarą, pajungtą vandeningos flotavimo organinių masių suspensijos gavimui iš surinkimo ir nusėdimo rezervuaro, kuriame kietųjų masių sudėtis palaikoma apie 15-25%, o reakcija vykdoma esant temperatūrai nuo -6°C iki 92°C, palaikant suspensiją takios konsistencijos;

e) numato bent vieną aeratorių, sujungtą su minėtu aerobinės reakcijos rezervuaru suspensijos oksidacijai;

f) numato pirmuosius siurbimo įrenginius, kurie, bent iš dalies, gauna energiją dėka dujų, generuotų anaerobinės reakcijos rezervuare, ir pakartotinai paduoda suspensiją iš aerobinės reakcijos rezervuaro per aeratorių, palaikant deguonies lygi minėtame aerobinės reakcijos rezervuare bent 1 dal/tūkst.;

g) įtaiso atskyrimo rezervuarą, kuriame gauna aeruotą ir bioaerobiškai sureagavusią suspensiją iš aerobinės reakcijos rezervuaro; išvalytą vandenį pašalina pro atskyrimo rezervuaro pirmąjį filtravimo išėjimą, o suspensijos daleles pumpuoja iš atskyrimo rezervuaro į dvigubo panaudojimo surinkimo ir nusodinimo rezervuarą pro antrąjį išėjimą;

h) įtaiso apatinę talpą antrojo komponento gavimui;

i) įtaiso viršutinę talpą, kuri tiekia vandenį nuleidimo

15 19. Būdas pagal 18 punktą, besiskiriantis tuo, kad toliau paduoda atskirtus virtuvės vandenų organinius ir kitokius atliekų komponentus į vieną iš minėtų dvigubo panaudojimo rezervuarų.