УСТРОЙСТВО БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ЖИДКОЙ ФРАКЦИИ СВИНОГО НАВОЗА И НАВОЗОСОДЕРЖАЩИХ СТОКОВ

Полезная модель относится к области очистки высокомутных суспензий и может быть использовано в сельском хозяйстве для очистки жидкой фракции свиного навоза и навозосодержащих стоков.
Известно устройство для биологической очистки сточных вод (патент RU №96570 C02F 3/00, C02F 9/14), содержащее корпус с узлами подачи сточных вод на очистку и отвода очищенной воды и избыточного активного ила, разделенный перегородками на камеру аэрации и камеру отстаивания с успокоителем потока и устройством продувки, камера аэрации снабжена аэратором и эрлифтом перекачки иловой смеси через успокоитель потока в камеру отстаивания, успокоитель потока выполнен в виде трубы круглого или квадратного профиля, снабженной крепежными кронштейнами, соединенными с корпусом, перегородки выполнены наклонными с образованием усеченной пирамиды с открытыми основаниями, меньшее основание которой направлено вниз, расположено над аэратором камеры аэрации и снабжено, по меньшей мере, одним козырьком-отсекателем, а верхнее основание снабжено вертикальной перегородкой, соединяющей противоположные стенки корпуса и снабженной усилительным ребром и жироуловителем, при этом все элементы устройства выполнены из пластика.
Недостатком данного устройства является сложность его конструкции и, как следствие, сложность его обслуживания. Данное устройство работает непрерывно, что не обеспечивает полного осаждения твердых частиц в высокомутных растворах.
Известна установка для очистки сточных вод (патент RU №4289 C02F 3/00, C02F 1/00), включающая две параллельные емкости, на дне которых установлены аэраторы, компрессорную установку.
Недостатками данной установки являются ненадежность конструкции, невозможность очищения высокомутных суспензий и сложность обслуживания.
Известна установка для очистки бытовых сточных вод (патент RU №55356 C02F 3/00), содержащая выполненные в виде отдельных взаимосвязанных между собой трубопроводами емкостей, представляющими собой последовательно установленные отстойник, аэротенк и сборно-распределительный колодец, при этом отстойник содержит, по меньшей мере, три осадочные камеры, сообщающиеся между собой посредством переливных отверстий, аэротенк снабжен разделительной перегородкой (сепаратором), погружным насосом, совмещенным с воздухозаборной системой Вентури, внутренним рукавом, устройством хлорирования очищенной воды и содержит, по меньшей мере, четыре камеры, сообщающиеся между собой посредством отверстий, через которые очищаемый поток, через внутренний рукав, перетекает из камеры в камеру.
Недостатком данной установки является ее громоздкость и невозможность ее использования для очищения высокомутных суспензий, таких как жидкая фракция свиного навоза.
Наиболее близким аналогом к заявленной полезной модели является установка для очистки сточных вод (патент RU №33760 C02F 3/08), содержащая корпус, в котором размещены первичный отстойник, секция очищенной воды, аэратор. В первичном отстойнике установлен стояк для откачки ила, а между первичным отстойником и секцией очищенной воды выполнены секция аэрирования и секция биологической очистки, причем аэраторы установлены в секции аэрирования, а секция биологической очистки заполнена биологической загрузкой и снабжена аэратором встряхивания загрузки, причем в каждой из этих секций установлены эрлифты для перекачки активного ила.
Однако эта установка имеет сложную и дорогую конструкцию, не позволяющую очищать высокомутные суспензии с достаточной степенью очистки.
Задачей полезной модели является повышение степени очистки высокомутных суспензий, таких как жидкая фракция свиного навоза и навозосодержащих стоков при простоте конструкции самого устройства.
Поставленная задача решается за счет того, что устройство биологической очистки жидкой фракции свиного навоза и навозосодержащих стоков содержит отстойник, аэратор, в отстойнике установлен стояк для откачки ила, секция аэрирования, с установленными в ней аэраторами. Устройство так же содержит два первичных отстойника с датчиками уровня, при этом на входах этих отстойников установлены подающие трубопроводы с электронными задвижками, откачивающие трубопроводы осадка с электронными задвижками, а на вход аэротенка с датчиком уровня установлены: трубопроводы отвода осветленной жидкости с электронными задвижками, как из первичных отстойников, так и трубопровод для подачи активного ила из резервуара с активным илом, оснащенный датчиком уровня, через анализатор илового индекса, выход аэротенка трубопроводом с электронной задвижкой соединен с входом вторичного отстойника, содержащего датчик уровня, в котором также установлен отводящий трубопровод осветленной жидкости с электронной задвижкой, а выход вторичного отстойника трубопроводом с электронной задвижкой соединен с входом резервуара с активным илом через насос. При этом все трубопроводы отвода осветленной жидкости и трубопровод подачи активного ила оснащены насосами. Электронные задвижки, насосы, датчики уровня, анализатор илового индекса и компрессор, взаимодействующие с аэротенком, электрически связаны с блоком управления.
Новые существенные признаки:
1 устройство содержит два первичных отстойника с датчиками уровня, при этом на входах этих отстойников установлены подающие трубопроводы с электронными задвижками, откачивающие трубопроводы осадка с электронными задвижками;
2 на вход аэротенка с датчиком уровня установлены: трубопроводы отвода осветленной жидкости с электронными задвижками, как из первичных отстойников, так и трубопровод для подачи активного ила из резервуара с активным илом, оснащенный датчиком уровня, через анализатор илового индекса;
3 выход аэротенка трубопроводом с электронной задвижкой соединен с входом вторичного отстойника, содержащего датчик уровня, в котором также установлен отводящий трубопровод осветленной жидкости с электронной задвижкой;
4 выход вторичного отстойника трубопроводом с электронной задвижкой соединен с входом резервуара с активным илом через насос;
5 все трубопроводы отвода осветленной жидкости и трубопровод подачи активного ила оснащены насосами;
6 электронные задвижки, насосы, датчики уровня, анализатор илового индекса и компрессор, взаимодействующие с аэротенком, электрически связаны с блоком управления.
Перечисленные новые существенные признаки, в совокупности с известными, необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Заявленная полезная модель расширяет арсенал технических средств, предназначенных для очистки стоков (высокомутных суспензий, таких как жидкая фракция свиного навоза), при этом технический результат заключается в реализации указанного выше назначения с обеспечением глубокой биологической очистки жидкой фракции и навозосодержащих стоков до санитарных норм допустимых загрязнений при сбросе на поля орошения, фильтрации или на городские очистные сооружения.
Указанный результат обеспечивается тем, что полезная модель содержит два циклических отстойника, благодаря которым не уменьшается суммарное время отстаивания жидкой фракции свиного навоза в отстойнике. В то время как первый отстойник уже заполнен, и в нем происходит седиментация, второй отстойник выступает в роли резервуара-накопителя. После опустошения первого отстойника, во втором продолжается седиментация, а первый становится резервуаром-накопителем. Данное техническое решение позволяет непрерывно работать очистному сооружению при наличии в нем отстойников периодического типа.
Указанный результат обеспечивается тем, что полезная модель содержит отдельный резервуар с активным илом и блок-анализатор требуемой дозы активного ила для подачи в аэротенк, в зависимости от текущих параметров жидкой фракции свиного навоза.
Заявленная полезная модель содержит блок управления, который отслеживает работы всей системы в целом, что упрощает ее обслуживание и не требует присутствия около очистного сооружения специально обученного квалифицированного персонала.
Устройство биологической очистки жидкой фракции свиного навоза и навозосодержащих стоков содержит первичный отстойник 1, аэратор 2, во вторичном отстойнике 3 установлен стояк для откачки ила, секцию аэрирования в аэротенке 4 с установленными в нем аэраторами 2. Устройство содержит два первичных отстойника 1 и 5 с датчиками уровня 6 и 7. На входах этих отстойников 1 и 5 установлены подающие трубопроводы с электронными задвижками 8 и 9. Откачивающие трубопроводы осадка снабжены задвижками 10 и 11. На вход аэротенка 4 с датчиком уровня 12 установлены трубопроводы отвода осветленной жидкости из отстойников 1 и 5 с электронными задвижками 13 и 14. На вход аэротенка 4 установлен трубопровод для подачи активного ила из резервуара с активным илом 15, оснащенного датчиком уровня 16, через анализатор илового индекса 17. Выход аэротенка 4 трубопроводом с электронной задвижкой 18 соединен с входом вторичного отстойника 3, содержащего датчик уровня 19. Во вторичном отстойнике 3 установлен отводящий трубопровод отвода осветленной жидкости с электронной задвижкой 20. Выход вторичного отстойника 3 трубопроводом с электронной задвижкой 21 соединен с входом резервуара с активным илом 15 через насос 22. При этом все трубопроводы осветленной жидкости и трубопровод подачи активного ила оснащены насосами 23, 24, 25, 26. Насосы 22, 23, 24, 25, 26, электронные задвижки 8, 9, 10, 11, 13, 14, 18, 20, 21, датчики уровня 6, 7, 12, 16, 19, анализатор илового индекса 17, компрессор 27, взаимодействующие с аэротенком 4, электрически связаны с блоком управления 28.
Фиг. 1 - Схематично изображено устройство биологической очистки жидкой фракции свиного навоза и навозосодержащих стоков
Глубокая биологическая очистка жидкой фракции свиного навоза и навозосодержащих стоков с помощью заявленной полезной модели осуществляется следующим образом. Жидкая фракция свиного навоза и навозосодержащие стоки идут в подающий трубопровод через электронную задвижку 8 в первичный отстойник 1 с датчиком уровня 6. После срабатывания датчика уровня 6, сигнал с него идет на блок управления 28.
Блок управления 28 дает сигнал на электронную задвижку 9 (открытие) и на электронную задвижку 8 (закрытие). В первичном отстойнике 1 с датчиком уровня 6 начинается процесс седиментации, а первичный отстойник 5 с датчиком уровня 7 начинает заполняться жидкой фракцией свиного навоза и навозосодержащими стоками.
При срабатывании датчика уровня 7, сигнал с него идет на блок управления 28. Блок управления 28 дает сигнал на электронную задвижку 10 (открытие). Осадок из первичного отстойника 1 с датчиком уровня 6 удаляется по откачивающему трубопроводу под действием силы тяжести на дальнейшее обеззараживание. Блок управления 28 по программе дает сигнал на электронную задвижку 10 (закрытие).
Блок управления 28 дает сигнал на электронную задвижку 13 (открытие) и на насос 23 (начать работу). Происходит отвод осветленной жидкости из первичного отстойника 1 в аэротенк 4 с датчиком уровня 12.
С датчика уровня 12 после заполнения аэротенка 4, идет сигнал на блок управления 28. После обработки данных с блока управления 28 идет сигнал на насос 23 (завершение работы) и на электронную задвижку 13 (закрытие). Блок управления 28 дает сигнал на компрессор 27 (начать работу). Воздух начинает поступать через аэраторы 2 в аэротенк 4. Блок управления дает сигнал на насос 24 (начать работу). Активный ил из резервуара с активным илом 15 начинает поступать в анализатор илового индекса 17. С анализатора илового индекса 17 идет сигнал на блок управления 28 о предшествующей дозе активного ила. Блок управления 28 дает сигнал анализатору илового индекса 17 о требуемой дозе активного ила. Анализатор илового индекса 17 подает в аэротенк 4 требуемое количество активного ила. Сигнал о завершении подачи с анализатора илового индекса 17 идет на блок управления 28. Блок управления 28, обработав данные, дает сигнал на насос 24 (закончить работу). В аэротенке начинается процесс биологической очистки. Датчик уровня 16, расположенный в резервуаре с активным илом 15, отслеживает максимальный уровень активного ила.
С блока управления 28 идет сигнал на электронную задвижку 8 (открытие), на электронную задвижку 9 (закрытие). В первичном отстойнике 5 с датчиком уровня 7 начинается процесс седиментации, а первичный отстойник 1 с датчиком уровня 6 начинает заполняться жидкой фракцией свиного навоза и навозосодержащими стоками.
После срабатывания датчика уровня 6, сигнал с него идет на блок управления 28. Блок управления 28 дает сигнал на компрессор 27 (завершение работы), на электронную задвижку 18 (открытие) и на насос 25 (начать работу). Очищенная жидкость по трубопроводу из аэротенка 4 подается во вторичный отстойник 3. При срабатывании датчика уровня 19, расположенного во вторичном отстойнике 3, сигнал идет на блок управления 28. Обработав данные, блок управления 28 дает сигнал на насос 25 (завершение работы) и на электронную задвижку 18 (закрытие). В очищенной жидкости начинается процесс оседания активного ила во вторичном отстойнике 3.
Блок управления 28 дает сигнал на электронную задвижку 11 (открытие). Осадок из первичного отстойника 5 с датчиком уровня 7 удаляется по откачивающему трубопроводу под действием силы тяжести на дальнейшее обеззараживание. Блок управления 28 дает сигнал на электронную задвижку 11 (закрытие), на электронную задвижку 14 (открытие), на насос 23 (начать работу).
Происходит отвод осветленной жидкости из первичного отстойника 5 в аэротенк 4. С датчика уровня 12 после заполнения аэротенка 4, идет сигнал на блок управления 28. После обработки данных с блока управления 28 идет сигнал на насос 23 (завершение работы) и на электронную задвижку 14 (закрытие). Блок управления 28 дает сигнал на компрессор 27 (начать работу). Воздух начинает поступать через аэраторы 2 в аэротенк 4. Блок управления дает сигнал на насос 24 (начать работу). Активный ил из резервуара с активным илом 15 начинает поступать в анализатор илового индекса 17. С анализатора илового индекса 17 идет сигнал на блок управления 28 о предшествующей дозе активного ила. Блок управления 28 дает сигнал анализатору илового индекса 17 о требуемой дозе активного ила. Анализатор илового индекса 17 подает в аэротенк 4 требуемое количество активного ила. Сигнал о завершении подачи с анализатора илового индекса 17 идет на блок управления 28. Блок управления 28, обработав данные, дает сигнал на насос 24 (закончить работу). В аэротенке начинается процесс биологической очистки. Датчик уровня 16, расположенный в резервуаре с активным илом 15, отслеживает максимальный уровень активного ила.
С блока управления 28 идет сигнал на электронную задвижку 9 (открытие), на электронную задвижку 8 (закрытие). В первичном отстойнике 1 с датчиком уровня 6 начинается процесс седиментации, а первичный отстойник 5 с датчиком уровня 7 начинает заполняться жидкой фракцией свиного навоза и навозосодержащими стоками.
После срабатывания датчика уровня 7, сигнал с него идет на блок управления 28. Блок управления 28 дает сигнал на электронную задвижку 21 (открытие) и на насос 22 (начать работу). Осевший активный ил подается в резервуар с активным илом 15. (Датчик уровня 16, расположенный в резервуаре с активным илом 15, отслеживает максимальный уровень активного ила. Резервуар с активным илом 15 спроектирован таким образом, что переполнения не произойдет. При аварийной ситуации сигнал с него идет на блок управления 28).
Блок управления 28 дает сигнал на насос 22 (завершение работы) и на электронную задвижку 21 (закрытие). Блок управления дает сигнал на электронную задвижку 20 (открытие) и на насос 26 (начать работу). Очищенная жидкость поступает к месту дальнейшего использования. Блок управления дает сигнал на насос 26 (завершение работы) и на электронную задвижку 20 (закрытие).
Блок управления 28 дает сигнал на компрессор 27 (завершение работы), на электронную задвижку 18 (открытие) и на насос 25 (начать работу). Очищенная жидкость по трубопроводу из аэротенка 4 подается во вторичный отстойник 3. При срабатывании датчика уровня 19, расположенного во вторичном отстойнике 3, сигнал идет на блок управления 28. Обработав данные, блок управления 28 дает сигнал на насос 25 (завершение работы) и на электронную задвижку 18 (закрытие). В очищенной жидкости начинается процесс оседания активного ила во вторичном отстойнике 3.
Блок управления 28 дает сигнал на электронную задвижку 10 (открытие). Осадок из первичного отстойника 1 с датчиком уровня 6 удаляется по откачивающему трубопроводу под действием силы тяжести на дальнейшее обеззараживание. Блок управления 28 дает сигнал на электронную задвижку 10 (закрытие), на электронную задвижку 13 (открытие), на насос 23 (начать работу).
Происходит отвод осветленной жидкости из первичного отстойника 1 в аэротенк 4. С датчика уровня 12 после заполнения аэротенка 4, идет сигнал на блок управления 28. После обработки данных с блока управления 28 идет сигнал на насос 23 (завершение работы) и на электронную задвижку 13 (закрытие). Блок управления 28 дает сигнал на компрессор 27 (начать работу). Воздух начинает поступать через аэраторы 2 в аэротенк 4. Блок управления дает сигнал на насос 24 (начать работу). Активный ил из резервуара с активным илом 15 начинает поступать в анализатор илового индекса 17. С анализатора илового индекса 17 идет сигнал на блок управления 28 о предшествующей дозе активного ила. Блок управления 28 дает сигнал анализатору илового индекса 17 о требуемой дозе активного ила. Анализатор илового индекса 17 подает в аэротенк 4 требуемое количество активного ила. Сигнал о завершении подачи с анализатора илового индекса 17 идет на блок управления 28. Блок управления 28, обработав данные, дает сигнал на насос 24 (закончить работу). В аэротенке начинается процесс биологической очистки. Датчик уровня 16, расположенный в резервуаре с активным илом 15, отслеживает максимальный уровень активного ила.
С блока управления идет сигнал на электронную задвижку 8 (открытие), на электронную задвижку 9 (закрытие). В первичном отстойнике 5 с датчиком уровня 7 начинается процесс седиментации, а первичный отстойник 1 с датчиком уровня 6 начинает заполняться жидкой фракцией свиного навоза и навозосодержащими стоками.
При срабатывании датчика уровня 6, процесс повторяется.