УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ БЫТОВЫХ СТОКОВ "ОСИНА"

Техническое решение относится к устройствам биологической обработки бытовых сточных вод и может быть использовано в локальных установках малой канализации коттеджей в секторах застройки, не имеющих централизованной канализации.
Известны станции [5-7] биологической очистки сточных вод, а также установки [4] для биоутилизации стоков, содержащие блоки механической и биологической очистки с трубопроводами подачи сточной воды на очистку и отвода отработанной воды. Такие устройства, предназначенные, в основном, для специального применения, достаточно сложны, требуют подключения к источникам электрической энергии для обеспечения работы насосов [5-7] и других вспомогательных устройств, например [4] электролизеров, т.е. не могут обеспечить автономной работы.
Известны также установки [1-3] биологической очистки сточных вод, включающие резервуар, поделенный перегородками на ступени, секции и отсеки ступеней биореакторов, а также системы коммуникаций для подвода и отвода сточных вод и подвода воздуха, т.е. выполненные в виде аэротенка, в который воздух (кислород) подается принудительно посредством нагнетения вентиляторами. Недостатком устройств [1-3] следует считать необходимость периодического технического обслуживания, а также недостаточную очистку вод без дополнительного использования электроэнергии для питания вентиляторов и других вспомогательных узлов.
Известная установка [1] для биологической очистки сточных вод, принятая за прототип, представляет собой аэротенк, выполненный в виде коридора, замкнутого в горизонтально ориентированное кольцо и разделенного на гидравлически последовательно соединенные между собой секции, с отстойником в центре кольца. Аэротенк имеет входные и отводные трубопроводы, каждая секция снабжена аэратором.
Сложность конструкции установки [1] при 8-11 секциях и трубопроводах ограничивают ее применение для малой канализации коттеджей. Кроме того, установка [1], как и другие аналоги, требует регулярного (либо постоянного) технического обслуживания трубопроводов, т.е. имеет недостаточное время непрерывной автономной работы.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в создании установки для очистки бытовых стоков, выполненной в виде локальной автономной установки малой канализации коттеджей в секторах застройки, не имеющих централизованной канализации.
Основной технический результат предлагаемой установки - увеличение продолжительности непрерывной автономной работы при упрощении конструкции и без использования дополнительных источников электропитания и без принудительного перемешивания сточных вод. При этом расширяется арсенал технических средств по биологической обработке (очистке) бытовых сточных вод с оптимизацией комплексного критерия «сложность - стоимость - эффективность» в реализации этого назначения в объектах индивидуального жилого строительства (коттеджах).
Технический результат достигается следующим образом.
Установка для очистки бытовых стоков «ОСИНА» («ОСИНА» - специальное название, аббревиатура выражения: «Очистное Сооружение для Индивидуальных Аппартаментов) содержит аэротенк.
Отличительной особенностью установки «ОСИНА» является то, что она выполнена в виде локальной автономной установки малой канализации коттеджей в секторах застройки, не имеющих централизованной
канализации, и включает закрытый крышкой железобетонный резервуар, соединенный впускной трубой с внутренней сантехнической системой коттеджа и имеющий отводящий водовод в виде сливной трубы, а также воздуховод для подвода аэрирующего воздуха. При этом резервуар разделен перегородками на три камеры: приемную камеру, камеру осветления воды и камеру биофильтра с фильтрационной загрузкой. Приемная камера и камера осветления выполнены изолированными крышкой резервуара от доступа воздуха для сбраживания и минерализации бытовых стоков и сообщаются посредством переливных отверстий в перегородке, камера осветления воды и камера биофильтра соединены посредством гидрозатвора, а воздуховод для подвода аэрирующего воздуха в камеру биофильтра и его циркуляции включает верхнюю трубу, установленную на крышке резервуара, и сливную трубу. Причем резервуар прямоугольного сечения закрыт смонтированными на цементном растворе плитами крышки, которая снабжена петлями для перемещения установки подъемным краном.
Установка также отличается тем, что гидрозатвор между камерой осветления воды и камерой биофильтра выполнен в виде U-образной трубы, закрепленной бетонной смесью в верхней части резервуара между камерой осветления и камерой биофильтра.
Отличие установки также заключается в том, что фильтрационная загрузка камеры биофильтра выполнена из керамзита с верхним уровнем засыпки ниже уровня гидрозатвора и размещена в камере биофильтра на выполненной с возможностью извлечения площадке.
Кроме того, отличием установки является то, что сливная труба выполнена с возможностью соединения с водоприемным колодцем, снабженным фильтрирующими средствами.
При этом в частных случаях выполнения установки размеры ее монолитного железобетонного резервуара составляют 2,2×1,0×1,3 м при общей массе не более 3500 кг и при обеспечении автономной работы
установки для одного коттеджа не менее 1-2 лет со степенью очистки бытовых стоков не менее 90%.
На чертеже приведена общая конструктивная схема установки «ОСИНА» для очистки бытовых стоков.
Установка содержит монолитный железобетонный резервуар 1, впускную трубу 2, отводящий водовод в виде сливной трубы 3, воздуховод 4, перегородки 5, приемную камеру 6, камеру 7 осветления воды, камеру 8 биофильтра с фильтрационной загрузкой 9, крышку 10, переливные отверстия 11 в перегородке между камерой осветления и приемной камерой, гидрозатвор 12 и петли 13 для перемещения установки подъемным краном.
Установка «ОСИНА» для очистки бытовых стоков работает следующим образом.
Бытовые стоки из внутренней сантехнической системы коттеджа по впускной трубе 2 резервуара 1 поступают в приемную камеру 6 и, далее, через переливные отверстия 11 в перегородке 5 - в камеру 7 осветления воды. Приемная камера 6 и камера 7 осветления изолированы от доступа воздуха крышкой 10 для нормального процесса сбраживания и минерализации осадка. В камеру 8 биофильтра с фильтрационной загрузкой 9 (например, керамзитом) сточные воды поступают через гидрозатвор 12, а воздух (кислород) подается через верхнюю трубу воздуховода 4 и через сливную трубу 3. «Работа» микроорганизмов по биологической очистке (см., например [8]) начинается приблизительно через два месяца после заполнения резервуара 1 органическими стоками. Отвод очищенной воды из камеры 8 биофильтра осуществляется через сливную трубу 3. Стоки могут доочищаться в фильтрующем водоприемном колодце соединенным с резервуаром 1 сливной трубой 3. Размеры монолитного железобетонного резервуара 1 составляют 2,2×1,0×1,3 м при общей массе не более 3500 кг, что обеспечивает автономную работу установки «ОСИНА» не менее 1-2 лет со степенью очистки бытовых стоков одного коттеджа не менее 90%. Для перемещения резервуара 1 подъемным краном служат петли 13. Для
возобновления работы установки через 1-2 года (в зависимости от объемов органики, поступившей за этот период в резервуар 1 установки) производится ее чистка: снимается крышка 10 и убирается вода из камер 6 и 7, заменяется фильтрационная загрузка (керамзит) 9 камеры 8 биофильтра, и плиты крышки 10 устанавливаются на цементный раствор на прежнее место, а приемная камера 6 и камера 7 осветления заполняются чистой водой.
Таким образом, конструктивное выполнение установки «ОСИНА» реализует локальную установку малой канализации коттеджей в секторах застройки, не имеющих центральной канализации, при увеличении продолжительности непрерывной автономной работы без принудительного перемешивания сточных вод (очистка происходит посредством «самотека» вод) и без дополнительного использования электроэнергии (естественная циркуляция воздуха через верхнюю трубу воздуховода и сливную трубу). При упрощении конструкции установки «ОСИНА» по сравнению с аналогами [2-7] и прототипом [1] она расширяет арсенал технических средств по биологической обработке сточных вод и оптимизирует комплексный критерий «сложность-стоимость-эффективность» (обеспечивает доступную стоимость и высокую эффективность при приемлемой сложности) в реализации этого назначения при строительстве коттеджей.
ИСТОЧНИКИ ПО УРОВНЮ ТЕХНИКИ
I. Прототип и аналоги:
1. RU 2156743 С1, 27.09.2000 (прототип).
2. RU 2002122354 А, 20.02.2004 (аналог).
3. RU 2226182 С2, 27.03.2004 (аналог).
II. Дополнительные источники по уровню техники:
4. RU 2203863 С2,10.05.2003.
5. RU 2225368 С1,10.03.2004.
6. RU 2228915 С1, 20.05.2004.
7. RU 2002109789 А, 20.02.2004.
8. Биологическая очистка вод. - В кн. «Морской энциклопедический справочник» / Под ред. Н.Н.Исанина. - Л.: Судостроение, 1987, том 1, с.80-81.