УСТАНОВКА ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Полезная модель относится к установкам биологической очистки бытовых канализационных стоков, в частности к конструкции их корпусов, и может быть использована при очистке стоков отдельно стоящих коттеджей и других жилых зданий.
Известна установка для биологической очистки бытовых сточных вод, содержащая корпус с входным и выходным патрубками и технологическими отсеками в виде приемной камеры, камеры аэротенка, иловой камеры и камеры очищенной сточной воды, см. RU №26722, М. кл. A01k 63/04, 02 г.
Корпус этой установки выполнен без защиты от воздействия окружающей среды.
7
Наиболее близким аналогом к заявленной полезной модели, является установка для биологической очистки сточных вод (УБО) по патенту RU №57272, М. Кл. С02F 3/06, 06 г.
Согласно этому патенту, УБО, содержит корпус в виде закрытого подземного резервуара со смотровой горловиной с крышкой и вентиляционным каналом, входным и выходным патрубками и, пространственно-сопряженными в корпусе, приемной камеры, камеры-аэротенка, иловой камеры и камеры очищенной сточной воды, оборудованных аэрационной системой с аэраторами и эрлифтами.
Недостатком этой установки является неудобство в обслуживании технологического оборудования УБО, а также опасность повреждения этого оборудования при проведении профилактических работ, например, при откачке ила из УБО.
Технической задачей, не решение которой направлена предложенная полезная модель, является создание простой, надежной, экономичной и удобной в обслуживании унифицированной УБО
Решение указанной задачи обеспечено тем, что установка для биологической очистки сточных вод, содержащая корпус в виде закрытого подземного резервуара со смотровой горловиной с крышкой и вентиляционным каналом, входным и выходным патрубками и, пространственно-сопряженными в корпусе, приемной камеры, камеры-аэротенка, иловой камеры и камеры очищенной сточной воды, оборудованных аэрационной системой с аэраторами и эрлифтами, согласно полезной модели, корпус снабжен дополнительной технологической горловиной с крышкой. В предпочтительных вариантах выполнения, в технологической горловине размещено электрооборудование; корпус и горловины выполнены прямоугольными, в плане; вентиляционный канал выполнен в крышке технологической горловины и снабжен защитным экраном в виде грибка; корпус выполнен со следующими соотношениями размеров: L=0,32-1,35 Н; В=0,31-1,5 Н; Нг=0,1-0,94 Н, где: L, В, Н и Нг, соответственно длина, ширина, высота корпуса и высота горловины; высота корпуса составляет не более 3.0 м; смотровая горловина выполнена квадратной в плане со стороной квадрата, составляющей не менее 1180 мм; технологическая горловина
выполнена прямоугольной в плане с длиной стороной, составляющей не менее 980 мм и короткой стороной, составляющей не менее 480 мм; корпус выполнен из листового полимерного материала и снабжен горизонтальными балками-грунтозацепами, расположенными, по крайней мере, на одном уровне по бокам корпуса; нижняя часть корпуса выполнена усиленной из листового полимерного материала, толщина которого больше толщины листового полимерного материала верхней части корпуса; в качестве полимерного материала использован полиэтилен, или винипласт, или другие подобные материалы.
Техническим результатом является повышение удобства обслуживания установки.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на:
Фиг.1. показан общий (продольный разрез) корпуса; на фиг.2 - вид в плане; на фиг.3 - вариант выполнения.
Установка для биологической очистки сточных вод (УБО), содержит прямоугольный, в плане, корпус 1 в виде закрытого резервуара со смотровой 2 и технологической 3 горловинами, сообщенными с дневной поверхностью. Горловины 2 и 3 оборудованы крышками, соответственно 4 и 5 для защиты от атмосферных осадков и температурных колебаний. В крышке 5 выполнен вентиляционный канал 6, защищенный экраном 7 в виде грибка. Обе горловины 2 и 3 выполнены прямоугольными (в плане) и расположены по центральной оси симметрии верхней стенки корпуса 1 с обеспечением доступа через них к его внутреннему пространству. Корпус 1 снабжен входным патрубком 8 и разделен перегородками на пространственно-сопряженные технологические отсеки в виде приемной камеры 9, аэротенка 10, иловой камеры 11 и камеры 12 для очищенной сточной воды. Технологические отсеки оборудованы аэрационной системой с аэраторами и эрлифтами (условно не показаны). Камера 12 оборудована насосом 13 с поплавковым датчиком 14 уровня очищенной сточной воды, по сигналам которого происходит включение/выключение насоса 13 при изменениях положения уровня сточной воды в этой камере. Целесообразно, чтобы корпус 1 и горловины 2 и 3 были выполнены из листового полимерного материала. При высоте корпуса 1, превышающей 2 м, для компенсации давления грунта и переменной гидростатической нагрузки, возникающей при работе установки, целесообразно, чтобы нижняя часть корпуса была усилена и выполнена из листового полимерного материала с толщиной листов большей, чем толщина листов в верхней части корпуса, при этом листовой полимерный материал может быть усилен за счет корытообразных углублений между вертикальными и горизонтальными выступами, выполненными на внешней поверхности листа (в корпусе эта поверхность листов является наружной). При выполнении корпуса 1 из листового полимерного материала с гладкой поверхностью, целесообразно, чтобы на его боковой поверхности были горизонтально закреплены балки 15, расположенные, по крайней мере, на
одном уровне и предназначенные для предотвращения «всплывания» корпуса 1 при сезонных колебаниях уровня грунтовых вод. В качестве листового полимерного материала для изготовления корпуса 1 и горловин 2, 3 (с крышками 4, 5), может быть использован листовой полиэтилен, или винипласт, или другие подобные материалы. Однако наиболее предпочтительным материалом, является вспененный полипропилен и его вспененные разновидности - трехслойный интегральный, экструзионный, литой, и штампованный полипропилен. Вспененный полипропилен и его разновидности обладают наилучшими показателями для использования в качестве конструкционного материала для корпусов УБО. Этот материал химически инертен, обладает повышенной долговечностью, не стареет, хорошо обрабатывается и сваривается, легок и относительно дешев. Выполнение корпуса, горловин и их крышек из листового полимерного материала обеспечивает значительный (до 50 лет) срок службы установки. В рабочем положении корпус 1 расположен под землей и сообщен с дневной поверхностью посредством смотровой и технологических горловин 2, 3 устье которых с крышками 4, 5 расположено на дневной поверхности. Величина заглубления корпуса 1 определяется величиной заглубления слива канализационной трубы 16 и высоты технологических отсеков, т.е. днище корпуса 1 должно всегда быть ниже слива канализационной трубы, на высоту технологических отсеков и высоту газового пространства над отсеками, что обеспечивает возможность полного заполнения самотечными стоками приемной камеры 9 с максимальным использованием объема корпуса, непосредственно для очистки стоков. При значительных заглублениях сливов канализационных труб 16, целесообразно использовать удлиненные корпуса с усиленной нижней частью, например, типа «TOPAS L».
1
3
На фиг.1, показана зависимость заглубления корпуса 1 (линиями a-а показано возможное расположение верхних обрезов технологических отсеков) в зависимости от глубины расположения слива канализационной трубы 16; пунктиром показаны канализационные трубы с различным заглублением уровня слива. Практикой установлено, что высота корпуса 1 должна быть не более 3.0 м., т.к. при большей высоте необходимы меры по дополнительному усилению стенок корпуса, что экономически нецелесообразно. Также установлено, что для обеспечения удобного доступа к внутреннему пространству корпуса 1, длина стороны прямоугольника в поперечном сечении горловин 2, 3 должна быть больше 90 см. При указанной предельной высоте корпуса 1, целесообразно, чтобы корпус 1 имел следующие соотношения размеров: L=0,32-1,35 Н; В=0,31-1,5 Н; Нг=0,1-0,94 Н, где - L, В, Н и Нг, соответственно длина, ширина, высота корпуса и высота горловины. Целесообразно, чтобы высота - Нг смотровой 2 и технологической 3 горловин корпуса установок типа «TOPAS» составляла 0,1-0,2 от высоты корпуса - Н, т.к. этот тип установок рассчитан на сравнительно небольшое заглубление. Высота - Нг технологической и смотровой горловин 2, 3 корпуса установок типа «TOPAS L» должна составлять Нг=0,16-0,94 Н,
т к. корпуса этого типа установок рассчитаны на относительно большее заглубление. Указанные соотношения размеров обеспечивают оптимальные соотношения площади и высоты корпуса 1 с обеспечением возможности создания унифицированного размерного ряда установок с различным объемом (и производительностью). При больших или меньших соотношения указанных размеров, корпуса установок будут иметь или высокий и узкий корпус, или широкий и низкий корпус, что одинаково неприемлемо по причине возникновения проблем с обеспечением прочности корпуса. Смотровая и технологическая горловины 2, 3 могут быть выполнены со стандартной высотой, при этом их высота должна, превышать максимально возможную величину заглубления корпуса 1 на величину, равную высоте наземной части этой горловины. Также возможен вариант выполнения горловин 2, 3 с индивидуальной высотой для каждой установки, составляющих размерный ряд этих установок. Вследствие того, что корпус 1 выполнен полностью заглубляемым, а величина этого заглубления не влияет на размеры (и объем) корпуса 1 и определяет только высоту смотровой и технологических горловин 2, 3, необходимый объем корпуса 1 определяется, исходя только из объема пикового сброса сточных вод (от расчетного числа условных потребителей) с последующим выбором (из размерного ряда) установки с подходящей производительностью.
Монтаж установки осуществляется в котлован на утрамбованный подстилающий слой с последующей обсыпкой.
е
Работа установки осуществляется обычным образом, т.е. при поступлении сточной воды в корпус 1, сточная вода проходит цикл биологической очистки технологических отсеках 9-11 и самотечно поступает в камеру 12, откуда она периодически откачивается насосом 13, например, в ливневую дренажную систему приусадебного участка. Через смотровую и технологическую горловины 2 и 3 осуществляются профилактические осмотры и техническое обслуживание технологического оборудования установки, при этом, необходимый для работы установки, газообмен осуществляется через вентиляционный канал 6 в крышке 5, которая защищает установку от атмосферных осадков и температурных перепадов окружающей среды. В зависимости от конкретных условий, очищенные стоки или фильтруются в грунте или отводятся на рельеф. При неблагоприятных гидрологических условиях (высоком уровне грунтовых вод) очищенная сточная вода накапливается в камере 12 и по достижению установленного уровня, по сигналу датчика уровня 14 откачивается насосом 13, например, в распределительную сеть фильтрационной траншеи (условно не показаны). В случае низкого расположения уровня грунтовых вод, целесообразно использовать самотечный отвод очищенной сточной. В этом случае самотечный отвод очищенной сточной воды из камеры 12 производится по отводному патрубку, условно показан пунктирной линией , который подключен к сливному патрубку 17. Следует отметить, что унифицированные корпуса всех установок
е
типа «TOPAS» оборудуются сливным патрубком 17, который при изготовлении установки заглушен (запаян). Это позволяет унифицировать установки, т.к. конструкция их корпусов не зависит от конкретных гидрогеологических условий и топографии местности, при этом при высоком уровне грунтовых вод применяется принудительный отвод очищенной воды (как описано выше); при низком уровне - применяется самотечный отвод. При самотечном отводе, камера 12 подключена самотечным трубопроводом  к сливному парубку 17, с которого снимается заглушка (или он распаиваеся), при этом патрубок 17 подключается к дренажной трубе, из которой очищенные стоки или поступают в грунт, или в дренажную систему приусадебного участка.
В предложенной установке обеспечивается постоянство температуры во внутреннем объеме корпуса 1, независимо от суточных и сезонных колебаний температуры окружающей среды с созданием благоприятных условий для жизнедеятельности организмов, участвующих в процессе биологической очистки, при этом установка удобна в обслуживании и надежна в эксплуатации.
Также обеспечена возможность создания размерного ряда установок с оптимальным рабочим объемом корпуса (исходя только из объема пикового сброса стоков от расчетного числа потребителей), что снижает затраты на изготовление. Кроме того, улучшается эстетика приусадебного участка, т.к. выступающие на дневную поверхность части горловин с крышками занимают незначительную площадь.
Использование предложенной полезной модели позволяет при минимальных затратах обеспечить эффективную очистку бытовых стоков и улучшить за счет этого экологическую обстановку вокруг дачных, коттеджных и иных отдельно стоящих жилых строений не подключенных к системе централизованной канализации.
Размерный ряд установок биологической очистки сточных вод типа «ТОПАS», в зависимости от количества условных пользователей приведен в таблице 1.
Таблица 1.
Модель корпуса установки
Кол-во условных пользователей
Объем переработки, М<sup>3</sup>/сут.
Габаритные размеры (включая высоту горловины)
L - длина, м
В - шири на, м
Н - высота, м
topAS 5
5
1,0
1,0
1,0
2,4
topAS 5 L
5
1,0
1,0
1,0
3,0
topAS 5 F
5
1,0
1,0
1,0
2,5
topAS 8
8
1,5
1,5
1,0
2,4
topAS 8 L
8
1,5
1,5
1,0
3,0
topAS 10
10
2,0
2,0
1,0
2,4
topAS 10 L
10
2,0
2,0
1,0
3,0
topAS 15
15
3,0
2,0
1,0
2,4
topAS 15 L
15
3,0
2,0
1,0
3,0
topAS 20
20
4,0
2,0
1,5
2,5
topAS 20 L
20
4,0
2,0
1,5
2,91
topAS 30
30
6,0
2,0
2,0
2,5
topAS 30 L
30
6,0
2,0
2,0
2,910
topAS 40
40
7,0
2,0
2,0
3,0
topAS 50
50
9,0
3,0
2,0
3,0
topAS 75
75
12,0
4,0
2,16
3,0
topAS 100
100
16,0
3,0
4,32
3,0
topAS 150
150
24
4,0
4,32
3,0