БИОПРУД

Полезная модель относится к очистке и доочистке сточных вод и может быть использована для очистки и доочистки промышленных и бытовых сточных вод.
Известен биологический пруд содержащий водоем, засаженный высшей растительностью в котором дополнительно высажена черная ольха (А.С. №916438, С 02 F 3/32).
Недостатком данного биологического пруда является неравномерность степени очистки воды от времени года, что связано с прекращением процессов жизнедеятельности у водной растительности и соответственно процессов поглощения загрязнений из воды в холодный период.
Известен также биологический пруд содержащий водоем с подводными двухуровневыми дамбами, при этом верхняя часть (уровень) выполнена в виде фильтра, загрузка которого покрыта биопленкой, нижняя часть (уровень) не является фильтром и там только высажена высшая водная растительность, а на междамбовых участках заселены растения гидрофиты(Полезная модель РФ №11198, МПК С 02 F 3/32) - прототип.
Недостатком данного биологического пруда является не достаточная степень очистки сточных вод, что вызвано не участием в процессах очистки всего сечения дамбы и созданием не совсем оптимальных условий для жизнедеятельности разных видов высшей водной растительности, высаженной на одной глубине, определенной верхом второго (нижнего) уровня дамбы. Существенным недостатком данного биопруда является низкая эффективность очистки от загрязнений, плохо поглощаемых водной растительностью или микроорганизмами.
Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение эффективности и стабилизация степени очистки воды в разные времена года.
Техническая задача достигается тем, что биопруд содержит водоем с подводными многоуровневыми дамбами, выполненными в виде многослойного горизонтального фильтра, на дамбы на разных уровнях высажена водная растительность, а на междамбовых участках заселены растения гидрофиты. Каждый уровень дамбы состоит из горизонтального фильтрующего слоя загрузки, на верхней части которого высажена высшая водная растительность определенного вида. Фильтрующие уровни загрузки состоят из различных материалов - инертных, поверхность которых покрыта биопленкой из микроорганизмов или сорбционных и ионообменных материалов, поглощающих из воды растворенные загрязнения.
Сравнение заявляемой полезной модели с прототипом показывает, что она отличается от прототипа следующими признаками:
- подводные дамбы выполнены многоуровневыми;
- каждый уровень дамбы состоит из горизонтального фильтрующего слоя загрузки, по верхней части которой высажена высшая водная растительность;
- загрузка фильтрующего слоя состоит не только из инертных материалов, поверхность которых покрыта биопленкой микроорганизмов, но и сорбционных или ионообменных материалов, что обеспечивает очистку от всего спектра загрязнений, в том числе не усваиваемых живыми организмами, например, токсичных или ядовитых;
Следовательно полезная модель соответствует критерию «новизна»
Заявляемая полезная модель может быть выполнена с использованием традиционных технических средств, следовательно она соответствует критерию «Промышленная применимость».
Нa Фиг.1 схематично изображен биопруд.
Биопруд представляет собой открытый искусственный водоем переменной глубины, разделенный подводными дамбами 1, которые выполнены многоуровневыми.
Верхний уровень дамбы 2 выполнен в виде многослойного фильтра с чередующимися слоями (уровнями) загрузки из инертных естественных и искусственных материалов, например щебня, гальки, полимерных блоков и. т.п., или материалов обладающих сорбционными и ионообменными свойствами, например, цеолита, клионптилолита, активированного угля и т.п. На поверхности инертного загрузочного материала расположена биопленка, например из бактерий, микроводорослей, простейших. Поверхность сорбционного и ионообменного материалов не покрыта биопленкой и обеспечивает поглощение растворенных загрязнений из воды. Фильтрация воды через сорбционные и ионообменные материалы позволяет удалять загрязнения не поддающиеся очистке биопленкой из микроорганизмов и высшей водной растительностью. В междамбовом пространстве биопруда заселены плавающие растения и растения гидрофиты - хара, рдесты, эладея, и т.п.
На верхней части фильтрующих слоев (уровней) высаживается водная растительность 3 - тростник, камыш, рогоз, и т.п. Расположение уровней на разной глубине позволяет высаживать разные виды растений на глубине, оптимальной для поддержания жизнедеятельности данного вида и, соответственно, обеспечивает более глубокую очистку.
Биопруд работает следующим образом.
Сточная вода на биопруд подается равномерным потоком (на рисунке направление потока воды показано стрелками). Растворенные органические загрязнения, соединения азота и фосфора поглощаются биопленкой из различных
микроорганизмов, расположенных на поверхности инертных материалов, а также высшей водной растительностью 3 и плавающими растениями, в период вегетационного роста. Очистка от токсичных и ядовитых загрязнений и очистка в холодное время года от органических и минеральных загрязнении осуществляется сорбционными и ионообменными материалами, расположенными слоями в многоуровневой дамбе 2.