КОМПЛЕКС ОЧИСТКИ ТУАЛЕТНЫХ СТОКОВ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE WC EFFLUENTS CLEANING COMPLEX

Изобретение относится к санитарно-гигиеническому оборудованию на транспорте, в частности к туалетным системам, и может быть использовано на железнодорожном транспорте, например в железнодорожных пассажирских вагонах.
Уровень техники
Из описания изобретения к патенту RU 2057085, кл. C02F 3/02, опубл. 27.03.96 г. [1] известен комплекс очистки туалетных стоков, включающий приемную емкость для туалетных стоков, средства для их биохимической обработки и фильтрации продуктов, получаемых в результате такой обработки. Несмотря на желание авторов устройства [1] обеспечить его компактность, размеры предлагаемого сооружения, особенно вследствие наличия двухъярусного отстойника, не позволяют использовать данное техническое решение в пассажирских железнодорожных вагонах.
Из описания изобретения к патенту RU 2220915, кл. C02F 3/00, 3/02, опубл. 27.07.2003 г. [2] известен комплекс очистки туалетных стоков, включающий приемную емкость для туалетных стоков, средства для их биохимической обработки и фильтрации продуктов, получаемых в результате такой обработки. Включение в состав конструкции [2] узла аэрации, выполненного в виде пучка расходящихся аэрационных колонн, увеличивает ее габариты, что не позволяет применить и это техническое решение в условиях пассажирского железнодорожного транспорта.
Из описания изобретения к американскому патенту US 7005077, кл. C02F 1/00, опубл. 18.02.2006 г. [3] известен комплекс очистки туалетных стоков, включающий трубопроводы подачи стоков, приемный бак, предназначенный для туалетных стоков, и блок переработки стоков, содержащий устройства для отделения твердой фракции от жидкой и уплотнения полученной твердой фракции. При использовании технического решения [3] жидкая фракция ввиду ее загрязненности не может быть выпущена в окружающую среду и не может быть использована для обмыва унитазов.
Из описания изобретения к американскому патенту US 6361695, кл. C02F 3/20, опубл. 26.03.2002 г. [4] известен комплекс очистки туалетных стоков, включающий трубопроводы подачи стоков, приемный бак, предназначенный для туалетных стоков, бак для очищенной воды и находящийся между этими баками блок переработки стоков, содержащий устройства биохимической обработки стоков и перекачивающие насосы. Реализация изобретения [4] вследствие сложности оборудования не может обеспечить высокой надежности при эксплуатации, что может вызвать необходимость в вынужденных аварийных сбросах стоков без очистки в окружающую среду.
Из описания изобретения к американскому патенту US 7108782, кл. C02F 1/32, опубл. 19.09.2006 г. [5] известен комплекс очистки туалетных стоков, включающий трубопроводы подачи стоков, приемный бак, предназначенный для туалетных стоков, бак для очищенной воды и находящийся между этими баками блок переработки стоков, содержащий устройства биохимической обработки стоков, перекачивающие насосы и установленный в транспортном средстве блок автоматизированного управления. Техническое решение [5] характеризуется таким же недостатком, что и изобретение [4]. Особое сомнение вызывает надежность работы его фильтрующих устройств.
В условиях транспорта до настоящего времени допускается слив сточных вод непосредственно на железнодорожное полотно, что отрицательно влияет на экологию окружающей среды. При разработке данного изобретения авторы стремились уложиться в жесткие габариты железнодорожного вагона. Было решено приспособить комплекс очистки туалетных стоков к его размещению в подвагонном пространстве. Для этого все технологические элементы, включая емкости и перекачивающие средства, поместили в общий металлический корпус, снабженный кронштейнами для крепления к раме вагона, средствами управления процессом очистки и средствами информации персонала о заполнении емкостей.
Технический результат предлагаемого изобретения - улучшение показателей экологии окружающей среды на территории вдоль железнодорожного полотна.
Указанный технический результат достигается в комплексе очистки туалетных стоков транспортного средства, включающем выполненный в форме прямоугольного параллелепипеда и снабженный кронштейнами для крепления к транспортному средству корпус, в котором имеются приемный бак, предназначенный для туалетных стоков, бак для очищенной воды и находящийся между этими баками блок переработки стоков, содержащий снабженные перекачивающими насосами устройства денитрификации стоков в аэробной среде, нитрификации стоков в условиях повышенного содержания кислорода и микрофильтрации стоков с помощью керамических фильтров, в приемном баке установлены перекачивающий насос, имеющий патрубки для соединения с трубопроводами подачи стоков, и откачная труба с запорным и фильтрующим приспособлениями, бак для очищенной воды имеет сливной кран, при этом приемный бак и бак для очищенной воды снабжены датчиками уровня, связанными с панелями, помещенными снаружи на стенках этих баков и предназначенными для отображения показаний датчиков уровня, причем на трубах, соединяющих приемный бак и бак очищенной воды с блоком переработки стоков, установлены клапаны, в боковых стенках корпуса имеются люки с крышками, предназначенные для доступа к оборудованию приемного бака и блока переработки стоков, а также для выполнения текущего обслуживания и ремонтных работ, в состав комплекса входит установленный в транспортном средстве блок автоматизированного управления, который связан с перекачивающими насосами устройств блока переработки стоков, с перекачивающим насосом приемного бака, датчиками уровня приемного бака и бака очищенной воды, а также с клапанами, установленными на трубах, соединяющих приемный бак и бак для очищенной воды с блоком переработки стоков.
Предусмотрены следующие частные случаи выполнения изобретения. Блок автоматизированного управления расположен в помещении обслуживающего персонала транспортного средства.
Блок автоматизированного управления дополнительно снабжен индикаторами, связанными с датчиками уровня жидкости в приемном баке и баке для очищенной воды.
Изобретение поясняется следующими чертежами.
Фиг.1. Вид комплекса очистки стоков в аксонометрии.
Фиг.2. Схема комплекса очистки стоков.
На чертежах использованы следующие обозначения узлов и деталей:
1. Корпус.
2. Кронштейны для крепления корпуса к транспортному средству.
3. Приемный бак, предназначенный для туалетных стоков.
4. Бак для очищенной воды.
5. Блок переработки стоков.
6. Перекачивающий насос приемного бака.
7. Патрубки для крепления труб, подающих туалетные стоки.
8. Откачная труба приемного бака.
9. Запорное приспособление откачной трубы.
10. Фильтрующее приспособление откачной трубы.
11. Технологический люк.
12. Сливной кран бака для очищенной воды.
13. Датчики уровня туалетных стоков в приемном баке.
14. Датчики уровня воды в баке для очищенной воды.
15. Панель показаний датчиков уровня стоков в приемном баке.
16. Панель показаний датчиков уровня воды в баке для очищенной воды.
17. Люки в боковой стенке корпуса для выполнения текущего обслуживания и ремонта оборудования блока переработки туалетных стоков.
Как показано на фиг.1, одним из основных элементов комплекса очистки туалетных стоков транспортного средства является корпус 1, выполненный в форме прямоугольного параллелепипеда и снабженный кронштейнами 2 для крепления к транспортному средству. Как видно из фиг.2, в корпусе 1 имеются приемный бак 3, предназначенный для туалетных стоков, бак 4 для очищенной воды и находящийся между этими баками связанный с ними трубопроводами блок 5 переработки стоков. В состав блока 5 переработки стоков входят устройство денитрификации стоков в аэробной среде, устройство нитрификации стоков в условиях повышенного содержания кислорода и устройство микрофильтрации стоков с помощью керамических фильтров. Перечисленные устройства, входящие в состав блока 5 переработки стоков, снабжены перекачивающими насосами, обеспечивающими транспортирование продуктов переработки по всему технологическому маршруту очистки. Внутри приемного бака 3 установлен перекачивающий насос 6 с присоединенными к нему патрубками 7, которые предназначены для крепления труб, подающих в приемный бак 3 туалетные стоки. Кроме того, внутри приемного бака 3 установлена откачная труба 8 с запорным приспособлением 9 и фильтрующим приспособлением 10, которое может быть выполнено в виде металлической решетки. В одной из боковых стенок приемного бака 3 имеется технологический люк 11, закрытый крышкой. Бак 4 для очищенной воды снабжен сливным краном 12. В боковую стенку приемного бака 3 вмонтированы датчики 13 определения уровня туалетных стоков, связанные с расположенной снаружи на стенке бака панелью 15, на которой отображаются показания датчиков 13. В боковую стенку бака 4 для очищенной воды вмонтированы датчики 14 уровня очищенной воды, связанные с установленной снаружи на стенке этого бака панелью 16, на которой отображаются показания датчиков 14. В боковой стенке корпуса 1 имеются закрытые крышками люки 17, обеспечивающие возможность выполнения текущего обслуживания и ремонта оборудования блока переработки туалетных стоков.
В состав предлагаемого комплекса входит установленный в транспортном средстве блок автоматизированного управления (на чертежах не показан), который связан с перекачивающими насосами блока переработки стоков и перекачивающим насосом 6 приемного бака 3, датчиками 13 уровня приемного бака и датчиками 14 уровня воды в баке 4 для очищенной воды, а также с клапанами, установленными на трубах, соединяющих приемный бак 3 и бак 4 для очищенной воды с блоком 5 переработки стоков. Блок автоматического управления может быть расположен в помещении обслуживающего персонала транспортного средства и дополнительно снабжен индикаторами, связанными с датчиками уровня жидкости в приемном баке и баке очищенной воды. Кроме того, бак 4 для очищенной воды может быть снабжен патрубком с клапаном, который предназначен для соединения этого бака с системой обмыва унитазов в туалетах транспортного средства.
Комплекс очистки туалетных стоков транспортного средства работает следующим образом.
В процессе эксплуатации транспортного средства туалетные стоки периодически перекачиваются насосом 6 из санузлов транспортного средства в приемный бак 3, откуда они по мере необходимости поступают в блок 5 переработки стоков. Переработка стоков осуществляется сначала в аэробной среде в устройстве денитрификации, затем полученная жидкость в условиях повышенного содержания кислорода обрабатывается в устройстве нитрификации и полученная таким образом вода подвергается микрофильтрации с помощью керамических фильтров. Вода, полученная с помощью описанной выше технологии переработки туалетных стоков, поступает в бак 4 для очищенной воды, откуда она может передаваться в санузлы транспортного средства с целью использования для обмыва унитазов. В случае угрозы переполнения бака очищенной воды его содержимое может быть удалено через сливной кран 12 во внешнюю среду.
Отстой, скапливающийся у дна приемного бака 3, периодически удаляется специальными откачивающими средствами через откачную трубу 8. Для этого открывают запорное устройство 9, находящееся на верхнем конце откачной трубы 8, и присоединяют к этому концу трубу откачивающего средства, например трубу ассенизационной автомашины. Случайно попавшие в приемный бак небольшие твердые предметы (например, полиэтиленовые пакеты или картонные коробки), задержанные фильтрующим приспособлением 10 откачной трубы 8, после окончания операции откачки могут быть извлечены из бака через технологический люк 11.
Доступ к оборудованию блока 5 переработки туалетных стоков для выполнения текущего обслуживания и ремонта этого оборудования, а также для удаления твердых отходов переработки туалетных стоков осуществляют через люки 17, расположенные в боковой стенке корпуса 1 комплекса.
Использование предлагаемого комплекса на транспортном средстве дает возможность использовать очищенную воду в санитарно-гигиенических устройствах транспортного средства, а также сливать очищенную воду в окружающую среду, не нарушая экологических показателей. Использование изобретения на транспорте обеспечит улучшение экологической обстановки на территории полотна железнодорожных путей.