БИОРЕАКТОР ПО ПЕРЕРАБОТКЕ ИЛОВЫХ ОСАДКОВ

Полезная модель относится к оборудованию для проведения аэробных микробиологических процессов, в частности к переработке иловых осадков с получением полезного органо-минерального продукта.
Известно устройство для очистки сточных вод, (см. заявка РФ 92001687, C02F 3/12, «Башенный биореактор для очистки сточных вод», опубл. 09.07.95), включающий цилиндрический корпус, аэратор, устройства ввода сточной воды и отвода очищенной воды, установленные в нижней части корпуса, систему насосов и трубопроводов для циркуляции иловой смеси, струенаправляющий диффузор. Недостатками данного устройства являются сложность его конструкции. Устройство также не позволяет получить полезный органоминеральный продукт. Кроме того, для очистки используются химические реагенты.
Известен аэрационный биореактор (см. Патент РФ №2310631, C05F 3/06, «Аэрационный биореактор», опубл. 20.11.2007), содержащий цилиндрический корпус, переходящий в конус в его нижней части, систему подачи воздуха, системы подачи и распределения исходного материала, и выгрузки полученного полезного продукта, систему контроля параметров в виде зондов для измерения температуры и контроля воздушной среды. При этом система подачи воздуха включает воздуходувку, генераторы кислорода и азота, систему распределения воздуха в виде перфорированного дна конусной части корпуса, при этом воздуходувка своей напорной стороной соединена с перфорированным дном, а вытяжной стороной соединена с верхней частью корпуса.
Данное устройство позволяет получать полезный продукт - удобрение из компостного материала. Контроль параметров - температуры и насыщения кислородом позволяет улучшить качество получаемого продукта, однако данный биореактор не может быть использован для получения полезного продукта из иловых осадков, имеющих жидкую консистенцию.
Известен биореактор, содержащий резервуар с узлом аэрации в виде эжектора, устройство обработки сточной воды кавитацией низкой интенсивности, трубопроводы подвода и отвода обрабатываемой жидкости. Недостатком данного устройства является длительная продолжительность обработки сточной воды с преимущественным количеством в ней илового осадка.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является биореактор (см. Патент РФ на полезную модель №92004 «Биореактор», С 02F 3/00; С 02F 3/02, опубл. 10.03.2010), содержащий резервуар с цилиндрическим корпусом, устройство обработки кавитацией низкой интенсивности, установленное вне цилиндрического корпуса перед циркуляционным насосом, устройство насыщения обрабатываемой водо-иловой смеси кислородом с аэрационной трубой с выходом в придонную часть резервуара, турбулизатор, донный отражатель, трубопроводы подачи и отвода отрабатываемой жидкости, заборные устройства перекачиваемой жидкости, установленные в верхней и нижней частях биореактора, запорные устройства. Данный биореактор позволяет увеличить производительность обработки сточной воды с преимущественным содержанием илового осадка, но не позволяет получить полезный продукт, получаемый из илового осадка без использования дополнительного оборудования.
Задачей и техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение качества обработки иловых осадков, снижение стоимости обработки за счет исключения введения дополнительного оборудования для отделения обработанного продукта.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном биореакторе, содержащем резервуар с цилиндрическим корпусом, трубопроводы подачи и отвода обрабатываемой водо-иловой смеси, устройство обработки кавитацией низкой интенсивности, установленное вне резервуара перед циркуляционным насосом, устройство насыщения обрабатываемой жидкости кислородом с аэрационной трубой, выход которой расположен в придонной части резервуара, донный отражатель, турбулизатор, установленный на аэрационной трубе, заборное устройство перекачиваемой водо-иловой смеси, запорные устройства, имеются отличия, а именно биореактор выполнен с конусным дном и дополнительно снабжен устройством забора переработанного илового осадка в виде фотошлама, сборным усреднительным резервуаром с переливной трубой, вход которой установлен в верхней части резервуара биореактора, при этом аэрационная труба выполнена с разветвлениями, выходы которых направлены навстречу друг другу, расположены в конусной части резервуара и снабжены турбулизатором и расположенным между ними двусторонним отражателем.
На фиг.1 показан схематически биореактор в разрезе.
Биореактор содержит резервуар 1, имеющий цилиндрический корпус 2 и конусное дно 3, трубопровод подачи 4 водо-иловой смеси, устройство обработки 5 кавитацией низкой интенсивности, установленное вне резервуара 1 перед циркуляционным насосом 6, устройство 7 насыщения обрабатываемой смеси кислородом воздуха с аэрационной трубой 8, выполненной с разветвлениями, выходы которых направлены навстречу друг другу, расположены в придонной конусной части резервуара 1. На выходах из аэрационной трубы 8 установлены турбулизаторы 9, между которыми расположен двухсторонний отражатель 10. Заборное устройство 11 иловой воды расположено в верхней части резервуара 1. Биореактор снабжен переливной трубой 12, соединяющей резервуар 1 со сборным усреднительным резервуаром 13, а также устройством 14 забора переработаного илового осадка в виде флотошлама. Вход переливной трубы 12 установлен в верхней части резервуара 1. Устройство выпуска 15 иловой воды установлено на вершине конусного дна 3. Трубопроводы подачи 4 водо-иловой смеси, устройство 14 забора переработанного илового осадка, заборное устройство 11 иловой воды, устройство выпуска 15 снабжены запорной арматурой 16.
Биореактор работает следующим образом: В усреднительный резервуар 13 подают сырой осадок, избыточный активный ил, ил из аэротенков, донные иловые осадки, иловую воду или другие виды осадков, содержащих иловую составляющую, где они перемешиваются в процессе подачи и усредняются. Полученную водно-иловую смесь с преимущественным содержанием илового осадка через трубопровод подачи 4 подают в резервуар 1. Смесь в процессе перекачивания из усреднительного резервуара 13 в резервуар 1 циркуляционным насосом 6 обрабатывается кавитацией низкой интенсивности в устройстве 5 обработки, насыщается кислородом воздуха в устройстве 7 и через аэрационную трубу 8 с разветвлениями поступает в придонную конусную 3 часть резервуара 1. За счет двустороннего турбулизатора 9 с двухсторонним донным отражателем 10 водно-иловая смесь очень интенсивно перемешивается и распределяется в объеме резервуара 1. При проведении дальнейших рециркуляции водно-иловая смесь через переливную трубу 12 попадает в сборный усреднительный резервуар 13, откуда при открытии запорной арматуры 16 смесь поступает на повторную обработку. При необходимости в усреднительный резервуар 13 добавляют иловую воду, подавая ее через заборное устройство 11, установленное в верхней части резервуара 1. После окончания обработки переработанный иловый осадок в виде флотошлама через устройство 14 забора илового осадка удаляют, а иловую воду удаляют через выпуск 15.