ГЕОТУБА

Техническое решение относится к области устройств для разделения твердой и жидкой фаз методом гравитационного осаждения, в частности, для разделения (осветления) суспензий, и может быть использовано в галургии, для очистки бытовых и, промышленных сточных вод, а также для очистки природных вод.
Известен (SU, авторское свидетельство, 1666145) тонкослойный отстойник, предназначенный для разделения суспензий и содержащий корпус, узлы ввода исходной жидкости и вывода разделенных фаз, наклонный тонкослойный модуль с блоками, пластины которого выполнены из пленочного материала, верхние и нижние концы пластин закреплены стержнями и винтами, взаимодействующими с закрепленными на корпусе аппарата гайками. Для обеспечения удобства обслуживания пластины тонкослойного модуля закреплены на верхних стержнях подпружиненной рамы с тросами, Которая расположена над тонкослойным модулем и служит механизмом для регулирования натяжения пластин.
Известен (RU, патент 2104079) отстойник, предназначенный для разделения суспензий и содержащий корпус, устройства для ввода очищаемой воды и вывода очищенной воды и твердой фазы, тонкослойный модуль, включающий наклонные разделительные пластины, размещенные в съемном каркасе, причем корпус выполнен в виде цилиндра с наклонным днищем и снабжен распределителем осадка, каркас тонкослойного модуля выполнен в виде наклонного цилиндра, разделительные пластины тонкослойного модуля выполнены профильными.
Недостатком известных конструкций следует признать их высокую металлоемкость и сложность конструкции.
Наиболее близким аналогом разработанного устройства можно признать () конструкцию геотубы.
Геотуба представляет собой высокоэффективную фильтрующую тканую систему для удержания загрязненных отходов, твердых осадков, шламов и т.д.,
Сточные воды или шлам закачивают в геотубу, где происходят процессы фильтрации, в процессе которых водопроницаемый геотекстиль разделяет твердые фракции и жидкость, позволяя последней выходить наружу. После заполнения твердыми фракциями геотубу разрезают, а ее обезвоженное содержимое транспортируют на место дальнейшей переработки или утилизации. Геотубы имеют диаметр 1-4 м и длину 3-200 м. Их монтируют на берегу или непосредственно в воде на глубине до 3 м, а затем укладывают на защищаемую поверхность. Заполнение объема геотуб двухфазной смесью производят путем гидравлического нагнетания смеси через впускные рукава, расположенные на определенном расстоянии друг от друга по всей длине тубы.
Геотубы применяют при строительстве ядер дамб, пирсов, плотин и мелиорационных зон, защите берегов от эрозии, очистке водоемов, обезвоживании отходов бурения, складировании шлама в строительстве грунтовых конструкций, обезвоживании сырья, а также в очистных сооружениях и при шламовых амбарах.
Недостаток геотубы в том, что она имеет одноразовое использование. В зависимости от условий и назначения осадок остается в геотубе, если она укрепляет берега, дамбы и прочее; в том случае, если геотубу используют как фильтрующее устройство, то осадок из нее удаляют, для чего геотубу разрезают.
Технический результат, получаемый при реализации разработанного решения, состоит в обеспечении многократного использования геотубы при использовании ее как фильтрующего устройства.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать геотубу разработанной конструкции. Геотуба разработанной конструкции содержит оболочку из фильтрующего материала и патрубки подачи двухфазной системы, при этом в оболочке выполнено, по меньшей мере, одно средство удаления твердой фазы системы после разделения фаз.
Указанное средство удаления твердой фазы после разделения фаз обеспечивает многократное использование оболочки геотубы. При любом варианте выполнения средства для удаления твердой фазы, после формирования осадка через указанное средство любым подходящим технологически способом осадок извлекают из оболочки. После извлечения осадка из оболочки средство снова закрывают и, если проводят дополнительно разделение той же двухфазной системы, заполняют оболочку той же двухфазной системой. Если же оболочку геотубы используют для разделения другой двухфазной системы, то осадок извлекают полностью, промывают внутреннюю сторону оболочки через средство удаления осадка и заново заполняют оболочку геотубы двухфазной системой, подлежащей разделению.
Поскольку процесс разделения двухфазной системы с использованием геотубы не требует полной герметичности геотубы, то единственным условием размещения средства удаления осадка в оболочке геотубы является отсутствие вытекания из оболочки неразделенной двухфазной системы.
Средство, обеспечивающее удаление твердой фазы пульпы, предпочтительно представляет собой продольную застежку, выполненную в оболочке геотубы и фиксируемую на оболочке с использованием, например, застежки в виде молнии, кнопок, липучек, двухстороннего скотча.
Открытая застежка позволяет удалять осадок любым механизированным или ручным способом.
Кроме того, средство удаления твердой фазы может быть выполнено в виде клапана.
Момент открывания застежки может быть определен, исходя из опыта работы, когда известна скорость разделения двухфазной системы.
Геотуба разработанной конструкции может быть использована следующим образом.
1. Суспензию осадка коммунальных сточных вод закачивают через патрубки в геотубу, уложенную на землю на полигоне переработки осадка сточных вод. Постепенно происходят одновременно два процесса: осаждение твердой фазы суспензии на дно геотубы (расслоение суспензии) и выделение жидкой фазы (воды) через оболочку геотубы. Через некоторое время в нижней части объема геотубы образуется слой осадка. После осаждения осадка открывают продольную застежку и производят удаление осадка любым способом. В освободившейся геотубе закрывают застежку и вновь закачивают объем суспензии осадка сточных вод. Процесс продолжают до тех пор, пока технологически допустимо добавлять суспензию осадка сточных вод в геотубу. Затем доводят состояние суспензии в геотубе до уровня содержания влаги, допустимого по технологическому процессу и осадок удаляют с последующей подготовкой геотубы к дальнейшему использованию.
2. Геотубу используют для отделения шламов обогатительных фабрик калийных рудников на земной поверхности. Для этого шламовую пульпу закачивают в геотубу через патрубки. После первой закачки происходит осаждение твердых частиц шлама и фильтрация рассола через поверхность геотубы. Через некоторое время в нижней части геотубы образуется слой осадка шлама. Эксперименты показали, что формирование слоя осадка происходит через 24-36 часов после подачи шламовой пульпы. Удаление осадка через открытую продольную застежку производят любым способом. Затем застежку закрывают и производят следующую подачу шламовой пульпы. Циклы подачи шламовой пульпы и удаления осадка повторяют.
Использование геотубы разработанной конструкции обеспечивает многократность ее использования.