PL174727B1

PL174727B1 - Meted of after-treating already treated sewage's and biostructural modular cage therefor

Info

Publication number: PL174727B1
Application number: PL94302500A
Authority: PL
Inventors: Lech Narbutt
Original assignee: Instalex Bioox Sp Z Oo
Priority date: 1994-03-08
Filing date: 1994-03-08
Publication date: 1998-09-30
Also published as: PL302500A1

Abstract

1. Sposób doczyszczania ścieków polegający na przepły- ' wie ścieków z małą prędkością przez przestrzeń biostrukturalną z równoczesnym napowietrzaniem, znamienny tym, ze ścieki wprowadza się do co najmniej dwóch ciągów technologicznych, zaś każdy ciąg złożony jest z co najmniej dwóch sekcji, przy czym przestrzeń każdej sekcji wyposażona jest w modułowe klatki biostrukturalne, które wypełnione są pionowymi warkoczami o gęstości około 100 sztuk na 1 m" powierzchni, natomiastścieki przepływają z prędkością około 0,5 m/minutę, przy intensywnym drobnopęcherzykowym napowietrzaniu w wymiarze do 7 mgCO/l. 2. Modułowa klatka biostrukturalna złożona z konstrukcji przestrzennej wypełnionej elementami biostrukturalnymi, znamienna tym, że posiada co najmniej trzy słupki(1), do których przytwierdzonajestkrata dolna (2), zaś nawysokości bioreaktora przymocowana jest krata górna (3), natomiast na prętach krat od góry do dołu nawinięte są pionowo warkocze (4) o gęstości około 100 sztuk na 1 m2, przy czym każdy warkocz wykonany jest ze sznura, w którym wplecione są bardzo gęsto odcinki włókien z tworzywa sztucznego o długości około 8 cm tworząc walcową elastyczną szczotkę, natomiast pod kratą dolną umieszczony jest zespół napowietrzający (5, 6, 7) wyposażony w dysze (8) stanowiące porowate rury ceramiczne1. A method of sewage treatment consisting in the flow of sewage at a low speed through a biostructural space with simultaneous aeration, characterized in that the sewage is fed to at least two technological lines, and each line is composed of at least two sections, wherein the space of each section is equipped with modular biostructural cages filled with vertical braids with a density of about 100 pieces per 1 m² of surface, while the sewage flows at a speed of about 0.5 m/minute, with intensive fine-bubble aeration of up to 7 mgCO/l. 2. A modular biostructural cage composed of a spatial structure filled with biostructural elements, characterized in that it has at least three posts (1), to which a bottom grate (2) is attached, and an upper grate (3) is attached at the height of the bioreactor, while braids (4) with a density of about 100 pieces per 1 m² are vertically wound on the bars of the grates from top to bottom. 1 m2, each braid is made of a rope in which very densely woven sections of plastic fibers, approximately 8 cm long, are formed, creating a cylindrical, flexible brush, while under the lower grid there is an aeration unit (5, 6, 7) equipped with nozzles (8) in the form of porous ceramic tubes

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób doczyszczania ścieków metodą biologiczną oraz modułowa klatka biostrukturalna do stosowania tego sposobu.The subject of the invention is a method of wastewater treatment with the biological method and a modular biostructural cage for the application of this method.

W celu zwiększenia stopnia oczyszczania ścieków już oczyszczone ścieki biologicznie, poddaje się procesowi doczyszczania. Doczyszczanie ścieków prowadzi się różnymi metodami. Znana jest metoda doczyszczania przez filtrowanie, polegająca na przepuszczaniu ścieków oczyszczonych przez warstwę filtracyjną złożoną z węgla, tłucznia i piasku. Ścieki przepuszczane przez filtr posiadają obniżoną koncentrację zawiesiny BZT, co urzeczywistnia się przez osadzanie w filtrze cząstek mułu. Znana jest też metoda reagentowa doczyszczania ścieków polegająca na traktowaniu oczyszczonych ścieków koagulantami takimi jak siarczan glinowy, chlorek żelazowy, wapno, polielektrolity oraz niektóre odpady przemysłowe. Proces koagulacji przebiega intensywniej gdy do podstawowych reagentów są dodawane flokulanty wysokomolekularne, organiczne lub mineralne. Oddziaływanie koagulantów powoduje zmiany sedymentacyjne domieszek co przejawia się w osadzaniu osadów.In order to increase the degree of wastewater treatment, already biologically treated wastewater is subjected to a thorough cleaning process. Wastewater treatment is carried out by various methods. There is a known method of polishing by filtering, consisting in passing the treated sewage through a filtration layer composed of coal, crushed stone and sand. The wastewater passed through the filter has a reduced concentration of BOD suspension, which is achieved by the deposition of silt particles in the filter. There is also a known reagent method for cleaning sewage, which consists in treating the treated sewage with coagulants such as aluminum sulphate, ferric chloride, lime, polyelectrolytes and some industrial waste. The coagulation process is more intense when high-molecular, organic or mineral flocculants are added to the basic reagents. The influence of coagulants causes sedimentation changes of admixtures, which is manifested in sediment deposition.

Znana jest również metoda biologiczna doczyszczania ścieków prowadzona w stawach polegająca na tym, że oczyszczone ścieki przepływają przez stawy biologiczne, w których zachodzi proces niszczenia cząstek zanieczyszczeń na zasadzie samooczyszczania. W tej metodzie następuje proces utleniania substancji organicznych. Podstawową rolę w tym procesie odgrywa współdziałanie symbiotyczne mikroorganizmów i glonów. Dlatego niezbędnym warunkiem skutecznego działania stawów biologicznych jest utrzymanie optymalnego odczynu pH w środowisku ścieków, odpowiedniej temperatury oraz właściwej koncentracji tlenu. Znana jest też metoda doczyszczania ścieków polegaj ąca na przepływie ścieków przez złoże biostrukturalne zwane także złożem biologicznym lub podłożem. Złoże biostrukturalne może mieć różną postać.There is also a known biological method of wastewater treatment carried out in ponds, where the treated wastewater flows through biological ponds where the process of destroying pollutant particles takes place on the basis of self-cleaning. In this method, organic substances are oxidized. The symbiotic interaction of microorganisms and algae plays a fundamental role in this process. Therefore, a necessary condition for the effective operation of biological ponds is to maintain the optimal pH in the wastewater environment, the right temperature and the right oxygen concentration. There is also a known method of wastewater treatment consisting in the flow of wastewater through a biostructural bed, also known as a biological bed or substrate. The biostructural bed can take various forms.

Z literatury patentowej znane są następujące formy i sposoby doczyszczania ścieków. Według polskiego opisu patentowego nr patentu 158 554 złoże biostrukturalne posiada kształt perforowanej tarczy obracającej się w osi poziomej i częściowo zanurzonej w ściekach. Według polskiego opisu patentowego nr patentu 159 292 złoże biostrukturalne ukształtowane jest w postaci rękawów wykonanych z siatki z tworzywa sztucznego. Według polskiego opisu paten174 727 towego nr patentu 158 931 złoże biostrukturalne posiada postać bębna obrotowego złożonego z dwóch tarcz osadzonych na obrotowej osi a między tarczami rozpięte są elementy konstrukcyjne.The following forms and methods of wastewater treatment are known from the patent literature. According to Polish patent description No. 158 554, the biostructural bed has the shape of a perforated disc rotating in a horizontal axis and partially submerged in the sewage. According to the Polish patent description No. 159 292, the biostructural bed is formed in the form of sleeves made of a plastic mesh. According to Polish Patent No. 174,727, Patent No. 158,931, the biostructural bed is in the form of a rotating drum composed of two disks mounted on a rotating axis, and structural elements are stretched between the disks.

Według polskiego zgłoszenia patentowego nr P-295 196 znany jest sposób biologicznego doczyszczania ścieków polegający na tym, że złoże biologiczne jest usytuowane prostopadle lub równolegle do kierunku przepływu strugi ścieków. Złoże biostrukturalne składa się z pionowych warstw (płyt) przesuniętych względem siebie, w których to warstwach umieszczone są kierownice, a powstałe przestrzenie między nimi tworzą dysze przepływowe.According to the Polish patent application no. P-295 196, there is known a method of biological wastewater treatment in which the biological bed is situated perpendicularly or parallel to the flow direction of the wastewater stream. The biostructural bed consists of vertical layers (plates) shifted relative to each other, in which the guides are placed, and the resulting spaces between them create flow nozzles.

Istotą wynalazku jest sposób doczyszczania ścieków polegający na tym, że ścieki wprowadza się do co najmniej dwóch ciągów technologicznych, zaś każdy ciąg złożony jest z co najmniej dwóch sekcji, przy czym przestrzeń każdej sekcji wyposażona jest w modułowe klatki biostrukturalne tworząc przestrzeń biostrukturalną wypełnioną pionowymi warkoczami o gęstości powierzchniowej około 100 sztuk na 1 m² . Przez taką przestrzeń z małą prędkością około 0,5 m/minutę przepływają poziomo ścieki, intensywnie i drobnopęcherzykowo napowietrzane w wymiarze do 7 mgO2l. W tych warunkach występuje intensywny rozwój mikroorganizmów, które gromadzą się w szczelinach warkoczy. Po miesięcznym okresie pracy następuje płukanie warkoczy, polegające na tym, że przez przestrzeń biostrukturalną przepuszcza się strumienie sprężonego powietrza. Po wytrąceniu biomasy z warkoczy wstrzymuje się dopływ powietrza, ścieki uspakajają się a obumarłe cząsteczki mikroorganizmów oderwane od warkoczy sedymentują na dno bioreaktora. Sklarowana ciecz powstała z oczyszczania ścieków spływa do odbiornika a zgromadzony na dnie osad przemieszczany jest do dalszego odwadniania.The essence of the invention is a method of sewage treatment consisting in the fact that the sewage is introduced to at least two process lines, and each line consists of at least two sections, while the space of each section is equipped with modular biostructural cages creating a biostructural space filled with vertical braids of an area density of about 100 pieces per 1 m ² . Through such space, sewage horizontally flows at a low speed of about 0.5 m / minute, intensely and fine-bubble aerated up to 7 mgO2l. Under these conditions, there is an intensive development of microorganisms that accumulate in the crevices of the braids. After a month of work, the braids are rinsed, whereby streams of compressed air are passed through the biostructural space. After the biomass is precipitated from the tails, the air supply is stopped, the sewage calms down and the dead microorganism particles torn off the tails sediment to the bottom of the bioreactor. The clarified liquid resulting from wastewater treatment flows to the receiver and the sediment collected at the bottom is transported for further dewatering.

Stosowanie sposobu doczyszczania ścieków według wynalazku pozwala na redukcję zawiesiny do 50%, redukcję BZT do 40% oraz częściową redukcję związków azotu i fosforu metodą biologiczną.The use of the method of wastewater treatment according to the invention allows for the reduction of the suspension to 50%, the reduction of BOD to 40% and a partial reduction of nitrogen and phosphorus compounds using the biological method.

Do istoty wynalazku należy modułowa klatka biostrukturalna złożona ze słupków, do których przytwierdzonajest krata dolna oraz na wysokości bioreaktora osadzonajest krata górna. Na prętach krat od góry do dołu nawinięte są warkocze o gęstości około 1θ0 sztuk na 1 m²powierzchni. Warkocze wykonane są ze sznura, do którego wplecione są bardzo gęsto odcinki włókien o długości około 8 cm, z materiału odpornego na działanie mikroorganizmów tworząc walcową elastyczną szczotkę. Pod dolną kratą umieszczony jest zespół napowietrzający i płuczący. Zespół ten posiada kolektor, który połączony jest z dopływem sprężonego powietrza oraz z przewodami wypływowymi zakończonymi dyszami, przy czym dysze wykonane są z porowatych rur ceramicznych.The essence of the invention is a modular biostructural cage composed of posts to which the bottom grate is attached and the upper grate is mounted at the height of the bioreactor. The rods bars from top to bottom are wound tresses density of about 1θ0 pieces per 1 m ^{2 of} surface. The braids are made of a rope, into which 8 cm long sections of fibers are very densely woven, made of a material resistant to microorganisms, creating a cylindrical flexible brush. An aeration and rinsing unit is located under the lower grate. The assembly has a collector which is connected to the compressed air inlet and to the discharge conduits terminated with nozzles, the nozzles being made of porous ceramic tubes.

Przedmiot wynalazku pokazany jest w przykładach wykonania uwidocznionych na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia układ prowadzenia procesu technologicznego złożony z trzech ciągów technologicznych oznaczonych cyframi rzymskimi I, II i III, zaś w każdym ciągu znajduje się dwie sekcje oznaczone literami A i B, przy czym każda sekcja zawiera 21 modułowych klatek biostrukturalnych oznaczonych literą C, fig. 2 przedstawia modułową klatkę biostrukturalną w widoku z boku, natomiast fig. 3 przedstawia tę klatkę w widoku z góry.The subject of the invention is shown in the exemplary embodiments shown in the drawing, in which Fig. 1 shows the technological process system consisting of three technological lines marked with Roman numerals I, II and III, and each line includes two sections marked with letters A and B, with with each section comprising 21 modular biostructural cages denoted by the letter C, Fig. 2 is a side view of the modular biostructured cage and Fig. 3 is a top view of the cage.

Przedmiot wynalazku dotyczący sposobu jest przedstawiony w niżej podanym przykładzie wykonania. Do bioreaktora o pojemności 2100 m³, który podzielony jest na trzy ciągi technologiczne, zaś każdy ciąg złożony jest z dwóch sekcji, natomiast każda sekcja posiada 21 modułowych klatek biostrukturalnych, przy czym każda klatka wyposażona jest w 380 warkoczy, wpuszczane są ścieki o ładunku zanieczyszczeń Ł = 700 kgO2/dobę i przepustowości Q = 25000 mZ/dobę. Proces przepływu ścieków przez trzy ciągi technologiczne trwa dwie godziny. W czasie przepływu ścieki są natleniane powietrzem drobnopęcherzykowym w ilości 6 mg O2/l. Po miesiącu pracy bioreaktora warkocze są płukane sprężonym powietrzem, o bardzo intensywnym przepływie co powoduje wzrost pęcherzyków w takim stopniu, że usuwają one z warkoczy nadmiar osadu.The subject matter of the invention relating to the method is presented in the following embodiment. The bioreactor with a capacity of 2100 m ³ , which is divided into three technological lines, and each line consists of two sections, while each section has 21 modular biostructural cages, each cage is equipped with 380 braids, sewage with a pollutant load is introduced Ł = 700 kgO2 / day and throughput Q = 25,000 mZ / day. The process of wastewater flow through three technological lines lasts two hours. During the flow, the wastewater is oxygenated with fine-bubble air in the amount of 6 mg O2 / l. After a month of bioreactor operation, the braids are rinsed with very intense compressed air, which causes the bubbles to grow to such an extent that they remove excess sediment from the braids.

Przedmiot wynalazku dotyczący modułowej klatki biostrukturalnej pokazany jest w przykładzie wykonania na rysunku uwidocznionym w fig. 1 i 2. Modułowa klatka biostrukturalna składa się w czterech słupków 1, do których przytwierdzonajest krata dolna 2, zaś nad nią na wysokości bioreaktora przymocowana jest krata górna 3. Na prętach krat górnej i dolnej nawinięte są warkocze 4 o gęstości 108 sztuk na 1 ηκ Warkocee wykonane ąąee sanM, wThe subject matter of the invention relating to the modular biostructural cage is shown in the embodiment in the drawing shown in Figs. 1 and 2. The modular biostructural cage consists of four posts 1, to which the lower lattice 2 is attached, and the upper lattice 3 is attached above it at the height of the bioreactor. 4 braids with a density of 108 pieces per 1 ηκ Warkocee, made ąee sanM, are wound on the bars of the upper and lower gratings.

174 727 którym zostały wplecione bardzo gęsto odcinki włókien z tworzywa sztucznego o długości 8 cm, tworząc walcową elastyczną szczotkę. Pod dolną kratą 2 umieszczony jest zespół napowietrzający wyposażony w kolektor 5 połączony z rurą dopływową 6 sprężonego powietrza oraz kolektor połączony jest z przewodami wylotowymi 7, na końcu których zainstalowane są dysze 8 stanowiące porowate rury ceramiczne.8 cm long sections of plastic fibers with a length of 8 cm have been very densely woven to form a cylindrical flexible brush. Under the lower grate 2 there is an aeration unit equipped with a collector 5 connected to the supply pipe 6 for compressed air, and the collector is connected to the outlet conduits 7, at the end of which nozzles 8 are installed, constituting porous ceramic pipes.

174 727174 727

174 727 ścieki oczyszczone174 727 treated sewage

ścieki do oczyszczeniasewage to be treated

Fig. 1Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claims

1. Method of wastewater treatment consisting in the flow of wastewater at low speed through the biostructural space with simultaneous aeration, characterized in that the wastewater is fed to at least two technological lines, and each sequence consists of at least two sections, with the space of each section equipped is biostrukturalne modular frames, which are filled upright braids having a density of about 100 pieces per 1 m ^{2 of} the surface, while the waste water flows at a speed of about 0.5 m / min, with vigorous aeration drobnopęcherzykowym of up to 7 mgOFl.

2. A modular biostructural cage composed of a spatial structure filled with biostructural elements, characterized in that it has at least three posts (1) to which the lower grate (2) is attached, and the upper grate (3) is attached at the height of the bioreactor, while braids (4) with a density of about 100 pieces per 1 m ² are wound vertically from the top to the bottom of the grating, where the braid is made of a rope, in which sections of plastic fibers are very densely woven 8 cm long, forming a cylindrical flexible brush, while under the lower grate there is an aeration unit (5, 6, 7) equipped with nozzles (8) constituting porous ceramic pipes.