SK9922000A3 - Device for removal floating impurities from water surface in radial vessels - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález spadá do oblasti čistenia odpadových vôd a týka sa separácie tuhých častíc od kvapalných médií, predovšetkým plávajúcich častíc na hladine týchto médií.

Súčasný stav techniky

Problém zhrabovania plávajúcich nečistôt z hladiny nádrží sa v súčasnosti rieši obvykle tým spôsobom, že zhrabovacia lišta zhŕňa plávajúce nečistoty, prípadne penu, počas chodu mosta z celej plochy nádrže ku jej obvodu do nepohybujúcej sa kalovej priehlbne, ktorá slúži na akumuláciu tejto peny a jej transport mimo priestor nádrže. Uvedený spôsob odťahu plávajúcich nečistôt má viacero nedostatkov, medzi ktoré patria najmä nedostatočná tesnosť medzi pohyblivými časťami lišty a stabilnou priehlbňou, čo má za následok často nekontrolovateľný únik už akumulovaných plávajúcich nečistôt za pohybujúcu sa lištu, resp. mimo akumulačnú kalovú priehlbeň, zníženie účinnosti odťahu plávajúcich nečistôt pri ich vyhrňovaní do priestoru priehlbne, problémy s čistením kalovej priehlbne, potreba častých výmen tesniacich gúm, aby sa zabezpečila dostatočná tesnosť medzi pohyblivými časťami lišty a tiež medzi nornou stenou a prítokovou zónou nádrže, komplikovaná konštrukcia, ktorá v náročných podmienkach môže trpieť vyššou poruchovosťou. V prípade, že ide o pravouhlú nádrž, je odťah plávajúcich nečistôt často riešený pomocou priečne položenej rúry do ktorej sú transportované peny alebo plávajúce nečistoty. Tento typ odťahu je náročný pre prevádzku čistiarne odpadových vôd (ČOV), vyžaduje si predovšetkým manuálne prevádzkovanie a navyše technologický proces čistenia často trpí veľkým nariedením odťahovaných plávajúcich nečistôt spôsobeným nedôslednosťou úrovne operátorov. Je zrejmé, že účinnosť tohto typu odťahu je veľmi citlivá aj na úroveň prevádzky a možnosť jeho kontroly a automatizácie.

495/B

Ďalším systémom ktorý sa používa pri odťahovaní plávajúcich nečistôt je riešený obdobne ako predchádzajúce len s tým rozdielom, že na moste je zavesené čerpadlo ktoré by malo zhrabovacou lištou akumulované nečistoty odčerpať mimo čistený priestor nádrže. I tento spôsob odťahu má viacero negatív ako je značný stupeň nariedenia akumulovaných nečistôt, min. účinnosť pri odťahu pien, nutnosť konštantného zatopenia sacieho koša čerpadla čo neumožňuje vytvoriť strmú krivku zníženia pre transport nečistôt ku saniu čerpadla a nezanedbateľná je aj investičná a energetická náročnosť a nároky na údržbu i prevádzku pre' pohyblivé stroje tohto typu odťahu.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje zariadenie na odstraňovanie nečistôt plávajúcich na hladine vody v nádrži, obsahujúce pohyblivý most so zhrabovacou lištou nečistôt, podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že na pohyblivom moste je uchytená kalová priehlbeň s otvorom na odťah nečistôt, pričom k tomuto otvoru je pripojená sacia hadica mamutového čerpadla, vybaveného prívodom vzduchu a výtlačným potrubím ústiacim do priestoru mimo nádrže, s výhodou do zberného žľabu.

Prívod tlakového vzduchu je s výhodou opatrený elektromagnetickým ventilom a zariadením na automatické zapnutie a vypnutie prívodu tlakového vzduchu do mamutového čerpadla. Pritom tlakový vzduch môže byť privádzaný z centrálnej časti nádrže cez rotačný prívod.

Podľa ďalšieho znaku vynálezu zariadenie obsahuje nastavovacie skrutky na výškové nastavenie kalovej priehlbne.

Podľa ďalšieho znaku vynálezu je kalová priehlbeň v stálom styku so zhrabovacou lištou, a na vonkajšej strane je opatrená gumenou tesniacou lištou dotýkajúcou sa nornej steny.

495/B

Pri činnosti zariadenia podľa vynálezu zhrabovacia lišta pri pohybe mosta stiera plochu hladiny s nečistotami, príp. penami, do kalovej priehlbne pohybujúcej sa spolu s touto lištou. Kalová priehlbeň je vybavená zaplaveným priepadom s bočnou kontrakciou a otvorom na odťah plávajúcich nečistôt, na ktorý je pevne pripojená sacia hadica mamutového čerpadla, do ktorého je privádzaný tlakový vzduch odoberaný s výhodou z centrálnej časti nádrže cez rotačný prívod s prietokom kontrolovaným pomocou elektromagnetického ventilu. Výtlačné potrubie mamutového čerpadla zabezpečuje transport zmesi vody a plávajúcich nečistôt z plochy nádrže. Podstatou činnosti tohto zariadenia podľa vynálezu je, že akumulované nečistoty v priehlbni sa v závislosti od potreby stupňa separácie a požiadaviek prevádzky diskontinuálrie alebo kontinuálne kontrolovane dopravujú pomocou mamutového čerpadla, resp. presýtenou zmesou vody a vzduchu, do požadovaného priestoru počas kontinuálneho chodu mosta nádrže.

Výhodou zariadenia podľa vynálezu je, že zabezpečuje vysokú účinnosť pri odťahu pien a plávajúcich nečistôt tým, že na začiatku pracovného cyklu odťahu je priepadová hrana priehlbne zaplavená, ale pretože nastaviteľný výkon mamutového čerpadla je väčší ako je prietoková kapacita tejto hrany, čoskoro sa vytvorí krivka zníženia hladiny vody, ktorá spôsobí zvýšené povrchové rýchlosti, a tým aj veľmi účinný transport nečistôt alebo pien do otvoru priehlbne aj zo širšieho okolia. Tým sa zároveň odstraňuje obmedzenosť doterajších zariadení, ktoré museli byť buď pohyblivé voči pevnej kalovej priehlbni alebo vybavené čerpadlami, ktoré nedovoľujú zavzdušniť ich sacie potrubie z dôvodu ochrany obežného kola pred kavitáciou.

Ďalšou výhodou je aj nenáročnosť zariadenia. Systém možno jednoducho integrovať do bežne vystrojovaných sedimentačných, gravitačné zahusťovacích alebo flotačných nádrží s tradičným technologickým zariadením, prípadne aj pri rekonštrukcii a intenzifikácii jestvujúcich nádrží.

Z hľadiska prevádzkového je systém veľmi výhodný, pretože nemá žiadne točivé stroje, je ľahko nastaviteľný, regulovateľný resp. jeho prevádzka môže byť automatizovaná. Podstatnou výhodou systému je, že je veľmi flexibilný pri zmene hydraulického zaťaženia nádrže, ale aj pri zaťažení plochy nádrže plávajúcimi

495/B nečistotami a penami, pretože umožňuje jednoduché výškové nastavenie ako aj nastavenie početnosti a rozsahu času odťahu nečistôt.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude v ďalšom objasnený na príklade vyhotovenia podľa priložených výkresov, na ktorých:

Obr.1 znázorňuje pôdorys tohto zariadenia v radiálnej dosadzovacej nádrži, obr.2 predstavuje rez touto nádržou s pohľadom na odťahovacie zariadenie podľa vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr.1. je znázornený pôdorys a na obr.2. priečny rez zariadenia na odťah plávajúcich nečistôt podľa vynálezu realizovaný v radiálnej dosadzovacej nádrži s pohyblivým mostom pohybujúcim sa po jej obvodovej stene.

Ako je zrejmé z obr. 1 a 2, zariadenie podľa vynálezu obsahuje mostovú konštrukciu dosadzovacej nádrže, ku ktorej je pripevnená zhrabovacia lišta 2 plávajúcich nečistôt. Pri činnosti zariadenie je táto zhrabovacia lišta 2 čiastočne ponorená v nádrži a pokrýva rozsah celej plochy hladiny medzi nornou stenou 1 umiestnenou v odtokovej zóne a prítokovou rúrou situovanou v osi nádrže. Zhrabovacia lišta 2 je pevne spojená s kalovou priehlbňou 3 vybavenou otvorom na odťah plávajúcich nečistôt. Výškové nastavenie kalovej priehlbne 3 je možné vykonať prestavením nastavovacích skrutiek 10. Teda, kalová priehlbeň 3 sa pohybuje spolu so zhrabovacou lištou 2 mierne pod hladinou vody v nádrži, pričom jedným svojim okrajom kĺže gumovým tesnením po vnútornom okraji nornej steny L Tým, že druhý koniec zhrabovacej lišty 2 je pevne spojený s priehlbňou 3, je zabránené prieniku nečistôt v tomto mieste.

Na otvor kalovej priehlbne 3 je pripojená sacia hadica mamutového čerpadla 4, do ktorého je privádzaný tlakový vzduch 5 odoberaný z centrálnej časti nádrže cez rotačný prívod s prietokom kontrolovaným pomocou elektromagnetického ventilu 6.

495/B

Výtlačné potrubie 7 mamutového čerpadla 4 zabezpečuje transport zmesi vody a plávajúcich nečistôt do zberného priestoru na odvádzanie nečistôt. Najvýhodnejšie je takýmto priestorom žľab definovanej dĺžky s rúrou 9 na odtok plávajúcich nečistôt. Zapnutie a vypnutie mamutového čerpadla 4 a tým odťahu plávajúcich nečistôt môže byť zabezpečené ako ručne tak aj automaticky. Automatické ovládanie mamutového čerpadla 4 sa najvýhodnejšie dá zrealizovať dvojicou koncových spínačov, tak, že pri príchode mosta do vopred určenej polohy v tesnej blízkosti zberného priestoru nečistôt ša aktivuje spínač, ktorý mamutové čerpadlo 4 zapne a pri dosiahnutí druhej vopred určenej polohy, pri opúšťaní zberného priestoru nečistôt, spínač čerpadlo 4 vypne. Frekvencia zapnutia resp. vypnutia závisí od požiadaviek prevádzky, avšak zapnutie a vypnutie musí byť vždy v oblasti osadenia žľabu na plávajúce nečistoty. Toto zariadenie je na oboch koncoch tesnené gumou, ohnutou v smere chodu mosta. Účinnosť zariadenia nie je závislá od rýchlosti chodu mosta a prakticky nezávislá od prietoku vody nádržou, ale je závislá od polohy mosta, pokiaľ žľab na plávajúce nečistoty nie je vyhotovený po celom obvode nádrže.

Činnosť zariadenia podľa vynálezu je nasledovná. Pri pohybe mosta sa plávajúce nečistoty resp. pena stierajú na hladine zhrabovacou lištou 2 a takto ňou tlačené a akumulované sa kĺžu popri lište 2 do kalovej priehlbne 3. Tesne pred miestom, kedy sa kalová priehlbeň 3 nachádza pri žľabe na plávajúce nečistoty 9, sa buď automaticky alebo ručne otvorí elektromagnetický ventil 6 vzduchovodu, čím sa uvedie do činnosti mamutové čerpadlo 5. Otvorom v dne kalovej priehlbne 3 odteká zmes vody a plávajúcich nečistôt. Na začiatku je tento otvor úplne zaplavený, ale pretože výkon mamutového čerpadla 5 je väčší ako je prietoková kapacita priepadovej hrany priehlbne, v jej okolí vytvorí krivka zníženia hladiny vody, ktorá spôsobí zvýšené povrchové rýchlosti, a tým aj veľmi účinný transport plávajúcich nečistôt do otvoru priehlbne 3. Uvedeným spôsobom je zabezpečená doprava plávajúcich nečistôt do priehlbne 3 z jej širšieho okolia. Pokiaľ je most v chode, po dosiahnutí konca žľabu na plávajúce nečistoty, sa elektromagnetický ventil 6 opäť uzatvorí, čím sa zároveň vypne mamutové čerpadlo 4 a ukončí sa čerpanie plávajúcich nečistôt. Tento cyklus možno opakovať pri opätovnom priblížení mosta k žľabu 9 na plávajúce nečistoty alebo s menšou početnosťou podľa množstva naakumulovaných plávajúcich nečistôt na hladine dosadzovacej nádrže. Konce

495/B zhrabovacej lišty 2 resp. priehlbne 3 sú vybavené gumovým tesnením zamedzujúcim úniku plávajúcich nečistôt za lištu 2.

Priemyselná využiteľnosť

Zariadenie podľa vynálezu možno využívať pri odťahu plávajúcich nečistôt, pien alebo flotáciou zahustených suspenzií z nádrží, ktorých cieľom je separovať, akumulovať a/alebo zahustiť predmetnú suspenziu. Sú to predovšetkým sedimentačné a flotačné nádrže, prípadne aj číriče, otvorené filtre a pod. Toto zariadenie je možné použiť pri separácii biologických vločkovitých a/alebo penotvorných kalov, surových primárnych kalov ale aj zrnitých, minerálnych kalov vznikajúcich najmä v spracovateľských priemyselných činnostiach. Predmetné zariadenie je ideálne aplikovať pri čistení odpadových vôd v primárnych sedimentačných nádržiach surového zrnitého kalu a sekundárnych sedimentačných nádržiach pre biologický kal. Uvedené zariadenie vysoko účinne odťahuje plávajúce nečistoty počas chodu mosta nezávisle od fixných častí nádrže, je prevádzkovo spoľahlivé a jednoduché a investične a prevádzkovo nenáročné. Toto zariadenie je možné montovať ako do novobudovaných nádrží tohto typu, tak aj do nádrží už jestvujúcich ako ich intenzifikačný prvok.

Claims (8)

1. Zariadenie na odstraňovanie nečistôt plávajúcich na hladine vody v nádrži, obsahujúce pohyblivý most so zhrabovacou lištou (2) nečistôt, vyznačujúce sa tým, že na pohyblivom moste je uchytená kalová priehlbeň (3) s otvorom na odťah nečistôt, pričom k tomuto otvoru je pripojená sacia hadica mamutového čerpadla (4), vybaveného prívodom vzduchu (5) a výtlačným potrubím (7) ústiacim do priestoru mimo nádrže.

2. Zariadenie podľa nároku 1. vyznačujúce sa tým, že prívod tlakového vzduchu (5) je opatrený elektromagnetickým ventilom (6).

3. Zariadenie podľa nároku 1 a 2, vyznačujúce sa tým, že je vybavené zariadením na automatické zapnutie a vypnutie ventilu (6) prívodu tlakového vzduchu (5) do mamutového čerpadla (4).

4. Zariadenie podľa aspoň jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že tlakový vzduch (5) je privádzaný z centrálnej časti nádrže cez rotačný prívod.

5. Zariadenie podľa aspoň jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsahuje nastavovacie skrutky (10) na výškové nastavenie kalovej priehlbne (3).

6. Zariadenie podľa aspoň jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že výtlačné potrubie (7) mamutového čerpadla (4) je uložené tak, že aspoň v jednom úseku vykonávanej dráhy vyúsťuje do zberného žľabu (9).

7. Zariadenie podľa aspoň jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že zhrabovacia lišta (2) plávajúcich nečistôt je v stálom dotyku s kalovou priehlbňou (3).

8. Zariadenie podľa aspoň jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že kalová priehlbeň (3) je na vonkajšej strane opatrená gumenou tesniacou lištou dotýkajúcou sa nornej steny (1).