Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

РЕФЕРАТ
к изобретению «Способ очистки сточных вод»
Изобретение относится к биотехнологии, в частности к биологической очистке сточных вод и может быть использовано в коммунальном хозяйстве городов, поселков и различных отраслях промышленности и сельского хозяйства для очистки бытовых и промышленных сточных вод, содержащих биологически разлагаемые вещества.
Пилотная установка усовершенствованной системы вермифильтрации для очистки сточных вод представляет собой коммерческую пластиковую ёмкость в 1 куб.м. в металлической оплётке, заполненную снизу слоем камней размером до 7,5 см, высотой до 25 см, слоем гравия размером до 3,5 см, высотой до 25 см, над которыми наслаивается слой специально обработанного адсорбента (измельченного цеолита) в 10 см, над которым наслаивают слой садовой земли в 10 см, в который заселяют популяцией компостных червей вида Eisenia fetida из расчета 10 кг биомассы червей на м3 [Рис.1].
Данная пилотная установка способна легко перерабатывать около 1000 л сточных вод, производимых семьей из 4 человек, (средние показатели БПК 300-400 мг/л и ХПК - 100-300 мг/л, общее содержание взвешенных частиц 300-350 мг/л) ежедневно при времени задержки от 30 мин до 1 часа.
Предлагаемый способ очистки сточных вод с помощью вермифильтрации является простым в отношении аппаратурного оформления и может быть масштабирован и реализован в промышленных условиях.

Текст

Смотреть все

(51) 02 11/02 (2006.01) 02 3/32 (2006.01) 02 3/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ промышленности и сельского хозяйства для очистки бытовых и промышленных сточных вод,содержащих биологически разлагаемые вещества. Пилотная установка усовершенствованной системы вермифильтрации для очистки сточных вод представляет собой коммерческую пластиковую мкость в 1 куб.м. в металлической оплтке,заполненную снизу слоем камней размером до 7,5 см, высотой до 25 см, слоем гравия размером до 3,5 см, высотой до 25 см, над которыми наслаивается слой специально обработанного адсорбента (измельченного цеолита) в 10 см, над которым наслаивают слой садовой земли в 10 см, в который заселяют популяцию компостных червей видаиз расчета 10 кг биомассы червей на м 3 фиг.1. Данная пилотная установка способна легко перерабатывать около 1000 л сточных вод,производимых семьей из 4 человек, (средние показатели БПК 300-400 мг/л и ХПК - 100-300 мг/л,общее содержание взвешенных частиц 300-350 мг/л) ежедневно при времени задержки от 30 мин до 1 часа. Предлагаемый способ очистки сточных вод с помощью вермифильтрации является простым в отношении аппаратурного оформления и может быть масштабирован и реализован в промышленных условиях.(76) Титов Игорь НиколаевичКан Вячеслав МаксимовичТитов Николай Николаевич(56)..// . 2012. 32. Р. 445 - 452.2129913 1, 10.05.1999 Лапкин Г.И. Усовершенствование экологоориентированных технологий для управления водным балансом системы гидрозолоудаления (на примере ТЭЦ-1, в г. Чите)// Автореф. дисс.канд. тех. наук. Чита. 2010. С.16, 172348583 2, 10.03.2009..//. 2010. 1. Р. 251-2602116266 1, 27.07.1998(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД(57) Изобретение относится к биотехнологии, в частности к биологической очистке сточных вод и может быть использовано в коммунальном хозяйстве городов, поселков и различных отраслях Изобретение относится к биотехнологии, в частности к биологической очистке сточных вод и может быть использовано в коммунальном хозяйстве городов, поселков и различных отраслях промышленности и сельского хозяйства для очистки бытовых и промышленных сточных вод,содержащих биологически разлагаемые вещества. Вода - обязательный компонент практически всех технологических процессов как промышленного, так и сельскохозяйственного производства. Сточные воды промышленных предприятий нефтеперерабатывающих заводов, комбинатов по производству минеральных удобрений, пищевых комбинатов, химических и металлургических заводов,городская канализация могут обусловливать появление запахов химических соединений (фенолы, амины), сероводорода. Например, по результатам технологического обследования накопителя сточных вод г. Астана Талдыколь поверхностные иловые донные отложения обогащены органическим веществом,разложение которого вызывает сероводородное заражение или развитие гнилостных процессов гнилой ил. Запах связан с присутствием в воде сероводорода 2 (характерный запах тухлых яиц) или (и) аммония 4. Сброс неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод в открытые водоемы приводит к нарушению в них экологического равновесия. В лучшем случае это сопровождается перестройкой биоценоза водоема с развитием наиболее толерантных форм, в худшем случае заканчивается полной гибелью аэробных организмов и развитием процессов гниения. Поэтому обеспечение эффективной очистки сточных вод для защиты водоемов от загрязнений является крайне актуальной задачей. Среди применяемых в настоящее время систем и принципов очистки сточных вод едва ли не самое значительное место занимают биологические методы,как наиболее перспективные и экологически оправданные. Биологическая очистка это, прежде всего, деструкция чуждых природной воде соединений, осуществляемая безреагентным путем. Биологический метод основан на использовании специфических биологических сообществ, носящих общее название активного ила. Проблемой известных способов биологических очистки является повышенная техногенная нагрузка на окружающую среду за счет образующихся достаточно больших объемов избыточного активного ила, что ведет к необходимости применения оборудования по его переработке и хранению, использованию реагентов, применяемых в процессе обработки осадков сточных вод,строительства полигонов для захоронения образовавшихся осадков. Все это приводит к вторичному загрязнению окружающей среды и необходимости использования дополнительных земельных ресурсов. Другой проблемой является проблема выбросов вредных веществ, в том числе неприятно пахнущих,2 включая сероводород, с уловленных в сточных водах осадков в атмосферу, и необходимость вследствие этого увеличения размеров санитарнозащитной зоны - расстояния от очистных сооружений до жилых домов. Кроме того,необходимость постоянного удаления вторичных загрязнений - сырого осадка из первичных отстойников и избыточного активного ила из вторичных отстойников - не позволяет создать замкнутый технологический цикл очистки сточных вод,что делает невозможной автоматизацию управления всем процессом в целом и исключает работу очистных сооружений с гарантированным качеством очищенных сточных вод при снижении техногенной нагрузки на окружающую среду с исключением дежурного персонала(т.е. исключением воздействия человеческого фактора). Известны способы биологической очистки,включающие два этапа - механическую очистку и биологическую очистку. На первом этапе удаляются нерастворимые в воде вещества во взвешенном состоянии, на втором этапе - то, что осталось от первого этапа взвешенное и растворенное в стоках. К недостаткам способа относится- образование вторичных загрязнений в виде сырого осадка в первичных отстойниках на первом этапе- большие объемы избыточно активного ила,образующегося в процессе биологической очистки(вторичное загрязнение). В настоящее время для очистки сточных вод(бытовых и промышленных) в некоторых странах мира (Индия, Китай, Австралия, Чили и Бразилия) используется успешно биотехнология вермифильтрации с использованием вермикультуры, то есть дождевых червей. Эта технология имеет ряд преимуществ перед всеми традиционными способами очистки сточных вод. Эта технология впервые была разработана профессоромв 1992 году в Чили. Технология основана на способности дождевых червей работать как биофильтр, они поглощают органические и неорганические поллютанты из сточных вод, переваривают их и выделяют в виде своих экскрементов (копролитов) в окружающую среду. При такой переработке сточных вод(концентрированных или разбавленных) происходит утилизация поллютантов, находящихся в сточных водах, очистка сточных вод, их дезинфекция и дезинтоксикация,а также трансформация органических и неорганических компонентов сточных вод в органо-минеральное высокоценное удобрение - вермикомпост и биомассу дождевых червей, которая может затем служить сырьем для кормовой и фармацевтической промышленности Система вермифильтрации не требует сложного и дорогостоящего оборудования, е обслуживание требует минимальных энергетических затрат. Еще одним из важных преимуществ технологии вермифильтрации является то, что отсутствует газообразование, отсутствуют какие-либо запахи, не образуются осадки сточных вод, что характерно для всех традиционных способов очистки сточных вод. Очень важно еще и то,что система вермифильтрации может работать децентрализованно, то есть на месте образования сточных вод (частные дома, коттеджи, отели,перерабатывающие предприятия и т.д.). Получаемая очищенная вода содержит в себе питательные вещества, что очень выгодно использовать е для ирригации фермерских земель и в садоводстве,.... . . 2011 Известен способ очистки сточных вод с помощью биофильтра, содержащего дождевых червей в свом составе. Слой композитного материала,так называемого колаториум,использовался в качестве фильтра на дне установки биофильтра, затем над ним помещался слой гравия толщиной 20-22 см (отводящий слой), затем слой опилок толщиной 20-22 см (отводящий слой), и,наконец, верхний слой вермикультуры высотой 3540 см являлся фильтрующим слоем для поступающих сточных вод. ..1843978. 2006.04.20 Известна система по вермифильтрации сточных вод, упакованная кварцевым песком и керамзитом,которая была способна удалять из бытовых сточных вод органические и неорганические загрязнители по таким важнейшим показателям качества воды как БПК 5 до 66,4, ХПК - до 64,7, а взвешенные вещества до 77,9. Однако,увеличение гидравлической нагрузки на вермифильтрующий слой приводило к снижению эффективности очистки сточных водМ.,... 2010. . 9(44), . 7513-7520 Наиболее известной и широко используемой на практике системой вермифильтрации (прототип) является система, в которую на дно помещаются камни размером до 7,5 см (высота слоя до 25 см),затем гравий размером до 4,5 см (высота слоя до 25 см), над гравием размещают слой толщиной в 20 см из мелкого гравия (10-12 мм) с кварцевым песком. Эти три слоя являются отводящими. Фильтрующий слой представляет собой слой чистой садовой земли толщиной в 10 см, в который заселяют предварительно популяцию компостных червей из расчта 10 кг биомассы на м 3 садовой почвы. Популяции компостных червей дают время около недели для акклиматизации в новой окружающей среде и только после этого начинают нагружать систему сточными водами с определнной скоростью с целью их очистки,.... . . 2011 Такая система вермифильтрации с использованием вермикультуры в составе вермифильтра при совместном взаимодействии почвенных микроорганизмов, иммобилизованных на биофильтре, способна в результате различных механизмов поглощения и биодеградации удалять эффективно из сточных вод органические и неорганические загрязнители по таким важнейшим показателям качества воды как БПК 5 более, чем на 90, ХПК - на 80-90, растворнные вещества на 90-92 и взвешенные вещества на 90-95,.... . . 2011 Известно, что цеолиты широко используются для очистки сточных вод и питьевой воды. Поэтому для улучшения эффективности процесса вермифильтрации для более полного удаления неорганических соединений, особенно, тяжлых металлов предлагается слой мелкого гравия с кварцевым песком в системе вермифильтрации заменить слоем измельченного минерала цеолита(размером 0,5-3,0 мм). Например, в качестве такого материала предлагается использовать фракцию природного цеолита 0,5-3,0 мм Чанкарагайского месторождения Алматинской области (Республика Казахстан), который является по содержанию клиноптилолита (50-84) одним из лучших в странах СНГ и имеет следующую химическую формулу(2,2,)27,5-11,019,0-26,0(6-8)2 О. Для этого природный минерал цеолит предварительно измельчается (размер частиц от 0,5 до 3,0 мм) и проходит специальную физикохимическую обработку для увеличения его обменно-поглотительной мкостиМ.,..,. . .. 2010. . 9(44), . 75137520 Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный способ отличается новой совокупностью признаков, а именно замена слоя из смеси мелкого гравия с кварцевым песком(инертный фильтрующий материал), на слой измельченного цеолита, обладающего высокой обменно-поглотительной мкостью для катионов,приводит к более эффективному процессу вермифильтрации сточных вод. Вышеуказанные обстоятельства свидетельствуют о соответствии заявленного технического решения критерию Новизна. Сравнение заявленного способа с известными способами показывает, что он определяется качественными признаками, а не следует явным образом из уровня техники. Это свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию Изобретательский уровень. Заявляемое изобретение иллюстрируется следующим примером. 3 Пилотная установка усовершенствованной системы вермифильтрации для очистки сточных вод представляет собой коммерческую пластиковую мкость в 1 куб.м. в металлической оплтке,заполненную снизу слоем камней размером до 7,5 см, высотой до 25 см, слоем гравия размером до 3,5 см, высотой до 25 см, над которыми наслаивается слой специально обработанного адсорбента (измельченного цеолита) в 10 см, над которым наслаивают слой садовой земли в 10 см, в который заселяют популяцией компостных червей видаиз расчета 10 кг биомассы червей на куб.м. фиг.1. Сточные воды подаются из 25-ти литровой мкости по шлангу через регулируемый кран на поверхность вермифильтрующего слоя,они проникают под действием силы тяжести в вермифильтрующий слой, затем проходят через слой цеолита и самотком по гравию и камням накапливаются на дне установки. Очищенная вода удаляется при открывании крана. Данная пилотная установка способна легко перерабатывать около 1000 л сточных вод,производимых семьей из 4 человек, (средние показатели БПК 300-400 мг/л и ХПК - 100-300 мг/л,общее содержание взвешенных частиц 300-350 мг/л) ежедневно при времени задержки от 30 мин до 1 часа. Предлагаемый способ очистки сточных вод с помощью вермифильтрации позволяет производить очистку сточных вод быстро и просто при минимальных энергетических затратах,без использования дорогостоящего оборудования и при низкой стоимости. Замена инертного фильтрующего слоя кварцевого песка в системе вермифильтрации на слой специально обработанного измельченного цеолита приводит к дополнительной очистке сточных вод от неорганических поллютантов, в частности тяжлых металлов, что существенно повышает эффективность очистки сточных вод. При такой обработке вода становится чистой,детоксифицированной, дезинфицированной и может быть повторно использована для технических целей,особенно в сельском хозяйстве, ландшафтном дизайне и садоводстве. Это позволит сохранить огромные количества пресной воды. Технология подходит как для сельских, так и городских территорий и может использоваться децентрализованно, что будет снижать нагрузку на станции очистки сточных вод. Предлагаемый способ очистки сточных вод с помощью вермифильтрации является простым в отношении аппаратурного оформления и может быть масштабирован и реализован в промышленных условиях. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ очистки сточных вод с помощью технологии вермифильтрации,включающий использование инертного фильтрующего материала,садовую почву с компостными червями, гравием и камнями отличающийся тем, что в качестве активного фильтрующего материала используют измельченный модифицированный цеолит фракции 0,5-3,0 мм, толщиной в 10 см. Схема конструкции пилотной установки по Способу очистки сточных вод.

МПК / Метки

МПК: C02F 11/02, C02F 3/32, C02F 3/00

Метки: вод, сточных, способ, очистки

Код ссылки

<a href="https://kz.patents.su/5-30997-sposob-ochistki-stochnyh-vod.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ очистки сточных вод</a>

Похожие патенты