Узв-модуль регенераційне біоплато з колонним пульсатором laguna-puls.151

Реферат: УЗВ-модуль регенераційне біоплато з колонним пульсатором складається з корпусу, заповненого фільтруючим зернистим завантаженням із висадженими у ньому вищими водними рослинами, трубопроводу подачі води в корпус із дренажною мережею її розподілу, розташованою в верхній зоні кореневої системи вищих водних рослин, дренажу збору, розташованого в нижній зоні корпусу і приєднаного до трубопроводу відводу очищеної води в окремий збірний резервуар-прояснювач. Додатково модуль обладнаний регенераційною системою-пульсатором із дегазаційним корегуванням, яка включає проміжний дренажний трубопровід, встановлений між дренажною мережею розподілу та дренажем збору води і гідравлічно з'єднана технологічним трубопроводом із пульсаційною колоною-резервуаром, котра обладнана пневмопроводом, з'єднувальний штуцер якого заведений у її верхню зону і приєднують пульсаційну колону-резервуар до пристрою створення вакууму з комплексом автоматичного регулювання. UA 122921 U (12) UA 122921 U UA 122921 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель призначена для глибокого фітоочищення води за допомогою вищих водних рослин, вологолюбивих дерев і кущів від багатокомпонентних органічних і мінеральних домішкових включень шляхом фітокомплексної обробки води і може застосовуватись на станціях водопідготовки питної води, в відновлювальних системах очищення і фітодоочищення стічної комунально-побутової води та води промислових підприємств з отриманням глибоко очищеної води технічного призначення, для фітоопріснення солонуватих вод, фітокондиціювання і активації природних і зворотних вод в системах водного господарства закритих екологічно чистих рибних ферм, фітодоочищення води від гомеопатичних залишків в воді ліків, гормонів, присадок до палива, тринітротолуолу (ТНТ), залишків антибіотиків, барвників, біогенних сполук азоту і фосфору, іонів важких металів, нафтопродуктів, ПАР, СПАР, миш'яку, діоксинів і пестицидів, а також для створення тренінгових центрів синергетичного глибокого фіто-очищення і відновлення природних властивостей води і екології, отримання води технічної якості при глибокому очищенні забруднених комунальних і промислових вод для отримання питної води для тварин і птиці, а також для техно-театралізованих і демонстраційних показів різних способів очищення води учням, студентам, молоді, представникам комунальних служб, муніципалітетів і спеціалістам з постановочним демонструванням інноваційних досягнень в сфері природного фітоочищення і самоочищення води, енергозбереження, охорони довкілля при екологічному вихованні дітей і молоді, проведенні виставок і при фаховій підготовці спеціалістів з впровадження відновлювальних технологій очищення води, нейтралізації парникових газів, генерації чистого кисню, фітоаерозолі і відновлення екології в населених пунктах, очищення дощових вод і рекуперації тепла муніципальних і промислових стоків, нейтралізації парникових газів тощо. Відомий пристрій, що складається з корпусу, в котрому розташований шар вищих водних рослин і/або вологолюбивих дерев і підведені трубопроводи подачі води на очистку і відводу фітоочищеної води [1]. Недоліком роботи пристрою є низькі значення редокс-потенціалу очищеної води і, як наслідок, низька ефективність вилучення домішкових включень, особливо це стосується вод, що містять органічні з'єднання, якими збагачені побутові стічні води. За допомогою активного мулу їх вилучення можливе при відносно високих значеннях редокс-потенціалу води, що не забезпечується пристроєм-аналогом. Це призводить до скорочення часу активної життєдіяльності біомаси, як наслідок - зменшення часу фільтроциклу, прискорення загнивання активного мулу. Після регенерації біомаси, нарощування в необхідній кількості активного мулу є довготривалим процесом, а тому ефективна робота установки можлива через тривалий період, протягом якого вода проходить неочищеною. Більш близькою конструкцією до рішення, що пропонується, є пристрій, який складається з корпусу, заповненого зернистим фільтруючим завантаженням із висадженими у ньому вищими водними рослинами і/або вологолюбивими деревами, трубопроводу подачі води в корпус із дренажною мережею її розподілу, розташованою в зоні кореневої системи вищих водних рослин, дренажу збору, розташованого в нижній зоні корпусу і приєднаного до трубопроводу відводу очищеної води в збірний резервуар [2] (прототип). Недоліком пристрою є низькі значення редокс-потенціалу очищеної води, а також низька ефективність вилучення забруднень, особливо від з'єднань органічного походження, якими збагачені побутові стічні води і муніципальні стоки. Причиною є стабільно низькі показники редокс-потенціалу води, особливо в умовах, коли біологічне очищення супроводжується газовиділенням, наприклад, метан, вуглекислий газ, сірководень, тощо, присутність яких призводить до низьких значень редокс-потенціалу, створює умови для стабілізації системи вода-забруднення і робить неможливим окислення домішок, проведення денітрифікації забруднень, що містять біогенний азот. Вміст газової складової, що є результатом процесів загнивання є і причиною скорочення життєдіяльності активного мулу, котрий у поєднанні з фітосорбційною системою, котрою є вищі водні рослини і вологолюбиві дерева, висаджені у зернистому фільтруючому завантаженні, складають основу фітобіологічного вилучення забруднень, при цьому скорочуються життєві функції вищих водних рослин та понижується їх активність щодо поглинання елементів, що забруднюють воду при низьких значеннях редокспотенціалу води. В основу корисної моделі поставлена задача, в УЗВ-модулі регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151, який складається з корпусу, заповненого фільтруючим зернистим завантаженням із висадженими у ньому вищими водними рослинами, трубопроводу подачі води в корпус із дренажною мережею її розподілу, розташованою в верхній зоні кореневої системи вищих водних рослин, дренажу збору, розташованого в нижній зоні корпусу і приєднаного до трубопроводу відводу очищеної води в збірний резервуар 1 UA 122921 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 прояснювач, який обладнаний регенераційною системою-пульсатором із дегазаційним корегуванням, яка включає проміжний дренажний трубопровід, встановлений між дренажною мережею розподілу та дренажем збору води і гідравлічно з'єднана технологічним трубопроводом із пульсаційною колоною-резервуаром, котра обладнана пневмопроводом, штуцер якого заведений у її верхню зону і приєднують пульсаційну колону-резервуар до пристрою створення вакууму з комплексом автоматичного регулювання, в якому пульсаційна колона-резервуар виконана видовженою вертикально, а з'єднувальний штуцер технологічного трубопроводу, що гідравлічно з'єднує пульсаційну колону-резервуар із проміжним дренажним трубопроводом заведений в її нижню зону таким чином, що його край знаходиться вище рівня дренажної мережі розподілу води, що подається на очищення, при цьому, відстань між краєм з'єднувального штуцера технологічного трубопроводу і з'єднувальним штуцером пневмопроводу, розташованого у верхній зоні пульсаційної колони-резервуара перевищує 10 м., а також в якому комплекс автоматичного регулювання з'єднаний з пристроєм дозування розчину біореагентів-ензимів типу МІ-КРОЗІМ і/або типу ОКСІДОЛ і створення вакууму типу вакуумний насос, та електроприводом окремої запірно-регулюючої арматури, котра з'єднує внутрішній об'єм пульсаційної колони-резервуара із зовнішньою атмосферою через пневмопровід, забезпечити збільшення редокс-потенціалу очищеної води. Поставлена задача вирішується в УЗВ-модулі регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151, який складається з корпусу, заповненого фільтруючим зернистим завантаженням із висадженими у ньому вищими водними рослинами, трубопроводу подачі води в корпус із дренажною мережею її розподілу, розташованою в верхній зоні кореневої системи вищих водних рослин, дренажу збору, розташованого в нижній зоні корпусу і приєднаного до трубопроводу відводу очищеної води в збірний резервуар-прояснювач, шляхом того, що додатково пристрій обладнаний регенераційною системою-пульсатором із дегазаційним корегуванням, яка включає проміжний дренажний трубопровід, встановлений між дренажною мережею розподілу та дренажем збору води і гідравлічно з'єднана технологічним трубопроводом із пульсаційною колоною-резервуаром, котра обладнана пневмопроводом, з'єднувальний штуцер якого заведений у її верхню зону і приєднують пульсаційну колонурезервуар до пристрою створення вакууму з комплексом автоматичного регулювання. Поставлена задача може бути вирішена і за рахунок того, що в УЗВ-модулі регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151 пульсаційна колона-резервуар виконана видовженою вертикально, а з'єднувальний штуцер технологічного трубопроводу, що гідравлічно з'єднує пульсаційну колону-резервуар із проміжним дренажним трубопроводом заведений в її нижню зону таким чином, що його край знаходиться вище рівня дренажної мережі розподілу води, що подається на очищення, при цьому відстань між краєм з'єднувального штуцера технологічного трубопроводу і з'єднувальним штуцером пневмопроводу, розташованого у верхній зоні пульсаційною колони-резервуара перевищує 10 м. Поставлена задача вирішується також за рахунок того, що в УЗВ-модулі регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151 комплекс автоматичного регулювання з'єднаний з пристроєм дозування розчину біореагентів-ензимів типу МІКРОЗІМ і/або типу ОКСІДОЛ і створення вакууму типу вакуумний насос, та електроприводом окремої запірнорегулюючої арматури, котра з'єднує внутрішній об'єм пульсаційної колони-резервуара із зовнішньою атмосферою через пневмопровід. Система дегазаційного корегування і завдяки тому, що пристрій обладнаний регенераційною системою-пульсатором із дегазаційним корегуванням, яка включає проміжний дренажний трубопровід, встановлений між дренажною мережею розподілу та дренажем збору води і гідравлічно з'єднана технологічним трубопроводом із пульсаційною колоною-резервуаром, котра обладнана пневмопроводом, з'єднувальний штуцер якого заведений у її верхню зону і приєднують пульсаційну колону-резервуар до пристрою створення вакууму з комплексом автоматичного регулювання, дозволяє оптимізувати вміст газової складової у воді, що очищається таким чином, що впливає одночасно на зміну редокс-потенціалу води у верхній та нижній зонах корпусу біоплато таким чином, що утворюється неоднорідність (градієнт) цього показника в напрямі фільтрування води. Завдяки тому, що пульсаційна колона-резервуар виконана видовженою вертикально, а з'єднувальний штуцер технологічного трубопроводу, що гідравлічно з'єднує пульсацій-ну колону-резервуар із проміжним дренажним трубопроводом заведений в її нижню зону таким чином, що його край знаходиться вище рівня дренажної мережі розподілу води, що подається на очищення, при цьому, відстань між краєм з'єднувального штуцера технологічного трубопроводу і з'єднувальним штуцером пневмопроводу, розташованого у верхній зоні пульсаційною колони-резервуару перевищує 10 м. і завдяки проміжному дренажному 2 UA 122921 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 трубопроводу, встановленому між дренажною мережею розподілу та дренажем збору води в корпусі біоплато, досягається відбір води на дегазацію і освітлення, котра періодично відводиться по технологічному трубопроводу в пульсаційну колону-резервуар, в якому провадиться деаерація водного середовища роботою пристрою, котрий створює вакуум, наприклад вакуумним насосом, що забезпечує зростання редокс-потенціалу води, після чого дегазоване водне середовище (звільнене від сірководню, метану, двоокису вуглецю та інших газових складових) повертається в фільтраційне завантаження корпусу біо-плато-фільтра, що забезпечується і комплексом автоматичного регулювання та запірною арматурою, при цьому, в нижній частині пристрою створюється анаеробна зона. Узгоджена робота елементів пристрою впливає на газове середовище, створюючи градієнту редокс-потенціалу, забезпечує його збільшення у напрямі фільтрування, за рахунок чого забезпечуються умови видалення сполук забруднень з води фіто-біотехнологічним шляхом біологічної нітрифікації-денітрифікації, адже верхня зона (розташування кореневої системи вищих водних рослин) являє собою аеробну зону, а нижня - анаеробну. Такі умови сприяють фіто-біоокисленню сполук забруднень до нітратів і наступному їх біовідновленню до азоту. При цьому проводиться комплексне фітобіологічне очищення із використанням прямого фітосорбційного поглинання кореневою системою вищих водних рослин і вологолюбивих дерев та нітрозних автотрофних і гетеротрофних бактерій, що перетворюють азотмісткі речовини в газоподібний азот, протікають у присутності речовини, здатних до біоокислювання. Виконання пульсаційної колони-резервуара видовженої вертикально у поєднанні з взаємним розташуванням з'єднувального штуцера технологічного трубопроводу, що гідравлічно з'єднує пульсаційну колону-резервуар із проміжним дренажним трубопроводом із з'єднувальним штуцером пневмопроводу, дозволяє досягти необхідного (глибокого) рівня вакууму і деаерації води, особливо, коли відстань між відповідними з'єднувальними штуцерами може перевищувати 10 м. Завдяки тому, що комплекс автоматичного регулювання з'єднаний з пристроєм дозування розчину біореагентів-ензимів типу МІКРОЗІМ і/або типу ОКСІДОЛ і створення вакууму типу вакуумний насос, та електроприводом окремої запірно-регулюючої арматури, котра з'єднує внутрішній об'єм пульсаційної колони-резервуару із зовнішньою атмосферою через пневмопровід і завдяки з'єднання комплексу автоматичного регулювання із пристроєм створення вакууму, наприклад, вакуумним насосом, та електроприводом запірно-регулюючої арматури, дозволяє автоматично узгоджувати роботу кожного з елементів конструкції, забезпечуючи періодичність створення вакууму і повернення дегазованої води із пульсаційної колони-резервуару в зону фітоочищення, враховуючи кількісні та якісні показники води, що надходить на фітоочищення. Важливим, при цьому, є те, що разом із регулюванням редокспотенціалу по висоті зернистого фільтраційного завантаження створюється неоднорідне газове середовище між розподільчою та збірною дренажними мережами, що у поєднанні здатні створювати оптимальні умови життєдіяльності біоактивного середовища (біоплівки, активного мулу, біоінокулянту), що перешкоджає їх відмиранню, руйнує стабільність системи водазабруднення, сприяє фіто-вилученню останніх і позитивно впливає на продуктивність очищення води і регенерацію фільтраційного завантаження. Таким чином, завдяки запропонованим конструктивним рішенням в УЗВ-модулі регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151 провадиться комплексне фітоочищення води в умовах вилучення забруднень розвинутою кореневою системою вологолюбивих дерев і вищих водних рослин, яка має велику сумарну площу, з одночасним фільтруванням крізь зернисте фільтраційне завантаження, на поверхні якого вода піддається фітобіологічному очищенню біоплівкою та біоінокулянтом, при цьому досягається створення умов для існування мікроорганізмів аеробів (у верхній зоні) і мікроорганізмів, що існують в анаеробних умовах. Саме такі рішення дозволяють досягти найбільш оптимальних умов фітовилучення забруднень. Разом із створенням градієнта редокс-потенціалу середовища відбувається переведення розчинених домішок у зважений стан і їх поглинання кореневою системою вологолюбивих дерев і вищих водних рослин, біоінокулянтом і біоплівкою, що утримується на поверхні фільтраційного завантаження і розвиненої кореневої системи вищих водних рослин, досягається розкладання складних багатокомпонентних органічних сполук на складові і їх поглинання, для яких ці елементи є необхідними поживними речовинами. На кресленні зображена схема УЗВ-модуля регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS. 151. УЗВ-модуль регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151 складається з трубопроводу подачі води на очищення 1, із дренажною мережею її розподілу 2, в корпусі біоплато 3 заповненого фільтраційним мінеральним завантаженням 4, в якому 3 UA 122921 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 висаджені вищі водні рослини та вологолюбиві дерева і кущі 5, проміжного дренажного трубопроводу 6, технологічного трубопроводу 7, із з'єднувальним штуцером 8, котрий заведений в нижню зону пульсаційної колони-резервуара 9, обладнаного пневмопроводом із з'єднувальним штуцером 10, заведеним у верхню зону пульсаційної колони-резервуара, запірно-регулюючої арматури 11, із електроприводом 12, котра з'єднує внутрішній об'єм пульсаційної колони-резервуара з зовнішньою атмосферою через пневмопровід, вакуумного насоса 13, комплексу автоматичного регулювання вакуумним насосом та електроприводом запірно-регулюючої арматури 14, дренажу збору очищеної води 15, трубопроводу відводу води 16 в збірний резервуар-прояснювач 17, трубопроводу відводу очищеної води 18. УЗВ-модуль регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151 працює наступним чином. Вода на очищення подається по трубопроводу 1 у дренажну мережу її розподілу 2, розташовану в корпусі біоплато 3, який заповнений мінеральним фільтраційним завантаженням 4, в котрому висаджені вищі водні рослини та вологолюбиві дерева і кущі 5. Вода із забрудненнями фільтрується крізь мінеральне фільтраційне завантаження 4, контактуючи з розвиненою кореневою системою вищих водних рослин та вологолюбивих дерев і кущів 5, за рахунок чого вилучаються основна частина забруднень і підвищується редокс-потенціал очищеної води. На поверхні мінерального фільтраційного завантаження і кореневої системи розвивається біоінокулянту і біоплівка із представників групи так званих нітрозних бактерій, за допомогою яких під час фільтрування води провадиться видалення азотмістких сполук з води шляхом біологічної нітрифікації-денітрифікації. Провадиться фіто-біоокислення сполук азоту до нітритів і нітратів і наступному їх біовідновлення до азоту. Спочатку провадиться фаза нітрифікації - окислювання амонійного азоту до нітритів, що забезпечується діяльністю представниками групи так званих нітрозних бактерій - автотрофів Nitrosomonas, Nitrosocystis, Nitrosococcus і ін. [3]. Функціонуванню аеробних мікроорганізмів сприяє контакт поверхні з повітрям, що створює оптимальні умови біообробки забруднень, збільшує коефіцієнт процесу розкладання забруднень за рахунок зростання питомої швидкості утилізації субстрату бактеріями-ензимами і біоінокулянтом. Окрім цього біоплівка і біоінокулянт містять автотрофні бактерії-нітрифікатори й гетеротрофні бактерії, за рахунок чого відбувається окислювання органічних речовин, а потім - нітрифікація. Побічними продуктами фіто-біологічного розкладання органічних забруднень в біоплато є утворення газової складової, зокрема сірководню, метану, двоокису вуглецю, та інших "важких" газів, котрі блокують розвиток біоінокулянту та бактерій-анаеробів, наприклад виду Pseudomonas, вплив яких призводить до повної нітрифікації забруднень. Комплекс автоматичного регулювання 14 подає сигнал, котрий приводить в дію електропривод 12, котрий за допомогою запірно-регулюючої арматури 11 перекриває доступ до атмосферного повітря і включає вакуумний насос 13, котрий через пневмопровід із з'єднувальним штуцером 10, заведеним у верхню зону пульсаційної колонирезервуара 9, відкачує повітря з останнього. Таким чином, в пульсаційній колоні-резервуарі 9 створюється вакуум, котрий створює пониження тиску в зоні проміжного дренажного трубопроводу 6, котрим вода із середньої зони мінерального фільтраційного завантаження корпусу біоплато забирається і по технологічному трубопроводу 7, через з'єднувальний штуцер 8 поступово заповнює об'єм пульсаційної колони-резервуара 9. При цьому в об'ємі пульсаційної колони-резервуара 9 провадиться інтенсивне деаерування води, вилучення газової складової, за рахунок чого підвищується редокс-потенціал очищеної води. Висотою між з'єднувальними штуцерами 8 і пневмопроводом 10 визначають глибину вакууму, а також робочий об'єм пульсаційної колони-резервуара, а те що він може перевищувати 10 м, вказує на параметри можливості максимального вакуумування води, що визначає ступінь дегазації відповідного об'єму води і зміни редокс потенціалу води в сторону збільшення. При досягненні робочої висоти стовпа води в об'ємі пульсаційної колони-резервуара 9 близької до 10 м., у внутрішньому об'ємі пульсаційної колони-резервуара 9 створюється максимальний по значенню вакуум, комплекс автоматичного регулювання 14 припиняє робота вакуумного насосу 13 і подає сигнал електроприводу 12 запірно-регулюючої арматури 11, відкривання якої через визначений проміжок часу з'єднує внутрішній об'єм пульсаційної колони-резервуара 9 із зовнішньою атмосферою. Зрівняння тисків супроводжується різким, пульсаційним вирівнюванням тисків і різким зворотним струмом із гідроударом дегазованої води через з'єднувальний штуцер 8, по технологічному трубопроводу 7 і проміжному дренажному трубопроводу 6 в мінеральне фільтраційне завантаження 4 нижньої зони корпусу біоплато 3. В нижньому шарі фільтраційного завантаження біоплато, в результаті гідроудару і дегазації середовища, утворюються аеробні умови і інтенсивне перемішування води, забезпечується змив надлишку мінералізованої біологічної плівки, при яких нітрити й нітрати під дією біоінокулянту і бактерій типу Pseudomonas 4 UA 122921 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 відновлюються до вільного азоту [4]. Проводяться гідродинамічні і фітобіологічні процеси з використанням автотрофних і гетеротрофних бактерій і біоінокулянту, за допомогою котрих вилучаються азотвмісткі речовини, біогенні сполуки азоту та фосфору, а також здійснюється фітоочищення води від багатокомпонентних гомеопатичних залишків ліків, гормонів, присадок до палива, тринітротолуолу (ТНТ), залишків антибіотиків, барвників, біогенних сполук азоту і фосфору, іонів важких металів, нафтопродуктів, ПАР, СПАР, миш'яку, діоксинів і пестицидів, карбонатів та інших багатокомпонентних домішок, які можуть бути присутні у воді. Зміна редокспотенціалу води в сторону збільшення також прискорює розкладання колоїдних органічних сполук, переведення розчинених домішок у зважений стан, їх фітопоглинання кореневою системою вищих водних рослин і вологолюбивих дерев і кущів. Таким чином, вода піддається комплексній фітообробці гідродинамічного, фізичного і біологічного характера, утворюється нова активна біоплівка, біоінокулянт та здійснюється фітосорбційне поглинання в фільтраційному завантаженні при пульсуючих змінах гідродинамічних умов фільтрування і газонасичення води, що призводить до остаточного фітоочищення води від багатокомпонентних забруднень і через дренаж збору очищеної води 15, трубопроводу 16 вода надходить в збірний резервуар-прояснювач 17, звідки по трубопроводу відводу очищеної води 18 відводиться для подальшого використання. Осад із збірного резервуара-прояснювача 17 періодично видаляється і може використовуватися як біомінеральні добрива. Запропоноване технічне рішення УЗВ-модуль регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151 має суттєві відмінності від конструкцій пристроїв аналогічного призначення. Це полягає у співполученні конструктивних елементів гідропонної споруди, періодичності їх функціонування, за рахунок чого реалізується комплексний синергетичний вплив на водне середовище, використовуючи біологічні методи, такі як фітоконтактний масообмін з боку вологолюбивих дерев і кущів і вищих "одних рослин-макрофітів і гідатофітів, для яких створені спеціальні оптимальні умови, а також вплив на водне середовище, що очищається біологічної обробки біоінокулянтом і біоплівкою у поєднанні з різкими змінами гідродинамічних умов фільтраційної обробки води і зміною газового середовища та пульсуючою фільтрацією води крізь спеціально підібраний шар зернистого фільтраційного завантаження з висадженими в ньому вищими водними рослинами. Обладнання пристрою УЗВ-модуль регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151 системою дегазаційного корегування одночасно здійснює вилучення газової складової, котра до вилучення негативно впливає на активність та життєдіяльність штамів біоінокулянту та біоплівки, впливає на параметри водної системи, створюючи неоднорідність редокс-потенціалу води, а також забезпечує зміну імпульсно-швидкісних характеристик протікання води, що очищується. Конструктивне виконання в УЗВ-модулі регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151 системи дегазаційного корегування, котра сполучає проміжний дренажний трубопровід із пульсаційною колоною-резервуаром поєднує процес деаерації із гідростатичним режимом комплексного фіто-біологічного очищення, дозволяє одержати нову якість фітоочищення води, котра може містити багатокомпонентні забруднення із відмінними фізикохімічними властивостями, при цьому, робота пристрою базується на використанні природних явищ, коли речовини, які шкідливі для людини є необхідними поживними речовинами для вищих водних рослин та мікробіологічної флори і поглинаються ними, наробляючи корисну зелену фітобіомасу, тому в запропонованому пристрої УЗВ-модуль регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS. 151, наприклад, для утворення 1 τ сухої органічної маси вологолюбиві дерева і вищі водні рослини поглинають 1820-1840 кг СО2 і виділяють при цьому 1393-1426 кг кисню. З кожних 264 кг вуглекислого газу і 108 кг води вищі водні рослинимакрофіти продукують 180 кг глюкози і 192 кг кисню. У сприятливий літній день 1 га регенераційне біоплато з вищими водними рослинами і вологолюбивими деревами та кущами утворює 120-150 кг сухої фітомаси, поглинаючи при цьому 220-275 кг СО2, виділяючи у навколишнє атмосферне середовище 180-215 кг кисню, що забезпечує потребу у кисні 430-500 чоловік впродовж 10 год. Чотири дорослі вологолюбиві дерева на спорудах типу біоплато забезпечують добову потребу у кисні однієї людини. Кількість поглинутого вищими водними рослинами на біоплато при фотосинтезі СО 2 і виділеного кисню О2 залежить від ряду причин: складу насаджень вищих водних рослин і вологолюбивих дерев, їх віку, повноти, бонітету і т.п. Наприклад у насадженнях в біоплато-фільтрі І класу бонітету фотосинтез так само, як і газообмін, інтенсивніший. Вони поглинають з повітря і води за рік 4,6-6,5 τ СО2 і виділяють в повітря 3,5-5,0 τ кисню О2. В той же час насадження на біоплато-фільтрах III класу бонітету поглинають тільки 2,9-4,1 τ СО2 і виділяють 2,2-3,2 τ кисню О2. Один гектар на біоплато 5 UA 122921 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 фільтрах 20-річних насаджень вищих водних рослин і вологолюбивих дерев поглинає щорічно 9,4 τ СО2 і виділяє 7,3 τ кисню О2, а 60-річних - виділяє більше 10 τ кисню О2. Тобто, реалізується безпечна фітотехнологія в виді запропонованого УЗВ-модуля регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151, яку слід запроваджувати не тільки за її доступність і простоту, але й за екологічну і економічну доцільність, адже отримана очищена вода не містить шкідливих хімічних реагентів і гомеопатичних домішок біогенного походження, повітря вивільняється від парникових газів і в повітря виділяється чистий кисень. Пристроєм УЗВ-модуль регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151 цілеспрямовано реалізується комплексний вплив на водне середовище, використовуючи біологічні методи, такі як фітоконтактний масообмін з боку вологолюбивих дерев і вищих водних рослин, для яких створені спеціальні гідродинамічні умови, а також вплив на водне середовище, що очищається, біологічної обробки біоплівкою і біоінокулянтом. Технологія очищення води в УЗВ-модулі регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151 є безпечною для людей та навколишнього середовища, адже дозволяє контролювати процес газоутворення, впливати на можливий розвиток патогенної мікрофлори, а впровадження є доступним і не потребує значних витрат, адже може використовуватись на вже діючих об'єктах очищення природних і муніципальних стічних вод. Відмінністю також є робота пристрою УЗВ-модуль регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151 в автоматичному (автономному) режимі з максимальним врахуванням особливостей водного середовища, кількісних і якісних характеристик багатокомпонентних забруднень, що вилучаються і при жорстких вимогах до глибоко очищеної води. Пристрій УЗВ-модуль регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151 дозволяє зменшити собівартість глибокого очищення води за рахунок комплексного впливу на водне середовище, фільтраційне завантаження і на кореневу систему вищих водних рослин, виключення витрат на "жорсткі" хімічні реагенти та необхідність постійного контролю за процесом фітоочищення води з боку обслуговуючого персоналу. Відмінністю запропонованого пристрою УЗВ-модуль регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151 також є безпечність технології водопідготовки питної води з поверхневих джерел водопостачання і простота експлуатації основного блочно-модульного обладнання, постійна глибока авто-утилізація парникових газів, створення естетичного виду на фітоочисних спорудах, генерація в навколишнє природне середовище корисних фітоаерозолів і кисню (О2). Реалізація запропонованого технічного рішення типу УЗВ-модуль регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151 дозволить збільшити швидкість процесу фіто-біологічної обробки (в 7,5…9,0 разів у порівнянні із використанням біотехнології з аеротенками і біофільтрами), а витрати електроенергії і хімічних реагентів при його експлуатації зменшаться в 6,5…7,8 разів за рахунок економії енергетичних витрат та витрат хімічних реагентів для хімічної обробки, що значно вплине на надійність і собівартість переробки води в абсолютно ліквідний продукт - чисту прісну воду, придатну для безпечного повторного використання, а також в зелену біомасу і в чистий кисень, поглинаючи при цьому парникові гази. Розрахунковий річний економічний ефект від впровадження пристрою УЗВ-модуль регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151 продуктивністю, наприклад 3 300 000,0…500 000,0 м /добу, може складати 300 000,0…7 000 000,0 тис. грн., або в еквіваленті 3 16, 0…27,0 млн. дол… США/рік (усереднена за рік питома економія, приведена до 1 м 3 очищеної води, складе в еквіваленті 0,14…0,16 дол. США/м , особливо для країн із екваторіальним, тропічним і субтропічним кліматом: Індія, В'єтнам, Бангладеш, Індонезія, Малайзія, Шрі-Ланка, Нігерія, Марокко і др.) за рахунок значної економії електроенергії, затрат на утримування обслуговуючого персоналу і повне виключення з процесу глибокого фітоочищення води хімічних реагентів, значне зменшення витрат електроенергії і реагентів на очищення води на 97…99 % після 2…3 років з висадки на фітоспорудах біоплато очищення води вищих водних рослин-макрофітів, вологолюбивих дерев і кущів, порівняно з типовими рішеннями і прототипом, при цьому буде економитися чиста прісна вода, створяться оптимальні умови повторного використання очищеної води для сільськогосподарсько-технічних потреб, а також створяться умови глибокого природного самоочищення і самодоочищення природних вод з поверхневих джерел водопостачання і фітоопріснення солонуватих і фунтових вод, очищення води в системах екологічно чистих рибних ферм із УЗВ, глибоке видалення з води біогенних сполук фосфору і азоту, біодеструкція гомеопатичних залишків тринітротолуолу ТНТ, ДДТ, ліків, гормонів, присадок до палива, залишків антибіотиків, барвників, іонів важких металів, миш'яку, присадок до нафтопродуктів, ПАР, СПАР, пестицидів, радіонуклідів, домішок діоксинів і інших домішок техногенного і природного походження. Впровадження пристрою УЗВ-модуль 6 UA 122921 U 5 10 15 20 регенераційне біоплато з колонним пульсатором LAGUNA-PULS.151 може забезпечити також біологічну фітоактивацію і біовідновлення води для систем водопідготовки питної води після мембранної RO-фільтрації, для питного водопостачання, плавальних басейнів і бальнеологічних комплексів, екологічно чистих рибних ферм розведення осетрових і форелі, для потреб при поливі і зрошенні, а також комерційне вирощування дерев енергетичних порід і зеленої біомаси для фермерських потреб (отримання фуражної зеленої біомаси для годівлі тварин, риби і птиці), для інтенсивної нейтралізації парникових газів (СО 2) в міському середовищі, при фітоопрісненні солонуватих шахтних вод і фіто-біовідновленні природних властивостей води після її техногенного очищення з використанням синтетичних іонітових смол і мембранної технології гіперфільтрації води (RO), після очищення води "жорсткими" хімічними реагентами і синтетичними смолами, при фітоактивації аерозолі в оранжереях і теплицях і для глибоко очищеної питної води для тварин і птиці, самовідновлення чистоти малих річок, для отримання води при використанні мобільних (пересувних) станцій водопідготовки при надзвичайних ситуаціях з отриманням глибоко очищеної води питної якості із любих джерел водопостачання, для видалення з води в автоматичному режимі радону, радіонуклідів і меркаптанів. Джерела інформації: 1. Ах. № 1761678, кл. С02F 1/00; 1/24; В01D 36/04, 1992. 2. Использование высших водных растений для биологической очистки эвтрофных водоемов. К. Янкявичюс и др. ЦООНТИ-ИНИОН, г. Вильнюс. 3. Голубовская Э.К. Биологические основы очистки воды. - М.: Высш. шк., 1978. - 271 с. 4. Виноградский С.Н. Микробиология почвы. - М.: Изд-во АН СССР, 1952. - 792 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 45 50 1. УЗВ-модуль регенераційне біоплато з колонним пульсатором, який складається з корпусу, заповненого фільтруючим зернистим завантаженням із висадженими у ньому вищими водними рослинами, трубопроводу подачі води в корпус із дренажною мережею її розподілу, розташованою в верхній зоні кореневої системи вищих водних рослин, дренажу збору, розташованого в нижній зоні корпусу і приєднаного до трубопроводу відводу очищеної води в окремий збірний резервуар-прояснювач, який відрізняється тим, що додатково обладнаний регенераційною системою-пульсатором із дегазаційним корегуванням, яка включає проміжний дренажний трубопровід, встановлений між дренажною мережею розподілу та дренажем збору води і гідравлічно з'єднана технологічним трубопроводом із пульсаційною колоноюрезервуаром, котра обладнана пневмопроводом, з'єднувальний штуцер якого заведений у її верхню зону і приєднують пульсаційну колону-резервуар до пристрою створення вакууму з комплексом автоматичного регулювання. 2. УЗВ-модуль регенераційне біоплато з колонним пульсатором за п. 1, який відрізняється тим, що пульсаційна колона-резервуар виконана видовженою вертикально, а з'єднувальний штуцер технологічного трубопроводу, що гідравлічно з'єднує пульсаційну колону-резервуар із проміжним дренажним трубопроводом заведений в її нижню зону таким чином, що його край знаходиться вище рівня дренажної мережі розподілу води, що подається на очищення, при цьому, відстань між краєм з'єднувального штуцера технологічного трубопроводу і з'єднувальним штуцером пневмопроводу, розташованого у верхній зоні пульсаційної колонирезервуара, перевищує 10 м. 3. УЗВ-модуль регенераційне біоплато з колонним пульсатором за будь-яким з пп. 1, 2, який відрізняється тим, що комплекс автоматичного регулювання з'єднаний з пристроєм дозування розчину біореагентів-ензимів типу МІКРОЗІМ і/або типу ОКСІДОЛ і створення вакууму типу вакуумний насос, та електроприводом окремої запірно-регулюючої арматури, котра з'єднує внутрішній об'єм пульсаційної колони-резервуару із зовнішньою атмосферою через пневмопровід. 7 UA 122921 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8