Установка замкнутого водопостачання – (узв)-фітореактор sbr-bioplato.175

Реферат: Установка замкнутого водопостачання - (УЗВ)-фітореактор - складається з трубопроводу подачі води на очищення, приймальної камери з проціджувачем, аеротенка-біореактора, лагунибіоплато, яка обладнана фільтраційним завантаженням з горизонтальними верхнім інфільтраційним і нижнім збірним дренажами, а також висадженими в фільтраційному завантаженні вищими водними рослинами, бокс-дозатора введення розчинів біореагентів, окремого фільтра, заповненого зернистим фільтраційним завантаженням, накопичувальної ємності-контактного резервуара з трубопроводом відведення фітоочищеної води. При цьому, приймальна камера з проціджувачем обладнана насосним агрегатом із регулятором почергової подачі води на фіто очищення в одну з двох паралельних ліній фітоочищення, котрі містять послідовно розташовані аеротенк-біофлотатор, прояснювач, лагуну-біоплато з вищими водними рослинами-макрофітами і окремий гідроавтоматизований фільтр, при цьому, в кожній з паралельних ліній фітоочищення прояснювач додатково обладнаний окремим колектором подачі води в лагуну-біоплато та системою циркуляційного відведення осаду в аеротенкбіофлотатор. UA 122933 U (12) UA 122933 U UA 122933 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель призначена для комплексного глибокого фітоочищення води за допомогою вищих водних рослин і природних фільтраційних матеріалів від багатокомпонентних органічних і мінеральних домішкових включень 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, фіто-кондиціювання і активації природних і зворотних вод в системах водного господарства закритих екологічно чистих рибних ферм, фітодоочищення води від гомеопатичних залишків в воді пестицидів і добрив, ліків, гормонів, присадок до палива, тринітротолуолу (ТНТ), залишків антибіотиків, барвників, біогенних сполук азоту і фосфору, іонів важких металів, нафтопродуктів, ПАР, СПАР, миш'яку, діоксинів, а також для створення тренінгових центрів вивчення синергетичного глибокого фіто-очищення і відновлення природних властивостей води і екології, отримання води технічної якості і питної якості для тварин і птиці при глибокому очищенні забруднених комунальних і промислових вод для отримання питної води при водопостачанні при інфільтрації через природні фільтраційні пласти, 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. Відома установка очищення стічних вод, яка включає решітчастий кошик, пісковловлювач, блоки біологічного очищення, контактний резервуар, блоки доочищення, що являють собою біореактори, повітродувну станцію [1]. Недоліком установки є низькі значення редокс-потенціалу води і, як наслідок, невисока ефективність очищення води від домішок із різними фізико-хімічними властивостями, які характерні для стічної комунальної води, а також води промислових підприємств, та високе енергоспоживання проведення очищення води. Найбільш близьким до технічного рішення, що пропонується, є пристрій, який складається із трубопроводу подачі води на очищення, приймальної камери з проціджувачем, окремих блоків біологічного очищення, біоплато, бокс-дозатора введення розчину, фільтра, заповненого зернистим завантаженням, збірної ємності із трубопроводом відведення очищеної води, (прототип) [2]. Недоліком прототипу є низькі значення редокс-потенціалу води і, як наслідок, невисока ефективність очищення води при номінальних режимах проведення вилучення багатокомпонентних забруднень, а також висока вартість процесу вилучення забруднень та утилізації вилучених забруднень, що вилучаються із води при її очищенні і знезараженні. Пристрій не пристосований для очищення вод із високою концентрацією багатокомпонентних забруднень, особливо при нестабільності вмісту домішок, їх властивостей. Використання пристрою-прототипу за умов надходження води і за умов нестабільної концентрації багатокомпонентних забруднень є неекономічною, адже потребує значних витрат, спрямованих на підтримання максимальних параметрів очищення води, що зумовлює необхідність значних енерговитрат, у першу чергу витрат електроенергії спрямованої на корегування редокс-потенціалу води, що очищається, в кожному з елементів станції очищення води для забезпечення життєдіяльності і відновлення біокультури (активного мулу і ензимів). Зокрема, це стосується енерговитрат на систему потужної аерації і перемішування води, а також забезпечення постійної рециркуляції активного мулу для відновлення його кількості і характеристик в кожній установці станції водоочищення, запобігання скороченню часу життєдіяльності біомаси, адже відмирання призводить до процесів загнивання і створює проблеми санітарно-гігієнічного характеру, пов'язані з наявністю і розповсюдженням неприємного важкого запаху а також появою шкідливих комах, хвороботворних бактерій патогенної мікрофлори. Тому, при використанні вказаної споруди необхідним також є додаткова обробка води хімічними реагентами, які витрачаються у відносно великій кількості. Характерним є і те, що очисний комплекс-прототип не є спорудою універсального призначення, яка б могла бути застосована для одночасного очищення води санітарно-комунального господарства та вод промислових підприємств від забруднюючих речовин, що характеризуються широким спектром фізико-хімічних властивостей. Очисні споруди універсального призначення необхідні для вирішення проблем регіонального водокористування, особливо для урбанізованих міст із розвинутим промисловим потенціалом, у той час, як господарська діяльність людини приводить 1 UA 122933 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 до постійного забруднення навколишнього природного середовища нафтопродуктами, залишками ліків, гормонів, пестицидів, іонів важких металів, меркаптанів, діоксинів, миш'яку, ртуті, біогенних сполук азоту і фосфору, патогенною мікрофлорою, а також та іншими домішками. В основу корисної моделі поставлена задача у УЗВ-фітореакторі SBR-BIOPLATO.175, який складається з трубопроводу подачі води на очищення, приймальної камери з проціджувачем, аеротенка-біореактора, лагуни-біоплато, яка обладнана фільтраційним завантаженням з горизонтальними верхнім інфільтраційним і нижнім збірним дренажами, а також висадженими в фільтраційному завантаженні вищими водними рослинами, бокс-дозатора введення розчинів біореагентів, окремого фільтра, заповненого зернистим фільтраційним завантаженням, накопичувальної ємності-контактного резервуара з трубопроводом відведення фітоочищеної води, в якому приймальна камера з проціджувачем обладнана насосним агрегатом із регулятором почергової подачі води на фітоочищення, як мінімум, в одну з двох паралельних ліній фітоочищення, котрі містять послідовно розташовані аеротенк-біофлотатор, прояснювач, лагуну-біоплато з вищими водними рослинами-макрофітами і окремий гідроавтоматизований фільтр, при цьому, в кожній з паралельних ліній фітоочищення прояснювач додатково обладнаний окремим колектором подачі води в лагуну-біоплато та системою циркуляційного відведення осаду в аеротенк-біофлотатор, лагуна-біоплато додатково обладнана середнім дренажем циркуляційно-промивних вод, розміщеним між верхнім інфільтраційним і нижнім збірним дренажами, системою подачі циркуляційно-промивної води в зернисте завантаження окремого гідроавтоматизованого фільтра, яка гідравлічно з'єднана з середнім дренажем і додатково встановленим приймальним резервуаром накопичення проміжного фільтрату і циркуляційно-промивних вод, при цьому, окремий гідроавтоматизований фільтр додатково обладнаний ∩-подібним регенераційним трубопроводом автоматичного відведення промивної води і осаду в аеротенк-біофлотатор, окрім цього, аеротенк-біофлотатор і лагуна-біоплато обладнані окремими бокс-дозаторами для введення розчинів біодеструкторів-ензимів, і/або католіту, отриманого в прикатодній зоні окремого перетинкового електролізера, і/або реактиву Фентона, і/або промивних і продувальних мулових вод УЗВ закритої рибної акваферми, а також в якому лагуна-біоплато виконана з чотирьох послідовно розташованих камер, гідравлічно з'єднаних між собою дренажними системами, при цьому, перша камера представляє собою приймальну камеру лагуни-біоплато, куди вводиться з бокс-дозатора розчин біодеструкторівензимів і яка гідравлічно з'єднана з верхньою дренажною інфільтраційною системою, друга камера виконана як лагуна-біоплато-фільтр, заповнений мінеральним завантаженням із висадженими в ньому вищими водними рослинами-макрофітами і/або гідатофітами, третя камера виконана як приймальний резервуар проміжного циркуляційно-промивного фільтрату, четверта камера виконана як збірний резервуар фітоочищеної води, який гідравлічно з'єднаний з накопичувальною ємністю-контактним резервуаром, при цьому, приймальний резервуар проміжного циркуляційно-промивного фільтрату обладнаний системою подачі циркуляційнопромивної води в окремий гідроавтоматизований фільтр, заповнений зернистим завантаженням, а в приймальну камеру лагуни-біоплато-фільтра заведений трубопровід очищеної окремим гідроавтоматизованим фільтром циркуляційної води, окрім цього, як розчини біодеструкторів-ензимів використовують теплі, з температурою вище 25 С, придонні продувально-промивні мулові води УЗВ закритої рибної акваферми з бройлерного вирощування окремого виду риб з роду Кларій родини Кларієві ряду сомоподібних (Clarias gariepinus), забезпечити збільшення редокс-потенціалу води в процесі очищення. Поставлена задача досягається в УЗВ-фітореакторі SBR-BIOPLATO.175, який складається з трубопроводу подачі води на очищення, приймальної камери з проціджувачем, аеротенкабіореактора, лагуни-біоплато, яка обладнана фільтраційним завантаженням з горизонтальними верхнім інфільтраційним і нижнім збірним дренажами, а також висадженими в фільтраційному завантаженні вищими водними рослинами, бокс-дозатора введення розчинів біореагентів, окремого фільтра, заповненого зернистим фільтраційним завантаженням, накопичувальної ємності-контактного резервуара з трубопроводом відведення фітоочищеної води, шляхом того, що приймальна камера з проціджувачем обладнана насосним агрегатом із регулятором почергової подачі води на фітоочищення, як мінімум, в одну з двох паралельних ліній фітоочищення, котрі містять послідовно розташовані аеротенк-біофлотатор, прояснювач, лагуну-біоплато з вищими водними рослинами-макрофітами і окремий гідроавтоматизований фільтр, при цьому, в кожній з паралельних ліній фітоочищення прояснювач додатково обладнаний окремим колектором подачі води в лагуну-біоплато та системою циркуляційного відведення осаду в аеротенк-біофлотатор, лагуна-біоплато додатково обладнана середнім дренажем циркуляційно-промивних вод, розміщеним між верхнім інфільтраційним і нижнім 2 UA 122933 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 збірним дренажами, системою подачі циркуляційно-промивної води в зернисте завантаження окремого гідроавтоматизованого фільтра, яка гідравлічно з'єднана з середнім дренажем і додатково встановленим приймальним резервуаром накопичення проміжного фільтрату і циркуляційно-промивних вод, при цьому, окремий гідроавтоматизований фільтр додатково обладнаний ∩-подібним регенераційним трубопроводом автоматичного відведення промивної води і осаду в аеро-тенк-біофлотатор, окрім цього, аеротенк-біофлотатор і лагуна-біоплато обладнані окремими бокс-дозаторами для введення розчинів біодеструкторів-ензимів, і/або католіту, отриманого в прикатодній зоні окремого перетинкового електролізера, і/або реактиву Фентона, і/або промивних і продувальних мулових вод УЗВ закритої рибної акваферми. Поставлена задача досягається теж за рахунок того, що в запропонованому пристрої УЗВфітореактор SBR-BIOPLATO.175 лагуна-біоплато виконана з чотирьох послідовно розташованих камер, гідравлічно з'єднаних між собою дренажними системами, при цьому, перша камера представляє собою приймальну камеру лагуни-біоплато, куди вводиться з боксдозатора розчин біодеструкторів-ензимів і яка гідравлічно з'єднана з верхньою дренажною інфільтраційною системою, друга камера виконана як лагуна-біоплато-фільтр, заповнений мінеральним завантаженням із висадженими в ньому вищими водними рослинами-макрофітами і/або гідатофітами, третя камера виконана як приймальний резервуар проміжного циркуляційнопромивного фільтрату, четверта камера виконана як збірний резервуар фітоочищеної води, який гідравлічно з'єднаний з накопичувальною ємністю-контактним резервуаром, при цьому, приймальний резервуар проміжного циркуляційно-промивного фільтрату обладнаний системою подачі циркуляційно-промивної води в окремий гідроавтоматизований фільтр, заповнений зернистим завантаженням, а в приймальну камеру лагуни-біоплато-фільтра заведений трубопровід очищеної окремим гідроавтоматизованим фільтром циркуляційної води. Поставлена задача може бути досягнута і за рахунок того, що в УЗВ-фітореакторі SBRBIOPLATO.175 як розчини біодеструкторів-ензимів використовують теплі, з температурою вище 25 °C, придонні продувально-промивні мулові води УЗВ закритої рибної акваферми з бройлерного вирощування окремого виду риб з роду Кларій родини Кларієві ряду сомоподібних (Clarias gariepinus). Влаштування двох паралельних ліній фітоочищення, котрі складаються з трубопроводу подачі води на очищення, приймальної камери з проціджувачем, аеротенка-біореактора, лагуни-біоплато, яка обладнана фільтраційним завантаженням з горизонтальними верхнім інфільтраційним і нижнім збірним дренажами, а також висадженими в фільтраційному завантаженні вищими водними рослинами, бокс-дозатора введення розчинів біореагентів, окремого фільтра, заповненого зернистим фільтраційним завантаженням, накопичувальної ємності-контактного резервуара з трубопроводом відведення фітоочищеної води, при цьому приймальна камера з проціджувачем обладнана насосним агрегатом із регулятором почергової подачі води на фітоочищення, як мінімум, в одну з двох паралельних ліній фітоочищення, котрі містять послідовно розташовані аеротенк-біофлотатор, прояснювач, лагуну-біоплато з вищими водними рослинами-макрофітами і окремий гідроавтоматизований фільтр, при цьому, в кожній з паралельних ліній фітоочищення прояснювач додатково обладнаний окремим колектором подачі води в лагуну-біоплато та системою циркуляційного відведення осаду в аеротенкбіофлотатор, лагуна-біоплато додатково обладнана середнім дренажем циркуляційнопромивних вод, розміщеним між верхнім інфільтраційним і нижнім збірним дренажами, системою подачі циркуляційно-промивної води в зернисте завантаження окремого гідроавтоматизованого фільтра, яка гідравлічно з'єднана з середнім дренажем і додатково встановленим приймальним резервуаром накопичення проміжного фільтрату і циркуляційнопромивних вод, при цьому, окремий гідроавтоматизований фільтр додатково обладнаний ∩подібним регенераційним трубопроводом автоматичного відведення промивної води і осаду в аеротенк-біофлотатор, окрім цього, аеротенк-біофлотатор і лагуна-біоплато обладнані окремими бокс-дозаторами для введення розчинів біодеструкторів-ензимів, і/або католіту, отриманого в прикатодній зоні окремого перетинкового електролізера, і/або реактиву Фентона, і/або промивних і продувальних мулових вод УЗВ закритої рибної акваферми, дозволяє оперативно регулювати процес очищення відповідно до вмісту забруднюючих речовин, впливати на час очищення води, необхідні витрати для проведення аерування, дозування мікробіологічного деструктора відповідно до концентрації, властивостей домішок, витрат забрудненої води. Таким чином провадиться оптимізація параметрів очищення відповідно до характеристики водної системі, що надійшла на очищення і не орієнтована на максимальне забруднення, а відповідає їх реальним показникам. Таким чином, створюються умови для підвищення редокс-потенціалу середовища на в кожній із споруд, вибірковості вилучення багатокомпонентних забруднень, що підвищує коефіцієнт селективності їх вилучення. 3 UA 122933 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Приймальна камера з проціджувачем виконує функцію ємності-накопичувача, в якій окрім вилучення грубодисперсних включень провадиться визначення загальних характеристик забруднень, а обладнання насосним агрегатом із регулятором подачі води, забезпечується подача її на SBR-очищення в одну із паралельних ліній очищення. Обладнання регулятора системою процесорного управління забезпечує продуктивність подачі води на очищення (що визначає тривалість процесу) і узгоджує параметри аерування у аеротенку-біофлотаторі, введення розчину біодеструктора-ензимів, продуктивності роботи наступних подаючих і циркуляційних насосів кожної лінії SBR-фітоочищення. Обладнання аеротенка-біофлотатора кожної з паралельних ліній окремим колектором подачі води в лагуну-біоплато із системою процесорного управління узгоджує параметри SBRфітоочищення в споруді, визначаючи час біологічного SBR-фітоочищення його тривалість, а система циркуляційного відведення осаду у аеротенк-біофлотатор, запобігає накопиченню забруднень в ньому, а переводить у флотошлам, який є єдиною формою вилучених з води забруднень. Введення розчину біодеструктора-ензимів бокс-дозатором у флотошлам створює умови його повного мінералізування та знезараження, що запобігає пептизації, отримуються відходи очищення у формі мінералізованого добрива, здатного для вирощування технічних культур. Обладнання лагуни-біоплато бокс-дозатором введення розчину біодеструкторів-ензимів забезпечує моделювання необхідного біологічного середовища, що призводить до розкладання забруднень до мінералізованих форм, здатних до фітосорбційного поглинання кореневою системою вологолюбивих рослин. Для організації моделювання необхідного біологічного середовища, корегування редокспотенціалу водного середовища лагуна-біоплато виконана з чотирьох послідовно розташованих камер, гідравлічно з'єднаних між собою дренажними системами. Перша камера представляє собою приймальну камеру лагуни-біоплато, куди вводиться з бокс-дозатора розчин біодеструкторів-ензимів і яка гідравлічно з'єднана з верхньою дренажною інфільтраційною системою, друга камера виконана як лагуна-біоплато-фільтр, заповнений мінеральним завантаженням із висадженими в ньому вищими водними рослинами-макрофітами і/або гідатофітами, третя камера виконана як приймальний резервуар проміжного циркуляційнопромивного фільтрату, четверта камера виконана як збірний резервуар фітоочищеної води, який гідравлічно з'єднаний з накопичувальною ємністю-контактним резервуаром, при цьому, приймальний резервуар проміжного циркуляційно-промивного фільтрату обладнаний системою подачі циркуляційно-промивної води в окремий гідроавтоматизований фільтр, заповнений зернистим завантаженням, а в приймальну камеру лагуни-біоплато-фільтра заведений трубопровід очищеної окремим гідроавтоматизованим фільтром циркуляційної води, що різко змінює редокс-потенціал середовища, а введення розчину біодеструкторів-ензимів, причому як розчини біодеструкторів-ензимів використовують теплі, з температурою вище 25 °C, придонні продувально-промивні мулові води УЗВ закритої рибної акваферми з бройлерного вирощування окремого виду риб з роду Кларій родини Кларієві ряду сомоподібних (Clarias gariepinus), сприяє нарощуванню необхідної кількості біомаси, котра відповідає характеру самих забруднюючих речовин. Таким чином, створюються оптимальні умови для ефективного вилучення домішок в другій камері лагуни-біоплато, заповненого мінеральним завантаженням, шляхом поглинання кореневою системою вищих водних рослин, чому сприяє біологічне розкладання забруднень біодеструкторами-ензимами, який являє собою спеціально вирощену асоціацію клітин мікроорганізмів і добавок, що активізують процес біодеструкції домішок, присутніх у воді до форм, що є живильними речовинами для рослин, одночасно змінюючи редокс-потенціал води, що очищається. Третя, збірна камера виконує функцію як приймальний резервуар проміжного циркуляційнопромивного фільтрату, четверта камера виконана як збірний резервуар фітоочищеної води, який гідравлічно з'єднаний з накопичувальною ємністю-контактним резервуаром, при цьому, приймальний резервуар проміжного циркуляційно-промивного фільтрату обладнаний системою подачі циркуляційно-промивної води в окремий гідроавтоматизований фільтр, заповнений зернистим завантаженням, а в приймальну камеру лагуни-біоплато-фільтра заведений трубопровід очищеної окремим гідроавтоматизованим фільтром циркуляційної води, створює умови для підготовки водного середовища, здатного впливати на редокс-потенціал води, що надходить на очищення в лагуну-біоплато, адже вода, що пройшла фіто-фільтраційне очищення в зернистому завантаженні окремого гідроавтоматизованого фільтра, повертається в приймальну камеру. Осад, що може утворитися на зернистому завантаження окремого гідроавтоматизованого фільтра промивається водою через ∩-подібний регенераційний трубопровід автоматичного 4 UA 122933 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 відведення промивної води і осаду в аеротенк-біофлотатор, адже він (осад) може містити штами біодеструктора-ензимів, що сприяє біологічному SBR-фітоочищенню води. На кресленні зображена загальна технологічна схема запропонованого УЗВ-фітореактора SBR-BIOPLATO.175 УЗВ-фітореактор SBR-BIOPLATO.175 складається з трубопроводу подачі води на очищення 1 в приймальну камеру 2 з проціджувачем 3 і обладнана насосним агрегатом 4 подачі води на очищення в одну із двох паралельних технологічних ліній SBR-фітоочищення (умовно А або Б), за що відповідає регулятор подачі 5, який приводиться в дію за допомогою системи процесорного управління 6, кожна із паралельних технологічних ліній SBRфітоочищення, включає аеротенк-біофлотатор 7 із системою аерації 8, бокс-дозатора 9 з розпилювачем введення розчину біореагентів 10, транспортного трубопроводу системи циркуляційного відведення осаду 11, пристроєм відведення флотошламу 12, з'єднувального трубопроводу 13, до якого приєднаний ∩-подібний регенераційний трубопровід автоматичного відведення промивної води і осаду 14, прояснювач 15, із системою аерації 16, системою циркуляційного відведення осаду 17 у аеротенк-біофлотатор, патрубку періодичного скиду осаду 38, забірного трубопроводу 18, насос 19 із системою процесорного управління 20, подачі води в приймальну камеру лагуни-біоплато 21, куди заведений трубопровід очищеної окремим гідроавтоматизованим фільтром води 22, а також патрубок 23, введення розчину біодеструкторів-ензимів з бокс-дозатора 24, дренажної інфільтраційної системами 25 подачі води в лагуну-біоплато-фільтр 26, заповнений мінеральним завантаженням 27, в якому висаджені вищі водні рослини 28, збірної дренажної системами 29 виведеної в збірну камеру лагуни-біоплато 30, третя камера 39 гідравлічно з'єднана із середнім дренажем 40 і виконана як приймальний резервуар проміжного циркуляційно-промивного фільтрату і обладнана системою подачі води Зів окремий гідроавтоматизований фільтр 32, заповнений зернистим завантаженням 33, приєднаним до трубопроводу очищеної окремим гідроавтоматизованим фільтром води збірного колектора 34, збірна камера обладнана транспортним трубопроводом 35 в накопичувальну ємність 36, до якої приєднаний трубопровід відведення фітоочищеної води 37. УЗВ-фітореактор SBR-BIOPLATO.175 працює наступним чином. Вода на SBR-фітоочищення подається по трубопроводу 1 в приймальну камеру 2, в якій акумулюється і усереднюється протягом певного періоду, а за допомогою проціджувача 3 вилучається сміття та грубі (по гранулометричному складу) покидьки і адсорбовані домішки. Включенням насосного агрегату 4, вода, акумульована і усереднена за певний період часу, подається на очищення в одну із двох паралельних технологічних ліній SBR-фітоочищення (А або Б) шляхом відповідного переключення регулятора подачі 5, який приводиться в дію системою з процесорним управлінням 6. Вода потрапляє у аеротенк-біофлотатор 7, в якому за рахунок інтенсивного газонасичення за допомогою системи аерації 8 активно проходить процес флотації гідрофобних частинок забруднень з утворенням флотаційного шару. Саме за рахунок процесу флотації провадиться процес підвищення редокс-потенціалу води, що сприяє зв'язуванню та переведенню у зважений стан розчинених синтетичних та великої кількості органічних забруднювачів. До флотошламу, що збирається у верхній частині аеротенкабіофлотатора, надходить осад з освітлювача по транспортному трубопроводу 11 і по ∩подібному регенераційному трубопроводу автоматичного відведення промивної води і осаду 14. До такого комплексного флотошламу додається розчин мікроорганізмів-ензимів з бокс-дозатора 9 за допомогою розпилювача введення розчину біодеструктора 10 по поверхні його поверхні. Склад мікроорганізмів біодеструкторів-ензимів підібраний таким чином, що здатен розкладати органічні та синтетичні складові забруднень шляхом мікробного синтезу. Результатом біологічних реакцій є знезараження флотошламу від найпростіших, умовно-патогенної і патогенної мікрофлори. Крім того, проходить процес ферментації, за рахунок чого підвищується біологічна цінність елементів, перетворюючи їх в біомінеральне добриво за рахунок біохімічних, структурних і мікробіологічних перетворень. Мінералізований, знезаражений флотошламу відводиться відповідним пристроєм 12. Він нездатний до пептизації, але придатний для використання у вигляді добрива для вирощування технічних культур. Із аеротенкабіофлотатора, частково очищена вода по з'єднувальному трубопроводу 13 надходить в прояснювач 15. Періодично до води додається регенераційний потік водо-осадової промивної суміші по трубопроводу 14 з фільтра 32, за рахунок чого вода збагачується дисперсносорбційною системою, провадиться зростання її редокс-потенціалу. В прояснювачі 15 за допомогою системою аерації 16 провадиться інтенсивне газонасичення, в результаті чого зростає редокс-потенціал води, що сприяє аеробіозу із використанням активного мулу, для проходження нітрифікації-денітрифікації забруднень. Продуктивність аерації регулюється, підтримуючи редокс-потенціал в зоні оптимальних 5 UA 122933 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 значень, за рахунок чого провадиться інтенсивний процес окислення і коагулювання домішкових включень, переведення їх зважений стан. Мінералізований осад, що утворюється в прояснювач 15 періодично скидається патрубком 38, або циркуляційною системою 17, по транспортному трубопроводу 11 відводиться у аеротенк-біофлотатор, звідки вилучається разом із флотошламом, пройшовши обробку біодеструктором-ензимами. Пройшовши біологічну обробку в прояснювачі 15, за допомогою процесорного управління 20 включається насос 19, і забірним трубопроводом 18 вода подається в приймальну камеру лагуни-біоплато 21, куди надходить очищена, профільтрована вода через трубопровід 22, а також розчин біодеструкторів-ензимів, і/або католіту, отриманого в прикатодній зоні окремого перетинкового електролізера, і/або реактиву Фентона, і/або промивних і продувальних мулових вод УЗВ закритої рибної акваферми, або як розчини біодеструкторів-ензимів використовують теплі, з температурою вище 25 С, придонні продувально-промивні мулові води УЗВ закритої рибної акваферми з бройлерного вирощування окремого виду риб з роду Кларій родини Кларієві ряду сомоподібних (Clarias gariepinus) через патрубок 23 з бокс-дозатора 24. В приймальній камері лагуни-біоплато 21 провадиться корегування і збільшення редокс-потенціалу води за рахунок змішування з чистою водою, а також підготовка біологічного середовища штамами спеціально підготовлених бактерій і ензимів, котрі відповідають характеру забруднень, адже нарощування необхідної кількості активного мулу за рахунок постійного чи періодичного введення розчину біодеструктора, або як розчини біодеструкторів-ензимів використовують теплі, з температурою вище 25 °C, придонні продувально-промивні мулові води УЗВ закритої рибної акваферми з бройлерного вирощування окремого виду риб з роду Кларій родини Кларієві ряду сомоподібних (Clarias gariepinus). Підготовлена вода по дренажній інфільтраційній системі 25 подається в мінеральне завантаження 27 камери лагуни-біоплато-фільтра 26, в зоні кореневої системи висаджених вищих водних рослин 28. Вода із забрудненнями фільтрується крізь мінеральне завантаження 27, контактуючи із кореневою системою вищих водних рослин 28, (наприклад, очеретом, аїром, рогозом, ейхорнією, вільхою, вербою і верболозом), яка фітовилучає забруднення, попередньо мінералізовані біодеструктором до форм, здатних поглинатися рослинами-макрофітами. Одночасно на поверхні мінерального завантаження провадиться поглиблений процес фітобіологічної обробки за допомогою біодеструктивних мікроорганізмів, яка полягає в активізації діяльності мікроорганізмів вихідного субстрату, що викликає прискорення процесу розпаду органічних компонентів і мікробного синтезу. Результатом фітобіологічних реакцій є загибель яєць гельмінтів (аскарид, фасціол, трихоцефалюсов, шистосоми і т.д.), найпростіших, умовно-патогенної і патогенної мікрофлори. Очищена вода частково забирається середнім дренажем 40 і подається в третю камеру лагуни-біоплато 39, яка виконана як приймальний резервуар проміжного циркуляційнопромивного фільтрату, при цьому, із нижньої частини камери лагуни-біоплато-фільтра 26 збірною дренажною системою 29 і відводиться у збірну камеру лагуни-біоплато 30, при цьому з камери 39, гідравлічно з'єднаної з середнім дренажем 40, частина потоку циркуляційнопромивної води системою подачі води 31 надходить у окремий гідроавтоматизований фільтр 32 для очищення на зернистому завантаженні 33. Окремий гідроавтоматизований фільтр 32 виконує функцію підготовки води для очищення основного потоку води в приймальній камері, куди вона потрапляє через збірний колектор 34 трубопроводом 22, а також є своєрідним індикатором якості очищення і регулятором редокс-потенціалу, адже при наявності забруднень в збірній камері 30, на зернистому завантаженні 33 окремого гідроавтоматизованого фільтра утворюється додатковий мікробіологічний-ферментний шар, який потрапляє у збірну камеру, збільшуючи кількість активного мулу і ензимів перед SBR-фітоочищенням води. Основний потік фітоочищеної води із збірної камери 30 транспортним трубопроводом 35 спрямовується в накопичувальну ємність 36, звідки по трубопроводу 37 відводиться для використання. За час SBR-фітоочищення води в лінії А, вода, що була акумульована і усереднена в приймальній камері 2, переключенням системою процесорного управління 6 регулятора подачі 5 у відповідне положення, запускає в роботу лінію SBR-фітоочищення Б, яка складається з аналогічних елементів обладнання, але технологічні параметри очищення (інтенсивність аерування, час процесу в кожній із споруд, кількість введення біодеструктора-ензимів, продуктивність рециркуляційних систем, та ін.) можуть відрізнятися, залежно від характеристик забруднень, що знаходяться у "сирій" воді. УЗВ-фітореактор SBR-BIOPLATO.175, що пропонується, відрізняється від пристроїв аналогічного призначення тим, що в ньому реалізується SBR-технологія вибіркового SBRфітоочищення води в залежності від характеристик забруднень. При цьому, параметри процесу 6 UA 122933 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 є оптимальними для конкретних стоків або вихідної природної води, що забезпечує високу ефективність фітовилучення домішок із високим коефіцієнтом селективності, використовуючи SBR-технологію фіто-біологічного вилучення шкідливих речовин, інтенсивну обробку води фільтруванням, поєднуючи із фітоконтактним вилученням і очищення води за допомогою біореагентів-ензимів, особливо тим, що як розчини біодеструкторів-ензимів використовують теплі, з температурою вище 25 °C, придонні продувально-промивні мулові води УЗВ закритої рибної акваферми з бройлерного вирощування окремого виду риб з роду Кларій родини Кларієві ряду сомоподібних (Clarias gariepinus), досягається комплексний синергетичний вплив мікробіологічного перетворення забруднень, що є шкідливими для людини в поживні речовини для рослин із реалізацією процесу фітоочищення із збільшенням редокс-потенціалу води. Пристрій УЗВ-фітореактор SBR-BIOPLATO. 175 може бути використаний для водоочисних систем із нестабільним вмістом багатокомпонентних забруднень, включаючи сильно забруднену воду, адже SBR-фітотехнологія, що реалізується аеротенком-біофлотаторомбіореактором і лагуною-біоплато циклічної дії, дозволяє гнучко керувати часом обробки води, параметрами в кожному із технологічних елементів таким чином, що оптимізують необхідні матеріальні, енергетичні витрати на фітоочищення, залежно від кількісних і якісних показників водної системи із постійним збільшенням редокс-потенціалу води що фітоочищається. Важливим є і те, що в пристрої УЗВ-фітореактор SBR-BIOPLATO. 175 реалізується безвідходна SBR-фітотехнологія, при цьому вилучені забруднення отримуються у вигляді мінералізованого, знезараженого флотошламу і корисної зеленої біомаси вищих водних рослин, адже вищі водні рослини поглинають за рік 4,6-6,5 т СО2 і виділяють 3,5-5,0 т кисню О2. В той же час насадження IIІ класу бонітету вищих водних рослин-макрофітів поглинають тільки 2,9-4,1 т СО2 і виділяють 2,2-3,2 т кисню О2. Один гектар на лагуна-біоплато-фільтрах 20-річних насаджень вищих водних рослин-макрофітів поглинає щорічно 9,4 т СО2 і виділяє 7,3 т кисню О2, а 60-річних - виділяє більше 10 т кисню О2 і корисної фітоаерозолі. Вилучений, таким чином, осад перетворений, за допомогою біодеструктора-ензимів, в біомінеральне і органічне добриво, для якого відсутній неприємний запах, відсутня патогенна мікрофлора, а вміст токсичних елементів не перевищує припустимий рівень, а тому може застосовуватись для підживлення рослин. Пристрій є екологічно безпечним об'єктом. Реалізація технічного рішення УЗВ-фітореактор SBR-BIOPLATO. 175 дозволить оптимізувати процес SBR-фітоочищення води при нестабільному вмісті забруднень (включаючи сильно забруднені води), адже ефективна робота пристроїв аналогічного призначення можлива, коли параметри очищення постійно орієнтовані на максимальне забруднення, що супроводжується додатковими невиправданими витратами та містять небезпеку вторинного забруднення води активним мулом. Оптимізація процесу ефективного SBR-фітоочищення дозволить скоротити витрати активного агенту, що вводиться для очищення, скоротити енергетичні витрати для проведення аерування в елементах фітоочищення, що вплине на собівартість переробки стічної і природної води. Розрахунковий річний економічний ефект від впровадження запропонованого пристрою УЗВ-фітореактор SBR-BIOPLATO.175 загальною продуктивністю, наприклад, 100 000,0.…130 3 000,0 м /добу може складати 143 000,0…222 000,0 тис. грн., або в еквіваленті 5 500,0…8 500,0 млн. дол. США/рік на 2-й або 3-й рік регламентної експлуатації SBR-комплексу. Усереднена за рік питома економія від впровадження комплексу УЗВ-фітореактор SBR3 BIOPLATO.175 на 2-й, або 3-й рік його регламентної експлуатації, приведена до 1 м 3 фітоочищеної води, складе в еквіваленті 0,15…0,18 дол. США/м за рахунок значної економії коагулянтів, надійності використання, автоматизації, економії електроенергії, виключення важкого труда і затрат персоналу на регенерацію фіто-пристрою, утримування кваліфікованого обслуговуючого персоналу і майже повне виключення з процесу фітоочищення води "важких" хімічних реагентів (значне зменшення витрат електроенергії і реагентів на очищення води на 97…95 % після 2…3 років з висадки на фітоспорудах УЗВ-фітореактор SBR-BIOPLATO.175 для очищення води вищих водних рослин-макрофітів і гідатофітів, вологолюбивих дерев і кущів), порівняно з типовими рішеннями і прототипом, при цьому буде економитися чиста прісна вода, створяться оптимальні умови повторного використання фітоочищеної води для сільськогосподарсько-технічних потреб, буде поглинатися із навколишнього середовища вуглекислий газ і виділятися чистий кисень і корисні фітоаерозолі. Завдяки впровадженню запропонованого УЗВ-фітореактор SBR-BIOPLATO.175 також створяться оптимальні умови експлуатації закритих рибних ферм екологічно чистого вирощування кларієвого сома і, як наслідок, використання продувальних вод рибної ферми для глибокого природного самоочищення і самодоочищення природних вод малих річок і водойм, фітоочищення природних вод із поверхневих і підземних джерел водопостачання, глибокого 7 UA 122933 U 5 10 15 20 25 30 35 безмембранного фітоопріснення солонуватих шахтних і фунтових вод, очищення і кондиціювання води в системах екологічно чистих рибних ферм вирощування молюсків, креветок, осетрових і форелі, 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, включаючи радон і меркаптани. Впровадження запропонованого пристрою УЗВ-фітореактор SBR-BIOPLATO. 175 може забезпечити також надійну біологічну фітоактивацію і біо-відновлення води для надійних і ефективних систем водопідготовки питної води після мембранної гіперфільтрації води, для каптажів, інфільтраційних систем очищення води, плавальних басейнів і систем водного господарства бальнеологічних і оздоровчих комплексів, екологічно чистих рибних ферм розведення осетрових з ціллю отримання ікри, для потреб при крапельному поливі і зрошенні, а також комерційне вирощування дерев енергетичних порід і зеленої біомаси для фермерських потреб (отримання зеленої біомаси фуражного зерна для відгодівлі тварин, риби і птиці), для інтенсивної нейтралізації парникових газів (СО2) в промисловому, приміському і міському середовищі, при одночасному очищенні і фітоопрісненні солонуватих вод і фіто-біовідновленні природних властивостей води після її техногенного очищення з використанням мембранної технології з іонітовими смолами та ультрафільтрації і гіперфільтрації води (RO), активація води після очищення "жорсткими" хімічними реагентами і синтетичними смолами, при фітоактивації аерозолі в теплицях аеропоніки і для глибоко очищеної питної води після її отримання із муніципальних стоків для питних цілей для тварин і птиці, самовідновлення малих річок, для отримання води при використанні мобільних (пересувних) станцій водопідготовки при надзвичайних ситуаціях з отриманням глибоко фітоочищеної води питної якості із любих джерел водопостачання, при SBR-очищенні води як тимчасові споруди на станціях очищення води, що ремонтуються, або реконструюються, для фонтанів і водоспадів рекреаційних і природо-заповідних зон. Важливою особливістю пристрою УЗВ-фітореактор SBR-BIOPLATO.175 є його абсолютна простота і надійність експлуатації, що робить можливим його широке використання, при цьому об'єкт очищення води може працювати в автономному гідроавтоматичному режимі регенерації фільтраційного завантаження лагуни-біоплато-фільтра і прикореневої зони вищих водних рослин-макрофітів при фітоочищенні води в кількості любої заданої великої, або малої продуктивності в любих кліматичних зонах (умовах). Використана інформація 1. Кульский Л.А., Строкач ПП. Технология очистки природных вод./К."Вища школа", 1986 г. 2. Справочник проектировщика. Канализация населенных мест и промышленных предприятий/ Под общ. ред. В.Н. Самохина. - М.: Стройиздат, 1981. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 55 60 1. Установка замкнутого водопостачання - (УЗВ)-фітореактор, який складається з трубопроводу подачі води на очищення, приймальної камери з проціджувачем, аеротенка-біореактора, лагуни-біоплато, яка обладнана фільтраційним завантаженням з горизонтальними верхнім інфільтраційним і нижнім збірним дренажами, а також висадженими в фільтраційному завантаженні вищими водними рослинами, бокс-дозатора введення розчинів біореагентів, окремого фільтра, заповненого зернистим фільтраційним завантаженням, накопичувальної ємності-контактного резервуара з трубопроводом відведення фітоочищеної води, який відрізняється тим, що приймальна камера з проціджувачем обладнана насосним агрегатом із регулятором почергової подачі води на фітоочищення, як мінімум, в одну з двох паралельних ліній фітоочищення, котрі містять послідовно розташовані аеротенк-біофлотатор, прояснювач, лагуну-біоплато з вищими водними рослинами-макрофітами і окремий гідроавтоматизований фільтр, при цьому, в кожній з паралельних ліній фітоочищення прояснювач додатково обладнаний окремим колектором подачі води в лагуну-біоплато та системою циркуляційного відведення осаду в аеротенк-біофлотатор, лагуна-біоплато додатково обладнана середнім дренажем циркуляційно-промивних вод, розміщеним між верхнім інфільтраційним і нижнім збірним дренажами, системою подачі циркуляційно-промивної води в зернисте завантаження окремого гідроавтоматизованого фільтра, яка гідравлічно з'єднана з середнім дренажем і додатково встановленим приймальним резервуаром накопичення проміжного фільтрату і циркуляційно-промивних вод, при цьому, окремий гідроавтоматизований фільтр додатково обладнаний ∩-подібним регенераційним трубопроводом автоматичного відведення промивної 8 UA 122933 U 5 10 15 20 води і осаду в аеротенк-біофлотатор, окрім цього, аеротенк-біофлотатор і лагуна-біоплато обладнані окремими бокс-дозаторами для введення розчинів біодеструкторів-ензимів і/або католіту, отриманого в прикатодній зоні окремого перетинкового електролізера, і/або реактиву Фентона, і/або промивних і продувальних мулових вод УЗВ закритої рибної акваферми. 2. УЗВ-фітореактор за п. 1, який відрізняється тим, що лагуна-біоплато виконана з чотирьох послідовно розташованих камер, гідравлічно з'єднаних між собою дренажними системами, при цьому, перша камера являє собою приймальну камеру лагуни-біоплато, куди вводиться з боксдозатора розчин біодеструкторів-ензимів і яка гідравлічно з'єднана з верхньою дренажною інфільтраційною системою, друга камера виконана як лагуна-біоплато-фільтр, заповнений мінеральним завантаженням із висадженими в ньому вищими водними рослинами-макрофітами і/або гідатофітами, третя камера виконана як приймальний резервуар проміжного циркуляційнопромивного фільтрату, четверта камера виконана як збірний резервуар фітоочищеної води, який гідравлічно з'єднаний з накопичувальною ємністю-контактним резервуаром, при цьому, приймальний резервуар проміжного циркуляційно-промивного фільтрату обладнаний системою подачі циркуляційно-промивної води в окремий гідроавтоматизований фільтр, заповнений зернистим завантаженням, а в приймальну камеру лагуни-біоплато-фільтра заведений трубопровід очищеної окремим гідроавтоматизованим фільтром циркуляційної води. 3. УЗВ-фітореактор за будь-яким із пп. 1, 2, який відрізняється тим, що як розчини біодеструкторів-ензимів використовують теплі, з температурою вище 25 °C, придонні продувально-промивні мулові води УЗВ закритої рибної акваферми з бройлерного вирощування окремого виду риб з роду Кларій родини Кларієві ряду сомоподібних (Clarias gariepinus). 9 UA 122933 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10