Колодязь-комплекс для вилучення сміття і попереднього очищення стічних вод від забруднень з підвищеною екологічною небезпекою еко-100

1. Колодязь-комплекс для вилучення сміття і попереднього очищення стічних вод від забруднень з підвищеною екологічною небезпекою, який складається із трубопроводу подачі води, приймальної камери, плити із пазами, в яких знаходяться шкребки, збірного об'єму, трубопроводу відводу води, який відрізняється тим, що виконаний у вигляді, як мінімум, із двох послідовно встановлених колодязів, гідравлічно з'єднаних між собою перетоком, при цьому перший колодязь, в який заведений трубопровід подачі води, обладнаний мобільною перфорованою ємністю, із контейнером-дозатором біодеструктора, а другий колодязь в нижній частині обладнаний гранульованим завантаженням і забірною камерою із перфорацією, яка відділяє гранульоване завантаження від циркуляційно-перекачуючого агрегату, котрий розташований в приймальній камері і до якого приєднаний трубопровід відводу води. U 2 (19) 1 3 гідравлічний опір і негативно впливає на продуктивність очисних споруд в цілому, а різке збільшення кількості об'ємних забруднень може перекривати надходження води до основних технологічних споруд, створюючи проблемні ситуації, знижуючи надійність роботи всієї очисної станції. Проблемним є встановлення оптимальної періодичності процесу очищення перфорації листа-решітки, яка вимагає присутності обслуговуючого персоналу, а її проведення вимагає тяжкої фізичної праці, особливо при не прогнозованій кількості включень сміття, що характерно для комунальної стічної води і стоків промислових підприємств, лікарень, мотелів тощо. Більш близькою конструкцією до рішення, що пропонується, є пристрій, який складається із трубопроводу подачі води, приймальної камери, плити із пазами, в яких знаходяться шкребки, збірного об'єму, трубопроводу відводу [2] (прототип). Недоліком роботи пристрою також є низька надійність роботи, особливо в умовах нестабільного надходження завислих часток забруднень з підвищеною екологічною небезпекою. Особливо це стосується процесу очищення плити шкребками, що знаходяться між пазами. Цей процес вимагає важкої фізичної праці обслуговуючого персоналу, а очищення шкребками не гарантує повного звільнення від залишків забруднень з підвищеною екологічною небезпекою. При цьому також є проблематичним встановлення періодичності очищення, а тому обладнання вимагає постійного нагляду з боку обслуговуючого персоналу. Окрім того, залишки забруднень з підвищеною екологічною небезпекою, особливо біологічного походження, стають додатковим джерелом загнивання, що створює проблеми санітарноепідеміологічного характеру, а також негативно впливає на процес подальшого очищення води, адже стає причиною пониження редокс-потенціалу води, а також існує небезпека розвитку злоякісних осадів з підвищеною екологічною небезпекою, аерозолів, бактеріальних культур та можливого їх розповсюдження. В основу корисної моделі поставлена задача в колодязі-комплексі для вилучення сміття і попереднього очищення стічних вод від забруднень з підвищеною екологічною небезпекою ЕКО-100, який складається із трубопроводу подачі води, приймальної камери, плити із пазами, в яких знаходяться шкребки, збірного об'єму, трубопроводу відводу води, за рахунок того, що колодязь-комплекс виконаний у вигляді, як мінімум, із двох послідовно встановлених колодязів, гідравлічно з'єднаних між собою перетоком, при цьому перший колодязь, в який заведений трубопровід подачі води, обладнаний мобільною перфорованою ємністю із контейнером-дозатором біодеструктора БІЯ-100, а другий колодязь в нижній частині обладнаний гранульованим завантаженням і забірною камерою із перфорацією, яка відділяє гранульоване завантаження від циркуляційно-перекачуючого агрегату, котрий розташований в приймальній камері і до якого приєднаний трубопровід відводу води, причім у якості біодеструктора в контейнері-дозаторі використовується препарат БІЯ-100, який склада 58966 4 ється із біопрепаратів-ензимів марки УНІКАЛ (ТУ У 30165603.004-2001), і/або МІКРОЗИМ, і/або ЕПАРКО і високодисперсних мінеральних наповнювачів клиноптилоліту, і/або туфу із найбільш ймовірною кристалографічною формулою (Na,K)4 СаАl6 Si30 О72 х 24 Н2О і бруситу, причім біодеструктора БІЯ100 в процентному співвідношенні складається із біопрепаратів-деструкторів УНІКАЛ, і/або МІКРОЗИМ і/або ЕПАРКО від 5 % до 15 %, високодисперсних наповнювачів клиноптилоліту, і/або туфу, із найбільш ймовірною кристалографічною формулою (Na,K)4 СаАl6 Si30 О72 х 24 Н2О, від 70 % до 80 %, високодисперсного бруситу від 5 % до 25 %, крім того, що гранульоване завантаження другого колодязя має змінний гранулометричний склад який складається із клиноптилоліту, і/або бруситу і зменшується в бік перфорації забірної камери, якою відділений циркуляційний насос, а до трубопроводу відводу води додатково під'єднаний рециркуляційний штуцер зворотної подачі води у перший колодязь, крім того, тим, що гранульоване завантаження другого колодязя має змінний гранулометричний склад який складається із клиноптилоліту, і/або бруситу і зменшується в бік перфорації забірної камери, якою відділений циркуляційний насос, а до трубопроводу відводу води додатково під'єднаний рециркуляційний штуцер зворотної подачі води у перший колодязь, забезпечити збільшення градієнту редокс-потенціалу між вхідною „сирою" стічною водою і водою, що відводиться із пристрою для подальшого очищення, а також збільшити селективність вилучення забруднень з підвищеною екологічною небезпекою. Поставлена задача досягається в колодязікомплексі для вилучення сміття і попереднього очищення стічних вод від забруднень з підвищеною екологічною небезпекою ЕКО-100, який складається із трубопроводу подачі води, приймальної камери, плити із пазами, в яких знаходяться шкребки, збірного об'єму, трубопроводу відводу води, завдяки тому, що колодязь-комплекс виконаний у вигляді, як мінімум, із двох послідовно встановлених колодязів, гідравлічно з'єднаних між собою перетоком, при цьому перший колодязь, в який заведений трубопровід подачі води, обладнаний мобільною перфорованою ємністю, із контейнером-дозатором біодеструктора, а другий колодязь в нижній частині обладнаний гранульованим завантаженням і забірною камерою із перфорацією, яка відділяє гранульоване завантаження від циркуляційно-перекачуючого агрегату, котрий розташований в приймальній камері і до якого приєднаний трубопровід відводу води. Поставлена задача також може бути досягнута в колодязі-комплексі для вилучення сміття і попереднього очищення стічних вод від забруднень з підвищеною екологічною небезпекою ЕКО-100 за рахунок того, що у якості біодеструктора в контейнері-дозаторі використовується препарат БІЯ-100, який складається із біопрепаратів-ензимів марки УШКАЛ (ТУ У 30165603.004-2001), і/або МІКРОЗИМ, і/або ЕПАРКО і високодисперсних мінеральних наповнювачів клиноптилоліту, і/або туфу із найбільш ймовірною кристалографічною форму 5 лою (Na,K)4 СаАl6 Si30 О72 х 24 Н2О і бруситу, причім біодеструктора БІЯ-100 в процентному співвідношенні складається із біопрепаратів-деструкторів УНІКАЛ (ТУ У 30165603.004-2001), і/або МІКРОЗИМ і/або ЕПАРКО від 5 % до 15 %, високодисперсних наповнювачів клиноптилоліту, і/або туфу, із найбільш ймовірною кристалографічною формулою (Na,K)4 СаАl6 Si30 О72 х 24 Н2О, від 70 % до 80 %, високодисперсного бруситу від 5 % до 25 % Поставлена задача теж може бути досягнута в колодязі-комплексі для вилучення сміття і попереднього очищення стічних вод від забруднень з підвищеною екологічною небезпекою ЕКО-100 за рахунок того, що гранульоване завантаження другого колодязя має змінний гранулометричний склад який складається із клиноптилоліту, і/або бруситу і зменшується в бік перфорації забірної камери, якою відділений циркуляційноперекачуючий агрегат, а до трубопроводу відводу води додатково під'єднаний рециркуляційний штуцер зворотної подачі води у перший колодязь. Виконання комплексу у вигляді із послідовно встановлених колодязів, гідравлічно з'єднаних між собою трубчастим перетоком дозволяє досягти селективності вилучення зважених забруднень підвищеної екологічної небезпеки. Найбільш об'ємні вилучаються мобільною перфорованою ємністю, якою обладнаний перший колодязь, а інші дисперсні включення в гранульованому завантаженні другого колодязя. Важливою особливістю є те, що розташування колодязів і обладнання підземно, нижче зони промерзання, в захищених і ізольованих колодязях, дозволить йому функціонувати незалежно від кліматичних умов, виключити можливість обмерзання фільтруючої перфорації та її забивання льодовими часточками із одночасним корегуванням градієнту редокспотенціалу води під час її попередньої обробки, що позитивно впливає на подальший технологічний процес очищення води від забруднень з підвищеною екологічною небезпекою. Утилізація забруднень здійснюється простим методом підняття за допомогою обладнання мобільною перфорованою ємністю. Поетапне вилучення забруднень призводить до зростання редокс-потенціалу води на кожному із етапів. Цьому процесу сприяє дозованим введенням препарату БІЯ-100, який складається із біопрепаратів-ензимів марки УНІКАЛ (ТУ У 30165603.004-2001), і/або МІКРОЗИМ, і/або ЕПАРКО і високодисперсних мінеральних наповнювачів клиноптилоліту, і/або туфу із найбільш ймовірною кристалографічною формулою (Na,K)4 СаАl6 Si30 О72 х 24 Н2О і бруситу, причім біодеструктора БІЯ100 в процентному співвідношенні складається із біопрепаратів-деструкторів УНІКАЛ (ТУ У 30165603.004-2001), і/або МІКРОЗИМ, і/або ЕПАРКО від 5 % до 15 %, високодисперсних наповнювачів клиноптилоліту, і/або туфу, із найбільш ймовірною кристалографічною формулою (Na,K)4 СаАl6 Si30 О72 х 24 Н2О, від 70 % до 80 %, високодисперсного бруситу від 5 % до 25 %. Спеціально вирощена і оптимально визначена в кількості і співвідношенні і підготовлена асоціація клітин мікроорганізмів і мінеральних добавок, котрі активі 58966 6 зують процес біодеструкції домішок, присутніх у воді, забезпечує регулювання процесу розкладу забруднень з підвищеною екологічною небезпекою, особливо це стосується домішок органічного походження, створюючи оптимальні умови як для процесу вилучення включень із води, а також створюючи умови життєдіяльності штамів біокультури і сприяє зростанню градієнту редокспотенціалу на кожному етапі процесу очищення води. При цьому важливим є виключення процесу загнивання забруднень біологічного походження і виникнення ризику біологічного забруднення. Обладнання контейнером-дозатором біодеструктора мобільної перфорованої ємності дозволяє забезпечити введення деструктивного агенту відповідно до кількості води, що проходить очищення. Обладнання другого колодязя гранульованим завантаженням, яке має змінний гранулометричний склад і яке складається із клиноптилоліту, і/або бруситу, та забірною камерою із перфорацією, яка відділяє гранульоване завантаження від циркуляційного насосу, котрий розташований в приймальній камері, до якого приєднаний трубопровід відводу води дозволяє провадити більш вибірковий відбір забруднень не обмежуючись крупно дисперсними, але й частинок міліметрового діапазону, а також створювати поверхню, на якій провадиться активне окислення розчинених забруднень в умовах інтенсивної зміни редокспотенціалу води і в присутності біодеструктора. Для цього гранульоване завантаження другого колодязя може виконуватись із змінним гранулометричний складом який зменшується в бік перфорації забірної камери, якою відділений циркуляційно-перекачуючий агрегат. Приєднання до трубопроводу відводу води додаткового рециркуляційний штуцера зворотної подачі води у перший колодязь дозволяє корегувати градієнт редокс-потенціалу шляхом зміни балансу кількості біодеструктора у воді кожного із колодязів. Забезпечуючи градієнт редокс-потенціалу в пристрої провадиться поглиблена підготовка води для повного її очищення на подальших стадіях технологічної лінії, забезпечуючи ефективність, технологічність і надійність функціонування всього обладнання. На фіг.1 зображена схема колодязя-комплексу для вилучення сміття і попереднього очищення стічних вод від забруднень з підвищеною екологічною небезпекою ЕКО-100. Колодязь-комплекс для вилучення сміття і попереднього очищення стічних вод від забруднень з підвищеною екологічною небезпекою ЕКО-100 складається із трубопроводу подачі води 1, першого колодязя 2 із мобільною перфорованою ємністю 3, обладнаний контейнером-дозатором біодеструктора БІЯ-100 4 і приєднаним до механізму підняття 5, кришки колодязя (із теплоізоляцією) 6, трубчастого перетоку 7, що гідравлічно з'єднує перший колодязь (2) із другим 8, який містить гранульоване завантаження 9, забірну камеру із перфорацією 10, циркуляційно-перекачуючий агрегат 11, до якого приєднаний трубопровід відводу води 12, рециркуляційного штуцера зворотної подачі 7 води у перший колодязь 13, трубопроводу відводу 14, кришки другого колодязя 15. Колодязь-комплекс для вилучення сміття і попереднього очищення стічних вод від забруднень з підвищеною екологічною небезпекою ЕКО-100 працює наступним чином. Забруднена вода (в більшості із низьким значенням редокс-потенціалу Eh1) подається на розділення по трубопроводу 1 в об'єм мобільної перфорованої ємності З першого колодязя 2, в якій затримуються найбільш об'ємні (грубо дисперсні) забруднення, що здатні забивати технологічне обладнання на очисних спорудах. Одночасно вода омиває контейнер-дозатор, заповнений біодеструктором БІЯ-100 4, який дозує в воду ензими і мікроорганізми-очищувачі води. БІЯ-100 містить дегенеративні та регенеративні мікроорганізми, мінеральні наповнювачі і сорбенти, такі, які кількісно і якісно оптимально складаються із біопрепаратів-ензимів марки УНІКАЛ (ТУ У 30165603.0042001), і/або МІКРОЗИМ, і/або ЕПАРКО і високодисперсних мінеральних наповнювачів клиноптилоліту, і/або туфу із найбільш ймовірною кристалографічною формулою (Na,K)4 СаАl6 Si30 О72 х 24 Н2О і бруситу, причім біодеструктора БІЯ-100 в процентному співвідношенні складається із біопрепаратів-деструкторів УНІКАЛ (ТУ У 30165603.004-2001), і/або МІКРОЗИМ, і/або ЕПАРКО від 5 % до 15 %, високодисперсних наповнювачів клиноптилоліту, і/або туфу, із найбільш ймовірною кристалографічною формулою (Na,K)4 СаАl6 Si30 О72 х 24 Н2О, від 70 % до 80 %, високодисперсного бруситу від 5 % до 25 %. їх наведена оптимальна сукупність і кількісне співвідношення призводить до процесів руйнування, розпаду та синтезу речовин-забруднень з підвищеною екологічною небезпекою, а сама технологія очищення дозволяє корегувати біосередовище, в якому провадиться вилучення шкідливих для життя речовин підвищеної екологічної небезпеки. Корегування (збільшення) редокс-потенціалу дозволяє проводити керування середовищем, в якому присутні несумісні мікроорганізми, запобігаючи їх знищенню один одного, адже вони несумісні по способу існування. Але створення динамічних відносин, що мають подібний тип - регенеративний, або дегенеративний, в основі якої (динаміки) є неоднорідність редокс-потенціалу, що регенеративні по типу мікроорганізми, незважаючи на розходження умов життєдіяльності, можуть співіснувати в одному середовищі в режимі активного взаємного обміну джерелами харчування. Значення редокспотенціалу води за межами мобільної перфорованої ємності буде Eh2, що приводить до початку окислення розчинених домішок. Далі вода з першого колодязя по трубчастому перетоку 7 надходить в другий колодязь 8. При цьому, через певний час, при наповненні мобільної перфорованої ємності 3, вона піднімається механізмом підняття 5 при відкритій теплоізолюючій кришці 6, сміття просто викидається на утилізацію, а також провадиться до заповнення біодеструктора, наприклад, препаратом БІЯ-100, після чого негайно опускається для подальшого функціонування. 58966 8 В другому колодязі вода розподіляється по поверхні гранульованого завантаження, яке має змінний гранулометричний склад і яке який складається із клиноптилоліту, і/або бруситу і на якому, може включати різновиди мікроорганізмів, що живуть у ґрунті фотосинтетичні й азотофіксуючі бактерії. Умови їхнього співіснування діаметрально протилежні. Фотосинтетичні бактерії є анаеробними і не виносять кисень, а азотофіксуючі виживають за рахунок кисню, тобто аеробні. Останні харчуються органікою, що також підтримує їхнє безперервне відтворення, вони здатні до поглинання нафтопродуктів, а самі служать джерелом харчування для фотосинтетичних бактерій, у свою чергу виробляючі відходи, що поглинається азотобактеріями та вищими рослинами [3]. На поверхні завантаження, яке може мати змінний гранулометричний склад, що зменшується в бік перфорації забірної камери продовжується зростання редокспотенціалу, збільшуючи його градієнт по відношенню до значень цього показника води, що подається на очищення набуває значення Eh3, що призводить до подальшої активізації окислювальних процесів води із одночасним відділенням дисперсних включень на поверхні завантаження, а вода через перфорацію забірної камери 10 забирається циркуляційно-перекачуючим агрегатом 11 і подається в трубопровід відводу води 12, звідки її частина може повертатися в перший колодязь по рециркуляційному штуцеру зворотної подачі 13 для корегування редокс-потенціалу та швидкості розчинення біодеструктора, а основний потік по трубопроводу 14 відводиться для його поглибленого очищення. Другий колодязь прикривається теплоізоляційною кришкою 15, а також має необхідні при способи для періодичної заміни завантаження. Технічне рішення, що пропонується, має суттєві відмінності у порівнянні із відомими пристроями аналогічного призначення. Це полягає у тому, що пристрій являє собою обладнання комплексної функціональної дії, яке не обмежується виключно відділенням об'ємних забруднень, але виконує функцію дозування біологічно активної речовини у поєднанні із корегуванням фізичних властивостей водного і біологічного середовища, що принципово впливає на весь процес очищення води. Пристрій здатен оптимізувати процес вилучення забруднень, забезпечити його надійність, впливати на стан водного середовища, змінювати значення редокспотенціалу води, градієнт якого (Eh1- Eh3) може сягати -300...+200 мВ. Наслідком цього є вилучення дисперсних частинок ще на стадії їх подачі в основні фільтраційні споруди, а тому зменшується брудовмістке навантаження на них, що суттєво впливає на ефективність, продуктивність та надійність очищення води всією технологічною лінією. Одночасно споруди поєднують технологію інтенсивної обробки води і підготовки для подальших стадій очищення, досягається комплексний вплив мікробіологічного перетворення забруднень, сприяння реалізації безвідходної технології і являє собою екологічно безпечний об'єкт, в якому вилучений осад, котрий був оброблений біодеструктором БІЯ-100, дозволяє перетворити в органічне добри 9 58966 во, для якого відсутній неприємний запах, відсутня патогенна мікрофлора, а вміст токсичних елементів не перевищує допустимий рівень. Такий підхід здатен значно прискорити процес очищення сильнозабрудненої води від забруднень з підвищеною екологічною небезпекою без зайвих витрат енергоносіїв та витрати хімічних реагентів, особливо для води, що підлягає на скиду у природні водойми. Використання пристрою, що пропонується є екологічно безпечним, його експлуатація не потребує складних механізмів і висококваліфікованого обслуговуючого персоналу, а реалізація не потребує значних капітальних витрат. Важливою особливістю комплексу є доступність його реалізації на невеликих об'єктах комунального та промислового господарства, лікарень, мотелів де вони можуть складати невід'ємну, а то і основну частину водоочисного комплексу. Впровадження комплексу дозволить підвищити надійності роботи очисних споруд, їх ефектив Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 10 ність і продуктивності очищення води, наслідком чого є позитивні економічні показники. Використання пристрою колодязь-комплекс для вилучення сміття і попереднього очищення стічних вод від забруднень з підвищеною екологічною небезпекою ЕКО-100 дозволить одержати економію в порівнянні з аналогічними спорудами до 130,0 тис. грн. за рік експлуатації, при продуктивності обладнання 600,0 куб. м. на добу. Джерела інформації: 1. Шифрин СМ. Канализация. М: "Высшая школа", 1968. 2. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. Справочник проектировщика./Н.И.Лихачев, И.И.Ларин, С. А. Хаскин и др. под ред. В.Н.Самохина. 2-е изд., перераб. и доп. М., Стройиздат. 1981. 3. Блинов В.А. Биотехнология. - Саратов, 2003. - 196 с. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601