×
10.02.2015
216.013.23ab

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретения могут быть использованы в области переработки органических субстратов с относительной влажностью 90-98%, в том числе хозяйственных и близких к ним по составу производственных сточных вод, навоза домашних животных, помета птицы, осадков и илов. Способ биологической очистки сточных вод активным илом осуществляют с использованием биологически активного вещества, в качестве которого используют порошкообразное вещество UWDM-1, содержащее молекулы ротаксана и двуядерный комплекс меди, в количестве, обеспечивающем его концентрацию в биореакторе, равную 10-1·10 мг/дм. Устройство для осуществления способа состоит из герметичного корпуса (1) с патрубками подвода (2) сточных, отвода (3) очищенных вод, отвода биогаза (4), коаксиально расположенной в корпусе полой центральной трубы (5) с патрубками подвода (6) и отвода (7) теплоносителя, средства подачи биологически активного вещества. Средство подачи биологически активного вещества выполнено в виде мешалки с приводом (8), снабженной в верхней части дозаторами (9), в нижней - соединенной трубопроводом (1) с верхней частью корпуса (1). Центральная труба (5) разделена не менее чем двумя поперечными сетками (11), покрытыми пористым материалом (12), причем отверстия (13) сеток (11) расположены со смещением относительно друг друга. Изобретения обеспечивают повышение эффективности очистки до 90-94%. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области природоохранной и энергетической теплотехники и предназначено для переработки сточных вод или органических субстратов с относительной влажностью 90-98%: хозяйственных и близких к ним по составу производственных сточных вод, навоза домашних животных, помета птицы, осадков и илов.

Известен способ обработки сточных вод с получением очищенной воды и обеззараживания отходов, включающий процеживание сточных вод в решетках, очистку в песколовках, промывку, биологическую очистку сточных вод в ступенчатых биореакторах нитри-денитрификации с циркуляцией активного ила, доочистку сточной воды с задержанием в отстойниках возвратного ила, реагентную обработку активного ила (RU 2475458 С2, МПК С02F 9/14, опубл. 20.02.2013 г.).

Недостатком способа является многоступенчатость очистки, сложность осуществления способа.

Известен способ обеззараживания очищенных сточных вод, включающий ввод в обрабатываемую жидкость на последнем этапе очистки биологически активного агента микроорганизмов, обеспечивающих уничтожение микрофлоры, в том числе патогенных возбудителей инфекционных заболеваний. В качестве биологически активного агента используют микробиологический препарат, содержащий непатогенные микроорганизмы (RU 2326822 С2, МПК С02F 3/24, опубл. 20.06.2008 г.).

Недостатком способа является сложность и многоступенчатость процесса очистки.

Известен способ интенсификации биологической очистки сточных вод активным илом с использованием биологически активного вещества препарата Мелафен (RU 2445275 С2, МПК С02F 3/02, опубл. 24.03.2012 г.).

Данный способ выбран в качестве прототипа. В этом способе интенсификации биологической очистки сточных вод активным илом используют биологически активное вещество, стимулирующее метаболизм микроорганизмов, в качестве такого биологически активного вещества используют препарат Мелафен.

Недостатком способа является сложность технологического процесса интенсификации очистки при использовании Мелафена.

Известна установка, использующая при работе принцип биологической очистки сточных вод (субстрата) с применением биологически активного вещества для интенсификации процесса, содержащая две камеры, пеногаситель, крышку, мешалку с электроприводом и системой управления, люк выгрузки биомассы, дренажную трубу, патрубки загрузки исходной и выгрузки сброженной биомассы, патрубок отбора биогаза (RU 2082682 С1, МПК С02F 3/28, опубл. 27.06.1997 г.).

Недостатком установки является сложность конструкции, большая материалоемкость.

Известна аналогичная установка, содержащая внешнюю и внутреннюю камеры, воздуходувку, механическую мешалку с электроприводом и системой автоматики, патрубки загрузки исходной и слива сброженной биомассы, патрубок отбора биогаза, люк выгрузки биомассы (RU 2066304 С1, С02F 3/28, опубл. 10.09.1996 г.). Недостатком установки также является сложность конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению, принятым за прототип, является установка - метатенк (биореактор), применяемый при аналогичных условиях для биологической очистки сточных вод (RU 2456247 С2, МПК С02F 3/28, опубл. 20.07.2012 г.). Установка предназначена для переработки органических субстратов относительной влажностью 90-98%: бесподстилочного навоза, помета сельскохозяйственных животных, осадков и илов как отходов процессов механобиологической очистки хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод АПК. Он состоит из герметичного корпуса с патрубками подвода исходного субстрата и отвода отработанных субстратов, патрубка отвода биогаза, полой центральной трубы, снабженной патрубками подвода и отвода теплоносителя. Внутри нижней части центральной трубы коаксиально размещен патрубок для подвода биогаза. Метатенк снабжен вертикально ориентированными средствами иммобилизации анаэробной микрофлоры, которые размещены в концевом пространстве, между центральной трубой и корпусом метатенка, и выполнены в виде совокупности вертикальных стержней с пористой структурой с возможностью реверсивного вращения всей совокупности, объединены в верхней части посредством жесткой рамной подвески, связанной с приводом через вал.

Недостатком метатенка является значительная сложность конструкции, наличие узлов и агрегатов с приводом и системой управления, высокая материалоемкость.

Задачей изобретения является совершенствование технологического процесса интенсификации биологической очистки сточных вод активным илом и устройства для его осуществления.

Технический результат достигается благодаря тому, что в способе биологической очистки сточных вод активным илом с использованием биологически активного вещества, в отличие от прототипа, в качестве последнего используется порошкообразное вещество UWDM-1 в количестве, обеспечивающем его концентрацию в воде, равную 1·10-6-1·10-10 мг/дм3.

Технический результат применения устройства для осуществления способа заключается в том, что устройство для осуществления способа состоит из герметичного корпуса с патрубками подвода сточных (исходных), отвода очищенных вод, отвода биогаза, коаксиально расположенной в корпусе полой центральной трубы с патрубками подвода и отвода теплоносителя, средства подачи биологически активного вещества, но в отличие от прототипа, средство подачи биологически активного вещества выполнено в виде мешалки с приводом, снабженной в верхней части дозаторами, в нижней - соединенной трубопроводом с верхней частью корпуса, центральная труба разделена не менее чем двумя поперечными сетками, покрытыми пористым материалом, причем отверстия сеток расположены со смещением относительно друг друга.

Известно разработанное в Канаде порошкообразное вещество UWDM-1 (University of Windsor Dynamic Material), которое содержит молекулы - кольца ротаксана и двуядерный комплекс меди (htpp//nd.cnews.ru). Однако до настоящего времени для интенсификации биологической очистки сточных вод оно не применялось.

Данный материал UWDM-1 обладает свойствами активации (при нагреве), при этом создается пустое пространство между его молекулами, что позволяет кольцам ротаксана вращаться без препятствий со стороны соседних молекулярных компонентов. Для получения определенной скорости динамических процессов необходимо наличие изменения температуры (http//translate file:///googleusecjntent.com).

Учитывая указанные свойства UWDM-1, данный материал предлагается использовать в заявляемом способе в качестве активного вещества, стимулирующего метаболизм биологически активного вещества (микроорганизмов) активного ила при очистке сточных вод.

Для эффективной работы биореактора оптимальной является концентрация вещества UWDM-1 в воде, равная 10-6-1·10-10 мг/дм3. Если его концентрация в воде менее 10-6-1·10-10 мг/дм3, то перемешивание замедляется, при концентрации UWDM-1 в воде более 10-6-1·10-10 мг/дм3 перемешивание происходит слишком быстро.

Конструкция заявляемого устройства для осуществления способа поясняется чертежом.

Устройство для осуществления предлагаемого способа состоит из герметичного корпуса 1 с патрубками подвода 2 сточных (исходных), отвода 3 очищенных вод, отвода 4 биогаза, коаксиально расположенной в корпусе полой центральной трубы 5 с патрубками подвода 6 и отвода 7 теплоносителя, средства подачи биологически активного вещества. Средство подачи биологически активного вещества представляет собой мешалку 8 с приводом, снабженную в верхней части тремя дозаторами 9, в нижней - соединенной трубопроводом 10 с верхней частью корпуса 1, центральная труба разделена не менее чем двумя жестко закрепленными внутри нее, поперечными сетками 11, покрытыми пористым материалом 12, отверстия 13 сеток расположены со смещением относительно друг друга,

Способ осуществляют при помощи вышеуказанного устройства следующим образом.

Через патрубок подвода 2 исходная сточная вода (субстрат) поступает в герметичный корпус 1 и заполняет его. При этом патрубок отвода 3 очищенных вод перекрыт вентилем. Одновременно через дозаторы 9 в мешалку 8 направляются чистая вода, активный ил, порошкообразное вещество UWDM-1. Включается привод мешалки (не показан), и компоненты перемешиваются до необходимой концентрации (1·10-6-1·10-10 мг/дм3) в виде геля. Открывается вентиль, и гель через трубопровод 10 поступает в верхнюю часть центральной трубы 5.

Через отверстия 13 сетки 11 гель перетекает из выше расположенной в ниже расположенную поперечную сетку и заполняет все внутренне пространство центральной трубы 5. Сетка 11 покрыта пористым материалом 12, например пенополиуретаном (ППУ) (пористой резиной) http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3638.html для задержки на ней геля. Для перетекания воды сверху вниз и увеличения контакта ее с гелем отверстия сеток расположены со смещением относительно друг друга.

Для начала анаэробного процесса разложения органических веществ (масло, навоз, жир и др.), находящихся в исходной сточной воде (субстрате), ее нагревают путем подачи теплоносителя через патрубок подвода 6 теплоносителя (горячая вода) в полую центральную трубу 5. Через патрубок отвода 7 теплоноситель сливается из полой центральной трубы. Процесс разложения органических веществ (масло, навоз, жир и др.), находящихся в сточной воде, протекает при температуре до 35°C (мезофильный режим) или при температуре до 50-60°C (термофильный режим). Образовавшийся при этом биогаз (метан, двуокись углерода) выводится через патрубок отвода 4. Степень распада органических веществ составляет 40-60%.

Биологическая очистка сточных вод активным илом в устройстве осуществляется за счет перемешивания сточных вод, растворенных в ней органических веществ, при помощи порошкообразного вещества UWDM-1, активного ила с находящимися в нем биологически активным веществом (микроорганизмами).

При нагревании сточной воды, находящейся во внутренней полости центральной трубы, порошкообразное вещество UWDM-1 активируется, то есть переходит в состояние, при котором часть комплекса начинает вращаться на молекулярном уровне. За счет этого происходит интенсификация биологической очистки сточных вод активным илом. Очищенная вода выводится из корпуса с помощью патрубка отвода 3.

Пример 1. Для очистки сточных вод, содержащих растительное масло в концентрации 200 мг/дм3, активным илом с использованием биологически активного вещества (микроорганизмов) порошкообразное вещество UWDM-1 имело концентрацию в сточной воде 1·10-6-1·10-10 мг/дм3, температура нагревания 30°C. Исходная концентрация масла в воде 200 мг/л, после очистки 12-20 мг/л. При температуре свыше 30°C, например 39°C, мезофильный режим не реализуется.

Пример 2. Для очистки нефтесодержащих сточных вод с исходной концентрацией 400 мг/дм3 активным илом с использованием биологически активного вещества (микроорганизмов), порошкообразное вещество UWDM-1 имело концентрацию в сточной воде 5·10-6-1·70-10 мг/дм3, температуру нагревания 45°C. Исходная концентрация нефти в воде 400 мг/л, после очистки 5-12 мг/л. При температуре свыше 50-60°C, например при температуре 75°C, термофильный режим не реализуется.

Эффективность очистки воды от растительного масла по предлагаемому способу и устройству для его осуществления составила 90-94%.


СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 66 items.
10.03.2014
№216.012.a8e7

Способ очистки почвы от углеводородов, радионуклидов, тяжелых металлов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к защите окружающей среды, а именно к рекультивации загрязненных углеводородами (нефтепродуктами) земель, обезвреживанию почвы от радионуклидов и тяжелых металлов при использовании явления электроосмоса. Способ очистки почвы от нефтепродуктов, радионуклидов и тяжелых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508954
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac09

Устройство для утилизации продуктов жизнедеятельности животных и птицы

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Устройство для утилизации продуктов жизнедеятельности животных и птицы содержит бункер загрузки исходного сырья, реактор пиролиза, состоящий из горизонтального цилиндрического корпуса с узлами отвода парогазовой смеси и твердого углеродоминерального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509756
Дата охранного документа: 20.03.2014
10.04.2014
№216.012.b1c1

Способ изготовления дисперсно-армированных бетонных изделий

Изобретение относится к строительству, а именно к способам изготовления дисперсно-армированных изделий. Изобретение позволит повысить прочность бетонных изделий при изгибе под действием вертикальной нагрузки. Способ дисперсно-армированных бетонных изделий включает послойную по толщине изделия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511221
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b1ee

Устройство для очистки сельскохозяйственных земель от пестицидов

Изобретение относится к защите окружающей среды и может быть использовано при очистке сельскохозяйственных земель и почв от пестицидов, а также для очистки сточных вод. Устройство для очистки сельскохозяйственных земель от пестицидов содержит фотокаталитический реактор, фотокатализатор в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511266
Дата охранного документа: 10.04.2014
27.04.2014
№216.012.bec4

Способ сушки древесины

Изобретение относится к области обработки древесины и может использоваться, в частности, для сушки пиломатериалов. Способ заключается в следующем: доски укладывают в штабель, состоящий из пакетов, не менее двух слоев досок, с разделительными элементами в виде реек. Между пакетами размещают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514576
Дата охранного документа: 27.04.2014
20.05.2014
№216.012.c6da

Устройство для очистки и обеззараживания молочной продукции

Изобретение относится к экологии и охране здоровья человека, может быть использовано в санитарно-эпидемиологической технике и в быту для очистки молока, кумыса, соков, напитков от механических примесей, масел, жиров, а также вирусов, бактерий, микробов, простейших. Устройство содержит корпус с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516665
Дата охранного документа: 20.05.2014
27.05.2014
№216.012.c88b

Способ тушения сигарет и самотушащаяся сигарета

Использование: изобретение относится к способу тушения и самотушащейся сигарете для его реализации. Причем самотушащаяся сигарета, содержащая табачный стержень, состоящий из фрагментов с низкой и высокой плотностью набивки табака, обернутую вокруг него бумажную гильзу, фильтр, отличается тем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517105
Дата охранного документа: 27.05.2014
27.05.2014
№216.012.c900

Устройство для очистки почвы от нефтепродуктов

Изобретение относится к рекультивации загрязненных нефтепродуктами земель, обезвреживанию почвы, ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов. Устройство содержит приемный бункер, перемешивающее устройство, дробилку, устройство для отгрузки очищенной почвы, винтовой конвейер, вибратор....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517222
Дата охранного документа: 27.05.2014
27.05.2014
№216.012.c903

Способ сортировки твердых бытовых отходов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к переработке смешанных твердых бытовых отходов и может быть использовано в области коммунального и сельского хозяйства. Способ предусматривает подачу отходов на транспортировку загрузочным конвейером с последующей передачей на сортировочный конвейер. Отходы в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517225
Дата охранного документа: 27.05.2014
10.06.2014
№216.012.cc41

Способ аккумулирования электрической энергии и устройство для его осуществления

Изобретение относится к аккумулированию электрической энергии, полученной в результате преобразования механической энергии ветра, солнечных батарей, геотермальной энергии тепловых источников и др. Технический результат заключается в повышении срока службы и ресурса работы аккумулятора за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518060
Дата охранного документа: 10.06.2014
Showing 11-20 of 82 items.
10.10.2013
№216.012.7280

Устройство для очистки сточных вод и питьевой воды от радионуклидов и вредных химических элементов

Изобретение относится к очистке сточных вод и питьевой воды от радионуклидов и вредных химических элементов и может использоваться для очистки жидких радиоактивных отходов атомных электростанций (АЭС), дезактивации грунтовых вод и водоемов питьевой воды, очистке технологических растворов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494969
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.10.2013
№216.012.73f1

Тепловой насос

Изобретение относится к устройствам, использующим тепло низкотемпературных источников естественного или искусственного происхождения для получения воды, пригодной для отопления и горячего водоснабжения до температуры 50-70°С, в жилых домах, промышленных зданий, а также предприятий АПК. Тепловой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495338
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.10.2013
№216.012.7661

Электрофоретический способ формирования покрытий из графена

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в медицине, часовой промышленности, при изготовлении оптических элементов светодиодов и изделий, работающих на истирание в опорах скольжения. Способ включает получение наночастиц графена, приготовление ионизированной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495965
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.10.2013
№216.012.77ac

Узел крепления пальцев подборщика

Изобретение относится к области машиностроения, в частности сельскохозяйственного машиностроения, например к машинам для уборки и переработки сельскохозяйственных культур, а также может быть использовано в других областях, где применяются двойные пружинные пальцы, закрепленные на несущих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496298
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7bb7

Узел крепления пальцев подборщика

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к машинам для уборки и переработки сельскохозяйственных культур, а также может быть использовано в других областях, где применяются двойные пружинные пальцы. Узел крепления пальцев включает установленный на несущем элементе подборщика...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497344
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7ca7

Фотокаталитический воздухоочиститель

Изобретение относится к области воздухоочистки и вентиляции и может найти применение в быту, лечебных учреждениях, в производственных помещениях и т.д. Фотокаталитический воздухоочиститель включает корпус, который выполнен в виде закрученной в спираль постоянной по площади поперечного сечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497584
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7f32

Бункерные весы

Изобретение относится к области весоизмерительной техники и может быть использовано, например, в сельском хозяйстве для взвешивания в трактах загрузки-выгрузки зерновых и других сыпучих и кусковых материалов. Изобретение направлено на повышение точности взвешивания, удобства в эксплуатации и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498235
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.02.2014
№216.012.a237

Способ брикетирования отходов жизнедеятельности животных и птицы и устройство для его осуществления

Изобретение относится к устройству для брикетирования отходов жизнедеятельности животных и птицы, содержащему загрузочный бункер, установленный в полом корпусе конический шнек, расположенный в нижней части корпуса скребковый транспортер, со стороны вершины конического шнека на выходе из корпуса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507242
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a32b

Способ взвешивания железнодорожных объектов

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для взвешивания железнодорожного подвижного состава в движении. Способ заключается в следующем. Измерение веса тележки проводят, при учете последовательности перемещаемых осей тележек, с момента наезда любой «второй»...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507486
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.03.2014
№216.012.a8e7

Способ очистки почвы от углеводородов, радионуклидов, тяжелых металлов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к защите окружающей среды, а именно к рекультивации загрязненных углеводородами (нефтепродуктами) земель, обезвреживанию почвы от радионуклидов и тяжелых металлов при использовании явления электроосмоса. Способ очистки почвы от нефтепродуктов, радионуклидов и тяжелых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508954
Дата охранного документа: 10.03.2014
+ добавить свой РИД