ЗАГРУЗОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ БИОФИЛЬТРОВ

ЗАГРУЗОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ БИОФИЛЬТРОВ 


RU (11) 2064899 (13) C1

(51) 6 C02F3/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.01.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4819560/26 
(22) Дата подачи заявки: 1990.02.14 
(45) Опубликовано: 1996.08.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Биологические фильтры, М., Стройиздат, 1975, с. 29-32. 
(71) Заявитель(и): Люберецкое научно-производственное объединение "Союз" 
(72) Автор(ы): Кореньков В.Н.; Калинин А.В.; Иващенко П.А.; Розанова Л.И.; Жамов А.Л. 
(73) Патентообладатель(и): Люберецкое научно-производственное объединение "Союз" 

(54) ЗАГРУЗОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ БИОФИЛЬТРОВ 

Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано в качестве загрузочного материала для биофильтров. Цель изобретения - повышение окислительной мощности загрузочного материала и производительности биофильтров, снижение стоимости загрузки за счет применения недефицитных материалов и сокращения трудозатрат на ее изготовление и монтаж, повышение надежности и эффективности работы биофильтров. Загрузочный материал для биофильтров выполнен в виде блоков кубической формы со сквозными каналами. Новым в конструкции загрузочного материала является то, что загрузочный материал выполняется из крупнопористой керамики и имеет дополнительно к центральному каналу вертикальные выемки по граням и ребрам блока. Достаточная прочность и небольшая плотность загрузки и ее форма позволяют получить при монтаже самонесущую конструкцию. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано в качестве загрузочного материала для биофильтров.

Известна загрузка для биофильтров, выполненная из блоков пеностекла размером 450450120 мм и размером 250250120 мм, в которых просверлены отверстия диаметром 18-32 мм с шагом между ними 45-48 мм. Удельная площадь поверхности такой загрузки достигает 70 м2/м3, пористость составляет 60% плотность 100-200 кг/м3.

Биофильтры с такой загрузкой при ее высоте 2 м и гидравлической нагрузке 3-3,6 м3/м3 сут. обеспечивает окислительную мощность по снятой БПК 0,9-1,0 кг/м3 сут. Эффективность очистки сточных вод составляет 80-90% /1/.

Загрузка из пеностекла трудоемка в изготовлении и требует тщательной укладки блоков во избежание перекрытия отверстий и образования застойных зон. Развитую поверхность и пористую мелкоячеистую структуру имеют только просверленные каналы, поры которых через 2-3 месяца работы биофильтра заиливаются. Заиливание мелкоячеистых пор приводит к образованию микрозон анаэробного разложения обработанной биопленки и вторичному загрязнению очищенной воды.

Целью изобретения является повышение окислительной мощности загрузочного материала и производительности биофильтров, снижение стоимости загрузки за счет применения недефицитных материалов и сокращения трудозатрат на ее изготовление и монтаж, повышение надежности и эффективности работы биофильтров.

На фиг. 1 изображен блок загрузочного материала в общем виде. На фиг. 2

блок в поперечном разрезе.

Поставленная цель достигается тем, что загрузочный материал для биофильтров выполнен в виде блоков 1 кубической формы, имеющих: по граням четыре вертикальных выемки 2 в виде полуцилиндров, четыре вертикальные выемки 3 в виде одной четверти цилиндра по ребрам блока и одно вертикальное сквозное цилиндрическое отверстие 4 в центре блока.

Блок выполнен из крупнопористой керамики, имеет шероховатую поверхность, пористость от 77 до 91% плотность 80-130 кг/м3, содержит множественные углубления и поры 5 размером от 2 до 18 мм. Преобладают поры округлой формы размером 6 мм, имеющие сложную развитую поверхность. Удельная поверхность блока составляет 77-690 м2/м3, прочность блока позволяет выдерживать статические нагрузки 0,8-1,8 МПа.

Форма блоков обеспечивает при их монтаже возможность получать многопустотную самонесущую конструкцию с вертикальными вентиляционными каналами.

Блоки загрузочного материала изготавливаются из широко распространенных керамзитовых глин путем их термообработки в формах специальной конструкции. Термообработка исходного сырья в формах осуществляется в обжиговых печах, используемых в производстве стеновых строительных материалов /кирпич, керамзит и т.п./. При переработке исходного глинистого сырья формируется блок указанной конфигурации и структуры.

Известные производства керамических пористых стеновых материалов на основе глинистого сырья позволяет изготавливать указанные блоки загрузочного материала для биофильтров различных размеров /до размера 400400400 мм/.

Загрузочный материал отличается тем, что вертикальные сквозные каналы распределены равномерно по поверхности блока кубической формы, выполненного из материала, обеспечивающего получение дополнительной рабочей поверхности в углублениях и порах. Отличительной чертой предложенного загрузочного материала является наличие множественных пор размером 2-18 мм и вертикальных сквозных выемок по граням и ребрам блока, обеспечивающих при его монтаже в корпусе биофильтра формирование вертикальных каналов для равномерной подачи кислорода воздуха к биопленке. При эксплуатации блоков загрузочного материала, имеющего поры размером меньше 2 мм, наблюдается быстрое заиливание их, что приводит к вторичному загрязнению очищаемой воды, а при размере пор >18 мм теряется преимущество удельной площади поверхности блока и уменьшается его механическая прочность.

Пример работы биофильтра с загрузкой из керамических блоков.

Для экспериментальной проверки предложенного загрузочного материала были изготовлены образцы указанной формы, размером 150150150 мм с центральным цилиндрическим отверстием диаметром 50 мм, с диаметром сквозных выемок: по граням 25 мм, по ребрам 15 мм. Полученные образцы полностью отвечают требованиям, предъявляемым строительными нормами и правилами к загрузкам для биофильтров по химической стойкости и прочности.

С полученными образцами загрузочного материала проведены длительные испытания на модели биофильтра с естественной вентиляцией. Результаты этих исследований в сравнении с прототипом приведены в таблице.

Из приведенных в таблице данных следует, что предложенный загрузочный материал позволяет в 2-2,5 раза увеличить окислительную мощность биофильтров по сравнению с известным биофильтром, загруженным блоками пеностекла. Увеличение окислительной мощности позволяет повысить гидравлическую нагрузку на биофильтр на 26% а органическую нагрузку /по БПК/ в 1,5 раза.

Наличие высокоразвитой поверхности и внутренних пор в загрузочном материале дает возможность быстрому формированию биопленки, ведущей процесс очистки сточных вод.

Сравнительный микробиологический анализ биопленки показал, что на керамической загрузке развивается в 1,2-1,5 раза больше различных видов аэробных микроорганизмов.

Наблюдения за наращиванием биопленки и формированием биоценоза показали, что в верхних слоях загрузки интенсивно развиваются бактерии, осуществляется окисление органических веществ и аммонийного азота.

Биопленка в порах внутри блоков содержит большое количество бактерий-денитрификаторов, осуществляющих восстановление нитратов и нитритов в газообразный азот, что повышает качество очистки сточных вод от соединений азота.

Наличие равномерно распределенных по площади биофильтра вертикальных сквозных каналов обеспечивает хорошую вентиляцию по всей высоте биофильтра и в то же время создает условия для свободного удаления отработанной биопленки. Шероховатость поверхности загрузочного материала способствует лучшему закреплению на нем биопленки и ее удержанию в процессе работы биофильтрата. Улучшенные условия аэрации в загрузке, особенно у поверхности, и увеличение ее фактической общей пористости повышают степень защиты биофильтрата от заиливания при перегрузках по органическим и взвешенным веществам. Беспрепятственный вынос из тела биофильтра отработанной биопленки предотвращает ее накопление и гниение, а следовательно, исключает вторичное загрязнение очищаемой воды.

Достаточная прочность, небольшая плотность загрузки и ее форма позволяет получить при монтаже самонесущую конструкцию высотой до 14-16 м при снижении нагрузки на ограждающие и несущие элементы конструкции биофильтров.

В отличие от пластмассовых загрузок сложных конструкций предложенный загрузочный материал не требует дополнительных трудозатрат на ее подготовку перед заполнением биофильтра, а форма обеспечивает простоту его монтажа в биофильтре.

Использование изобретения позволяет повысить окислительную мощность и производительность биофильтров за счет увеличения фактической рабочей поверхности загрузочного материала и обеспечения равномерной подачи кислорода воздуха по всему объему биофильтра, снизить стоимость биофильтров за счет применения загрузки, изготовленной из дешевого и доступного сырья, снизить затраты на строительство и эксплуатацию биофильтров за счет снижения трудозатрат на монтаж загрузки, облегчения несущих и ограждающих конструкций, на обслуживание сооружений и повысить эффективность очистки сточных вод и надежность работы биофильтров за счет повышения степени их защиты от заиливания при перегрузках по органическим и взвешенным веществам. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Загрузочный материал для биофильтров, содержащий блок со сквозным каналом, отличающийся тем, что, с целью повышения окислительной мощности загрузочного материала и производительности биофильтров, снижения стоимости загрузки за счет применения недефицитных материалов и сокращения трудозатрат на ее изготовление и монтаж, повышения надежности и эффективности работы биофильтров, блок выполнен из керамики с открытыми порами с центральным сквозным цилиндрическим каналом, на четырех гранях блока, параллельных каналу, выполнены выемки в форме полуцилиндров, а на ребрах блока выемки в форме четверти цилиндра.

2. Материал по п.1, отличающийся тем, что удельная поверхность блока составляет 77 690 м2/м3, а размеры пор керамики 2 18 мм.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru