ОЧИСТНОЕ СООРУЖЕНИЕ

ОЧИСТНОЕ СООРУЖЕНИЕ


RU (11) 2073652 (13) C1

(51) 6 C02F11/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
к патенту Российской Федерации 
Статус: по данным на 20.02.2007 - прекратил действие 

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

(14) Дата публикации: 1997.02.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 94024837/26 
(22) Дата подачи заявки: 1994.06.30 
(45) Опубликовано: 1997.02.20 
(56) Аналоги изобретения: 1. Авторское свидетельство СССР N 1798333, кл. С 02 F 11/04, 1993. 
(71) Имя заявителя: Тумченок Виктор Игнатьевич 
(72) Имя изобретателя: Тумченок Виктор Игнатьевич 
(73) Имя патентообладателя: Тумченок Виктор Игнатьевич 

(54) ОЧИСТНОЕ СООРУЖЕНИЕ 

Использование: очистка фекально-бытовых стоков и утилизация углеpодсодеpжащих твеpдых бытовых отходов и может быть применено при переработке малоактивных жидких радиоактивных отходов в твердые на атомных тепловых и электрических станциях, базах атомного подводного и надводного флота, исследовательских реакторах, на заводах утилизации оборудования, отработавшего ресурс в атомной энергетике. Сущность: аэробный биокультиватор содержит вертикальный корпус 14 с чередующимися перфорированными и сплошными перегородками 15 и 16, которые образуют аэробные и дутьевые секции 17 и 18. Эти секции сообщены с нагнетателями 19 и обрабатывают при барботировании послебражевой остаток после сбраживания исходного материала в камерах 5, 6, 7, 8 и 9. В присутствии иммобилизационной насадки 10 аэробы поверхностью своих клеток сорбируют радионуклиды радиоактивных отходов. Биомассу подсушивают и подвергают пиролизу с переводом в твердые отходы. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к очистке фекально-бытовых стоков (ФБС), утилизации углеродсодержащих твердых бытовых отходов (ТБО) и может быть использовано при переработке малоактивных жидких радиоактивных отходов (ЖРО) в твердые (ТРО) на атомных тепловых и электрических станциях, базах атомного подводного и надводного флота, исследовательских реакторах, на заводах утилизации оборудования, отработавшего ресурс в атомной энергетике.

Известное очистное сооружение, содержащее сборник ФБС и ТБО, через диспергатор и теплообменник сообщенные с камерами кислого, регрессии кислого, нейтрального, щелочного и метанового брожения, снабженными иммобилизационной насадкой и перемешивающими устройствами, причем камера метанового брожения сообщена с микрофильтром и по биомассе метаногенов с дезинтегратором и по дезинтеграту с камерой метанового брожения [1] недостатком которых является большая масса твердых радиоактивных отходов при использовании отходов очистного сооружения в качестве исходной среды для выращивания биомассы аэробов, сорбирующей радионуклиды при утилизации малоактивных ЖРО.

Цель изобретения снижение массы ТРО при утилизации малоактивных ЖРО - достигается тем, что микрофильтр камеры метанового брожения очистного сооружения по послеброжевому остатку сообщен с аэробным биокультиватором, содержащим вертикальный корпус с чередующимися перфорированными и сплошными перегородками, образующими аэробные и дутьевые секции, причем последние сообщены с нагнетателями, при этом перфорированные и сплошные перегородки снабжены переливными цилиндрами для перетока послеброжевой бражки (ПБО), а верхняя аэробная секция камеры через диспергатор сообщена со сборником малоактивных ЖРО, а нижняя аэробная секция сообщена с микрофильтром и дезинтегратором, а по избыточной биомассе аэробов микрофильтр сообщен с камерой пиролиза, содержащей транспортный орган с сушильной и пиролизной ветвями, причем под ложным днищем камеры пиролиза размещена топка, сообщенная по биометану с камерой метанового брожения очистного сооружения.

После камеры метанового брожения ПБО содержит остаточные биогенные элементы питания ФБС и углеродсодержащих ТБО, а также физиологически активные вещества дезинтеграта метаногенов, что достаточно для выращивания биомассы аэробов, которые сорбируют своей поверхностью радионуклиды из малоактивных ЖРО, причем коэффициенты накопления аэробов могут достигать 103 - 105, причем максимальные концентрации достигаются через 5 минут после начала контакта между аэробами и радионуклидами ЖРО. Одновременно радионуклиды ЖРО стимулируют рост и размножение аэробов. Избыточную биомассу аэробов сушат и подвергают сухой перегонке, что в тысячи раз сокращает массу при переходе от ЖРО к ТРО.

На чертеже схематически показано очистное сооружение, содержащее сборник 1 ФБС и сборник 2 ТБО через диспергатор 3 и теплообменник 4, сообщенные с камерами 5 кислого, 6 регрессии кислого, 7 нейтрального, 8 щелочного, 9 метанового брожения, снабженными иммобилизационной насадкой 10 и перемешивающими устройствами 11, причем камера 9 метанового брожения сообщена с микрофильтром 12 и с дезинтегратором 13 и по дезинтеграту с камерой 9 метанового брожения. Микрофильтр 12 камеры 9 метанового брожения очистного сооружения по послеброжевому остатку (ПБО) сообщен с аэробным биокультиватором 14, содержащим вертикальный корпус с чередующими перфорированными 15 и сплошными 16 перегородками, образующими аэробные 17 и дутьевые 18 секции, причем последние сообщены с нагнетателями 19, при этом перфорированные 15 и сплошные 16 перегородки снабжены переливными цилиндрами 20 и 21 для перетока ПБО, а верхняя аэробная секция 17 через диспергатор 22 сообщена со сборником 23 ЖРО, а нижняя аэробная секция 17 сообщена с микрофильтром 24 и дезинтегратором 25, а по избыточной биомассе аэробов микрофильтр 24 сообщен с камерой 26 пиролиза, содержащей транспортный орган 27 с сушильной 28 и пиролизной 29 ветвями, причем под ложным днищем 30 камеры 26 пиролиза размещена топка 31, сообщенная по биометану с камерой 9 метанового брожения очистного сооружения.

Очистное сооружение работает следующим образом.

Фекально-бытовые стоки (ФБС) в сборнике 1 освобождают от минеральных включений, а затем в диспергаторе 3 смешивают с углеродсодержащими ТБО для обеспечения соотношения между углеродом, азотом и фосфором в соотношении порядка 100:5:1, причем концентрация взвесей устанавливается порядка 1% Субстрат нагревают до температуры 36 38oC и последовательно сбраживают в камерах 5, 6, 7 и 8 в присутствии иммобилизационной насадки 10 и перемешивании устройством 11. Для снижения кислотности в камере 7 нейтрального брожения часть недоброда из камеры 8 щелочного брожения перемещают и гидрат окиси аммония и гидрокарбонат аммония сообщают бражке слабощелочную реакцию. Бражка из камеры 8 щелочного брожения поступает в секцию 17 камеры 9 метанового брожения (аэробной биокультиватор 14 и камера 9 метанового брожения имеют сходные конструкции). Бражка перемещается сверху вниз по переливным цилиндрам 20 и 21 и на перфорированных перегородках 15 в присутствии иммобилизационной насадки 10 контактируют с биогазом, который отбирают из камеры 8 щелочного брожения и нагнетателем 19 из дутьевых секций 18 барботируют. Из нижней секции 17 камеры 9 метанового брожения отбирают ПБО со взвешенными в ней мертвыми и старыми клетками метаногенов в микрофильтр 12. Биомасса из микрофильтра 12 поступает в центробежный дезинтегратор 13, в котором гидродинамическими, кавитационными и тепловыми воздействиями разрушают оболочки метаногенов с освобождением ферментов. Ферменты дезинтеграта совместно с ферментами молодых клеток метаногенов разлагают воду на водород и кислород (ферментолиз). Водород ферментолиза совместно с водородом камер 5, 6, 7 и 8 восстанавливает диоксид углерода до метана, т.е. происходит преобразование биогаза в биометан.ПБО после микрофильтра 12 содержит остаточные биогенные элементы питания ФБС и ТБО, физиологически активные вещества (нуклеиновые кислоты, микроэлементы, витамины) дезинтеграта, и ее используют для наращивания биомассы аэробов в биокультиваторе 14. В ПБО добавляют из сборника 23 малоактивные ЖРО, взвеси которых измельчают в диспергаторе 22. Радионуклиды ЖРО интенсифицируют процесс накопления биомассы аэробов в секциях 17 при продувке воздуха нагнетателями 19 на перфорированных перегородках 15 в присутствии иммобилизационной насадки 10, обеспечивающей адаптацию микроорганизмов к изменению состава ПБО при его перемещении сверху вниз по переливным цилиндрам 20 и 21. Радионуклиды сорбируются поверхностями клеток аэробов, причем коэффициенты накопления достигают 103 105. ПБО со взвешенными в нем аэробами направляют в микрофильтр 24. Биомассу аэробов дезинтегрируют, и она является биостимулятором процессов размножения и роста аэробов в секции 17. Избыточную биомассу из микрофильтра 24 направляют в камеру 26 пиролиза. Биомассу подсушивают на ветви 28 и подвергают сухой перегонке на ветви 29 транспортного органа 27 за счет тепла сжигания биометана из камеры 9 метанового брожения в топке 31. Масса кокса уменьшается в тысячи раз в сравнении с массой ЖРО. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Очистное сооружение, содержащее камеры кислого и щелочного брожения, камеру метанового брожения, сообщенную с микрофильтром и дезинтегратором по биомассе метаногенов, отличающееся тем, что оно снабжено сборниками фекально-бытовых стоков и твердых бытовых отходов с диспергатором и теплообменником, соединенными с камерой кислого брожения, имеющей также камеры регрессии кислого и нейтрального брожения, сообщенные с камерой щелочного брожения, камеры эти снабжены перемешивающими устройствами и иммобилизационной насадкой, сооружение снабжено аэробным биокультиватором, сообщенным по послеброжевому остатку с микрофильтром камеры метанового брожения и выполненным в виде вертикального корпуса с чередующимися перфорированными и сплошными перегородками, образующими аэробные и дутьевые секции с нагнетателями, перфорированные и сплошные перегородки снабжены переливными цилиндрами для перетока послеброжевой бражки, сооружение снабжено дополнительным диспергатором и сборником малоактивных жидких радиоактивных отходов, соединенным с верхней аэробной секцией биокультиватора, нижняя секция которого сообщена с микрофильтром и дезинтегратором, сооружение снабжено камерой пиролиза, сообщенной по избыточной массе аэробов с микрофильтром и содержащей транспортный орган с сушилкой, пиролизными ветвями и топкой, расположенной под ложным днищем камеры пиролиза и сообщенной по биометану с камерой метанового брожения.




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