[LT] Išradimas priklauso nutekamųjų vandenų biologinio valymo būdui. Nutekamieji vandenys aktyvusis dumblas sumaišomi ir aeruojami aerotanke tam tikru skaičiumi aerotanko paviršiuje sumontuotų ir tam tikru atstumu vienas nuo kitos paskirstytų dugninių aeratorių, pavyzdžiui, turinčių aeratorių grandinių formą.@Išradimas numato, kad visame aerotanke arba jo dalyje nustatytais laiko momentais kiekvieną kartą apkraunama tiktai tam tikra aeratorių grandinių dalis, po to vėlesniu laiko momentu apkraunamos gretimos aeratorių grandinės ir viena arba kelios intensyvios aeracijos zonų bangos slenka lauku, kuris žymiai silpniau aeruojamas.
[EN]
[0001] Išradimas priklauso pažangesnio nutekamųjų vandenų biologinio valymo sferai.
[0002] Akceptuotos VFR paraiškos Nr. 2834899 išradimo aprašyme nagrinėjamas nutekamųjų vandenų biologinio valymo būdas, kuri, realizuojant naudojama keletas nutolusių viena nuo kitos, pakabintų ir judančių vandens pa-viršiuje grandinių su aeratoriais, atliekančiais toly-gią aeraciją dideliame plote, o taip pat nutekamųjų vandenų atnešto aktyviojo dumblo maišymą. Šie įren-giniai pasižymi, pavyzdžiui, tuo, kad erdviuose, pirmiausiai žeminiuose aerotankuose galima realizuoti silpnai apkrauto nutekamųjų vandenų valymo aktyviuoju dumblu valdymą, nenaudojant aerotanko turinio me-chaniško išmaišymo.
[0003] Tai reiškia, kad įvairių aktyviojo dumblo gyvavimo aerotanke sąlygų valdymą galima realizuoti bet kuriuo metu, sunaudojant palyginti nedaug energijos.
[0004] Žinomuose nutekamųjų vandenų valymo aktyviuoju dumblu įrenginiuose, norint aeruoti ir išmaišyti, oras paduodamas i, aerotanką vienu metu visose dugninių aera-torių veikimo zonose ir taip pasiekiamas tolygus oro padavimas visu aerotanko ilgiu. Svyruojančiais gran-dinių su aeratoriais judesiais pasiekiama to, kad aktyvusis dumblas nenusėda nei vienoje vietoje taip ilgai, jog galėtų įvykti nepageidautinų jo pasikeitimų.
[0005] Dugną siekiantys dugniniai aeratoriai, kurie žinomajame įrenginyje savo slankiojamaisiais judesiais apima visą aerotanko dugną, paima aktyvųjų dumblą, įsuka jį ir ky-lančiu vandens ir oro srautu išneša iš atitinkamos dugno vietos ir neleidžia kažkuriai, galbūt nusėdan-čiai, aktyviojo dumblo daliai ilgai gulėti dugne be deguonies tiekimo.
[0006] Nežiūrint palyginti nedidelių specifinių energijos sąnaudų maišymui, šioje sistemoje silpnų apkrovimų me-tu, pavyzdžiui, nakties valandomis, savaitės pabaigoje ir pan. , gali atsitikti, kad maišymui energijos su-naudojama daugiau nei reikalinga arba būtų pakankama deguoniui tiekti; o tai veda i, nepageidautiną deguonies kieki aerotanke, t. y. į nepageidautiną poveiki, valymo procesui.
[0007] Nutekamųjų vandenų valymo įrenginys, veikiantis su aerotanko dugne stacionariai sumontuotais dugniniais aeratoriais, turinčiais tūtos pavidalo įtaisus dumblui sumaišyti su nutekamaisiais vandenimis priklauso grupei stipriai apkraunamų įrenginių, kurių pagrindinės energijos sąnaudos sudaro 10-15 W/m . Be to, juose numa-tomas horizontalus, gerai sutvirtintas aerotanko dugnas, kad jame, įtvirtinamas maitinimo tūtas būtų galima išdėstyti horizontaliai. Toks išdėstymas sudaro prie-laidą tolygiam oro padavimui. Buvo bandyta dirbti pe-riodiškai tokiuose įrenginiuose paduodant orą per atskirus nejudamai sumontuotus dugninius aeratorius. Pir-mieji bandymai buvo atlikti 1915 m., tai patvirtina D. Britanijos publikacija Nr. 1141. Pačios vėliausios šios krypties pastangos aprašytos paraiškoje Europos patentui gauti Nr. 0145647. Bet tokiuose įrenginiuose iškyla įvairių problemų. Viena iš esminių problemų yra tai, kad nejudamai sumontuoti aeratoriai linkę užsi-kimšti ir tai, pavyzdžiui, ypač stipriai pasireiškia tada, kai tokie įrenginiai veikia periodišku režimu. Be to, kai įrenginys, veikiantis su nejudamai įtaisytais aeratoriais, užsikemša, tai išvalyti jį įmanoma tiktai visiškai atjungus ir išleidus iš aerotankų vandenį. Dėl to susidaro įrenginio prastovos ir didelės sąnaudos. Be to, ne tiktai dugniniuose aeratoriuose, bet pirmiausiai ir tarp šių aeratorių, visoje atjungtų dugninių aera-torių sferoje, nusėda dumblas, kuris ir įjungus šiuos aeratorius nebegrįžta į cirkuliacijos būklę, - jis lie-ka gulėti dugne, galbūt netenka aktyvumo ir gali labai neigiamai paveikti visą nutekamųjų vandenų valymo aktyviuoju dumblu procesą arba paralyžiuoti ji,.
[0008] Tam tikriems specialiems procesams, pavyzdžiui, den-trifikavimui, įgyvendinti yra žinomi įvairūs įren-giniai. Pavyzdžiui, žinomas specialus preliminarinio dentrifikavimo aerotankas ir jo veikimas. Taip pat žinomas laiptiškai vienas už kito išdėstytų keleto aerotankų sujungimas, kad atskiruose aerotankuose galima būtų atlikti reikiamus dalinius valymo proceso re-žimus. Taip pat žinomas tokių valymo procesų realizavimas viename žiedinio kanalo formos aerotanke, kuriame teka cirkuliuojantis vanduo ir sudaromos įvairios zonos.
[0009] Zonoje, kurioje sumažėjęs deguonies kiekis, įtaisoma sparnuote. Tokie aerotankai veikia ne mažesniu kaip 0,3 m per sekundę srovės greičiu.
[0010] Priešingai tam, išradimo uždavinys yra sukurti būdą, kuriuo būtų galima atlikti suderinamą su bet kuriais, net kintančiais reikalavimais ir pagerintą nutekamųjų vandenų valymo procesą, tinkamiausiai, silpnai apkrau-tuose žeminiuose aerotankuose.
[0011] Šis uždavinys sprendžiamas biologiniu nutekamųjų van-denų valymo būdu, kai virš aerotanko iš pradžių pri-tvirtinamos paviršiuje paskirstytos atstumu viena nuo kitos grandinės aeratoriams, kiekviena iš kurių neša keletą ant grandinių kabančių dugninių aeratorių, esan-čių tam tikru atstumu nuo aerotanko dugno, prie to grandinės su aeratoriais darbo metu slankioja pirmyn ir atgal, dėl to dugniniai aeratoriai periodiškai slankioja virš aerotanko dugno, paskui, kad atliktų aera-vimą ir nutekamųjų vandenų sumaišymą su aktyviuoju dumblu, nustatytais laiko momentais kiekvieną kartą oru
[0012] visiškai maitinama tiktai tam tikra viso grandinių su aeratoriais skaičiaus dalis, o tuo metu oro padavimas kitas aeratorių grandines droseliuojamas, dėl to vi-siškas nutekamųjų vandenų sumaišymas su aktyviuoju dumblu atliekamas visiškai oru prisotintose zonose, po to nustatytais laiko tarpais atliekamas pilnutinis oro padavimas kitoms aeratorių grandinėms, persislenkant bangavimo forma nuo vieno prie kito, ne viso grandinių su aeratoriais skaičiaus.
[0013] Išradime pasiūlytas oro klajojančio padavimo i, atskiras grandines su aeratoriais būdas, kai tie aeratoriai persistumia patys, sukelia aerotanku perbėgančią intensyvios aeracijos zonų bangą (arba keletą bangų) ir, iš kitos pusės, taip pat sukuria esančius tarp jų kla-jojančius, žymiai silpniau arba visai neaeruotus lau-kus. Taigi aerotanke nuolat klajoja bangos, be to, technologinis žingsnis, kuris pasiekiamas tam tikra klajojančių zonų būsena, vyksta nuolat, o susisumavus duoda visišką šio technologinio žingsnio realizavimą. Tad, pavyzdžiui, viename aerotanke, turinčiame dideli, naudingumo koeficientą, galima pasiekti vienalaiki, de-nitrifikacijos efektą, nuolat praleidžiant per aero-tanką zonas, sukeliančias denitrifikaciją. Suderinus klajojanti, dugninių aeratorių judėjimą, iš vienos pu-" sės, su periodišku oro padavimu į atskiras aeratorių grandines, iš kitos pusės, kombinuojant susidaro technologinis režimas, turintis didelius technologinius privalumus. Tie privalumai pasiekiami tuo, kad tiks-lingus specialius technologinius režimus galima realizuoti paduodant nedidelius deguonies kiekius, pavyz-džiui, 0,3 mg deguonies vienam litrui nuo maksimalios reikšmės. Tai padidina įrenginio eksploatacijos pati-kimumą. Šių klajojančių zonų sudarymą ir galimybę sukurti jas, panaudojant specialius technologinius re-žimus, nežiūrint i, galimą nedideli, panaudojamo deguonies kieki,, įmanoma realizuoti be sparnuotės. Galima sudaryti tokias labai tiksliai nustatytas siauras zonas, nes maišymas atliekamas labai tiksliai nustatytoje vertikalioje zonoje, kuri gali pereiti i, bet kurią aerotanko vietą. Ir atvirkščiai, sklindantis horizontalia kryptimi maišymas ir plėtimasis nevyksta. Tai sukuria labai tiksliai nustatomas ir tik nežymiai plin-tančias horizontalia kryptimi zonas, kurios paskui dėl jų persislinkimo aerotanke visgi gali susidaryti bet kurioje aerotanko vietoje. Tuo metu vandens tekėjimas vyksta statmenai zonoms. Retkarčiais atliekamo atskirų būgninių aeratorių perstūmimo dėka pastarieji apsivalo savaime, nes dumblas, nusėdantis ant atskirų dugninių aeratorių jų rimties būsenoje, nuplaunamas tų aeratorių perstūmimo metu. Todėl, nežiūrint \ tai, kad atskiri dugniniai aeratoriai atjungiami, visiškai šie aeratoriai neužsikemša.
[0014] Išradime pasiūlyta kombinacija, pirma, naudoti judamas grandines su kabančiais ant jų dugniniais aeratoriais, skirtais aeruoti ir maišyti, ir, antra, dirbti tik su tam tikru skaičiumi grandinių su aeratoriais oro pilno padavimo metu, atitinkamai parenkant sukiojamus vienas ant kito klajojančius maišymus ir paduodamo oro kiekio laiko tarpus, užtikrina kintamą technologijos režimą.
[0015] Eksploatuojamos tokiu būdu įrenginys, pavyzdžiui, mažų apkrovimų metu, esant nevisai užbaigtiems kanalizacijos tinklams, augančioms gyvenvietėms, nakties valandomis arba atostogų metu, visada gali užtikrinti techno-logiškai optimaliai suderintą režimą.
[0016] Išradime pasiūlytas būdas panaudojamas taip pat žinant tai, kad tam tikrais laiko tarpais galima leisti dalini, aktyviojo dumblo sumažėjimą arba pageidauti jo, arba minėto dumblo nusėdimą aerotanko dugno zonose, prie to X šias zonas beveik netiekiamas deguonis. Nustatyta, kad, kol išlaikomi nustatyti laiko tarpai, šios zonos, nors jos ir negauna deguonies, nepraranda savo reikš-mės, tai reiškia, kad jos nepatiria nuostolių arba nepraranda savo gyvybingumo, atvirkščiai, jos sti-muliuoja didesni, valymo našumą, t. y. didesni, maitinimo medžiagų suskaidymo laipsni,. Dėl to, kad slankio-jantieji dugniniai aeratoriai periodiškai klajoja virš aerotanko dugno, užtikrinama garantija, jog visas aerotanko dugnas per nustatytus laiko tarpus bus aeratorių apimtas taip, kad ir nusėdęs bet kurioje aerotanko vietoje dumblas nuolat bus pakeliamas ir įtraukiamas maišymo procesą. Todėl dumblo gyvybingumo netekimo kurioje nors aerotanko dugno zonoje, kas būna naudojant nejudamai sumontuotus dugninius aeratorius, taikant iš-radime pasiūlytus būdus, neįvyks. Lyginant su įren-gimais, veikiančiais su nejudamai sumontuotais dugniniais aeratoriais, pasiūlytas būdas užtikrina eilinį esminį privalumą, pasireiškiantį tuo, kad galima atlikti procesus, kurie numato mažesnius deguonies kiekius. To negalima realizuoti įrenginiuose, kurie veikia tik su nejudamai įtaisytais dugniniais aeratoriais, nes šie įrengimai maišymui sunaudoja žymiai daugiau pag-rindinės energijos, taigi mažesnį deguonies kiekį, rei-kalingą šiems procesams, išlaikyti neįmanoma.
[0017] Oro padavimas į atskiras slankiojančias grandines su aeratoriais priklausomai nuo poreikių gali būti optimaliai suderintas ir realizuotas, pavyzdžiui, tokiu būdu, kad nustatytam laiko momentui oras pilnai paduodamas kiekvieną kartą į dvi aeratorių grandines, perskirtas bent viena neaeruojama arba silpnai aeruojama grandine su aeratoriais, ir kad paskui kiekvieną kartą, praėjus nustatytiems laiko tarpams, oras paduodamas į gretutines, ta pačia kryptimi esančias grandines su aeratoriais. Jeigu, pavyzdžiui, aerotanke su-montuotos viena šalia kitos aštuonios grandinės su aeratoriais, tai eksploatuojant orą pilnai pradedama paduoti į pirmąją ir penktąją aeratorių grandines, o visos likusios tik silpnai aeruojamos arba iš viso neaeruojamos. Paskui, praėjus tam tikram laiko tarpui, oras visiškai paduodamas i, antrąją ir šeštąją aeratorių grandines, o likusios grandinės su aeratoriais, pa-vyzdžiui, pirmoji ir ketvirtoji perjungiamos sumažintam oro tiekimui arba visiškai išjungiamos. Ir toliau taip tęsiama, kol pagaliau ketvirtoji ir aštuntoji grandinės su aeratoriais savo poveikiu atitinkamose vietose su-darys intensyviai aeruotas zonas. Paskui iš naujo pradedama nuo pirmos ir ketvirtos grandinių su aeratoriais ir t.t.
[0018] Priklausomai nuo esamų judamųjų grandinių su aeratoriais skaičiaus, priklausančio nuo aerotanko matmenų, po apkrovimo arba esant ypač sunkiam dumblui, pavyzd-žiui, vienu laiko momentu galima paduoti orą visada dviems šalia viena kitos esančioms grandinėms su aeratoriais (aeratorių porai), o taip pat eilinei grandinių su aeratoriais porai, kuri atskirta nuo pirmosios poros keletu oru nemaitinamų arba silpnai maitinamų grandinių su aeratoriais. Klajojantis aeracijos zonų maišymas, kuris susikloja su atskirų grandinių slankiojimu, realizuojamas paskui tokiu būdu, kad kiekvieną kartą viena iš kiekvienos grandinių su aeratoriais poros atjungiama ir viena grandinė su aeratoriais, esanti iš kitos pusės, šalia grandinės dar iki galo maitinamos oru, prijungiama.
[0019] Leistinas taip pat oro padavimas tik i, tam tikrą aerotanko dali, "klajojimo būdu", kad likusiose dalyse nuolat arba laikinai palaikyti "nenutrūkstamą padavi-mą" . Į atskiras aerotanko zonas galima taip pat pada-vinėti orą įvairiu dažnumu pagal laiką arba įvairiu intensyvumu. Tai gali būti, pavyzdžiui, tikslinga tada, kai aerotanko dali, įėjime norima maišyti nuolat arba laikinai visiškai užpildyti oru, o tuo metu i, likusiąją aerotanko dali, banguotai, greitu tekėjimu paduodamas oras. Jeigu siekiama užtikrinti tolygų deguonies pada-vimą prie aerotanko įėjimo arba išėjimo, tai X pri-klausančius šiai zonai aeratorius visiškai arba laikinai nepertraukiamai paduodamas oras, o likusioji aerotanko dalis veikia pagal vieną arba keletą kintamų programų.
[0020] Specialistui aišku, kad naujas būdas su slankio-jančiomis ir, be to, banguotai oru maitinamomis grandi-nėmis su aeratoriais, išeina už aprašytų pavyzdžių ribų ir, realizuojant biologinio režimo procesą, užtikrina didžiulę pažangą valdomumo, suderinimo bei tikslaus reguliavimo kryptimi, nes aerotanke susidaro visai nau-ji technologijos režimai, kurių negalima realizuoti da-bartinio technikos lygio priemonėmis, naudojant neju-domus dugninius aeratorius. 0 tai reiškia, kad pati-kimai subalansuoto aktyviojo dumblo pagrindu galimi tokie būdo variantai, kuriuos galima realizuoti tiktai čia aprašytais Įrenginiais, sunaudojant nedaug energijos.
[0021] Laiko tarpas, kurio eigoje oras paduodamas į slankio-jančius ant grandinių aeratorius, taigi ir slinkimo greitis, kuriuo klajoja aerotanku intensyvios aeracijos zonos, reguliuojamos, tinkamiausiai, priklausomai nuo deguonies kiekio, apkrovimo ir dumblo charakteristikų. Bet minimalus greitis turi būti vis dar pakankamai didelis tam, kad aktyviojo dumblo dalelės, nusėdusios ant dugno, atmirtų arba nesugestų. Tokiu būdu galima pasiekti taip pat optimalaus suderinimo su atitinkamu dumblo rodikliu, kuris išreiškia dumblo svori, ir koki, kiekvieną kartą paduoti priklausomą nuo šio rodiklio būtiną minimalų energijos kieki,.
[0022] Be to, kitas privalumas pasireiškia tuo, kad oru mai-tinamų slankiojančių grandinių su aeratoriais skaičius reguliuojamas priklausomai nuo deguonies kiekio, apkrovimo ir dumblo charakteristikų aerotanke. Taigi, visiš-ko grandinių su aeratoriais apkrovimo dažnumą, jeigu jų valdymas atliekamas, pavyzdžiui, priklausomai nuo apkrovimo, visada galima optimaliai suderinti su deguonies poreikiu minimaliomis energijos sąnaudomis. Buvo nustatyta, kad daugeliu atvejų pakanka tokio banguoto klajojančio greičio, kuriam esant kiekviena aeratorių grandinė visiškai apkraunama, pavyzdžiui, 1-10 kartų per sekundę.
[0023] Pats tinkamiausias būdo realizavimas numato tai, kad laiko tarpai tarp oro viso padavimo ir/arba visiškai oru apkrautų grandinių su aeratoriais kiekis auto-matiškai reguliuojamas nuo parametrų, kurie nulemia reikalingo deguonies kiekio padavimą, pavyzdžiui, stai-gus apkrovimas ir dumblo kiekis. Tokiai reguliuojamai apytakai realizuoti eksploatacijos eigoje galima išma-tuoti įvairius parametrus, kurie nulemia būtiną paduodamo deguonies kieki,. Pavyzdžiui, pritekančių vandenų kiekis (m3/h) arba temperatūra (T) baseine gali būti kontroliuojama atitinkamais matavimo prietaisais. Met-rologiškai galima taip pat, pavyzdžiui, pH dydžių svy-ravimus pritekamuose vandenyse arba komponentus, suge-riančius deguonį. Galima taip pat išmatuoti, pavyz-džiui, vandens suspensiją. Šių matavimų rezultatus galima paskui paduoti i, centrinės skaičiavimo mašinos bloką, pavyzdžiui, i, kompiuteri, ir atitinkamai juos apdoroti, paskui priklausomai nuo tų matavimų rezultatų arba pagal "programą", atitinkančią nutekamųjų vandenų arba įrenginio specifiką, automatiškai atliekamas oro padavimas i, atskiras aeratorių grandines. Priklausomai nuo gautų matavimo rezultatų galima paskui i, tam tikras vietas daugiau paduoti deguonies, pavyzdžiui, i, įėjimo zoną, arba deguonies padavimo priemones greičiau per-duoti į aerotanką. Visa tai užtikrina kiekvieną kartą optimalų įrenginio režimą, kuriam esant proceso ypa-tingo atlikimo pagrindu kiekvieną kartą galima pasiekti optimalų nutekamųjų vandenų valymą.
[0024] Dar vienas tinkamiausias pagerintas būdo realizavimo variantas numato, kad deguonies kiekis, paduodamas į
[0025] visiškai oru užpildomą tam tikrą slankiojančių aera-torių skaičių, būtų didesnis už tą kieki,, kuris būtų paduodamas tam pačiam grandinių skaičiui, jeigu visos
[0026] aeratorių grandinės būtų visiškai užpildytos oru. Tai ) reiškia, kad išeinančio oro kiekis vienai aeratorių
[0027] grandinei pagal išradime pasiūlytą būdą gali būti didesnis, nei įrenginyje, kuriame vienu metu veikia visos aeratorių grandinės. Tarkime, kad tradiciniame įrengi-nyje yra dešimt aeratorių grandinių, kurios vienu metu j apkrautos visos.
[0028] Išradime pasiūlytame būde iš pradžių bendrai sumaži-namas apkrovimas, pavyzdžiui, 50%. Bet oro kiekis dali-jamas ne penkioms aeratorių grandinėms, o tiktai, pa-) vyzdžiui, dviems grandinėms, todėl oro padavimas žymiai padidės. Ekstremaliu atveju šitas kiekis paduodamas tiktai vienai aeratorių grandinei, pavyzdžiui, trumpam laikui. Šis koncentruoto oro padavimas turi daug pri-valumų. Pirma, tokiu būdu galima, pavyzdžiui, vietoje b ištirpinti tvenkinyje esančias dumblo salas. Pavyz-džiui, turint 10 aeratorių grandinių, vienoje aeratorių grandinėje sukoncentruoti 10 kartų didesni, paduodamo oro kieki,, kuris pavienės grandinės persislinkimu ir
[0029] paeiliu perjungimu i, kiekvieną atskirą grandinę fak-3 tiškai pasiekia bet kurią dugno vietą. Antra, atskiri dugniniai aeratoriai specifinio, atliekamo kartkar-tėmis, oro padavimo pagrindu, derinant tai su valymo efektu, kuris pasiekiamas persislinkimu, pasilieka ne-užsikimšę, nes jie nuolatinai "prapučiami" padidintu išeinančio oro kiekiu arba labai sparčiai slankioja ir dėl to yra paveikiami vandens srauto. Vietinis padi-dintas oro padavimas i, atskiras slankioj ančias aera-
[0030] torių grandines sukelia palyginti dideles amplitudės, kurios intensyvina dumblo maišymą. Intensyviai kau-piantis dumblo nuosėdoms dugne, pavyzdžiui, po elektros energijos ilgos tiekimo pertraukos arba kitų prastovų
[0031] (paieškos darbų) arba po labai gausaus dumblo su fe-kalijomis padavimo ir pan., visą įrenginio oro po-tencialą galima sukoncentruoti i, nedaugeli, slankio-jančių aeratorių eilių ir tuo atveju jie galės paduoti dideli, oro kieki,. Dėl to aerotanke susidaro klajojanti " pseudomaišymo ir drumstimo banga", kuri vienalaikio grandinių slankiojimo dėka, praėjus tam tikram laiko tarpui, apima visą dugną ir įrenginys vėl sugrįžta į normalią būklę.
[0032] Įrenginys nutekamųjų vandenų valymo aktyviuoju dumblu būdui realizuoti pasižymi tuo, kad kiekvienoje slan-kiojančių aeratorių grandinių oro tiekimo linijoje įtaisytas centriniu valdymo bloku reguliuojamas droselinis vožtuvas, kuris reguliuojant droseliuoja arba uždaro oro padavimą į atitinkamą oro tiekimo liniją. Toks droselinis vožtuvas, įstatytas į kiekvieną oro tiekimo liniją, leidžia individualiai paduoti orą į atskiras slankiojančių grandinių su aeratoriais oro tiekimo linijas ir uždaryti tas linijas arba dro-seliuoti. Sudaroma prielaida individualiam reguliavimui, kartu tokį reguliavimą galima realizuoti centriniu valdymo bloku, į kurį pakaitomis galima nustatyti kaip laiko tarpus, taip ir visiškai vienu metu apkrautų slankiojančių grandinių su aeratoriais skaičių. Pasiekiamas tokiu būdu didelis oro padavimo mažiausiomis energijos sąnaudomis dažnumo ir kiekio lankstumas įgalina realizuoti lankstų prisitaikymą prie pačių įvairiausių apkrovų ir puikų reguliavimą, esant įvai-rioms ypatingoms technologinėms būklėms ir variantams, ypač taikant nutekamųjų vandenų valymo aktyviuoju dumblu būdą.
[0033] Reguliuojamumas čia suprantamas, pavyzdžiui, kaip tikslusis reguliavimas, būtinas esant aukščiau minėtoms ypatingoms technologinėms būklėms. Toks tikslusis reguliavimas su nejudamai sumontuotais dugniniais aeratoriais iš principo neįmanomas todėl, kad negalima iš-laikyti tam reikalingą tolygų pradini, slėgimą.
[0034] Nutekamųjų vandenų valymo įrenginyje vandens lygis visada svyruoja ir dugnas turi nelygumų, kurie gali iš-nykti tiktai po ilgų nusėdimų. Taigi, nejudamai dugne sumontuotuose dugniniuose aeratoriuose svyruoja pirmi-nis slėgimas, kurio dydis keičiasi priklausomai nuo vandens lygio arba dugno būklės. Kad būtų galima dirbti visada tolygiu pradiniu slėgiu, reikėtų, pavyzdžiui, kiekvienai aeratorių eilei pritaisyti nuosavą spar-nuotę, bet tai būtų neekonomiška. Panaudojant plūdu-riuojančius ir slankiojančius aeratorius, pastarieji visada laikosi viename ir tame pačiame lygyje, nepri-klausomai nuo vandens lygio, nes atstumas nuo vandens paviršiaus visada išlieka pastovus. Nelauktai paprastu būdu susidaro prielaidos tiksliajam reguliavimui ir tuo pačiu - galimybės ypatingų technologinių būklių reali-zavimui .
[0035] Konkrečioje išradimo realizavimo formoje kiekviena oro tiekimo linija sudaroma iš žarninio vamzdžio, o droselinis vožtuvas padarytas užspaudžiamojo vožtuvo pa-vidalu. Užspaudžiamąjį vožtuvą galima apkrauti, pavyz-džiui, pneumatiniu stūmokliu. Atskirus užspaudžiamuo-sius vožtuvus galima valdyti, pavyzdžiui, panaudojant centrinį suslėgto oro vamzdyną ir atitinkamus vožtuvus. Veikiamas įvairių apkrovų užspaudžiamasis vožtuvas su-siaurina srauto skerspjūvį žarniniame vamzdyje, taigi,, labai paprastu būdu pasiekiamas reikiamas paduodamo oro kiekio droseliavimas.
[0036] Droselinius vožtuvus kartu su valdymo bloku galima taip pat papildomai sumontuoti jau esančiuose įrenginiuose, taigi ir jau eksploatuojamus įrenginius galima labai lengvai pritaikyti išradime pasiūlytam būdui.
[0037] Naudinga gali būti tai, kad niekada visiškai nenutrau-kiamas oro padavimas d, nevisiškai apkrautas aeratorių grandines, siekiant išvengti dugninių aeratorių už-sikimšimo. Kada palaikomas nedidelis apkrovimas nevi-siškai apkraunamose aeratorių grandinėse, tai išeinan-tys oro burbuliukai apsaugo aeratorių grandines nuo užsikimšimo. Tuo atveju užspaudžiamojo vožtuvo poveikio taške žarninio vamzdžio viduje naudinga įmontuoti stan-dų mažo skerspjūvio vamzdelį, kad užspaudžiamasis vož-tuvas, esant šiam vamzdeliui, niekada negalės visiškai uždaryti žarninio vamzdžio.
[0038] Pasiūlytas išradime būdas tinkamiausiai gali būti nau-dojamas vadinamuose tvenkinių įrenginiuose arba ežerų ir kitų vandens telkinių aeravimui persislenkančiomis, ant plūdžių pakabintomis, aeratorių grandinėmis.
[0039] Žemiau išradimas smulkiau aprašomas ir paaiškinamas brėžiniais.
[0040] Fig. 1 - schematiškai pavaizduotas aerotanko vaizdas iš viršaus, su įrengtomis slankiojančiomis aeratorių grandinėmis; Fig. 2 - pakabinto ant plūdės dugninio aeratoriaus vaizdas iš šono; Fig. 3a-3c - schematiškai pavaizduotas atskirų slankio-jančių aeratorių grandinių apkrovimas įvai-riais laiko momentais; Fig. 4 - schematiškai pavaizduotas oro padavimo atskiras slankiojančias aeratorių grandines reguliavimo įtaiso vaizdas iš viršaus; Fig. 5 - pavaizduotas išspaudžiamo vožtuvo realizavimo pavyzdžio išilginis pjūvis; Fig. 6 - pavaizduota visa būdo realizavimo schema. Fig. 1 horizontalia projekcija pateiktas vienintelis nutekamųjų vandenų valymo įrenginio aerotankas, kuris bendrai pažymėtas skaičiumi 1. Komplektinį įrenginį gali sudaryti keletas tokių aerotankų, o taip pat kiti rezervuarai bei nusodintuvai. Valomieji nutekamieji vandenys per padavimo liniją 2 patenka į aerotanką 1 ir paskui išleidžiami iš aerotanko per esantį priešingoje pusėje išpylimo įtaisą 3. Minėtus vandenis paskui galima perpilti į kitą aerotanką valymui aktyviuoju dumblu arba į šlamo nusodinimo baseiną. Be to, galima numatyti perpylimo linijas šlamui, kartu tai visada priklauso nuo specializacijos įrenginio, kuriame realizuojamas valymo būdas. Ryšium su tuo, kad išradimą taip pat galima panaudoti tvenkinių įrenginiuose, kurie veikia be šlamo nuleidimo, ir valymo aktyviuoju dumblu įrenginiuose, veikiančiuose su šlamo nuleidimu, tai šiame realizavimo pavyzdyje kai kurios įrenginio de-talės praleistos.
[0041] Kad sudaryti nutekamųjų vandenų valymo galimybę, reikia šiuos vandenis sumaišyti su aktyviuoju dumblu kiekvienoje aerotanko vietoje ir padavus deguonį užtikrinti jo susilietimą su valomais vandenimis.
[0042] Šiuo tikslu, pateikiamame valymo būdo realizavimo pavyzdyje virš aerotankų įtvirtinamos aštuonios ant plū-džių pakabintos slankiojančios aeratorių grandinės 4-11, iš kurių kiekviena neša atskirus, tam tikru atstumu
[0043] vienas nuo kito sumontuotus dugninius aeratorius 12 (žiūr. Fig. 2). Kiekviena iš atskirų grandinių su aeratoriais turi lankstų žarninį vamzdį 14, kuris siekia plaukiojančio dugninio aeratoriaus 12 zoną. Minėtas vamzdis su dugniniu aeratoriumi sujungiamas horizonta-liąja viršutine jungiamojo vamzdžio 16 dalimi 15. Ši vamzdžio dalis priešingais galais įstatoma į abi gre-timų oro tiekimo linijos 14 žarninių vamzdžių atkarpų dalis. Žemutiniame jungiamojo vamzdžio 16 gale pritvirtintas laikikliams lygiagretus skirstomasis vamzdis 17, kurio paviršius turi daugybę skylučių 18 orui išeiti. Per oro tiekimo liniją 14 ir jungiamąjį vamzdi, 16 i, skirstomąjį vamzdį patenka suslėgtas oras, kuris paskui išeina per skylutes 18. Šiame valymo būdo realizavimo pavyzdyje zonoje virš kiekvieno dugninio aeratoriaus 12 numatyta plūdė 13, kuri praeina išilginės laikiklio ašies kryptimi ir turi sudaryti plaukiojančią atramą dugniniam aeratoriui 12. Žarniniai vamzdžiai ir dugniniai aeratoriai sujungiami įprastinėmis tvirtinimo priemonėmis, pavyzdžiui, spaudikliais 19.
[0044] Kituose, brėžinio nepateiktuose, išradimo realizavimo pavyzdžiuose vietoje standaus jungiamojo vamzdžio galima panaudoti lanksčius žarninius vamzdžius, kiek-vienas iš kurių sujungia atitinkamą skirstymo vamzdį 17 su oro tiekimo linija 14. Naudojant keletą lanksčių privedimo žarninių vamzdžių, pavyzdžiui, pritvirtintų kiekvienos plūdės 13 gale, padidintą stabilumą ir turi privalumų, ypač panaudojant pasiūlytą valymo būdą, kai paduodant orą individualiai į atskirus slankiojančius dugninius aeratorius, perduodamas jo kiekis yra didesnis, negu paduodant tolygiai į daugelį aeratorių. Ly-giagrečiai oro tiekimo linijos 14 virš kiekvieno aerotanko galima pritvirtinti laikantįjį lyną, prie kurio patogu tvirtinti oro tiekimo linijos privedimo lanks-čiuosius vamzdžius.
[0045] Atskiros aeratorių grandinės 4-11 tvirtinamos virš aerotanko 1 taip, kad laisvai plūduriuotų, o padavus orą minėtos grandinės pasislenka d, šoną. Plūduriuo-jančios aeratorių grandinės paskui išjudina dugninius aeratorius 12 ir jie ima slankioti virš aerotanko dugno, tinkamiausiai, labai nedideliu atstumu nuo aerotanko dugno, pavyzdžiui, 19-30 cm. Šiais slankiojamaisiais dugninių aeratorių judesiais pasiekiamas didelėse zonose veikiantis deguonies padavimas ir užtikrina, pavyzdžiui, tai, kad esantys arti dugno aeratoriai vėl pakelia ir iš naujo įveda i, apykaitą aktyvųjį dumblą, kuris iš dalies buvo nusėdęs arba nusėdo aerotanko dugne. Fig. 3a-3c pavaizduotas veikiančio įrenginio pjūvis per Fig. 1 parodytą aerotanką. Pirmu laiko momentu imama, pavyzdžiui, situacija pavaizduota Fig. 3a. Tuo laiko momentu, kaip schematiškai brėžinyje parodyta strėlė-mis 20, grandinės su aeratoriais 4 ir 5, o taip pat 8 ir 9, visiškai užpildomos oru. Taigi, tuo laiko momentu visiškai aeruojama tiktai tam tikra aerotankio tūrio dalis, o tuo metu kitoje tūrio dalyje, kurioje veikia aeratorių grandinės 6, 7 ir 10, 11, vyksta tik nežymus deguonies padavimas ir susidaro silpnas tekėjimas (brūkšninės linijos) .
[0046] Praėjus nustatytam laiko tarpui, kuris, pavyzdžiui, priklauso nuo įrenginio apkrovimo, ketvirtoji ir aštun-toji aeratorių grandinės atjungiamos, o vietoje jų įjungiamos šeštoji ir dešimtoji grandinės. Aeratorių grandinės 5 ir 9 visiškai užpildomos oru kaip ir anks-čiau. Taigi, tokio poslinkio į dešinę dėka pasislenka į dešinę, kaip parodyta brėžinyje, ir zona, kurioje intensyviai paduodamas deguonis. Vėlesniu laiko momentu (žiūr. Fig. 3c) iš naujo išjungiamas oro padavimas penktajai ir devintajai aeratorių grandinėms, o įjun-giamas - septintajai ir vienuoliktaj ai. Parodytame šia-me realizavimo pavyzdyje kiekvieną kartą, t. y. visada oras paduodamas dviems nutolusioms viena nuo kitos aeratorių grandinių poroms. Nauja aeratorių grandinė kiekvieną kartą prijungiama grandinių porų sudarymo kryptimi, o parodytame pavyzdyje, - kiekvieną kartą prijungiant aeratorių grandinę, esančią iš dešinės ša-lia su grandinių pora.
[0047] Tokiu būdu susidaro intensyvaus deguonies padavimo ir/arba intensyvaus maišymo banga, bėganti aerotanku pateiktame pavyzdyje iš kairės i, dešinę. Po to, kai įrenginys padirbės tam tikrą laiką parodytu Fig. 3 c būdu, iš naujo, pradedama dirbti būdu, pavaizduotu Fig. 3a ir t.t. Esminis dalykas yra tas, kad oro padavimo banga visais galimais įjungimais "moduliuojama" slankiojan-čiose aeratorių grandinėse, nes tik pagrindiniais efek-tais, pasiekiamais pakabintų ant plūdžių aeratorių slankiojimu, ypač aktyviuoju dumblu, galima pasiekti ypatingų, išradime aprašytų efektų iš vis tik veikimo metu.
[0048] Aišku tai, kad priklausomai nuo aerotankų apkrovimo arba priklausomai nuo pasiekiamo technologinio efekto, įjungimą ir atjungimą galima daryti įvairiais laiko "tarpais. Aišku taip pat ir tai, kad "vietoje vienalaikio aeratorių grandinių dviejų porų apkrovimo kiekvieną kartą galima apkrauti tik dvi atskiras aeratorių grandines, pavyzdžiui, iš pradžių aeratorių grandines 4 ir 8, paskui grandines 5 ir 9, po to grandines 6 ir 10 ir galiausiai - grandines 7 ir 11.
[0049] Įrenginiuose, kuriuose dirbama nedideliu aeratorių skaičiumi, pavyzdžiui, tik trimis grandinėmis, gali bū-ti pakankama kiekvieną kartą visiškai apkrauti suslėgtu oru tiktai vieną aeratorių grandinę. Aišku taip pat ir tai, kad ištisas aerotanko zonas galima apkrauti griež-tai arba kitu ritmu.
[0050] Atitinkamas oro padavimo valdymas schematiškai pavaizduotas Fig. 4. Ten numatytas centrinio valdymo blo-kas 21, kuris apkrauna užspaudimo vožtuvus 22, pri-klausančius atitinkamai atskiroms aeratorių grandi-nėms 4-11.
[0051] Užspaudimo vožtuvai paveikia atitinkamai žarninių vamz-džių galus 4-11 ir apkrovimo metu sumažina savo vi-dutinį skerspjūvi,. Droseliuoj ančių vožtuvų žarniniai vamzdžiai kiekvieną kartą apkraunami visu galingumu, kuri, užtikrina suslėgto oro tiekimo šaltinis 23. Už-spaudimo vožtuvus galima taip pat, pavyzdžiui, apkrauti ir valdyti suslėgtu oru. Bet galima taip pat panaudoti elektros srove veikiančius vožtuvus 22 ir centrini, su-slėgto oro valdymo postą.
[0052] Konkretus užspaudimo vožtuvo pavyzdys, kuri, galima panaudoti atitinkančiam išradimą valymo būdui realizuoti, pavaizduotas Fig. 5. Užspaudimo vožtuvą 22 iš esmės sudaro vamzdinis guminis manžetas 34, kurio vidinis skersmuo maždaug atitinka išorini, žarninio vamzdžio 4 skersmenį. Tą manžetą galima užmauti ant žarninio vamzdžio 4. Ant guminio manžeto 34 pritvirtintas žie-dinis flanšas 32 tokiu būdu, kad aplink manžetą susidaro kamera 35 suslėgtam orui priimti, flarisas 32 tu-ri prijungimo prie suslėgto oro vamzdyno 33 elementą. Taigi, po to, kai flanšas 32 sandariai užmaunamas ant guminio manžeto 34, suslėgto oro padavimu per prijungimo elementą 33 galima sudaryti slėgimą P, kuris paveiks gumini, manžetą 34 kryptimi, nurodyta brėžinyje strėlėmis, ir suspaus žarnini vamzdį 4. Žarninio vamz-džio 4 viduje ant brėžinyje neparodytų distancinių lai-kiklių įstatytas vamzdelis 36, kuris užtikrina mini-malaus oro kiekio praėjimą netgi tada, kai žarninis vamzdis 4 suspaustas ekstremalioje suspaudimo būklėje, kuri brūkšniais pavaizduota Fig. 5.
[0053] Priklausomai nuo sudaromo kameroje 35 slėgimo žarni-niuose vamzdynuose galima nustatyti įvairius parėjimo skerspjūvius .
[0054] Fig. 6 schematiškai pavaizduota būdo realizavimo schema .
[0055] Čia vėl matome aerotankus 1, o taip pat atskiras aerotanke išdėstytas aeratorių grandines 4-9.
[0056] Kiekvienai slankiojamaj ai aeratorių grandinei abejuose galuose įtaisyti užspaudžiamieji vožtuvai 22, kurių konstrukcija gali būti tokia, kaip pavaizduota Fig. 5. Aerotanko 1 išėjime yra dumblo surinkimo latakas ir iš-leidimo anga 3. Grįžtamuoju vamzdynu R iš dumblo surinkimo latako 24 priklausomai nuo poreikio gali būti transportuojamas i, įėjimo pusę 2 aktyvusis dumblas, kad i, pritekančius nutekamuosius gamybinius ir buitinius vandenis jau įėjime 2 įmlešti aktyviojo dumblo.
[0057] Atskiros slankiojančios aeratorių grandinės 4-9 sujun-giamos viena su kita latakiniu suslėgto oro vamzdynu 25, o atskiri užspaudžiamieji vožtuvai 22 - žarni-niais vamzdžiais 25. Žarniniame vamzdyne 25 įmontuoti įvairūs kompresoriai 23a-23c. Šie kompresoriai atlieka reikiamą oro suslėgimą ir laidais 26, 26a, 26b, pra-tiestais nuo skirstomojo įtaiso 37 spintos, gauna elektros srovę, reikalingą jų eksploatavimui.
[0058] Kompresorių 23c, 23d ir 23e prijungimo laidai, siekiant pagerinti brėžinio apžvalgumą, pastarajame neparodyti, įrenginio valdymas realizuojamas valdymo bloku 21, tu-rinčiu skaičiavimo įtaisą 21a, o taip pat skirstymo bloku 21b, kuris individualiais laidais 30 gali įjungti kiekvieną atskirą vožtuvą 22 priklausomai nuo komandų, priimamų iš skaičiavimo įtaiso 21a. Brėžinyje, pavaiz-duoti tiktai du vamzdynai 30. Bet kiekvienam užspau-džiamam vožtuvui privestas atskiras suslėgto oro vamz-dynas, kad būtų galima atskirus vožtuvus 22 įjungti individualiai .
[0059] Be to, aerotanke įmontuoti įvairūs matavimo zondai 27, 28 ir 28a, 28b. Pavyzdžiui, zondu 27 galima nepertraukiamai matuoti deguonies kieki, aerotanke, o pavyzdžiui, matavimo zondu 28 galima registruoti vandens drumstumą. Matavimo zondas 29, įmontuotas įėjime 2, matuoja prite-kančių gamybinių ir buitinių nutekamųjų vandenų kiekį.
[0060] Visi registruojami šiais zondais signalai perduodami į skaičiavimo įtaisą ir jame apdorojami. Paskui skaičia-vimo įtaisas komandų perdavimo laidu 38 atitinkamus signalus perduoda skirstymo blokui 21b, kuris paskui atitinkamai gautiems signalams individualiai apkrauna vožtuvus 22 suslėgtu oru.
[0061] Žinoma, esant skaičiavimo įtaisui įrenginys gali veikti ir pagal griežtą programą.
[0062] Taip pat paaiškėjo, kad naudojant išradime pasiūlytą valymo būdą galima panaudoti, pavyzdžiui, nutekamųjų vandenų valymo aktyviuoju dumblu įrenginys labai ma-žomis, lyginant su kitais tokio tipo įrenginiais, energijos sąnaudomis. Išradimo privalumai pasireiškia, pa-vyzdžiui, mažai apkraunamuose įrenginiuose. Išradime pasiūlytomis slankiojamomis "oksidavimo bangomis", su-muojant jas su klajojančiais aeratorių atskirų gran-dinių poslinkiais, galima pasiekti didelio lankstumo ir prisitaikymo prie įvairiausio dydžio apkrovimų ir tech-nologinių situacijų, kartu įrenginys gali visada dirbti ekonomiškai. Tipiniai oksidavimo bangų slinkimo grei-čiai, kurie lyginant su mažai aeruojamomis arba neae-ruojamomis zonomis užtikrina deguonies padavimą 5:1 arba net 10:1 santykiu, sudaro maždaug 0,01-0,06 m per sekundę. Specifinis oro padavimas į intensyviai aeruojamas zonas gali siekti 0,3-1 m 3 oro vienam m3 vandens per valandą, o silpnai aeruojamose zonose, kaip buvo minėta, aeracija gali būti 5-10 kartų mažesnė.
[0063] Paaiškėjo, kad vienąkart gavęs sūkurini judėjimą dumblas nusėda nepaprastai lėtai (tipiškas nusėdimo greitis sudaro 0,0005-0,003 m per sekundę), todėl reikia palyginti daug laiko, kol dumblas nusės ant dugno. Paskui, jeigu intensyviai paduodant deguoni atitinkami dugniniai aeratoriai apeis visą dugną 1-6 kartus per va-landą, tai to bus pakankama, kad išsaugotų aktyviojo dumblo gyvybingumą ir visame aerotanke nesusidarys nuostolius nešančios "anaerobinės zonos", nors tuo ne-pašalinama galimybė mažai deguonimi aprūpintoms zonoms susidaryti. Nežiūrint i tai, įrenginį galima eksploa-tuoti, pavyzdžiui, kaip reguliuojamą, gerai valdomą nu-tekamųjų vandenų valymo aktyviuoju dumblu įrenginį, turintį didelius privalumus atliekant kintamus procesus ir pagerintą valymo efektą, kartu valomų vandenų mai-šymas aerotanko tūryje reikalauja energijos žymiai ma-žiau nei 3 W vienam m3, - tai minimalus dydis aeratorių grandinėms su tolygiu oro apkrovimu; tas reiškinys ypač buvo nelauktas, jeigu atsižvelgti į tai, kad grynai pa-viršinė aeracija ir nejudamai dugne sumontuoti aeratoriai tiktai maišymui sunaudoja maždaug 10 W/m3.
[0064] "Moduliuojant" pagrindinį sumontuotų plūduriuojančiose grandinėse ir veikiančių iš aerotanko dugno aeratorių judesį aukščiau aprašytais banguotai slankiojančiais arba susietais su zonomis įvairiais apkrovimo varian-tais, susidaro pirmiausiai galimybė paprasčiausiai, su minimaliu energijos poreikiu, būdu pasiekti pažangesnio nutekamųjų vandenų valymo, t.y. vienalaikio (viename aerotanke) azoto ir fosfatų pašalinimo aktyviuoju dumblu. Tokios galimybės niekada nepasiekiamos paprastuose žeminiuose aerotankuose ir plačiuose specialistų sluoks-niuose jos dar laikomos šiuo metu neįmanomomis.
Nutekamųjų vandenų biologinio valymo būdas aerotanke su virš jo paskirstytai išdėstytomis dugninių aeratorių grandinėmis, kurio esmę sudaro tai, kad aeratorių gran-dinėms suteikiamas slankiojamasis judesys išilgai jų veikimo zonos ir i, aerotanką per aeratorių grandines paduodamas oras, besiskiriantis tuo, kad i, atskiras dugninių aeratorių grandines arba grandinių grupes orą paduoda įvairiu intensyvumu ir nustatytais laiko tarpais banguotai keičia oro padavimo į dugninių aeratorių grandines intensyvumą, nuosekliai perjungiant oro padavimą i, gretimas dugninių aeratorių grandines.