分散式源分离污水系统技术方案

公开了用于对污水进行分散式处理的设备和方法。污水进入设备以进入接收隔间并将固体从液体中分离。可通过螺旋推运器将固体从接收隔间中取出。液体污水通过流经一系列隔间而得到了进一步处理，其中每个隔间均容纳固定至公共旋转轴的生物接触器盘。通过由气流驱动的半浸没式水轮来为旋转轴和螺旋推运器提供动力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分散式源分离污水系统相关申请的交叉引用本申请要求于2008年5月15日提交的第61/053，466号美国临时专利申请和于 200年4月7日提交的第61/042，820号美国临时专利申请的优先权，这两个临时专利申请 的全部内容通过引用包含在本文中。
本专利技术一般地涉及污水系统。更具体地，本专利技术涉及分散式污水系统。技术背景用水管理变得越来越重要，特别是在世界上的缺水地区，诸如例如美国的阳光地 带。在这些地区，水税通常很高，由此，存在节约水以及回收水的强烈动机。此外，污水的管理和处理也变得越来越重要，这是由于与之相关的成本、环境事 务、和更严格的处置标准。在没有城市污水系统可用的地区，可以使用分散式污水系统，诸如例如化粪池。这 种化粪池通常具有两个隔间，其中第一隔间接收废水，第二隔间将经处理的水输出到过滤 场(还称为排干场或渗漏场)，该第二隔间可跨越大的面积，例如，对三个卧室的房屋而言， 面积为200至300m2。废水中的固体落到第一隔间的底部，并且浮渣浮至表面。处于第一隔 间与第二隔间之间的分隔装置具有开口，该开口允许带有浮渣的水从第一隔间流到第二隔 间，在第二隔间固体可在水中进行附加沉淀。第一隔间和第二隔间中的厌氧菌活动将固体 沉淀物转化为污泥。第二隔间中存在的液体穿过化粪池的出口行进到过滤场中，在过滤场， 水中存在的杂质在土壤中分解。必须定期将化粪池中的污泥清除干净。这通常涉及工程车，该工程车将化粪池隔 间中的污泥抽出并将其运至城市污水处理设施，在城市污水处理设施，污泥被倾卸和处理。代表性地，在这种污水处理设施，污泥与多种污染物以及由也使用城市水处理设 施的行业所产生的化学制品相互混合。这使得污泥成分与这些污染物和化学制品结合，从 而产生极难消除的有毒物质。通常，通过昂贵的燃烧过程来消除这类有毒物质。不同于化粪池系统，分散式污水系统包括置于接收污水的容器中的旋转式生物接 触器盘(RBCD)。在这种系统中，间隔开的盘安装在旋转轴上并部分地浸没在污水中。可由 塑料或任何其它合适材料制成的RBCD随着时间推移而积聚细菌。随着RBCD在污水中旋转， 细菌捕获并消化污水中的物质。随着RBCD旋转出水并曝露于空气，曝露于空气促进RBCD 上所形成的细菌对物质的消化，这样在RBCD上使污物转化为生物质。经处理的污水从容器 输出至过滤场。在RB⑶积聚生物质一段时间之后，生物质脱离RB⑶并落到容器底部。需要将积 聚在容器底部的生物质定期抽出。通常，污水直接到达容器中并在其中溶解。同样，需要大量RB⑶以确保对污水进 行充分处理。此外，RBCD系统通常需要电动机来使轴和盘旋转。电动机必须在持续潮湿的环境下工作，因此电动机容易于出现短期和中期故障，在这些故障情况下，污水处理系统的 效率急剧下降。因此，希望提供一种分散式污水处理，其允许在源头对固体物质进行分离，具有操 作可靠性，具有小的过滤场覆盖区域，并且产生可重新使用的水。
技术实现思路
本专利技术的目的是消除或减小之前污水处理系统的至少一个缺点。在第一方面，本专利技术提供了用于处理污水的设备，并且该污水包括水和废物品，该 设备包括壳体和形成在该壳体内的污水接收隔间。污水接收隔间具有污水流入道以从该污 水流入道接收污水。污水接收隔间具有底部。污水中的废物品中的一些沉到所述底部以形 成固体沉淀物。该设备还包括形成在壳体内的第一处理隔间。第一处理隔间与污水接收隔 间流体连通。第一处理隔间从污水处理隔间接收污水。该设备还包括安装在壳体内的螺旋 推运器，该螺旋推运器具有第一端和第二端。第一端设置在污水接收隔间的底部。该设备 还包括设置在污水接收隔间外侧并与螺旋推运器的第二端邻近的接收器。该设备还包括安 装在壳体中的可旋转轴。可旋转轴穿过第一处理隔间延伸。可旋转轴上固定有生物接触器 材料。生物接触器材料设置在第一处理隔间中。该设备还包括形成在壳体内并与第一处理 隔间流体连通的水轮隔间。水轮可旋转地安装在水轮隔间中并与可旋转轴以及与螺旋推运 器的第二端可操作地连接。该设备还包括可操作地联接至水轮的空气源。空气源使水轮转 动，并且水轮使可旋转轴旋转，以使得当可旋转轴旋转时生物接触器材料相继穿过污水并 穿过空气。生物接触器材料相继穿过污水并穿过空气使微生物形成在生物接触器材料上并 使微生物对污水中存在的废物品的一部分进行消耗，以产生经处理的水。水轮还使螺旋推 运器旋转。螺旋推运器在旋转时将来自污水接收隔间的底部的固体沉淀物转移至接收器。 该设备还包括流出道，该流出道与第一处理隔间并与过滤场流体连通，以将经处理的水输 出至过滤场。在对结合附图对本专利技术的具体实施方式所进行的以下描述进行研读之后，对本领 域技术人员而言，本专利技术的其它方面和特征将变得显而易见。附图说明现在参照附图并仅通过实施例对本专利技术的实施方式进行描述，在附图中图1示出连接至房屋的本专利技术的设备；图2示出本专利技术的示例性设备的俯视图3示出图2的设备的侧视图4示出本专利技术的设备的后侧立体图5示出图4的立体图的放大图6示出图4的设备的侧视立体图7示出可与图4的设备一起使用的一般气动提升泵系统；图8示出图4的设备的前侧立体图9A和9B示出可与图4的设备一起使用的水轮的实施方式；图10示出图9A和9B的水轮的前侧功能性视图11示出图4的设备的侧视图12A-12C示出可与图4的设备仪器使用的可旋转轴的实施方式；图13示出如何使本专利技术的设备与房屋集成在一起；图14示出如何能够获得通过本专利技术的方法所取得的固体有机废物；以及图15示出本专利技术的处理污水的示例性实施方法。具体实施方式通常，本专利技术提供用于在产生污水和废水的地方而非在集中式处理设施对污水和 废水进行处理的系统和方法。该系统或设备在接收隔间接收污水并且在该接收隔间将固体 从液体中分离。通过螺旋推运器(auger)将固体从接收隔间中取出。液体污水流经一系 列处理隔间，这些处理隔间包括旋转式生物接触器盘(RB⑶)，以通过这些RB⑶进行处理。 RBCD固定至旋转轴。通过由气流驱动的半浸没式水轮(quasi-submerged turbine)为旋转 轴和螺旋推运器提供动力。图1示出房屋100的方框示意的俯视图，其中该房屋100的污水系统(未示出)通 过流入道104与本专利技术的污水处理设备102的示例性实施方式连接。流出道106将经处理 的水从设备102输送至过滤场108，过滤场108还称为精制场。在为三个卧室的房屋处理污 水的设备102的情况下，过滤场108的尺寸对于渗透性土壤而言通常为10m2。虽然图1示 出了房屋100，但是本专利技术的污水处理设备可与一组房屋、公寓建筑、小别墅、餐厅、商店、或 产生污水和废水的任何其它合适类型的居住建筑连接。污水处理设备102通常位于地下， 流入道104也位于地下；但是，在不背离本专利技术的范围的情况下，污水处理设备102还可以 完全地或部分地位于地上。作为位于房屋外侧的可替代方案，例如该设备还可以位于房屋 100的车库或地下室中。图2示出示例性设备102的敞开的俯视图。图3是沿图2的线III-III取得的侧视 图。参照图2和3，设备102包括壳体103和形成于壳体103内的污水接收隔间(SRC) 110。 SRC 110从流入道104(污水流入道)接收污水。流入道10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理污水的设备，所述污水包括水和废物品，所述设备包括：　　壳体；　　污水接收隔间，形成在所述壳体内，所述污水接收隔间具有污水流入道以从所述污水流入道接收污水，所述污水接收隔间具有底部，污水中的废物品中的一些沉到所述底部以形成固体沉淀物；第一处理隔间，形成在所述壳体内，所述第一处理隔间与所述污水接收隔间流体连通，所述第一处理隔间从所述污水处理隔间接收污水；　　螺旋推运器，安装在所述壳体内，所述螺旋推运器具有第一端和第二端，所述第一端设置在所述污水接收隔间的底部；　　接收器，设置在所述污水接收隔间外侧并与所述螺旋推运器的第二端邻近；　　可旋转轴，安装在所述壳体中，所述可旋转轴穿过所述第一处理隔间延伸，所述可旋转轴上固定有生物接触器材料，所述生物接触器材料设置在所述第一处理隔间中；　　水轮隔间，形成在所述壳体内并与所述第一处理隔间流体连通；　　水轮，可旋转地安装在所述水轮隔间中并与所述可旋转轴以及与所述螺旋推运器的第二端可操作地连接；　　空气源，可操作地联接至所述水轮，所述空气源使所述水轮转动，所述水轮使所述可旋转轴旋转，当所述可旋转轴旋转时，所述生物接触器材料相继穿过污水并穿过空气，所述生物接触器材料相继穿过污水并穿过空气使微生物形成在所述生物接触器材料上并使所述微生物对污水中存在的废物品的一部分进行消耗，以产生经处理的水，所述水轮还使所述螺旋推运器旋转，所述螺旋推运器在旋转时将来自所述污水接收隔间的底部的固体沉淀物转移至所述接收器；以及　　流出道，与所述第一处理隔间并与过滤场流体连通，以将经处理的水输出至所述过滤场。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-4-7 61/042,820;US 2008-5-15 61/053,4661.一种处理污水的设备，所述污水包括水和废物品，所述设备包括 壳体；污水接收隔间，形成在所述壳体内，所述污水接收隔间具有污水流入道以从所述污水 流入道接收污水，所述污水接收隔间具有底部，污水中的废物品中的一些沉到所述底部以 形成固体沉淀物；第一处理隔间，形成在所述壳体内，所述第一处理隔间与所述污水接收隔间流体连通， 所述第一处理隔间从所述污水处理隔间接收污水；螺旋推运器，安装在所述壳体内，所述螺旋推运器具有第一端和第二端，所述第一端设 置在所述污水接收隔间的底部；接收器，设置在所述污水接收隔间外侧并与所述螺旋推运器的第二端邻近； 可旋转轴，安装在所述壳体中，所述可旋转轴穿过所述第一处理隔间延伸，所述可旋转 轴上固定有生物接触器材料，所述生物接触器材料设置在所述第一处理隔间中； 水轮隔间，形成在所述壳体内并与所述第一处理隔间流体连通； 水轮，可旋转地安装在所述水轮隔间中并与所述可旋转轴以及与所述螺旋推运器的第 二端可操作地连接；空气源，可操作地联接至所述水轮，所述空气源使所述水轮转动，所述水轮使所述可旋 转轴旋转，当所述可旋转轴旋转时，所述生物接触器材料相继穿过污水并穿过空气，所述生 物接触器材料相继穿过污水并穿过空气使微生物形成在所述生物接触器材料上并使所述 微生物对污水中存在的废物品的一部分进行消耗，以产生经处理的水，所述水轮还使所述 螺旋推运器旋转，所述螺旋推运器在旋转时将来自所述污水接收隔间的底部的固体沉淀物 转移至所述接收器；以及流出道，与所述第一处理隔间并与过滤场流体连通，以将经处理的水输出至所述过滤场。2.如权利要求1所述的设备，还包括形成在所述污水接收隔间与所述第一处理隔间之 间的过滤器，所述过滤器防止尺寸大于预定尺寸的废物品流到所述第一处理隔间中。3.如权利要求1所述的设备，还包括废水接收隔间以独立于所述污水接收隔间对废水 进行接收，所述废水接收隔间与所述第一处理隔间流体连通。4.如权利要求3所述的设备，其中，所述污水接收隔间包括与废水接收隔间流体连通 的溢流出口，当所述污水接收隔间中的污水水位超过预定水位时，所述溢流出口允许污水 从所述污水接收隔间溢到所述废水接收隔间中。5.如权利要求4所述的设备，其中，所述溢流出口包括过滤器以防止尺寸大于预定尺 寸的废物品流到所述废水接收隔间中。6.如权利要求2所述的设备，其中，所述生物接触器材料包括第一多个生物接触器盘。7.如权利要求6所述的设备，其中，盘由塑料制成。8.如权利要求7所述的设备，其中，所述塑料包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、发泡聚 苯乙烯、聚碳酸酯、和聚丙烯中至少一个。9.如权利要求1所述的设备，其中，第一空气源通过空气管道可操作地联接至所述水 轮，所述空气管道具有邻近所述水轮隔间的底部设置的输出端，所述输出端将空气朝向所 述水轮引导。10.如权利要求9所述的设备，其中，所述水轮包括毂；一对间隔开的盘形壁；第一隔板，形成在盘形壁之间，每个隔板从所述毂起朝向盘形壁的外周基本上径向延 伸，第一隔板彼此基本上等角度间隔开，盘形壁和成对相邻近的第一隔板在所述水轮中限 定多个腔室；第二隔板，与盘形壁并与各自第一隔板连接，第二隔板的每一个以第一角度与各自第 一隔板连接，所述第一角度小于180° ；以及第三隔板，与盘形壁并与各自第二隔板连接，第三隔板的每一个与其各自第一隔板彼 此之间成第二角度，所述第二角度小于90°，每个第三隔板从其各自的第二隔板起并在邻 近的第二隔板上方延伸，以限定使所述水轮的外侧与各自腔室连接的通道，所述空气管道 的输出端将空气基本上朝向通道的开口引导。11.如权利要求6所述的设备，还包括与所述第一处理隔间并与流出道流体连通的第 二处理隔间，所述第二处理隔间位...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗梅兰德，
申请(专利权)人：EG零六有限公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]