本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的用于废料流体处 理的污水处理设备。

用于废料流体处理的污水处理设备是本领域公知的。在先前的已 知污水处理设备中，废料流体首先借助重力或真空作用被引导到充气 腔。然而，充气腔的数量可改变，通常一个或两个充气腔足以提供所 需的充气处理。来自充气腔的充气之后的废料流体供应给沉降腔，淤 渣与废料流体在沉降腔中分离，由此澄清的废料流体引导到消毒腔， 在消毒腔中由化学处理来完成该处理。

已知的封闭的污水处理设备的构形和结构通常是非常复杂的，这 是因为不同的腔的功能限定了对于独立的腔的特征的特定要求。此 外，腔通常通过管路和连接到其上的相关泵送装置彼此流体连通。因 此已知的处理设备的组装和制造是非常困难的。其次，消毒腔与其它 腔通常布置在同一主体中，由此充气环境和化学环境是混合在一起 的。由于污水的性质，污水处理设备还需要内表面进行高程度的表面 处理以便耐受污水，由于结构复杂和该混合的环境，因此这种处理是 非常困难的。

本发明的目的在于提供一种污水处理设备，通过该污水处理设备 可解决以上的缺点并且该污水处理设备提供了一种操作有效和可靠的 装置。该目的由根据权利要求1所述的污水处理设备来实现。

本发明的基本构思在于，依据处理过程及其要求，使得该处理设 备的布置和结构合理化。在本发明中，至少一个充气腔和沉降腔布置 在一封闭的大致矩形结构单元或主体中，该结构单元包括相面对的端 壁、相面对的侧壁、底部、和覆盖部，其中该消毒腔布置在该结构单 元的端壁、侧壁、底部、和覆盖部中的一个的外侧。以这种方式，相 同尺寸等级的充气腔和沉降腔布置在一个模块内，在共同的分开的充 气环境在操作。通常大致小于其它腔的消毒腔位于该充气模块的外 侧，由此其以相应的方式形成分开的化学环境。这可使得充气环境的 化学污染通常为氯污染的风险最小化。另外，可独立地配置充气模块 和化学模块的内侧的表面处理以及各自的维护通路。

通过将沉降腔布置在在该结构单元的一端处，其中端壁部分形成 该结构单元的端壁并且至少包括倾斜的下部，从而使得废料流体的流 动方向按照处理步骤的顺序。其次，该倾斜壁部分的特定定位有助于 组装和表面处理。另外，该沉降腔的倾斜外壁即污水处理设备的主体 可布置在船舶的船尾或船舷附近，在这些区域中通常具有倾斜的构 形。这使得可有效地使用船舶的船上空间。船舶是使用该封闭的污水 处理设备的典型应用场合。

该沉降腔的端壁部分的该下部是倾斜的，并且倾斜角度的范围大 约45-70度，优选为大约55-65度。这惊人地表明，该倾斜角度或斜 度数值对于使激活的淤渣与澄清的废料流体分离的沉降腔而言是足够 的。

该消毒腔有利地布置在该沉降腔的端壁部分上，其形成该结构单 元的端壁；或者布置在该沉降腔的侧壁部分上，其形成该结构单元的 侧壁，由此符合上述的流动顺序。

该沉降腔的端壁部分或相应的侧壁部分在沉降腔和消毒腔之间设 置有用于废料流体的溢流的开孔。以这种方式，可使得充气环境和化 学环境的混合的风险减到最小程度。

该消毒腔的宽度有利地小于该沉降腔的厚度即沉降腔的端壁部 分，或者小于该沉降腔的宽度即沉降腔的相应的侧壁部分，该消毒腔 的高度限定为沉降腔的端壁部分的倾斜下部之上的区域，并且该消毒 腔设置有可拆卸地固定的覆盖部分。另外，消毒腔有利地设置有可拆 卸的覆盖部分，这有助于组装和维护。

本发明的污水处理设备的另一有利特征在于，该覆盖部可拆卸地 优选通过螺栓或螺纹装置固定到该结构单元上。由于可容易地进入到 独立的腔中，因此这还有助于维护和组装以及该单元的内侧的表面处 理。

该污水处理设备有利地由至少一个分隔壁分成多个部分，以便形 成该至少一个充气腔和该沉降腔。开口设置在分隔壁或壁的上边缘与 该结构单元的覆盖部之间，以便废料流体的溢流。这有助于制造和组 装，并且由于充气环境与化学环境分离，因此任何可能的回流或飞溅 将保持在充气环境内。这对于例如(上述的)在海面上起伏的船舶而 言是特别有利的。使用这种布置使得对于该充气环境设置一个共用通 风装置是足够的。

由于上述的腔布置使得废料流体通过溢流从一腔流到另一腔，而 不是通过现有技术方案中的管路和泵送装置，因此这种腔布置是有利 的。

通过将任何所需的加固结构布置在该污水处理设备即结构单元的 外侧，该腔的内表面可尽可能地保持平的，这有助于制造、组装和维 护。

本发明的所谓封闭的污水处理设备设计成便于处理所谓的黑水 (来自马桶、便池、医院的废料流体)和所谓的灰水(来自坑道、浴 室、盥洗池、污水池的废料流体)，并且由于当前的关于污水和污水 排放的要求，该设备对于船舶应用即船舶而言是特别有利的。

以下本发明通过结合其实施例并参照附图来进行详细描述，在附 图中：

图1示出了用于污水处理设备的流程原理；

图2示出了污水处理设备的透视图；和

图3示出了污水处理设备的截面图。

图1所示的流程图仅仅旨在以一般方式描述本发明的污水处理设 备的处理过程。该污水处理设备由附图标记1来表示。污水处理设备1 包括四个腔，即第一充气腔2、第二充气腔3、沉降腔4、和设置有消 毒剂定量系统6的消毒腔5。

废料流体借助重力或真空作用经管路7供应给第一充气腔2，管路 7在图2中表示为入口7。来自第一充气腔2的经处理的废料流体通过 由管路8表示的溢流从而引导到第二充气腔3。为了激励细菌的生长， 空气借助于例如风机A或风扇经管路9和10供应给第一充气腔2和第 二充气腔3，该管路9、10通向布置在第一充气腔2和第二充气腔3 的底部区域中的空气分配装置11、12。

来自第二充气腔3的经充气处理的废料流体通过由管路13表示的 溢流从而引导到沉降腔4。经处理的废料流体到达沉降腔4中时，由于 重力作用，激活的淤渣通过沉降到沉降腔4的倾斜端壁部分14上从而 被分离。仍然激活的淤渣可经返回管路19从沉降腔4返回到第一充气 腔2，以便重新进行处理。通过将空气管路24连接到返回管路19上， 淤渣的回输可布置成由喷射器效应来实施。

第一充气腔2、第二充气腔3、和沉降腔4可有利地设置有共用的 通风装置116(见图2)，这是因为这些腔布置在同一个封闭的充气环 境中，这将结合图2和3来描述。

污水处理设备可仅使用一个充气腔来提供足够的处理结果。然 而，使用两个充气腔的优点在于，充气过程可在两个阶段中实施，即 粗略阶段和精细阶段，以便大致改进其效果。其次，如果其中的一个 充气腔需要维护，则该污水处理设备仍可仅使用另一个充气腔以便适 当地工作。另外，如果其中的一个充气腔不得不完全地排空，则因为 细菌品种保留在另一腔中所以细菌品种没有被完全地破坏。因为细菌 品种的再生需要几个星期，所以这是重要的方面。

废料流体在流经前三个腔的过程中经过了几乎完全的充气-生物 降解。因此，澄清的流体在沉降腔4中最终将通过由管路15表示的溢 流被引导到消毒腔5中。由附图标记6表示的定量系统以及管路16将 消毒剂供应到该消毒腔5。通常使用的消毒剂例如是氯基消毒的化学制 品。澄清和消毒后的废料流体可随后由排出装置从消毒腔排出，该排 出装置例如泵送装置P，这由管路20表示的。

也可由UV(紫外线)辐射来消毒，由此UV辐射系统布置成与消毒 腔或上述排出装置结合在一起。

消毒的目的是消除细菌。

矿物化的淤渣还可从第一和第二充气腔2、3中排出，这由管路17 和18来表示。第一充气腔2、第二充气腔3、和沉降腔4还可有利地 设置有独立的排水装置21、22、23。

图2和图3从结构的角度示出了污水处理设备1，或者更详细地示 出了其主体。污水处理设备1包括第一充气腔2和第二充气腔3以及 沉降腔4，其并排布置在污水处理设备的结构单元或主体中，这些腔由 此沿废料流体的流动顺序或次序并排地布置。

该结构单元包括相面对的端壁101和102、相面对的侧壁103和 104、底部105、和覆盖部106，以便形成具有大致矩形构形的封闭机 构。第一充气腔2和第二充气腔3以及沉降腔4在该大致矩形主体内 由第一分隔壁107和第二分隔壁108形成。

在图2中，所示的消毒腔5布置在结构单元的一个侧壁104的外 侧上，位于沉降腔4的侧壁部分104a的位置处。消毒腔5按需要可布 置在所述端壁101和102、侧壁103和104、底部105、和覆盖部106 中的任一个的外侧上。依据流动顺序特别是溢流过程，沉降腔4的侧 壁部分103a、104a或端壁部分101a中的一个是优选的。

以下将参照布置在侧壁部分104a上的消毒腔5来进行描述。然 而，应当理解可在其它的位置应用对应的布置，由此不得不设置适当 的流动装置，如果需要则包括管路。

消毒腔的定位可依据污水处理设备的应用场合或位置以及可用的 空间来选择。

形成结构单元的一个端壁101的沉降腔4的端壁部分101a具有倾 斜的下部14，以便在该腔中进行沉降过程。倾斜角度α即底部105的 平面与倾斜下部14的平面之间的角度有利地在大约45-70度之间，优 选为55-65度。倾斜角度α在一定程度上取决于沉降腔4的尺寸。对 于沉降过程而言，具有仅一个倾斜表面的结构优点和所需空间优点是 显而易见的，这与漏斗状的理论理想情况相反，这将在以下详细描述。

废料流体经入口7供应到第一充气腔2以便进行第一充气阶段， 该入口在图1中由管路7来表示。通过在第一分隔壁107与覆盖部106 之间以及第二分隔壁108与覆盖部106之间提供第一开口109和第二 开口110，从而实现废料流体从第一充气腔2到第二充气腔3再到沉降 腔4的溢流。实际上这可通过例如使得第一分隔壁107的高度H1小于 结构单元的内高度H以及使得第二分隔壁108的高度H2小于第一分隔 壁107的高度H1来实现，由此可实现所谓的自然溢流。上述的相对高 度的尺寸必需确定成便于建立适当程度的溢流。因此，这些腔在结构 单元内形成共同的且开放的环境，其与由消毒腔5形成的化学环境分 开。

通过在沉降腔4的侧壁部分104a上设置开孔111，以便形成从沉 降腔4到消毒腔5的溢流，该开孔111直接通向消毒腔5。

一个或多个腔可依据需要设置有高和低液面监控装置，例如以便 确保溢流功能和提供可靠的处理过程。

该单元结构的覆盖部106可仅设置一个用于第一充气腔2、第二充 气腔3、沉降腔4的共用的通风装置116，这是因为这些腔形成了一个 共用的且封闭的充气环境。

形成化学环境的消毒腔5通过溢流开孔111仅与充气环境接触， 因此这使得充气环境受化学环境的污染的风险减到最小程度。消毒腔5 通常具有小于其它腔的尺寸，如图2所示。消毒腔5的宽度小于沉降 腔4的宽度或小于沉降腔4的侧壁部分104a的宽度通常是足够的，由 此消毒腔5的高度由于结构原因被限定成沉降腔4的侧壁部分104a的 倾斜下部14之上的区域。因此消毒腔5的体积可由消毒腔的厚度D来 改变。

消毒腔设置有覆盖部分115，其布置成通过螺栓或螺纹装置120 固定到消毒腔5的侧壁上。消毒腔5与其余的腔分开的另外的优点在 于可容易地除去沉淀效果，其通常在消毒阶段中积累并对于清洁过程 具有消极的作用。

覆盖部106还设置有第一覆盖部分112、第二覆盖部分113、和第 三覆盖部分114，以便分别进入到第一充气腔2、第二充气腔3、沉降 腔4中，例如便于对于单独的腔进行临时维护或样品检测。有利地通 过螺栓或螺纹装置117以及围绕端壁101、102和侧壁103、104的上 边缘布置的外周凸缘部分118，从而将覆盖部106固定到该结构单元 上。

该结构单元可容易地通过在端壁101、102和侧壁103、104以及 结构单元的底部105和覆盖部106的外侧上布置加固结构例如肋119 来进行加固。如果需要，对于消毒腔5可采用对应的措施。所示的加 固结构119仅设置在结构单元的一个侧壁104上，仅作为示例。然而， 应当理解，如果需要或当需要时，其可应用于任何的外表面上。

除了所示的之外，本发明的污水处理设备的结构优点如下。首先， 端壁101、102和侧壁103、104以及结构单元的底部105和覆盖部106， 还包括构成单独腔的相应部分例如101a、103a、104a，包括沉降腔4 的端壁部分101a的倾斜下部14，这些部件可由焊接在一起的金属板或 金属薄板来制造。通过结构单元的可拆卸地固定覆盖部106以及沉降 腔4的仅一个倾斜壁部分14，有助于到达内侧的焊接点。这还有助于 这些具有明显暴露表面的部件的适当的内侧表面处理，对于在该污水 处理设备中处理的物质及其腐蚀作用而言该表面处理是非常重要的。

这以对应的方式同样地涉及消毒腔5。

简单的结构还有助于另外部件例如管路、管路安装件、栅格等的 安装。

本说明书及其附图仅仅是用于阐明本发明的基本构思。本发明的 细节可在由后附权利要求限定的范围内进行变型。