BE1023113B1

BE1023113B1 - Installatie voor het behandelen van afvalwater

Info

Publication number: BE1023113B1
Application number: BE2015/0145A
Authority: BE
Inventors: Raf Bouteligier
Original assignee: M.H.C. Nv
Priority date: 2015-05-19
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2016-11-23
Also published as: BE1023113A1

Abstract

Installatie (1) voor het behandelen van afvalwater, waarbij die installatie bevat tenminste een behandelingssysteem (3) voor het behandelen van te zuiveren water , een middel (5) om te zuiveren water naar het behandelingssysteem (3) te voeren, en een afVoermiddel (6) om gezuiverd water van het behandelingssysteem (3) af te voeren, waarbij het behandelingssysteem (3) tenminste een bekken (7) bevat dat tenminste met zand, en/of grind, en/of korrels of korrelachtig materiaal, en/of vezels of vezelachtigmateriaal (8) ingevuld wordt om een bed te vormen waarin het te zuiveren water gefilterd wordt.

Description

Installatie voor het behandelen van afvalwater

De uitvinding heeft betrekking op een installatie (1) voor het behandelen van afvalwater, al dan niet voorzien van een of meerdere bezinkingstanks of kamers i(2), waarbij die installatie bevat tenminste een behandelingssysteem (3) voor hét behandelen van water, een middel (5) om water van de bgzinkingstank of kamer (2) naar het behandelingssysteem (3) te voeren, en een afvoermiddel (6) om gezuiverd water van het behandelingssysteem (3) af te voeren, waarbij het behandelingssysteem (3) tenminste een bekken (7) bevat dat tenminste met zand, >en/of grind, en/of korrels of korrelachtig materiaal, en/of vezels of vezelachtig materiaal (8) ingevuld wordt om een bed te vormen waarin het te zuiveren water gefilterd wordt, waarin waterzuiverende bacteriën huizen en waarin wortels (4A) van planten (4) kunnen groeien, waarbij het bekken (7) van een middel (6) voorzien is om enkel water af te voeren als het waterpeil (PI) tenminste in een deel ivan het bekken (7) boven een bepaald waterpeil (PI) gelegen is, en waarbij langs de bodem (B) van het bekken (7) een beluchtingssysteem (9) zich bevindt om water dat zich bevindt in het bekken (7) te laten beluchten ten minste met een zuurstofhoudend gas (bv. lucht). )Men kent installaties van dit type. Men heeft opgemerkt dat de behandeling van water in het bekken niet optimaal was, alhoewel lucht in het bekken aangevoerd wordt. Het lijkt dat het niet volledig optimaal behandelen het gevolg zou kunnen zijn van het vrijwel uniform beluchten van het bekken. ) Gelijkaardige installaties om afvalwater te behandelen zijn bijvoorbeeld in EP2371771, NL7215790, US2Q03/0024874 en W098/58881 beschreven.

Het lijkt dat met een niet uniform beluchten van het bekken, de in het bekken huizende bacteriën beter aangepast zijn voor de waterbehandeling en het groeien )van de planten (bv. riet) beter aangepast wordt voor de waterbehandeling. De betere zuiverende, werking van de bacteriën lijkt het gevolg te zijn van de gecombineerde werking van bacteriën die contact zijn met een wel belucht water en van bacteriën die in contact zijn met een minder belucht water. Het beter groeien van de planten lijkt het gevolg te zijn van wortels die gedeeltelijk in contact zijn met een wel belucht water, en die gedeeltelijk in contact zijn met een iminder belucht water. De installatie volgens de uitvinding laat ook toe een betere waterbehandeling door bacteriën en door planten,

De installatie volgens de uitvinding is hoofdzakelijk gekenmerkt doordat het beluchtingssysteem (9) een beluchtingseenheid (10) of een reeks van Ibeluchtingseenheden (10) bevat, waarbij elke beluchtingseenheid (10) een invoerkoppeiing (11) en een uitvoerkoppeling (12) bevat, koppelingen (11,12) die op een afstand uit elkaar gelegen zijn, en waartussen tenminste twee, liever tenminste drie flexibele geperforeerde leidingen (13,14,15) zich uitstrekken, waarbij tenminste twee flexibele geperforeerde leidingen (14,15) een lengte ibezitten die groter is dan de afstand tussen de koppelingen (11,12), waarbij die tenminste twee geperforeerde leidingen (14,15) liever een kromme of gebogen weg volgen, en waarbij liever tenminste drie geperforeerde leidingen (13,14,15) zich tussen de koppelingen (11,12) uitstrekken, waarbij in die voorkeurige uitvoeringsvorm een eerste geperforeerde leiding (13) een lengte bezit die korter is )dan de lengte van een tweede en een derde geperforeerde leidingen (14,15), waarbij de eerste leiding (13) zich bevindt tussen de tweede en derde leidingen (14,15), Liever tenminste drie (zoals vijf of zeven) flexibele geperforeerde leidingen (13,14,15) strekken zich tussen de koppelingen uit, waarbij een eerste geperforeerde leiding (13) een lengte bezit die korter is dan de lengte van een 5tweede en derde geperforeerde leidingen (14,15), waarbij de eerste leiding (13) zich bevindt tussen de tweede en derde leidingen (14,15).

Bevat het beluchtingssysteem (9) meerdere beluchtingseenheden (10), dan doet in een uitvoeringsvorm van de uitvinding de uitvoerkoppeling (12) van de ene beluchtingseenheid (10) dienst als invoerkoppeiing (11) van de andere Ibeluchtingseenheid (10).

Volgens details van uitvoeringsvormen volgens de uitvinding, bevat de installatie één of meerdere van de volgende kenmerken : - de leidingen (13,14,15) van een eenheid (10) bezitten vrijwel een zelfde binnendiameter, waarbij het aantal perforaties per meter van de tweede en derde leidingen (14,15) varieert tussen 0,5 tot 2 keer, liever tussen 0,9 tot 1,5 keer het aantal perforaties per meter van de eerste leiding (13). Bij voorkeur bezitten de leidingen (13,14,15) vrijwel eenzelfde totale open oppervlak voor de perforaties, de geperforeerde leidingen tussen de koppelingen (11,12) strekken zich vrijwel in eenzelfde vlak uit, bij voorkeur in een vrijwel horizontaal vlak. de eerste leiding (13) volgt een vrijwel rechte weg tussen de invoerkoppeling (11) en de afvoerkoppeling (12), terwijl de tweede en derde leidingen (14,15) een gebogen weg volgen tussen de invoerkoppeling (11) en de afVoerkoppeling (12). - twee (bijvoorbeeld de tweede en derde) flexibele geperforeerde leidingen (14,15) volgen een kromme of gebogen weg met een krommingstraal die tussen 0,7 en 5, liever tussen 1,0 en 3,5, keer de afstand tussen de koppelingen (11,12), de tweede en derde leidingen (14,15) hebben een lengte die vrijwel gelijk is aan 1,05 tot 1,30 keer de lengte van de eerste leiding (12). - de lengte van de eerste leiding (12) ligt tussen 0,50 m en 4,00m, liever tussen 1,00 m en 2,00 m. - de perforaties in de leidingen (13,14,15) bevatten een equivalente diameter die tussen 0,8 en 1,3 keer de gemiddelde equivalente diameter van de perforaties in de leidingen (13,14,15) ligt. De equivalente diameter van een perforatie is gelijk aan (4 x 0)/C, met O = open oppervlak van de perforatie en C = de omtrek. - Het bekken (7) bevat tenminste een rand die aangepast is om tenminste gedeeltelijk overeen te stemmen met de rand van een bijkomend beken dat naast het eerste bekken (7) gelegen is. Bij voorkeur bezit het bekken (7) tenminste twee rechte randen, - het bekken (7) heeft een vrijwel vierhoekige of vierkante vorm of de vorm van een veelhoek (bv. driehoek, zeshoek), liever een regelmatige veelhoek. - de installatie (1) bevat een reeks bekkens (7) die naast of tegen elkaar gelegen zijn. - de installatie (1) bevat een reeks bekkens (7) die onafhankelijk van elkander werken. - het middel (5) om (al voorafgaand behandeld) water van de bezinkingstank of tank (2) naar het behandelingssysteem (3) te voeren bevat een distributie-eenheid (16) om water in en/of boven het bed (8) aan te voeren, waarbij water aangevoerd wordt op een peil dat tenminste van 50 cm verwijderd wordt van het peil van de bodem (B) van het bekken (7). - het middel (5) om afvalwater naar het behandelingsysteem (3) te voeren bezit een lucht - water pomp (100), die een omhulsel (101) bevat met een eerste klepsysteem (105,112) waardoor afvalwater in de omhulsel kan vloeien, een tweede klepsysteem (106,113) waardoor lucht in het omhulsel ingeblazen of gevoerd kan worden, en een derde opening (104,114) die met een leiding (108) gekoppeld is om water vanuit het omhulsel (101) uit het bekken (7) af te voeren, waarbij die leiding een uiteinde (115) bezit die in de nabijheid van de bodem van het omhulsel (101) ligt, bij voorkeur die onder het peil van het eerste klepsysteem (105,112) ligt. - het afvoermiddel (6) om gezuiverd water van het behandelingssysteem (3) af te voeren bevat een pijp (60) met een onderopening die in de nabijheid van de bodem (B) van het bekken (7) gelegen is, en een bovenopening (61) die vrijwel langs het bovenpeil van het bekken (7) gelegen is. de pijp (60) bezit een binnendiameter van 6 tot 20 cm. - de pijp (60) is vrijwel verticaal en is van een T-verbinding (62) voorzien langs zijn bovenuiteinde, waarbij de zijopening (63) bestemd is om water af te voeren, terwijl de bovenopening (61) bestemd is om waterstaten te nemen. - de planten (4) zijn rieten (planten van de Poaceae familie). - tenminste een geperforeerde leiding (13,14,15) ligt gedeeltelijk onder de onderopening van de pijp (60). Dit is voordelig daar het in het behandelingssysteem (3) gezuiverd water nog eens geoxigeneerd kan worden in de pijp (60), en dus alvorens afgevoerd te worden, - de installatie bezit tenminste een bezinkingstank of kamer (2), waarbij het water van de bezinkingstank of kamer (2) naar het behandelingssysteem (3) gevoerd wordt door middel van een lucht - water pomp (5,100).

In een bijzondere uitvoeringsvorm bevat de beluchtingseenheid (10) enkel de 'tweede en de derde leidingen (14,15).

De uitvinding heeft ook betrekking op een methode om water te behandelen in een installatie volgens de uitvinding. Bij voorkeur wordt het water alvorens in een installatie volgens de uitvinding behandeld te worden, voorafgaand behandeld.

De uitvinding heeft nog betrekking op een pompsysteem zoals hierna beschreven, en die bij voorkeur gebruikt kan worden in de methode volgens de uitvinding.

Het middel (5) is een pompsysteem (100), waarbij een gas (bv. lucht) wordt 'gebruikt om een vloeistof (bv. water) te verplaatsen.

Het pompsysteem bezit een omhulsel (101) dat is voorzien van • een (eerste) kamer (102) waarin de te verplaatsen vloeistof wordt verzameld, waar een gas wordt ingebracht en van waaruit de te verplaatsen vloeistof wordt afgevoerd. i · een afgedichte bodem (103) • een afgedichte kap (104) • een eerste opening (105) via dewelke een te verplaatsen vloeistof in de kamer (102,110,111) wordt ingebracht • een tweede opening (106) via dewelke een gas in de kamer (102) wordt I ingebracht • een derde opening (107) via dewelke de te verplaatsen vloeistof uit de kamer (102) wordt weggevoerd • een leiding (108) via dewelke de te verplaatsen vloeistof vanuit de kamer (102) naar de derde opening (107) wordt gebracht • een middel (109) om een gas uit het omhulsel (101) te laten ontsnappen Het omhulsel (101) • kan worden uitgebreid met een tweede kamer (110), waardoor het te verplaatsen volume aan vloeistof wordt vergroot • kan worden uitgebreid met een derde kamer (111), waardoor het te verplaatsen volume aan vloeistof wordt vergroot

Het omhulsel (101) • bevindt zich in een vrijwel verticaal vlak • heeft de vorm van een omwentelingslichaam (bv. een cilinder) • is opgebouwd uit een of meerdere elementen, al dan niet met verschillende afmetingen; de afmetingen bepalen de grootte van het te verplaatsen volume vloeistof • wordt deels ondergedompeld in de te verplaatsen vloeistof zodat de eerste opening (105) en de afgedichte bodem (106) zich onder het peil PI van de verplaatsen vloeistof bevinden en de afgedichte kap (104) zich boven hçt peil PI van de verplaatsen vloeistof bevindt

De eerste opening (105) • is voorzien van een klep (112) die toelaat dat een vloeistof, doorheen de eerste opening (105) in het omhulsel (101) of de kamer (102), de kamer (110) of de kamer (111) wordt ingebracht, maar die verhindert dat een vloeistof of een gas, doorheen de eerste opening (105), uit het omhulsel (101) of de kamer (102), de kamer (110) of de kamer (111) wordt weggevoerd • bevindt zich onder het peil PI van de te verplaatsen vloeistof • bevindt zich op het omhulsel (101), bv. op de afgedichte bodem (103) of op de zijwand van het omhulsel (101), bij voorkeur op dat gedeelte van het omhulsel ( 101 ) dat de tweede kamer (110) omhult • geeft toegang tot de eerste kamer (102), de tweede kamer (110) of de derde kamer (111) • bevindt zich in een vrijwel horizontaal vlak, een vrijwel verticaal vlak of een schuin vlak

De tweede opening (106) • is voorzien van een middel (113) via hetwelk eerngas in het omhulsel wordt ingébracht en waarop een leiding voor het vervoeren van gas kan worden aangesloten • bevindt zich bij voorkeur boven het peil PI van de te verplaatsen vloeistof • bevindt zich op het omhulsel (101), bv. op de zijwand van het omhulsel (101), bij voorkeur op de afgedichte kap (104) • bevindt zich in een vrijwel horizontaal vlak, een vrijwel verticaal vlak of een schuin vlak

De derde opening (107) • is voorzien van een middel (114) via hetwelk een gas, een vloeistof of een gas-vloeistofinengsel uit het omhulsel kan worden afgevoerd • is verbonden met de leiding (108) • bevindt zich in een uitvoeringsvorm bij voorkeur boven het peil PI van de te verplaatsen vloeistof • bevindt zich op het omhulsel (101), bv. op de zijwand van het omhulsel (101), bij voorkeur op de afgedichte kap (104) • bevindt zich in een vrijwel horizontaal vlak, een vrijwel verticaal vlak of een schuin vlak • bevindt zich bij voorkeur in hetzelfde vlak als de tweede opening (106)

De leiding (108) • is verbonden met de derde opening (107) • bevindt zich in een vrijwel verticaal vlak • is voorzien van een onderopening (115) die zich tenminste onder het peil PI van de te verplaatsen vloeistof bevindt, bij voorkeur in de nabijheid van de afgedichte bodem (103)

Het middel (109) • bevindt zich boven het peil PI van de te verplaatsen vloeistof, bij voorkeur op de afgedichte kap (104) • is bv. een ontluchtingsventiel, al dan niet elektrisch aangestuurd • is bij voorkeur een opening met een diameter van bij voorkeur 2 mm; een kleinere opening maakt dat het gas niet voldoende snel pit het omhulsel kan ontsnappen; een grotere opening zorgt voor een te groot verlies aan toegevoerd gas waardoor het pompproces gehinderd wordt

Kenmerken en details van de uitvinding zullen uit de volgende beschrijving voortvloeien waarin verwezen is naar de bij gevoegde tekeningen. 'In die tekeningen, tonen - Fig 1 een aanzicht van een installatie volgens de uitvinding,

Fig 2 een aanzicht in doorsnede van de installatie van Fig 1, langs de lijn A-A. - Fig 3 en 4 aanzichten van een ander uitvoeringsvorm van een installatie ! volgens de uitvinding, en - Fig 5 een aanzicht van een middel 5 om water van een bezinkingstank te voeren naar het behandelingsysteem,

Figuur 1 toont een installatie (1) voor het behandelen van afvalwater. Die installatie bevat tenminste: (a) een bezinkingstank of kamer (2), (b) een behandelingssysteem (3) voor het behandelen van water te zuiveren door planten (4) (bij voorkeur planten van de Poaceae familie), (c) een middel (5) (zoals een pomp) om water van de bezinkingstank of kamer (2) naar het behandelingssysteem (3) te voeren, en (d) een afvoermiddel (6) om gezuiverd water van het behandelingssysteem (3) af te voeren.

Het behandelingssysteem (3) bevat tenminste een bekken (7) dat tenminste met zand, en/of grind, en/of korrels of korrelachtig materiaal, en/of vezels of vezelachtig materiaal (8) ingevuld wordt om een bed te vormen waarin het te zuiveren water gefilterd wordt, waarin waterzuiverende bacteriën huizen en waarin wortels (4A) van planten (4) kunnen groeien. Boven dit bed is er bij voorkeur een afwerkingslaag, bij voorbeeld met een dikte van 10 tot 20 cm en samengesteld uit geëxpandeerde kleikorrels. De korrels of grind van het bed hebben bijvoorbeeld een diameter van 0,5-10 cm. Het bekken (7) is van een middel (6) voorzien om enkel water af te voeren als het waterpeil (PI) tenminste in een deel van het bekken (7) boven een bepaald waterpeil (PI) gelegen is. Langs de bodem (B) van het bekken (7) bevindt zich een beluchtingssysteem (9) om water dat zich bevindt in het bekken (7) te laten beluchten ten minste met een zuurstofhoudend gas (bijvoorbeeld door gebruik van lucht). Het beluchtingssysteem (9) bevat een reeks van beluchtingseenheden (10) (die in parallel gemonteerd zijn), waarbij elke beluchtingseenheid (10) een invoerkoppeling (11) en een uitvoerkoppeling (12) bevat, waartussen tenminste drie flexibele geperforeerde leidingen (13,14,15) zich uitstrekken. De beluchtingseenheden kunnen gelijkaardig of verschillend zijn. Een eerste geperforeerde leiding (13) bezit een lengte die korter is dan de lengte van een tweede en derde geperforeerde leidingen (14,15), waarbij de eerste leiding (13) zich bevindt tussen de tweede en derde leidingen (14,15).

De leidingen (13,14,15) van een eenheid (10) bezitten vrijwel een zelfde binnendiameter (bijvoorbeeld van 1 t/m 5 cm, bij voorkeur van 2 t/m 4 cm) , waarbij het aantal perforaties per meter van de tweede en derde leidingen (14,15) varieert tussen 0,5 tot 2,0 keer, liever tussen 0,9 tot 1,5 keer het aantal perforaties per meter (bijvoorbeeld van 2 t/m 10, liever van 3 t/m 5) van de eerste leiding (13).

De eerste leiding (13) volgt een vrijwel rechte weg volgt tussen de invoerkoppeling (11) en de afvoerkoppeling (12), terwijl de tweede en derde leidingen (14,15) een gebogen weg volgen tussen de invoerkoppeling (11) en de afvoerkoppeling (12). De buiging van de tweede en derde leidingen hebben bijvoorbeeld een radius die gelijk is aan 1,1 tot 3,0 keer de lengte van de eerste leiding.

I

De tweede en derde leidingen (14,15) hebben bij voorkeur een lengte die vrijwel gelijk is aan 1,15 tot 1,30 keer de lengte van de eerste leiding (12).

De lengte van de eerste leiding (12) is bijvoorbeeld tussen 0,50 m en 4,00 m.

De perforaties in de leidingen (13,14,15) hebben een equivalente diameter die tussen 0,8 en 1,3 keer de gemiddelde equivalente diameter van de perforaties in de leidingen (13,14,15) ligt. De perforaties hebben bijvoorbeeld een rechthoekige vorm en een gemiddelde equivalente diameter van 0,2 t/m 0,8 cm.

I

Het bekken (7) heeft een vrijwel vierhoekige of vierkante vorm of de vorm van een regelmatige veelhoek.

In een mogelijke uitvoeringsvorm, bevat de installatie (1) een reeks bekkens (7) Idie naast of tegen elkaar gelegen zijn. De bekkens hebben dan bij voorkeur randen die naast of tegen elkaar gelegen zijn.

In die uitvoeringsvorm bevat de installatie (1) een reeks bekkens (7) die onafhankelijk van elkander werken. Dit is voordelig als een bekken, het bed of planten ervan vernieuwd moeten worden.

I

Het middel (5) om water van de bezinkingstank of tank (2) naar het behandelingssysteem (3) te voeren bevat een distributie eenheid (16) om water in en/of boven het bed (8) aan te voeren, waarbij water aangevoerd wordt op een peil dat tenminste van 50 cm verwijderd wordt van het peil van de bodem (B) van het ibekken (7).

Het afVoermiddel (6) om gezuiverd water van het behandelingssysteem (3) af te voeren bevat een pijp (60) met een onderopening die in de nabijheid van de bodem (B) van het bekken (7) gelegen is, en een bovenopening (61) (bij voorkeur met een (deksel) die vrijwel langs het bovenpeil van het bekken (7) gelegen is. De pijp (60) bezit een binnendiameter van 6 tot 20cm. De pijp (60) is vrijwel verticaal en is van een T-verbinding (62) voorzien langs zijn bovenuiteinde, waarbij de zijopening (63) bestemd is om water af te voeren, terwijl de bovenopening (61) bestemd is om waterstalen te nemen.

De bekkens worden in een uitvoeringsvorm van rietplanten of andere planten van de Poaceae familie voorzien.

In de uitvoeringsvorm van figuur 3, is de afvoerkoppeling 12 van een eerste (beluchtingseenheid 10 de invoerkoppeling van een tweede beluchtingseenheid lObis (die dus in serie gemonteerd is ten opzichte van de eerste eenheid 10),

Als middel (5) gebruikt men bij voorkeur een airlift pompsysteem. waarbij lucht wordt gebruikt om water te verpompen, (zie figuur 5) >De pomp bevat een afgedichte bodem, een klep om vloeistof naar het pompsysteem te voeren en een middel om gas te laten ontsnappen uit het pompsysteem.

De afgedichte bodem en de klep zorgen ervoor ) · dat de toegevoerde lucht niet langs onderaan in de kamer uit het omhulsel kan ontsnappen; dit heeft als voordeel o dat het afvalwater in de kamer waarin de pomp zich bevindt, niet belucht wordt en het anaerobe zuiveringsproces dat in een voorbezinkingskamer of septische put heerst, niet verstoord wordt en o dat alle ingebrachte lucht aangewend wordt voor het verpompen van de vloeistof, waardoor er een efficiëntiewinst wordt geboekt. • dat er in het omhulsel een watervolume ontstaat dat volledig kan afgezonderd worden van de rest van het water in de kamer; dit heeft als voordeel o dat enkel het water dat zich in het omhulsel bevindt wordt verpompt; door lucht toe te voeren wordt de druk in het omhulsel groter dan die in de kamer eromheen zodat er geen water meer vanuit de kamer in het omhulsel kan stromen; er wordt dus een vast volume verpompt, waardoor je het verpompte volume perfect onder controle hebt. o dat de pomp ook kan gebruikt worden om een waterstaal te nemen: je laat de pomp zakken in het water, waarna het omhulsel zich, via de waterklep, vult met water; wanneer je dan de pomp weer omhoog trekt, sluit de waterklep zich, blijft het water in het omhulsel en heb je een staal van het water uit de kamer. o dat het verpompte volume onafhankelijk is van de grootte van de kamer waarin de pomp zich bevindt; doorgaans wordt het water dat zich tussen een hoog peil en een laag peil in de kamer bevindt verpompt; hoe groter de oppervlakte van de kamer, hoe groter het volume dat verpompt wordt; bij de uitvinding is het echter de grootte van het omhulsel dat bepaalt welk volume er verpompt wordt

Het middel om gas te laten ontsnappen zorgt ervoor dat • na het verpompen van het te verplaatsen volume aan vloeistof, de overdruk in het pompsysteem, die de klep gesloten houdt, verdwijnt; dit heeft als 1 voordeel dat o het pompsysteem zich opnieuw kan vullen met vloeistof en een volgende pompcyclus kan worden opgestart • gas wordt toegevoerd naar de zone van de kamer boven het vloeistofpeil in de kamer, waar het gas zich vermengd met de gassen die voortkomen uit de anaerobe processen die in het afvalwater plaatsvinden en waardoor er een overdruk ontstaat in die zone van de kamer; dit heeft als voordeel dat o de afvoer van gassen uit de kamer efficiënter gebeurt

Het pompsysteem dat bij voorkeur gebruikt wordt is zowel een pompsysteem dat in zijn algemeenheid kan ingezet worden voor het verplaatsen van een vloeistof (al dan niet vermengd met vaste deeltjes), als een pompsysteem dat specifieke voordelen biedt wanneer het wordt ingezet als onderdeel van een systeem of afvalwater te zuiveren.

Het pompsysteem kan niet alleen gebruikt worden om een vloeistof te verplaatsen, maar ook om een mengsel van vloeistoffen en vaste deeltjes (bv. slijk) te verplaatsen.

De uitvinding heeft dus ook betrekking op een pompsysteem zoals hierna beschreven.

Het middel (5) is een pompsysteem (100), waarbij een gas (bv. lucht) wordt gebruikt om een vloeistof (bv. water) te verplaatsen.

Het pompsysteem bezit een omhulsel (101) dat is voorzien van • een (eerste) kamer (102) waarin de te verplaatsen vloeistof wordt verzameld, waar een gas wordt ingébracht en van waaruit de te verplaatsen vloeistof wordt afgevoerd. • een afgedichte bodem (103) • een afgedichte kap (104) • een eerste opening (105) via dewelke een te verplaatsen vloeistof in de kamer (102,110,111) wordt ingebracht • een tweede opening (106) via dewelke een gas in de kamer (102) wordt ingebracht • een derde opening (107) via dewelke de te verplaatsen vloeistof uit de kamer (102) wordt weggevoerd • een leiding (108) via dewelke de te verplaatsen vloeistof vanuit de kamer (102) naar de derde opening (107) wordt gebracht • een middel (109) om een gas uit het omhulsel (101) te laten ontsnappen Het omhulsel (101) • kan worden uitgebreid met een tweede kamer (110), waardoor het te verplaatsen volume aan vloeistof wordt vergroot • kan worden uitgebreid met een derde kamer (111), waardoor het te verplaatsen volume aan vloeistof wordt vergroot

Het omhulsel (101) • bevindt zich in een vrijwel verticaal vlak • heeft de vorm van een omwentelingslichaam (bv. een cilinder) • is opgebouwd uit een of meerdere elementen, al dan niet met verschillende afmetingen; de afmetingen bepalen de grootte van het te verplaatsen volume vloeistof • wordt deels ondergedompeld in de te verplaatsen vloeistof zodat de eerste opening (105) en de afgedichte bodem (106) zich onder het peil PI van de verplaatsen vloeistof bevinden en de afgedichte kap (104) zich boven het peil PI van de verplaatsen vloeistof bevindt

De eerste opening (105) • is voorzien van een klep (112) die toelaat dat een vloeistof, doorheen de eerste opening (105) in het omhulsel (101) of de kamer (102), de kamer (110) of de kamer (111) wordt ingebracht, maar die verhindert dat een vloeistof of een gas, doorheen de eerste opening (105), uit het omhulsel (101) of de kamer (102), de kamer (110) of de kamer (111) wordt weggevoerd • bevindt zich onder het peil PI van de te verplaatsen vloeistof • bevindt zich op het omhulsel (101), bv. op de afgedichte bodem (103) of op de zijwand van het omhulsel (101), bij voorkeur op dat gedeelte van het omhulsel (101) dat de tweede kamer (110) omhult • geeft toegang tot de eerste kamer (102), de tweede kamer (110) of de derde kamer (111) • bevindt zich in een vrijwel horizontaal vlak, een vrijwel verticaal vlak of een schuin vlak

De tweede opening (106) • is voorzien van een middel (113) via hetwelk een gas in het omhulsel wordt ingebracht en waarop een leiding voor het vervoeren van gas kan worden aangesloten • bevindt zich bij voorkeur boven het peil PI van de te verplaatsen vloeistof • bevindt zich op het omhulsel (101), bv. op de zijwand van het omhulsel (101), bij voorkeur op de afgedichte kap (104) • bevindt zich in een vrijwel horizontaal vlak, een vrijwel verticaal vlak of een schuin vlak

De derde opening (107) • is voorzien van een middel (114) via hetwelk een gas, een vloeistof of een gas-vloeistofmengsel uit het omhulsel kan worden afgevoerd • is verbonden met de leiding (108) • bevindt.zich in een uitvoeringsvorm bij voorkeur boven het peil P1 van de > te verplaatsen vloeistof • bevindt zich op het omhulsel (101), bv. op de zijwand van het omhulsel (101), bij voorkeur op de afgedichte kap (104) • bevindt zich in een vrijwel horizontaal vlak, een vrijwel verticaal vlak of een schuin vlak I · bevindt zich bij voorkeur in hetzelfde vlak als de tweede opening (106)

Het middel (109) • bevindt zich boven het peil PI van de te verplaatsen vloeistof; bij voorkeur I op de afgedichte kap (104) • is bv. een ontluchtingsventiel, al dan niet elektrisch aangestuurd • is bij voorkeur een opening met een diameter van bij voorkeur 2 mm; een kleinere opening maakt dat het gas niet voldoende snel uit het omhulsel kan ontsnappen; een grotere opening zorgt voor een te groot verlies aan toegevoerd gas waardoor het pompproces gehinderd wordt

Water stroomt, vanuit het reservoir waar het pompsysteem (100) is geplaatst, via 'de klep (112) en de opening (105), in de tweede kamer (110) van het omhulsel (101) . Van daaruit stroomt het in de eerste kamer (102). Het waterpeil in de eerste kamer (103) stijgt, de derde kamer (111) vult zich, de tweede kamer (110) vult zich en het water blijft verder stijgen tot het waterpeil in de eerste kamer gelijk (102) ongeveer gelijk wordt aan het waterpeil PI in het reservoir waar het ipompsysteem (100) is geplaatst.

Bij het vullen van de eerste, tweede en derde kamer (102,110 en 111) neemt het toestromende water de plaatst in van de lucht die in de kamers aanwezig is. De overtollige lucht kan dan via het middel (109) de kamers (102,110,111) van het pompsysteem (100) verlaten. De eerste kamer (102) bestaat dan uit een zone i(102A) die wordt ingenomen door water en een zone (102B) die wordt ingenomen door lucht. Tegelijkertijd heeft ook de leiding (108) zich, via de opening (115), vanuit de eerste kamer (102), gevuld met water tot het waterpeil in de leiding (108) ongeveer gelijk staat met het waterpeil in de eerste kamer (102). Het volume aan lucht in de leiding (108) dat wordt vervangen door een volume aan water, verdwijnt via de leiding (108), de opening (107) en het middel (104) uit de leiding (108).

Vervolgens wordt er via het middel (113) en de opening (106) lucht in de luchtzone (102B) ingebracht waardoor er een overdruk in de kamers (102,110, 111) wordt gecreëerd. Hierdoor wordt de waterkolom in de eerste kamer (102) naar beneden gedrukt. Dit zorgt ervoor dat de waterkolom in de leiding (108) naar boven wordt geduwd. Dit proces gaat steeds verder en zorgt ervoor dat er water uit de kamers (102,110,111), via de opening (115) en uit de leiding (108), via de leiding (108), de opening (107) en het middel (114) uit het pompsysteem (100) wordt verwijderd.

Tegelijkertijd vindt er een gedeeltelijke vermenging van lucht en water plaatst.

Van zodra dit lucht-watermengsel bij de opening (115) onderaan de leiding (108) komt, wordt door het verschil in dichtheid tussen het in leiding (108) aanwezige water en het lucht-watermengsel een bijkomende stuwkracht gegenereerd die bijdraagt tot de verplaatsing van het water uit de leiding (108).

De overdruk die door het toevoegen van lucht in de kamers (102,110,111) zorgt ervoor dat de klep (112) gesloten blijft, ook al daalt het waterpeil in de eerste kamer (102), waardoor er verhinderd wordt dat water vanuit het reservoir in de kamers (102,110,111) terechtkomt. Eens het water uit de kamers (102,110,111) is verplaatst, wordt het toevoegen van lucht gestopt. Er heerst dan nog steeds een overdruk in de kamers (102, 110, 111). Deze overdruk verdwijnt door ontluchting via het middel (109). Eens de overdruk verdwenen is, worden de kamers (102, 110, 111) opnieuw gevuld met water in het reservoir en kan door het toevoegen van lucht via het middel (113) en de opening (106) in de luchtzone (102B) een nieuwe pompcyclus worden opgestart.

I

Claims

Conclusies

1. Installatie (1) voor het behandelen van afvalwater, waarbij die installatie bevat tenminste een behandelingssysteem (3) voor het behandelen van te zuiveren ï water , een middel (5) om-te zuiveren water naar het behandelingssysteem (3) te voeren, en een afVoermiddel (6) om gezuiverd water van het behandelingssysteem (3) af te voeren, waarbij het behandelingssysteem (3) tenminste een bekken (7) bevat dat tenminste met zand, en/of grind, en/of korrels of korrelachtig materiaal, en/of vezels of vezelachtigmateriaal (8) ingevuld wordt om een bed te vormen )waarin het te zuiveren water gefilterd wordt, waarin waterzüiverende bacteriën huizen en waarin wortels (4A) van planten (4) kunnen groeien, waarbij het bekken (7) van een middel (6) voorzien is om enkel water af te voeren als het waterpeil (PI) tenminste in een deel van het bekken (7) boven een bepaald waterpeil (PI) gelegen is, en waarbij langs de bodem (B) van het bekken (7) een beluchting »systeem (9) zich bevindt om water dat zich bevindt in het bekken (7) te laten beluchten ten minste met een zuurstofhoudend gas, met het kenmerk dat het beluchtingssysteem (9) een beluchtingseenheid (10) bevat, waarbij die beluchtingseenheid (10) een invoerkoppeling (11) en een uitvoerkoppeling (12) bevat, waarbij die koppelingen (11,12) op een afstand uit elkaar gelegen zijn, en Iwaartussen tenminste twee, liever tenminste drie flexibele geperforeerde leidingen (13,14,15) zich uitstrekken, waarbij tenminste twee flexibele geperforeerde leidingen (14,15) een lengte bezitten die groter is dan de afstand tussen de koppelingen (11,12), waarbij die tenminste twee geperforeerde leidingen (14,15) liever een kromme of gebogen weg volgen, en waarbij liever tenminste drie »geperforeerde leidingen (13,14,15) zich tussen de koppelingen (11,12) uitstrekken, waarbij in die voorkeurige uitvoeringsvorm een eerste geperforeerde leiding (13) een lengte bezit die korter is dan de lengte van een tweede en een derde geperforeerde leidingen (14,15), waarbij de eerste leiding (13) zich bevindt tussen de tweede en derde leidingen (14,15). )
2. Installatie volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat het beluchtingssysteem (9) een reeks van beluchtingseenheden (10) bevat, waarbij elke beluchtingseenheid (10) een invoerkoppeling (11) en een uitvoerkoppeling (12) bevat, waartussen tenminste drie flexibele geperforeerde leidingen (13,14,15) zich uitstrekken, waarbij een eerste geperforeerde leiding (13) een lengte bezit die korter is dan de lengte van een tweede en een derde geperforeerde leidingen (14.15) , waarbij de eerste leiding (13) zich bevindt tussen de tweede en derde leidingen (14,15).
3. Installatie volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat de invoerkoppeling (11) van een tweede beluchtingseenheid (10) dienst doet als uitvoerkoppeling (12) van een eerste beluchtingseenheid (10).
4. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, waarbij die installatie tenminste één bezinkingstank of kamer (2) bevat van waaruit het water met het middel (5) naar het behandelingssysteem (3) gevoerd wordt.
5. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de leidingen (13,14,15) van een eenheid (10) vrijwel een zelfde binnendiameter. bezitten, waarbij het aantal perforaties per meter van de tweede en derde leidingen (14.15) varieert tussen 0,5 tot 2 keer, liever tussen 0,9 tot 1,5 keer, het aantal perforaties per meter van de eerste leiding (13).
6. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de eerste leiding (13) een vrijwel rechte weg volgt tussen de invoerkoppeling (11) en de afvoerkoppeling (12), terwijl de tweede en derde leidingen (14,15) een gebogen weg volgen tussen de invoerkoppeling (11) en de afvoerkoppeling (12).
7. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dät de 'tweede en derde leidingen (14,15) een lengte hebben die vrijwel gelijk is aan 1,05 tot 1,30 keer de lengte van de eerste leiding (12).
8. Installatie volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat de lengte van de eerste leiding (12) tussen 0,50 m en 4,00 m, liever tussen 1,00 m en 2,00 m is.
9. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de tweede en derde flexibele geperforeerde leidingen (14,15) een kromme of gebogen weg volgen met een krommingstraal of radius die tussen 0,7 en 5 keer, liever tussen 1,0 en 3,5 keer, de afstand tussen de koppelingen (11,12),
10. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de perforaties in de leidingen (13,14,15) een equivalente diameter bevatten die tussen 0,8 en 1,3 keer de gemiddelde equivalente diameter van de perforaties in de leidingen (13,14,15) gelegen is.
11. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het bekken (7) vrijwel een vorm heeft van een regelmatige veelhoek.
12. Installatie volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat het bekken (7) een vrijwel vierhoekige of vierkante vorm heeft.
13. Installatie volgens één van de conclusies 11 en 12 met het kenmerk dat de installatie (1) een reeks bekkens (7) bevat die naast elkaar gelegen zijn.
14. Installatie volgens één der voorgaande conclusies 11,12 of 13 , met het kenmerk dat de installatie (1) een reeks bekkens (7) bevat die onafhankelijk van elk ander werken.
15. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het middel (5) om water van de bezinkingstank of tank (2) naar het behandelingssysteem (3) te voeren een distributie eenheid (16) bevat om water in en/of boven het bed (8) aan te voeren, waarbij water aangevoerd wordt op een peil dat tenminste van 50cm verwijderd wordt van het peil van de bodem (B) van het bekken (7).
16. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het afvoermiddel (6) om gezuiverd water van het behandelingssysteem (3) af te voeren bevat een pijp (60) met een onder opening die in de nabijheid van de bodem (B) van het bekken (7) gelegen is, en een boven opening (61) die vrijwel langs het boven peil van het bekken (7) gelegen is.
17. Installatie volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat de pijp (60) een binnen diameter van 6 tot 20cm bezit.
18. Installatie volgens de conclusie 16 of 17, met het kenmerk dat de pijp (60) vrijwel verticaal is en van een T verbinding (62) voorzien is langs zijn boven uiteinde, waarbij de zij opening (63) bestemd is om water af te voeren, terwijl de boven opening (61) bestemd is om waterstalen te nemen.
19. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de installatie tenminste een bezinkingstank of kamer (2) bezit, waarin het afvalwater behandeld wordt alvorens naar het behandelingsysteem (3) gevoerd te worden door middel van een lucht - water pomp,
20. Installatie volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het bekken (7) turf, perliet, xyliet en/of kokosvezels bevat
21. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de planten (4) behoren tot de Poaceae familie.
22. Installatie volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat de planten i(4) rieten zijn.
23. Installatie volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat tenminste een beluchtingseenheid (10) niet de eerste leiding (13) bevat.
24. Installatie volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de beluchting via het beluchtingssysteem (9) op een natuurlijke manier gebeurt.
25. Installatie volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de beluchting via het beluchtingssysteem (9) op een kunstmatige manier gebeurt.
26. Methode om water te behandelen in een installatie volgens één der voorgaande conclusies.
27. Methode volgens de voorgaande conclusie, met.het kenmerk dat het water alvorens in een installatie volgens één der voorgaande conclusies 1 t/m 14 254 behandeld te worden, voorafgaand behandeld wordt.
28. Methode volgens conclusie 27, waarin een pompsysteem (5) gebruikt wordt om voorafgaand behandeld water te verpompen naar het behandelingssysteem (3), met het kenmerk dat het pompsysteem een pompsysteem (100) is, waarbij een gas (bv. lucht) wordt gebruikt om voorafgaand behandeld water te verplaatsen, waarbij het pompsysteem bezit een omhulsel (101) dat is voorzien van • een (eerste) kamer (102) waarin de te verplaatsen vloeistof wordt verzameld, waar een gas wordt ingebracht en van waaruit de te verplaatsen vloeistof wordt afgevoerd. • een afgedichte bodem (103) • een afgedichte kap (104) • een eerste opening (105) via dewelke een te verplaatsen vloeistof in de kamer (102,110,111) wordt ingebracht • een tweede opening (106) via dewelke een gas in de kamer (102) wordt 1 ingebracht • een derde opening (107) via dewelke de te verplaatsen vloeistof uit de kamer (102) wordt weggevoerd • een leiding (108) via dewelke de te verplaatsen vloeistof vanuit de kamer (102) naar de derde opening (107) wordt gebracht i · een middel (109), bij voorkeur een ventiel, om een gas uit het omhulsel (101) te laten ontsnappen.
29. Methode volgens één van de voorgaande conclusies 26 t/m 28, met het »kenmerk dat het water eens het in een installatie volgens één der voorgaande conclusies 1 t/m 24 behandeld is, een nabehandeling ondergaat.