DK166093B - Terraenbassin - Google Patents

Description

DK 166093 B

Opfindelsen vedrører et terrænbassin, hvis bund er beliggende under terræn og er tætnet med en fleksibel folie, hvilket bassin er omkranset af en vold, således at væske-5 niveauet kan hæves et stykke over terrænniveau for at modvirke opadvirkende kræfter på folien fra underlaget.

En sådan bassinkonstruktion er væsentlig billigere end tilsvarende betonkonstruktioner, men til gengæld er den 10 fleksible folie mere sårbar navnlig, hvis der skulle forekomme resulterende opadrettede kræfter på folien.

Dette kan ske som følge af høj grundvandsstand, hvilken modvirkes ved at hæve væskeniveauet i bassinet.

15 Hidtil har de billige bassiner kun været brugt når væsken i det væsentlige er i hvile, idet kraftige tubulenser fremkalder lokale, dynamiske undertryk, som kan løfte membranen fri af underlaget, således at den med tiden bliver ødelagt og bassinet bliver utæt.

20

Ved rensningsanlæg frembringes der lokalt kraftige turbulenser i rensebassinerne som følge af propeller, som sætter vandet i bevægelse og krumme skillevægge som af-bøjer vandstrømmene. De hydrodynamiske kræfter kan lokalt 25 blive store og give anledning til bevægelser af den fleksible folie, således at den med tiden bliver utæt. Et utæt bassin i et rensningsanlæg kan medføre alvorlig forurening af grundvandet.

30 I forbindelse med den voksende miljøbevidsthed kræver lovgivningen, at flere og flere industrivirksomheder opretter egne rensningsanlæg, hvilket forstærker behovet for billige og fleksible rensningsanlæg, hvor anlægsudgiften er begrænset og kan afskrives over få år.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et prisbilligt terrænbassin, som er velegnet i forbindelse med an- 35

DK 166093 B

2 vendelsesområder, hvor der kan forekomme kraftige turbulenser, f.eks. ved rensningsanlæg. Dette formål opnås ved den i krav l’s kendetegnende del angivne konstruktion. Opfindelsen kan således siges at bestå i den erkendelse, 5 at man 'blot ved en ekstraordinær hævning af vandstanden kan imødegå de ulemper som er årsagen til, at man hidtil ikke har anvendt de prisbillige terrænbassiner med en fleksibel folie i forbindelse med f.eks. rensningsanlæg, hvor den anvender propeller som omrørere.

10 Væsketransportorganerne kan som anført i krav 2 omfatte propeller, hvor det er velkendt, at der lokalt kan opstå en meget kraftig sugevirkning.

15 Væsketransportorganerne kan også omfatte en sugeledning som anført i krav 3. I klaringstanke afsættes der en del slam på bassinbunden, hvilket typisk kunne fjernes med et mundstykke på en sugeledning efter støvsuger-princippet.

Det derved etablerede undertryk kunne under normale om-20 stændigheder løfte den fleksible folie, som imidlertid holdes på plads ved bassinet ifølge opfindelsen.

Endelig kan de væsketransporterende organer også omfatte strømningsstyrende vægge som anført i krav 4, hvor det er 25 velkendt, at der opstår et hydrodynamisk undertryk på den side af en krum skillevæg, hvor vandet skal tilbagelægge den største vejlængde.

Som nævnt er det et iboende træk for opfindelsen, at ter-30 rænbassinet er billigt. Krav 5 angiver en speciel billig udførelsesform, hvor væsketransportorganerne, f.eks. af den ovennævnte art er båret af tværgående dragere. I tilfælde af meget store bassiner kan dragerne være mellemunderstøttet .

Krav 6 angiver en foretrukken udførelsesform for terrænbassinet ifølge opfindelsen, hvor bassinet er indrettet 35

DK 166093 B

3 strømningsstyrende vægge er medvirkende til at frembringe hydrodynamiske undertryk, som imidlertid modvirkes af det hævede væskeniveau.

5 Opfindelsen vil blive nærmere forklaret i den følgende beskrivelse, idet der henvises til tegningen, hvor fig. 1 viser et snit (A-A fra fig. 2) gennem en udførelsesform for et terrænbassin ifølge opfindelsen, hvor 10 bassinet tjener som procestank til denitrifikation på et rensningsanlæg, fig. 2 viser den på fig. 1 viste procestank set fra oven, medens 15 fig. 3 viser et snit gennem en anden udførelsesform for terrænbassinet ifølge opfindelsen, hvor bassinet er anvendt som efterklaringstank.

20 Fig. 1 viser et terrænbassin, hvor der i en fortrinsvis plan jordoverflade 2 er gravet et hul, som omkranses af f.eks. jord- eller grusvolde 4. Bassinets bund er dækket med et drænbart kapillarbrydende lag 6 på hvilket der er anbragt et lag af foliemateriale 8, der fortrinsvis er en 25 plastmembran. Når bassinet er fyldt op med vand 10, vil foliematerialet 8 blive trykket ned mod drænlaget 6, på grund af det hydrostatiske tryk fra vandet 10. I forbindelse med driftsforstyrrelser eller oprensning af bassinet kan det være ønskeligt at tømme dette for vand.

30 Hvis der i omgivelserne er et højt grundvandsniveau vil det indre hydrostatiske tryk på bunden af bassinet være utilstrækkeligt under tømningen af dette, hvorfor man i forbindelse med terrænbassinet skal kunne dræne grundvandet væk fra drænlaget 6 gennem drænrør 12 til en 35 pumpebrønd 14.

4

DK 166093 B

Bassinet på fig. 1 er indrettet til rensning af spildevand og svarer til et snit langs linien A-A fra fig. 2. Processen i et rensningsanlæg vil kort blive blive beskrevet nedenfor, således at behovet for de i patentkra-5 vene nævnte væsketransportorganer bedre kan forstås.

Ved den på fig. 2 viste udførelsesform er procestanken udformet som en oval, i hvilken der løber to vandstrømme, jvf. pilene. Spildevandet ledes til den ydre vand-10 strøm (se indløb på fig. 2), medens udløbet findes i den indre vandstrøm (se fig. 2). Vandet sættes i cirkulation i tanken, idet den ydre vandstrøm drives ved hjælp af propeller 23, medens den indre vandstrøm drives ved hjælp af propeller 24. Den ydre vandstrøm er ikke beluftet, så-15 ledes at der hersker iltfattige (anoxiske) forhold. I den ydre vandstrøm omdannes nitrat til atmosfærisk kvælstof som bobler op i atmosfæren, medens der i den indre vandstrøm foregår en iltning af ammoniak til nitrat, NOg, hvilket kræver et overskud af ilt. De iltrige (oxiske) 20 forhold skabes ved at vandet tilføres luft via diffusorer 26. Slammet holdes opslemmet i spildevandet ved omrøringen og de deraf følgende vandbevægelser. Den dannede nitrat ledes til den ydre vandstrøm, hvor nitraten omdannes til atmosfærisk kvælstof, ved at nitratens ilt går i for-25 bindelse med det organiske stof til nedbrydelse af dette.

For at den ovennævnte proces kan foregå tilfredsstillende, er det nødvendigt, at recirkulationsforholdet mellem den ydre og indre vandstrøm er stort, og det vil kunne 30 forstås, at der lokalt i bassinet kan forekomme store dynamiske trykforskelle for at holde de to vandstrømninger i indbyrdes bevægelse.

På fig. 1 kan det ses, at motorer for propellerne 23 og 35 24 er monteret under en stålbro 22, som strækker sig hen over bassinet, og ligger af på voldene 4. Ved den viste udførelsesform er stålbroen 22 mellemunderstøttet af et 5

DK 166093 B

fundament 21, hvilket kun er nødvendigt ved store bassiner. Når propellerne roterer vil der lokalt blive frembragt et lavt hydrostatisk tryk, der kan blive så lavt, at plastmembranen lokalt påvirkes af en indadrettet re-5 suiterende kraft. Ifølge opfindelsen afpasses det fra propellerne hidrørende sug i forhold til en ekstraordinær stor vandhøjde i bassinet, således at plastmembranen 8 ikke påvirkes af en indadrettet kraft.

10 På fig. 2 kan det ses at der findes tre stålbroer 22, hvor de to udvendige broer bærer både propelmotorer og diffusorer, medens den midterste kun bærer et par diffu-sorer. Under henvisning til fig. 2 vil det kunne forstås, at den ydre vandstrøm gennemløber en større vejlængde end 15 det er tilfældet for den indre vandstrøm, således at der hersker et lavere hydrostatisk tryk i den ydre vandstrøms rundinger, og der vil derfor lokalt kunne frembringes så lave hydrostatiske tryk, at membranen kan løfte sig fra underlaget. Det har imidlertid vist sig, at en ekstra-20 ordinær stor vandstand ifølge opfindelsen kan hindre denne uheldige påvirkning af membranen.

Ved den viste udførelsesform er væggene 20 anbragt på respektive fundamenter 19, da kraftpåvirkningerne er meget 25 store ved store vandmængder. En fordel ved opfindelsen er imidlertid, at der kan opnås mindre og meget prisbillige bassiner til lokale rensningsanlæg, og i tilfælde af mindre bassiner kan væggene 20 være ophængt på stålbroerne 22. Dette medfører yderligere den fordel, at væggene 30 20 kan være anbragt bevægelige på den respektive bro, så ledes at væggene kan sideforskydes indbyrdes (fig. 2), hvorved recirkulationsforholdet i bassinet kan reguleres.

På fig. 3 er der vist en udførelsesform for opfindelsen, 35 hvor bassinet er anvendt som klaringstank. Der er vist to rektangulære, indbyrdes parallelle bassiner 30 og 31, hvor der på tværs af bassinerne findes en bro hhv. 32 og

DK 166093 B

6 33, som er bevægelig i bassinets længderetning ved at broernes ender er understøttet af køreskinner 34, 35, 36, 37. På hver bro findes der en pumpe 38, 39 hvis sugeside er forbundet med et antal slamsugere via sugeledninger.

5 Slamsugerne er i bassinet 30 angivet ved 40-43. I klaringsbassinerne afsættes slammet på bunden og for at fjerne slammet suges en blanding af vand og slam op ved hjælp af pumperne, hvorved der lokalt tilvejebringes relativt lavt tryk omkring slamsugernes munding. Ved ifølge 10 opfindelsen at etablere en tilstrækkelig høj væskestand i bassinet, kan der tolereres et tilstrækkeligt sug i forbindelse med slamsugningen uden at folien 8 påvirkes i retning bort fra det understøttende jordlag.

15 Sammenfattende er det ovenfor beskrevet, hvorledes en ekstraordinær forøgelse af vandstanden i bassinet tillader, at der anvendes plastfolie som bassinvæg på trods af, at der etableres kraftige vandstrømninger i bassinet.

20 25 30 35

Claims (6)

7 DK 166093 B Patentkrav :

1. Terrænbassin, hvis bund er beliggende under terræn og 5 er tætnet med en fleksibel folie, hvilket bassin er omkranset af en vold, således at væskeniveauet kan hæves et stykke over terrænniveau for at modvirke opadvirkende kræfter på folien fra underlaget, kendetegnet ved, at der neddykket i bassinet findes væsketransport- 10 organer, som lokalt frembringer et dynamisk undertryk, og at væskeniveauet er hævet yderligere til modvirkning af nævnte undertryk.

2. Bassin ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 15 væsketransportorganerne omfatter propeller til frembringelse af væskecirkulation i bassinet.

3. Bassin ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at væsketransportorganerne omfatter en sugeledning 20 som udmunder i nærheden af bassinbunden.

4. Bassin ifølge krav 1-3, og hvor væsken er i bevægelse i bassinet, kendetegnet ved, at væsketransportorganerne omfatter strømningsstyrende vægge. 25

5. Bassin ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at der over bassinet findes tværgående dragere, som hviler på voldene, og at væsketransportorganerne er monteret på og hænger ned fra dragerne. 30

6. Bassin ifølge krav 1-5, kendetegnet ved, at der findes propeller (24) til at recirkulere vandet, og at der findes strømningsstyrende vægge, som er indrettet til at opdele vandet i to delvist adskilte vandstrømme, 35 og at der findes diffusorer til beluftning af i det mindste den ene vandstrøm.