FI123937B - Laitteisto fosforin poistamiseksi luonnossa virtaavista vesistä - Google Patents

Description

Laitteisto fosforin poistamiseksi luonnossa virtaavista vesistä - Ap-paratur för separering av fosfor frän i naturen strömmande vatten

Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa 5 kuvattu laitteisto.

Ennestään tunnetaan patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen virtaavista vesistä fosforin poistamiseen tarkoitettu laitteisto, jossa ferrisulfaattisäi-liö on järjestetty virtaavan veden yli rakennetulle sillalle siten, että säiliö on 10 virtaavan veden päällä (yläpuolella). Säiliön pohjaan tai sen alapuolelle on järjestetty annostelija, joka on varustettu vettä läpäisevällä annostelusiivilällä tai vastaavalla. Tämän asema korkeussuunnassa puolestaan on mitoitettu mahdollisimman tarkasti siten, että annostelusiivilä sekä siihen säiliöstä annosteltu ferrisulfaatti on virtaavan veden pinnan alapuolella.

15

Ongelmana tällaisessa fosforinpoistamiseen tarkoitetussa laitteistossa on ensinnäkin sillan tai vastaavan rakentaminen virtaavan veden yläpuolelle säiliön sijottamiseksi paikalleen. Silta sinänsä muodostaa verrattain hankalan ja kalliin laiteosan. Edelleen nykyisin säiliö täytetään ferrosulfaatilla kantamalla en-20 sin painavat ferrisulfaattisäkit siltaa pitkin säiliölle käsin ja sen jälkeen kaatamalla säkkien sisältö säiliön yläosan täyttöaukosta säiliöön. Ongelmana on täyttöaukolle pääsyn hankaluus. Toisin sanoen veden yläpuolella olevalle säiliölle pääsee tunnetussa laitteistossa ainoastaan säkkejä kantamalla käsitteen levä henkilö eikä painavien säkkien siirtelyä voida suorittaa esimerkiksi työ- ° 25 koneiden tai muiden apuvälineiden avulla.

cv Tällaisen tunnetun laitteiston vielä eräs ongelma liittyy annostelusiivilän irrot- | tamiseen vaihtoa tai puhdistusta varten, joka tunnetussa tekniikassa on ver- £2 rattain vaikeaa siivilän sijaintinsa takia (säiliön ja vedenpinnan välissä). Siivi- δ £3 30 Iän luo on vaikea päästä. Lisäksi ferrisulfaatin syöttöä ei voi estää muuta kuin ^ tukkimalla käsin säiliön ja siivilän välinen aukko jollain soveltuvalla varusteel la.

2

Luonnossa virtaavien vesien pinnankorkeudet muuttuvat esimerkiksi sadekausien tai sateettomien kausien mukana. Tähän liittyvä annostelusiivilän ongelma on se, että kuivina kausina, jolloin vedenpinta laskee, jää siivilä veden pinnan yläpuolelle osittain tai kokonaan, jolloin ferrisulfaatin syöttökin 5 veteen loppuu tai on riittämätön. Vastaavasti veden pinnan noustessa jää siivilä ja koko annostelija vedenpinnan alapuolelle, jolloin vesi saattaa päästä säiliöön.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tai olennaisesti vähentää 10 edellä mainittuja haittakohtia.

Edellä mainitun keksinnön tarkoitus saavutetaan esillä olevan keksinnön mukaisella laitteistolla, jossa ferrisulfaattisäiliö on tuettu maalle veden virtaus-kohdan viereen, että annostelusiivilä on sovitettu annostelijan yhteyteen, 15 johon annostelijaan kuuluu sulkuelimet, jotka ensimmäisessä toiminnallisessa asennossa sallii ferrisulfaatin syötön a n nostelu putkesta annostelusiivilään ja toisessa toiminnallisessa asennossa sulkevat annosteluputken, ja että sukuelimien yhteyteen on järjestetty annostelusiivilän kannatinelementti, joka on siirrettävissä sulkuelimien toisessa toiminnallisessa asennossa asemaan, 20 joka mahdollistaa annostelusiivilän irrottamisen kannatinelementistä vaihtoa tai puhdistusta varten.

Esillä olevalla keksinnöllä saavutetaan se etu, että ferrisulfaattisäiliö on sellai-co sessa paikassa maalla, josta se voidaan täyttää apuvälineillä tai työkoneilla.

° 25 Lisäksi annostelija on yläpuoliselta alueelta vapaa, jolloin se on voitu varus- v taa yksinkertaisilla annosteluputken sukuelimillä sekä elimillä annostelusiivi- cv Iän irrottamiseksi vaihtoa tai puhdistusta varten. Ylimääräisen ferrisulfaatin | valumisen estävät sulkuelimet helpottavat huomattavasti annostelusiivilän £2 irrottamista eikä annostelijan syöttöaukkoa tarvitse mennä käsin tukkimaan δ £3 30 annostelusiivilän irrotuksen ajaksi. Lisäksi annostelusiivilän irrottamista var- ten järjestetyt elimet helpottavat edelleen siivilän vaihto- tai puhdistustoimenpidettä.

3

Esillä olevan keksinnön edullisia suoritusmuotoja on esitetty oheisissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Seuraavaksi esillä olevaa keksintöä esitetään tarkemmin viittaamalla oheisiin 5 piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaista laitteistoa ja sen sijoittumista vesistöön nähden ylhäältä nähtynä, 10 Kuvio 2A esittää aksonometristä kuvantoa keksinnön mukaisesta ferrisul-faatti säiliöstä,

Kuvio 2B esittää sivukuvantoa keksinnön mukaisesta ferrisulfaattisäiliöstä, 15 Kuvio 3 esittää aksonometrisä kuvantoa ferrisulfaattisäiIiön ja annosteli jan välisen annosteluputken sulkulaitteesta,

Kuvio 4A esittää sivulta otettua poikkileikkausta esillä olevan keksinnön mukaisesta annostelijasta, 20

Kuvio 4B esittää kuviossa 4A esitettyjen nuolien IVB - IVB suunnasta otettua kuvantoa keksinnön mukaisesta annostelijasta, ja co Kuvio 5 esittää aksonometristä kuvantoa esillä olevan keksinnön mukai- ° 25 sesta patarummusta tai vastaavasta virtaavaa vettä patoavasta ^ putkesta.

1^

C\J

g Kuviossa 1 on siis esitetty kaaviollisesti keksinnön mukaista laitteistoa ja sen c2 sijoittumista vesistöön nähden ylhäältä nähtynä. Virtaavaa vesistöä on mer-

O

30 kitty viitenumerolla 1 ja virtaussuunta on kuviossa 1 alaspäin. Virtaava vesis-tö voi olla käytännössä mikä vain luonnossa virtaava vesi, kuten pieni tai iso joki, puro, oja tai vastaava. Tällainen voi muodostua luonnossa itsestään tai 4 se voi olla muodostettu. Muodostetuista viilaavista vesistä (joissa keksinnön mukainen laitteisto on erityisesti käyttökelpoinen) voidaan esimerkkinä mainita maatalousalueilla virtaavat purovedet (esimerkiksi ojitetut pellot) tai turvesuot, joihin on muodostettu (tai joissa luonnostaan on) reitit veden virtaus-5 ta varten.

Kuviossa 1 virtaavan veden 1 oikealle puolelle on järjestetty keksinnön mukaiseen laitteistoon kuuluva ferrisulfaattisäiliö, jota on merkitty viitenumerolla 2 ja jota nimitetään tästä eteenpäin sanalla säiliö. Säiliön 2 tarkempi rakenne 10 on esitetty kuvioissa 2A ja 2B. Säiliön 2 ulkovaippa 2a on edullisesti lieriön muotoinen, jossa on kansi 2b, 2c ja ensimmäinen pohjaosa 2e, joiden kautta kulkevat tasot ovat samansuuntaiset. Kansi 2b, 2c on varustettu edullisesti saranoilla 2c', joiden avulla kannen 2b, 2c osa 2b voidaan avata täyttöä varten. Vaihtoehtoisesti kansi voi olla yhtenäinen levy, joka kiinnitetään esim.

15 reunalukoilla vaipan yläreunaan.

Ensimmäisen pohjaosan 2e yhteyteen on muodostettu ensimmäisen pohjaosan 2e kautta kulkevan tason suhteen kulmaan a (katso kuvio 2B) järjestetty toinen pohjaosa 2d. Edellä mainittu kulma a on edullisesti 30 - 45 asteen 20 välillä, edullisemmin noin 35 astetta. Toinen pohjaosa 2d muodostaa näin ollen kaltevan pinnan, joka ohjaa säiliössä 2 olevan ferrisulfaatin ensimmäisen pohjaosan 2e yhteyteen järjestettyyn a n nostelu putkeen 2g, jonka sisäänotto aukko 2f on järjestetty siis ensimmäisen pohjaosan 2e yhteyteen, co An nostelu putki 2g on annosteluputken 2g pituussuunnassa järjestetty myös ° 25 ensimmäisen pohjaosan 2e kautta kulkevan tason suhteen kulmaan β. Toisin v sanoen annosteluputken 2g ja ensimmäisen pohjaosan 2e kautta kulkeva ci taso ovat toistensa suhteen kulmassa β, joka on edullisesti 25 - 40 astetta, | edullisemmin noin 30 astetta. Edelleen edullista on, että kulma β on pienempi pi kuin kulma a, edullisimmin 3 -10 astetta pienempi. Näin ollen annostelu- o £3 30 putken 2g toinen pää (alempana oleva pää) ulottuu virtaavan veden 1 ylä- ^ puolelle, sen välittömään läheisyyteen. Annosteluputken 2g toinen pää on 5 varustettu keksinnön mukaisella annostelijalla 40, jonka tarkempi rakenne selitetään jäljempänä.

An nostelu putken 2g yhteyteen on järjestetty sulkuventtiili 3. Sulkuventtiili 3 5 on edullisesti a n nostelu putkeen 2g, mieluiten lähelle sisäänottoaukkoa 2f, sijoitettu kehys 3a, joka on varustettu vastaanottoaukolla 3c, hahlolla tai vastaavalla. Vastaanottoukon 3c kautta on vietävissä sulkulevy 3d kahdessa eri asennossa. Kuviossa 3 esitetyssä asennossa sulkulevy 3 sulkee annosteluput-ken 2f toisin sanoen estää ferrisulfaatin kulun a n nostelu putkessa 2g. Sulkule-10 vyn alapää on muotoiltu putken poikkileikkausta vastaavaksi, jolloin sulku-toiminto on mahdollisimman täydellinen. Sulkulevy 3 voidaan viedä kehyksen 3a vastaanottoaukkoon 3c myös kuviossa 3 esitetyn sulkulevyn 3 yläpää edellä. Tätä varten sulkulevyn 3d yläpää on varustettu aukolla 3h. Lisäksi yläpää on muotoilu siten, että sulkulevy 3d ei painu niin syvälle kuin sulku-15 asennossa, jättäen annosteluputken 2g vapaaksi ferrisulfaatin annostelua varten annosteluputken 2g alaosan (poikkileikkaussuunnassa) ja aukon 3h kohdalta.

Kuviossa 4A on esitetty sivulta ja kuviossa 4B on esitetty alhaalta keksinnön 20 mukaisen annostelijan 40 eräs edullinen suoritusmuoto. Annostelijaan 40 kuuluu levymäinen runko-osa 4a. Runko-osan 4a keskelle on muodostettu liitosholkki 4b tai vastaava annosteluputken 2g alapään liittämiseksi annostelijaan 40. Liitosholkin 4 sisäpinta 4c (aukko) on poikkileikkaukseltaan pyöreä.

CO

° 25 Runko-osan 4a reunat (kuviossa 4A runko-osan 4a vasen ja oikea reuna) on v muodostettu kiskomaisiksi kannakkeiksi 4d tai kulmareunoiksi, joiden varaan cv runko-osan 4a alapuolelle voidaan tukea edullisesti liukulevy 5, joka toimii | sukuelimenä 5. Sukuelimen 5 pinnalle on muodostettu aukko 5c, joka on £2 poikkileikkaukseltaan pyöreä ja on edullisesti samankokoinen kuin liitosholkin δ £3 30 4 aukko. Sukuelin 5 on järjestetty kannakkeiden 4d varassa liukumaan run- ko-osan 4a suhteen yhteen liukuasentoon (ensimmäiseen toiminnalliseen asentoon), jossa aukot 4c ja 5c ovat kohdakkain, jolloin sukuelin 5 sallii fer- 6 risulfaatin annostelun aukkojen kautta niiden alapuolelle sijoitettuun annoste-lusiivilään 7 tai vastaavaan. Levymäisen sulkuelimen 5 toinen liukuasento (toinen toiminnallinen asento), johon se voidaan ensimmäisestä asennosta liu'uttaa kuviossa 4b esitetyn nuolen Ml suunnassa, on asento, jossa sul-5 kuelimen 5 umpinainen osa 5a on siirretty runko-osan 4a aukon 4c eteen.

Edellä mainittu annostelusiivilä 7 on järjestetty annostelijaan 40 järjestettyihin elimiin 6 (irrotuselimet), joilla annostelusiivilä 7 voidaan irrottaa annostelijasta 40. Irrottaminen on tarpeen annostelusiivilän 7 puhdistusta tai vaihtoa 10 varten.

Irrotuselimiin 6 kuuluu edullisesti annostelusiivilän kannatinelementti 6, joka on pitkänomainen levymäinen elementti. Kannatinelementin 6 ensimmäisen pään 6a alueelle, elementin pinnalle on muodostettu aukko 6c, jonka hal-15 kaisija vastaa olennaisesti sulkuelimen 5 pinnalle muodostettua aukkoa 5c tai on sitä edullisesti hiukan suurempi. Aukon 5c läpi on vietävissä annostelusiivilä 7. Annostelusiivilän 7 suuaukko, jonka kautta ferrisulfaatti syötetään annostelu putkesta 2g annostelusiivilään 7, on pyöreä ja se on varustettu edullisesti laipalla 7a. Annostelusiivilä 7 tukeutuu puolestaan laipan 7a välityksellä 20 kannatinelementin 6 pinnalle.

Annostelijaan 40 kuuluu toiset kannatinvälineet 5b, joilla kannatinelin 6 on siirrettävissä asemaan, jossa kannatinelementin 6 aukko 6c (annostelusiivilän co 7 suuaukko), sulkuelimen 5 aukko 5c sekä runko-osan 4 aukko 4c ovat sijoi- ° 25 tetut toisiinsa nähden samankeskisesti. Toiset kannatinvälineet 5b ovat tässä v sulkuelimen 5 alapinnalle sijoitetut kiskomaiset kannakkeet 5b, jotka kannat- tavat toisia kannatinelimiä 6 vastaavalla tavalla kuin sulkuelin 5 kannakkeiden | 4d varassa. Toisin sanoen kannatinelin 6 on järjestetty kannakkeiden 5b va- £2 rassa liukumaan siten, että kannatinelin 6 voidaan viedä siihen tuetun annos- δ £3 30 telusiivilän 7 kanssa edellä esitetylle paikalleen ja liu'uttaa se pois toisin sa- ^ noen irrottaa kannakkeilta 5b annostelusiivilän 7 vaihtamista tai puhdistamis- 7 ta varten. Tämä on erityisen edullista silloin, kun sulkuelin 5 on edellä esitetyssä toisessa toiminnallisessa asennossa.

Kannatinelimen 6 toinen pää 6b on muodostettu pitkänomaiseksi varreksi, 5 joka ulottuu helposti saavutettavaan paikkaan (esimerkiksi virtaavan veden reunalle), jossa kannatinelimen 6 (samalla annostelusiivilän 7) irrotus ja paikalleen laitto on mahdollisimman helppoa. Tätä varten myös kannatinelin 6 on pituussuunnassaan edullisesti kohtisuoraan tai olennaisesti kohtisuoraan poikittainen veden virtaussuuntaan nähden (kuviossa 4A veden virtaussuunta 10 on kohtisuora tai olennaisesti kohtisuora paperin tasoon nähden).

Kuviosta 1 nähdään, että virtaava vesi 1 päättyy ferrisulfaatin syöttökohdan jälkeen kokoojaputkeen, joka on muodostettu tässä patorummun 8 tai muun vastaavanlaisen patoavan putken muotoon. Patorummun 8 tarkempi rakenne 15 on esitetty kuviossa 5. Patorumpu 8 on pitkänomainen putki, jonka kautta virtaavan vesi 1 siirretään edullisesti patorummun 8 jälkeiseen saostusaltaaseen 9, jonka tarkempaa rakennetta ei ole tässä tarpeellista esittää. Virtaava vesi 1 virtaa patorumpuun 8 sen ensimmäisen pään kautta. Tämä ensimmäinen pää on varustettu patolevyllä 8b. Patolevy 8b on patorummun 8 ensim-20 mäisen pään osittain peittävä levy. Patolevyn 8b yläreunan 8c muoto on valittu tässä V-kirjaimen muotoiseksi ja sen korkeus on valittu siten, että se jättää patorummun 8 ensimmäisen pään yläosan avonaiseksi. Tällä patolevyn 8 V-kirjaimen muotoisella yläreunalla 8c saavutetaan se, että virtaavan veden co 1 pinnan taso pysyy paremmin hallinnassa, koska patolevyn ohi pääsee vir- ° 25 taamaan enemmän vettä veden 1 pinnan noustessa, jolloin veden pinta ei v pääse nousemaan. Vastaavasti patolevyn 8b alaosa estää veden 1 pääsyn cv patorumpuun 8 kunnes veden 1 pinta on noussut riittävästi. Tämä puoles- | taan vähentää tai poistaa edellä esitetyn veden 1 pinnan korkeuden muuttu- £2 miseen liittyvän ongelman ja mahdollistaa annosteluputken 2g kallistuskul- δ £3 30 man asemoimisen paikalleen siten, että kallistuskulmaa ei tarvitse säätää.

^ An nostelu putki voidaan myös varustaa esimerkiksi nivelillä tai vastaavilla (ei esitetty), jotka sallivat annosteluputken 2g kallistuskulman muuttumisen toi- 8 sin sanoen annostelijan 40 korkeusaseman muuttamisen manuaalisesti tai automaattisesti veden 1 pinnankorkeuden mukaan.

Esillä oleva keksintö ei rajoitu piirustuksissa ja tässä esitettyihin suoritusmuo-5 töihin vaan sitä voidaan soveltaa patenttivaatimusten määrittämän suoja-alan piirissä.

CO

δ c\j i 1^ C\l

X

cc

CL

CO

δ m

CM

δ

CM

Claims (3)

1. Laitteisto fosforin poistamiseksi luonnossa virtaavista vesistä (1), kuten turvesoilta tai maatalousalueilta virtaavista purovesistä, johon laitteistoon 5 kuuluu ferrisulfaattisäiliö (2), joka on varustettu alaspäin viettävällä annoste-luputkella (2g), jonka alapäässä on vettä läpäisevä annostelu siivilä (7), joka ferrisulfaatilla täytettynä on upotettavissa virtaavaan veteen (1), tunnettu siitä, että ferrisulfaattisäiliö (2) on tuettu maalle veden (1) virtauskohdan viereen, että annostelusiivilä (7) on sovitettu annostelijan (40) yhteyteen, 10 johon annostelijaan (40) kuuluu sulkuelimet (5), jotka ensimmäisessä toiminnallisessa asennossa sallii ferrisulfaatin syötön annosteluputkesta (2g) annostelusiivilään (7) ja toisessa toiminnallisessa asennossa sulkevat annos-teluputken (2g), ja että sukuelimien (5) yhteyteen on järjestetty annostelu-siivilän (7) kannatinelementti (6), joka on siirrettävissä sulkuelimien (5) toi-15 sessa toiminnallisessa asennossa asemaan, joka mahdollistaa annostelusiivi-län (7) irrottamisen kannatinelementistä (6) vaihtoa tai puhdistusta varten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että annostelusiivilä (7) on varustettu laipalla (7a), jonka välityksellä annostelusiivilä (7) 20 tukeutuu kannatinelementtiin (6).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että vir-taussuunnassa annostelukohdan jälkeen on virtaavan veden (1) patarumpu co (8) tai vastaavanlainen patoava putki, johon virtaava vesi (1) pääsee patole- ° 25 vyn (8b) yli, jonka patolevyn (8b) yläreuna (8c) on V-kirjaimen muotoinen, v jolloin patarumpua (8) ennen sijaitseva annostelusiivilä (7) pysyy käytön ai- kana virtaavan veden (1) pinnan alapuolella. X cc CL CO δ m c\j δ c\j