FI125495B - Menetelmä ja laite jäteveden puhdistamiseksi - Google Patents

Description

Menetelmä ja laite jäteveden puhdistamiseksi

Keksinnön ala

Keksintö liittyy menetelmään ja laitteeseen jäteveden puhdistamiseksi ja erityisesti fosforin poiston tehostamiseen jätevesistä.

Keksinnön tausta Jätevesi on käytöstä poistettavaa vettä. Sitä syntyy esimerkiksi omakotitaloissa ja kesämökeillä. Jätevedet tulee käsitellä ja puhdistaa ennen kuin ne lasketaan takaisin vesistöihin, jotta jätevedet eivät likaisi, kuormittaisi tai pilaisi järviä, jokia, meriä, soita, pohjavesiä jne. Jäteveden puhdistusprosesseissa jätevesistä pyritään erottamaan kiintoaine, orgaaninen aines, ravinteet, mikrobit ja raskasmetallit. Jätevedestä voidaan erottaa myös lietettä, jossa nesteessä on pieniä hiukkasia. Puhdistusprosesseja ovat mm. biologiskemiallinen rinnakkaissaostus, esi-ja jälkisaostus ja maaimeytys Jätevesien virtauksen ja kuormituksen suuret vaihtelut päivän, viikon ja vuoden aikana aiheuttavat kuitenkin ongelmia puhdistusprosessille. Mitä pienemmästä yksiköstä on kyse, sitä suurempia vaihtelut ovat. Ongelmia syntyy sekä lietteen erotuksessa että kemikaalien annostuksessa. Nykyään kemikaaleja annostellaan niin sanotulla aika-annostelumenetelmällä. Tämä tarkoittaa sitä, että puhdistusprosessiin syötetään tietyin väliajoin kemikaalia. Ongelmana tässä menetelmässä on kuitenkin se, että saostuskemikaaleja ei pystytä annostelemaan tarkasti suhteessa kohteeseen, koska menetelmä ei ota huomioon jäteveden määrää. Lisäksi tunnetun tekniikan mukaisesti kemikaalia annostellaan, vaikka jätevettä ei syntyisikään.

Keksinnön lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on siten kehittää menetelmä ja menetelmän toteuttava laitteisto siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Keksinnön tavoite saavutetaan menetelmällä ja järjestelmällä, joille on tunnusomaista se, mitä sanotaan itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

Keksintö perustuu siihen, että vastaanotetaan tietoa kohteeseen tulevasta raakavedestä; lasketaan vastaanotetusta raakavesitiedosta kohteessa kulutettu vesimäärä; ja ohjataan kemikaalin annostelupumppua kohteessa kulutetun vesimäärän mukaisesti. Keksinnön mukaisen menetelmän ja järjestelmän etuna on tarkka ja edullinen fosforinpoisto jätevesistä erityisesti maaimey- tyksen yhteydessä, jonka tehokkuutta keksintö ja sen edulliset suoritusmuodot parantavat.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista:

Kuvio 1 esittää keksinnön ja sen edullisen suoritusmuodon mukaista järjestelyä;

Kuvio 2 esittää keksinnön ja sen edullisen suoritusmuodon mukaista järjestelyä; ja

Kuvio 3 esittää keksinnön ja sen edullisen suoritusmuodon mukaista vuokaaviota.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Keksintöä ja sen edullisia suoritusmuotoja voidaan soveltaa monissa erilaisissa paikoissa, joissa syntyy jätevettä. Näitä kohteita ovat mm. omakotitalot ja kesämökit Erityisesti keksintöä voidaan soveltaa haja-asutusaluei-den kiinteistöihin, jotka eivät ole liittyneet yleiseen viemäriverkostoon tai joita ei ole kytketty viemäriverkostoon, koska omalle tontille imeyttäminen on helppoa ja halpaa ja keksinnön mukaisesti myös tehokasta. Keksintöä voidaan soveltaa myös panospuhdistamon ja umpikaivon yhteydessä. Keksinnön ja sen suoritusmuotojen avulla voidaan parantaa ja tehostaa jatkuva-aikaisen puhdistuksen, kuten maaimeytysmenetelmän prosessia ja keksintöä voidaan kuvata jäteveden määrään suhteutettuna kemikaalien täsmäannostelumenetelmänä, joka täsmäannostus vähentää mm. fosforin kulkeutumista imeytyskenttään.

Kuvio 1 esittää keksinnön ja sen edullisen suoritusmuodon mukaista järjestelyä. Kohteeseen, esimerkiksi kiinteistöön tuleva vesi kulkee vesijohdossa 1-18. Kyseistä tulevaa vettä mitataan vesimittarilla VM 1-6, jonka mittauksen jälkeen vesi jatkaa kulkuaan 1-4 kohti kiinteistöä. Ennen kuin vesi tulee vesimittarille, vesijohdosto voidaan ottaa sivuotolla vettä esimerkiksi pihan kas-telemiseksi. Sulku tai venttiili 1-20 voidaan avata ja siten ottaa vettä päälinjasta pois, ja vesijohdon tai vesiletkun 1-30 avulla saattaa vesi kohteeseensa. Nur-mikonkasteluvesi, tai muu vastaava vesi, joka ei kulkeudu viemäriin tulee ottaa ennen vesimittaria, ettei luulla kasteluveden olevan jätevettä. Tällöin myöskään vettä ei lasketa jätevedeksi.

Vesimittarilta syötetään 1-14 signaali, tietoa tai informaatiota elementille 1-10, joka voi olla esimerkiksi ohjelmoitava logiikka. Ohjelmoitava lo giikka voi käsittää nopeaa ja/tai hidasta ohjausta, kuten vastaavasti transisto-riohjausta ja/tai releohjausta ja voi vastaanottaa myös muuta tietoa 1-21, 1-22 kuten tietoa jäteveden laadusta, lämpötilasta, pH-arvosta, paineesta, jäteveden puhdistustuloksesta jne. Vastaanottamiensa tietojen perusteella logiikka voi laskea ohjauksessa tarvittavaa tietoa ohjauselementille ja antaa ohjauksen 1-16 annostelupumpulle. Laskenta voidaan suorittaa funktiona yhdestä tai useammasta input-arvosta ja/tai ennalta määrätystä arvosta, joita arvoja voi olla logiikan valikoissa näkyvät arvot. Annostelupumppu voi toimia ja jäteveteen voidaan annostella kemikaalia vain kun jätevettä syntyy. Logiikka voi antaa 1-8 myös erilaisia hälytystietoja. Näitä voivat olla esimerkiksi tietyn raja-arvon ylittäminen tai alittaminen koskien esimerkiksi aikaa, kemikaalin määrääjä veden määrää tai laatua. Keksinnön ja edullisen suoritusmuodon mukaisesti hälytys-tietoa voidaan antaa pienkiinteistöissä, suurkiinteistöissä, autonomisissa yksiköissä ja esimerkiksi kesämökeillä. Hälytys voi olla myös tietoa siitä, että saostuskaivot tulee tyhjentää ja/tai puhdistaa.

Erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti logiikalle voidaan asettaa myös esimerkiksi veden kulutuksen tai virtauksen maksimiarvo/h tai tietty muu aikayksikkö kuten sekunti, minuutti, päivä, kuukausi, vuosi, jokin ajanjakso, esimerkiksi 200I vettä/5 minuuttia, ja jos kyseinen arvo ylitetään, voidaan veden tulo keskeyttää esimerkiksi ohjaamalla magneettiventtiilillä veden tulo kiinni. Tätä toimintaa voidaan soveltaa myös ehkäisemään kiinteistön suurimittainen vesivahinko. Toiminto voidaan suorittaa ohjelmallisesti ja se voi olla optio logiikassa, joka otetaan tarvittaessa käyttöön tuotteessa.

Laite joka toteuttaa tämän menetelmän on sovitettu ja se käsittää välineet vastaanottamaan tietoa kohteeseen tulevan nesteen määrästä; vastaanottamaan tietoa missä ajassa kyseinen nestemäärä on tullut kohteeseen; vertaamaan tietoa nesteen määrästä aikayksikössä raja-arvoon; ja jos raja-arvo ylittyy, katkaisemaan nesteen tulo kiinteistöön ohjaamalla magneettiventtiilillä nesteen tulo kiinni. Ohjata voidaan siis joko annosteltavan kemikaalimää-rän laskemista ja/tai kemikaalin annostelupumppua ja/tai nesteen virtauksen laskemista ja/tai nesteen virtauksen katkaisua ja/tai sallimista.

Toimiakseen logiikka vaatii jännitteen 1-12, esimerkiksi n. 110 VAC tai n. 230 VAC. Vaihtoehtoisesti keksintö voidaan tehdä myös 12 VDC:n jännitteellä toimivaksi.

Logiikka saa siis tietoa kulutetusta vesimäärästä ja laskee tämän tiedon perustella kulutetun vesimäärän. Logiikka pystyy myös ohjaamaan an- nostelupumppua asetteluarvojen mukaan. Lisäksi logiikkaa valvoo ja antaa hä-lytyssignaalin kemikaalin loppumisesta ja sekä esimerkiksi sakokaivon tyhjen-nystarpeesta. Hälytyksen kuittaus nollaa sen laskurin, jota hälytys koskee.

Logiikassa voi olla erilaisia toimintavalikoita. Näitä ovat mm. kemi-kaalipumpun ohjaus tietyn kulutetun vesimäärän mukaan, kuten kymmenen litraa, kaksikymmentä litraa, 25 litraa, 50 litraa, sata litraa, 150 litraa tai 200 litraa, kulutus esimerkiksi välillä 10 litraa-200 litraa; kemikaalipumpun käyntiaika esimerkiksi välillä 1-60 sekuntia; kemikaalipumpun pakko-ohjaus logiikan painikkeella, jota ohjausta voidaan käyttää esimerkiksi silloin kun kemikaalipumpun imuletku on tyhjä; kemikaalisäiliön tilavuus esimerkiksi välillä 1-100 litraa; kemikaalin loppumisen hälytysraja, esimerkiksi välillä 1-20 litraa; sakokaivon tyhjennyksen hälytys tiettynä ennalta määritettynä ajankohtana, esimerkiksi 3, 6 tai 12 kuukautta tai ei hälytystä; hälytystavan valikko; valon ja/tai summerin vilkkumistiheys ja/tai ääni; ja hälytyksen kuittaus.

Logiikka voi vastaanottaa tietoa ja lähettää tietoa joka langattoman tai langallisen tietoliikenneyhteyden kautta.

Veden kulutusta voidaan mitata monilla erilaisilla antureilla ja mittareilla. Esimerkiksi pulssimittarilta voidaan vastaanottaa tietoa veden kulutuksesta. Kuten yllä kuvattiin, tämä tieto voidaan syöttää logiikkapiiriin joka voi vastaanottaa sekä tietoa veden kulutuksesta että muita tietoja, aistittuja suureita ja syötteitä. Yhden tai useamman matemaattisen mallin mukaisesti tai kaavan avulla logiikkapiiri laskee piirille sisään tulevista syötteistä ohjauksen an-nostelupumpulle. Ohjaus voi sisältää tietoja kemikaalimäärästä eli tietoa siitä mikä määrä saostuskemikaalia annostellaan jäteveteen tai millä kemikaalimää-rällä voidaan saostaa fosforia ja ohjausajankohdasta sekä ohjauksen kestosta. Ohjaus voi olla tieto tai signaali tai liipaisu pumpulle tai pumpun ohjaukselle.

Yhtenä sisään menevänä tietona voi olla jäteveden laatu. Koko jätevesi tai osa siitä tai sen laatu voidaan tunnistaa ja suhteuttaa kemikaalimäärää ja laatua tunnistukseen. On myös mahdollista suhteuttaa kemikaalien määrää siten, että ensimmäisen tyypin poistumajätevesiin annetaan tietty määrä tiettyä kemikaalia, kun taas toisen tyypin jätevesiin samasta kiinteistöstä annetaan tietty, mutta eri määrä samaa tai toista kemikaalia. Tätä tunnistamista voidaan tehdä esimerkiksi heikkoihin jätevesiin tai vahvoihin jätevesiin. Ensimmäisen tyypin jätevesi voi olla esimerkiksi astianpesussa ja vaatteiden pesussa syntyvää jätevettä ja toisen tyypin jätevesi voi olla WC:ssä syntyvää käymälävettä.

WC:ssä käsienpesun yhteydessä syntyvä jätevesi voidaan luokitella ensimmäisen tyypin jätevedeksi.

Koska kemikaaleilla halutaan nimenomaan puhdistaa jätevettä, voidaan jätevettä mitata ja laskea ja syöttää kemikaalia tähän määrään verrannollisesti. Tällöin kohteen määrä saadaan myös tarkasti tietoon. Mikäli jäteveden määrää on vaikea mitata, voidaan lähtökohdaksi, vaihtoehdoksi tai lisäksi ottaa huomioon myös raakaveden kulutus. Haja-asutusalueilla vesi otetaan useimmiten omasta kaivosta, eikä kiinteistössä ole vesimittaria. Tällöin kiinteistöön tulee ensimmäisessä vaiheessa asentaa vesimittari, kuten pulssivesimittari, jolla voidaan mitata tuloveden tai raakaveden määrää. Pulssimittari antaa tietyn määrän pulsseja per kulutus, esimerkiksi yksi pulssi per yksi litra vettä tai yksi pulssi per kymmenen litraa vettä. Veden kulutus henkilöä kohti voidaan arvioida noin kahdeksisadaksi litraksi vuorokaudessa. Alkuvaiheessa voidaan kokeilla annostelua 1/10 litran tarkkuudella eli tietty määrä kemikaalia tiettyyn määrään vettä, tässä tapauksessa yksi yksikkö kemikaalia, esimerkiksi yksi millilitra kemikaalia kymmeneen litraan vettä. Vaihtoehtoisesti voidaan laskea vedenkulutus pumpun tuoton mukaan. Tämä menetelmä voi tuottaa epätarkemman tuloksen. Eri kohteissa kulkee eri määrä vesiä mutta tietyn tyyppinen vesi henkilöä kohden on melko vakio.

Toisen vaihtoehdon mukaisesti vesipumpun tuotosta voidaan mitata vastapainemenetelmällä ja saada tietty litraa per minuutti -tulos.

Kemikaalia voidaan lisätä jäteveteen joko aikaohjatusti tai kulutuksen mukaan. Aikaohjatussa lisäyksessä kemikaalia lisätään tietyn ajan kuluttua tai tiettynä ajanhetkenä, eikä annostelu perustu syntyneeseen jäteveden määrään. Kulutukseen perustuvassa ohjauksessa mitataan tulevaa vettä ja/tai lähtevää vettä, ja kemikaalia, kuten saostuskemikaalia, lisätään tähän mittauk-seen/näihin mittauksiin perustuen ja saadaan juuri kulloinkin tarvittava oikea annostelu. Myös kemikaalin kulutusta voidaan mitata, jotta fosforin saostami-nen ei loppuisi tai saavuttaisi optimitasoaan. Tuleva vesi voi olla puhdasta raakavettä, pumpattua vettä tai jopa harmaata vettä ja lähtevä vesi voi olla harmaata vettä. Annostelu voi myös olla sekä aikaohjattua että kulutukseen perustuvaa. Annostelu voi myös olla funktio muista suureista tai lisäsuureista ja annostelu voi tapahtua tietyn ehdon täytyttyä tai ulkoisen liipaisupulssin perusteella.

Tietoa lisättävän kemikaalin määrästä, laadusta ja/tai lisäyshetkestä voidaan saada reaaliaikaisilla mittauksilla, mittauksilla joiden tulokset selviävät ei-reaaliaikaisesti, perustuen näytteenottoon ja laboratoriotutkimuksiin ja kokeiluihin perustuen. Kemikaalin tai tulevan tai lähtevän veden alkuasetteluarvot voidaan valita lisäksi osittain kiinteistön tai henkilömäärän mukaan.

Käytettäviä kemikaaleja voidaan valita esimerkiksi erilaisten jätevesien laadun mukaisesti. Useita sopivia erilaisia saostuskemikaaleja voidaan käyttää. Kemiallisessa saostuksessa jäteveteen lisätään sopivaa saostuskemi-kaalia, joka reagoi vedessä olevan liukoisen fosforin kanssa muodostaen fos-faattisakan. Tämä sakka voidaan erottaa esimerkiksi selkeyttämällä. Saostus-kemikaaleina voidaan käyttää esimerkiksi joko rauta- tai alumiinipohjaisia yhdisteitä tai kalkkia. Rautayhdisteinä voivat toimia esimerkiksi ferrosulfaatti (Fe-S04), ferrisulfaatti (Fe2(S04)3) tai ferrikloridi (FeCI3). Alumiiniyhdisteitä ovat esimerkiksi alumiinisulfaatti (AIS04) ja polyalumiinikloridit (PAC). Lisäksi voidaan käyttää useita erityisillä ominaisuuksilla varustettuja alumiiniin tai rautaan tai niiden yhdistelmiin perustuvia kemikaaleja. Ne voivat synnyttää esimerkiksi erityisen nopeasti laskeutuvan saostuman. Lisäksi ne eivät ole erityisen vaativia pH:n suhteen, ja ne voivat poistaa valikoiden joko eloperäistä ainesta tai fosforia.

Kuvio 2 esittää keksinnön ja sen edullisen suoritusmuodon mukaista järjestelyä. Kuviossa on näytetty myös kuvion 1 järjestelyä 2-1 a eli vedentuloa kiinteistöön, vesimittaria, sivuottoa ja signaalia vesimittarista logiikalle. Kemikaalin annostelulaitteisto 2-1 c voidaan sijoittaa esimerkiksi siten, että logiikka ja ohjausyksikkö 2-1 b sijoitetaan kiinteistön tekniseen tilaan, jossa raakavesi ja viemäri ovat lähekkäin. Mikäli viemäri sijaitsee etäällä raakaveden työpisteestä, voidaan annostelupumpulle 2-1 c viedä ohjauskaapeli. Annostelupumppu voi annostella säiliöstä 2-1 d kemikaalia jäteveteen. Kemikaalia voidaan syöttää jäteveteen kiinteistössä, viemärissä tai kaivossa. Vesimittari, sivuotto, pumppu ja säiliö voivat sijaita myös kiinteistössä. Kemikaalin lisäys jäteveteen 2-1 e voi tapahtua myös kiinteistön sisällä.

Imeytysoja, imeytysojasto tai imeytyskenttä on maahan kaivettu ja peitetty jätevesien käsittelymenetelmä. Jätevesi puhdistuu, kun se kulkee ja suodattuu, suotautuessaan luonnollisten maakerrosten läpi ja kulkeutuu sitten hajautetusti pohjavesiin. Imeytyksessä maahan maakerrokset toimivat mekaanisena, biologisen ja kemiallisena jätevedenpuhdistamona. Mikäli maakerrokset eivät ole sopivia imeytykseen, maakerroksen voidaan vaihtaa sopiviksi tai paremmiksi.

Jätevesi kulkee kiinteistöstä 2-2 pois yhtä tai useampaa viemäri pitkin. Kiinteistöstä poistuva vesi voidaan jakaa kiinteistössä yhteen tai useampaan osaan. Siten esimerkiksi poistuva vesi voi olla poistuvaa pesuvettä, niin sanottua harmaata vettä ensimmäisessä osassa ja poistuvaa käymälätuotetta toisessa osassa. Kuviossa 2 kaikki jätevesi kulkee samaa gravitaatioviemäriä 2-4 pitkin yhteen tai useampaan saostuskaivoon 2-6a, 2-6b. Yhdessä tai useammassa saostuskaivossa tai yksi tai useampiosaisessa saostuskaivossa jätevedestä voidaan erottaa vettä painavampi aines ja vettä kevyempi aines pohja-ja pinta-ainekseksi, -lietteeksi.

Saostuskaivosta jätevesi johdetaan joko suoraan tai jakokaivon 2-8 kautta jakoputkiin 2-29 ja niistä varsinaisiin imeytysputkiin 2-30. Imeytysputket on kaivettu maan sisään ja niiden kaltevuus voi olla esimerkiksi n. 1%. Rei’itetyistä putkista vesi pääsee jakokerrokseen 2-18, joka on tehty esimerkiksi sepelistä tai somerosta. Sepelikerroksen pohja voi olla vaakasuora. Sepelin päälle voidaan laittaa täytemaata 2-16, joka voi ulottua maanpintaan saakka tai täytemaan päälle voidaan laittaa myös maisemointikerros 2-14, ruokamultaa ja/tai nurmikkoa ja istutuksia. Sepelikerroksen ja täytemaan väliin voidaan laittaa suodatinkerros 2-40, esimerkiksi suodatinkangas. Jakokerroksessa vesi leviää alas ja sivuille. Vesi voi myös tavoittaa luonnollisen maanpinnan 2-10. Tähän imeytyspintaan 2-20 ja välittömästi sen alapuolelle muodostuu biologisesti aktiivinen kerros, ns. biokerros. Siinä pieneliöt, esimerkiksi mikrobit hajottavat pääosan jäteveden sisältämästä eloperäisestä aineksesta eli syövät ja sitovat jäteveden kuormitusta pois. Puhdistunut jätevesi suotuu syvemmälle maaperään. Jäteveden painuessa syvemmälle lika-ainekset suodattuvat ja sitoutuvat kemiallisesti. Erään vaihtoehdon mukaisesti imeytetty vesi voidaan kerätä suodatuskentän pohjalta kokoomaputkilla johdettavaksi kokoomakaivoon tai vaihtoehtoisesti veden voi antaa imeytyä maahan koko alaltaan.

Imeytysojasto voidaan rakentaa kaivamalla erillisiä ojamaisia kaivantoja. Imeytyskenttään voidaan sijoittaa useampia imeytysputkia samansuuntaisesti yhtenäiseen kaivantoon. Ravinteista fosfori pidättyy maarakeisiin kemiallisten reaktioiden ansiosta. Typestä pääosa kulkeutuu nitraattimuodossa syvemmälle ja vain pieni osa siitä haihtuu ja sitoutuu kasveihin tai maaperään. Yleensä jo noin metrin syvyydellä orgaanisen aineksen hajoaminen, bakteerin tuhoutuminen ja fosforin sitoutuminen on riittävän tehokasta.

Kuvion 2 mukaista järjestelmää tulee tuulettaa ja kuviossa 2 on esitetty järjestelmän kaksi tuuletusputkea 2-12a, 2-12b. Systeemi saavuttaa täy- den puhdistustehonsa noin 1-1,5 kuukauden kuluttua siitä kun se on rakennettu. Aiemmin käytössä ollut systeemi saadaan toimimaan tehokkaasti jopa jo viikon kuluessa.

Kuvio 3 esittää keksinnön ja sen edullisen suoritusmuodon mukaista vuokaaviota. Siinä vaiheessa 3-2 vesimittarilta VM tulee tieto vedenkulutuksesta logiikalle LOGIC. Logiikka voi saada tietoa myös muilta elementeiltä tai yksiköiltä kuten elementeiltä ELEM1 vaiheessa 3-4 ja ELEM2 vaiheessa 3-6. Tiedot voivat saapua logiikkaelementille myös eri vaiheissa. Riittää kun tarpeellinen määrä tietoa on vastaanotettu. Tämän jälkeen vaiheessa 3-8 logiikka laskee input-datasta output-datan ja lähettää tarvittavaa tietoa vaiheessa 3-10 annostelupumpulle PUMP ja/tai kolmannelle elementille ELEM3, esimerkiksi hälytyslaitteelle. Erään suoritusmuodon mukaisesti pumpulta ja/tai joltakin anturilta voi palata tietoa logiikkaelementille takaisinkytkennän muodossa. Logiikka voi käyttää myös tätä tietoa laskiessaan tai iteroidessaan seuraavaa pumpulle ulosannettavaa tietoa varten.

Keksinnön ja sen edullisten suoritusmuotojen mukaisesti menetelmässä jäteveden puhdistamiseksi vastaanotetaan tietoa kohteeseen tulevasta raakavedestä; lasketaan tästä tiedosta annosteltava kemikaalimäärä; ja annostellaan kemikaalia jäteveteen lasketun määrän mukaisesti. Vastaanotetusta raakavesitiedosta voidaan laskea myös kohteessa kulutettu vesimäärä, ja kemikaalin annostelupumppua ja/tai annostelun laskentaprosessia voidaan ohjata jommankumman tai molempien vesimäärien mukaisesti. Lisäksi voidaan vastaanottaa tietoa jätevedestä ja/tai fosforin poistumasta jätevedessä ja vasteena tälle tiedolle/näille tiedoille ohjata annosteltavan kemikaalimäärän laskemista tai kemikaalin annostelupumppua. Ohjaus voi tapahtuma myös vasteena ulkoiselle liipaisupulssille tai ajan mukaan. Lisäksi raakavesitiedosta voidaan poistaa vedenkulutus, joka tapahtuu ennen vesimittaria. Vielä erään vaihtoehdon mukaisesti voidaan vastaanottaa tietoa raakavedestä, joka tulee useammasta kuin yhdestä syötteestä tai vastaanottaa tietoa jätevedestä, joka poistuu useammasta kuin yhdestä lähdöstä, ja laskentaprosessi voi käyttää näitä tietoja hyväksi.

Keksinnön kohteena on myös tietokoneohjelma, joka käsittää oh-jelmakoodivälineet jotka on sovitettu suorittamaan mitkä tahansa keksinnön ja sen edullisten suoritusmuotojen mukaiset menetelmäaskeleet, kun ohjelma ajetaan prosessorilla.

Keksinnön ja sen edullisen suoritusmuotojen mukainen järjestely ja menetelmä sopivat sekä pieniin kohteisiin että suuriin kohteisiin, ja tuotettuun jäteveden määrään annostellaan aina oikea määrä saostuskemikaalia. Logiikan asetteluarvoja muuttamalla laitteisto sopii jopa useiden kymmenien henkilöiden kiinteistön tai kiinteistöjen jätevesien kemikaalin annosteluun. Laitteistoon on mahdollista integroida tai tuoda mukaan erilaisia hälytysilmaisuja, -detektointeja, -signalointeja ja hälytyksiä. Laitteen logiikka voi valvoa kemikaalin kulutusta esimerkiksi siten, että se vastaanottaa hälytysdataa tai hälytykseen liittyvää dataa, prosessoi kyseistä dataa ja hälyttää asetteluarvojen mukaan. Samoin logiikka voi valvoa sakokaivon tyhjennystarvetta.

Keksinnön ja edullisten suoritusmuotojen mukaisesti laite ja laitteen säädöt mahdollistavat hyvin tarkan kemikaalin annostelun oikea-aikaisesti jätevesiin, esimerkiksi vesiklosetin, WC:n jätevesiin tai muihin nesteisiin tai elin-tarvikenesteisiin ja/tai nesteiden, kuten veden tai elintarvikenesteiden tai kemiallisten nesteiden virtauksen katkaisemisen. Lisäksi keksintö ja edulliset suoritusmuodot mahdollistavat nykyisiä annostusmenetelmiä paremmat, tarkemmat ja tehokkaammat tulokset fosforin poistossa.

Keksinnön ja sen edullisen suoritusmuotojen mukaisesti kemikaali-pumppuna voidaan käyttää monia erilaisia pumppuja. Tarkoitukseen sopii esimerkiksi yksinkertainen, luotettava ja edullinen pumppu, jota voidaan suoraan ohjata logiikkapiirin pulssilla. Kemikaalipumpulla voidaan annostella kemikaalia tarkasti ja pieniäkin määriä esimerkiksi 1 ml:n tarkkuudella. Annostelun määrä ja annostelun tiheys tuotettuun jätevesimäärään voidaan selvittää esimerkiksi annostelulaitteiston testauksessa saavutetun puhdistustuloksen mukaan.

Keksinnön ja sen edullisten suoritusmuotojen mukaisen menetelmän, laitteen ja järjestelyn etuna on mm. se, että se on sekä tarkka että edullinen tapa puhdistaa vesiä. Keksintö ja sen edulliset suoritusmuodot sopivat käytettäväksi erityisesti pienkiinteistössä, joka ei ole liitetty tai kytketty yleiseen viemäriverkostoon.

Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (12)

1. Menetelmä jäteveden puhdistamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää: - vastaanotetaan (1-14) tietoa kiinteistöön tulevasta kulutettavasta vedestä; - lasketaan (3-8) tästä tiedosta annosteltava kemikaalimäärä; ja - annostellaan lasketun määrän mukaisesti kemikaalia kiinteistöstä poistuvaan veteen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastaanotetaan lisäksi tietoa kiinteistöstä poistuvasta vedestä ja otetaan lisäksi huomioon tämä tieto annosteltavan kemikaalimäärän laskemisessa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastaanotetaan lisäksi tietoa fosforin poistumasta kiinteistöstä poistuvassa vedessä ja otetaan lisäksi huomioon tämä tieto annosteltavan kemikaalimäärän laskemisessa.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kemikaalia annostellaan vasteena ulkoiselle lii-paisupulssille tai ajan mukaan.

5. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kemikaalia annostellaan kemikaalin annostelupumpulla, joka käyttää rauta- tai alumiinipohjaisia yhdisteitä tai alumiiniin tai rautaan tai niiden yhdistelmiin perustuvia kemikaaleja tai kalkkia.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kemikaali on yksi tai useampi seuraavista kemikaaleista: ferrosulfaatti (FeS04), ferrosulfaatti (Fe2(S04)3), ferrikloridi (FeCI3), alumii-nisulfaatti (AIS04) tai polyalumiinikloridit (PAC).

7. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että annetaan hälytyssignaali vasteena kemikaalin loppumisesta tai sakokaivon tyhjennystarpeesta.

8. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poistetaan kiinteistöön tulevasta kulutettavasta vedestä vedenkulutus, joka tapahtuu ennen vesimittaria.

9. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää: - vastaanotetaan (1-14) tietoa kiinteistöön tulevasta kulutettavasta vesimäärästä; - vastaanotetaan (1-14) tietoa missä ajassa kyseinen vesimäärä on tullut kiinteistöön; - verrataan tietoa veden määrästä aikayksikössä raja-arvoon; ja - jos raja-arvo ylittyy, katkaistaan veden tulo kiinteistöön ohjaamalla magneettiventtiilillä veden tulo kiinni.

10. Laite jäteveden puhdistamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää välineet: - vastaanottamaan (1-14) tietoa kiinteistöön tulevasta kulutettavasta vedestä; - laskemaan (3-8) vastaanotetusta kulutettavan veden tiedosta kiinteistössä kulutettu vesimäärä; ja - ohjaamaan (1-16) kemikaalin annostelupumppua kemikaalin an-nostelemiseksi kiinteistössä kulutetun vesimäärän mukaisesti.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on lisäksi sovitettu: - vastaanottamaan (1-14) tietoa kiinteistöön tulevasta kulutettavan vesimäärästä; - vastaanottamaan (1-14) tietoa missä ajassa kyseinen vesimäärä on tullut kiinteistöön; - vertaamaan tietoa veden määrästä aikayksikössä raja-arvoon; ja - jos raja-arvo ylittyy, katkaisemaan veden tulo kiinteistöön ohjaamalla magneettiventtiilillä veden tulo kiinni.

12. Tietokoneohjelma, joka käsittää ohjelmakoodivälineet, jotka on sovitettu suorittamaan mitkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen 1-9 mukaiset vaiheet, kun ohjelma ajetaan prosessorilla.