FI130444B - Menetelmä ja laitteisto huleveden käsittelemiseksi - Google Patents

Abstract

Menetelmässä huleveden käsittelemiseksi johdetaan hulevettä ympäristöstä vedenkäsittely-yksikköön (10), puhdistetaan hulevettä vedenkäsittely-yksikössä poistamalla hulevedestä roskia ja/tai epäpuhtauksia ja palautetaan ainakin osa puhdistetusta hulevedestä ympäristöön. Menetelmässä otetaan puhdistettavaa hulevettä hulevesiviemäristä (72), jossa hulevesiviemärissä on useita hulevesikaivoja (74, 75) huleveden vastaanottamista varten ja ainakin yksi huleveden purkuaukko ja palautetaan puhdistettu hulevesiviemäriin ennen huleveden purkuaukkoa. Menetelmä toteutetaan laitteistolla, jossa on siirrettävä vedenkäsittely-yksikkö (10).

Description

Menetelmä ja laitteisto huleveden käsittelemiseksi

Keksinnön ala —Keksinnön kohteena on menetelmä huleveden käsittelemiseksi, jossa menetel- mässä johdetaan puhdistettavaa hulevettä hulevesiviemäristä vedenkäsittely-yksik- köön, jossa hulevesiviemärissä on useita hulevesikaivoja huleveden vastaanotta- mista varten ja ainakin yksi huleveden purkuaukko, puhdistetaan hulevettä veden- käsittely-yksikössä poistamalla hulevedestä roskia ja/tai epäpuhtauksia ja palaute- — taan puhdistettu hulevesi hulevesiviemäriin. Keksinnön kohteena on lisäksi mene- telmässä käytettävä laitteisto.

Tekniikan taso

Kaupungeissa ja taajamissa sadevesi ja lumen sulamisvesi johdetaan huleve- siviemäriin, jota pitkin hulevesi virtaa vesistöön. Huleveden mukana vesistöön jou- — tuu suuri määrä erilaisia epäpuhtauksia, mm. muovijätettä, puiden lehtiä ja neulasia, hiekoitushiekkaa ja pölyä. Huleveden sisältämä epäpuhtauksien määrä on erityisen suuri keväällä, kun talven aikana lumeen kertyneet roskat sekoittuvat lumen sula- misveteen. Keväisin katuja ja jalkakäytäviä pestään hiekoitushiekasta ja pölystä, jol- loin syntyy merkittävä määrä likaista hulevettä. Katujen ja jalkakäytävien pesemi- seen käytettävä vesi joudutaan usein hakemaan pitkän matkan päästä, jolloin pe- suveden hankkimiseen kuluu aikaa ja siitä syntyy kustannuksia.

Hulevettä voidaan johtaa yleiseen jätevesiverkostoon, jolloin se puhdistuu verkos- toon kuuluvassa jäteveden puhdistamossa. Hulevettä syntyy kuitenkin niin suuria määriä, että viemäriverkostoon johdettaessa se aiheuttaisi viemäriverkoston ja jäte-

S 25 veden puhdistamon ylikuormittumisen. Tämän vuoksi hulevesi johdetaankin

N yleensä vesistöön puhdistamattomana, jolloin hulevettä vastaanottavan vesistön

S kuormitus huleveden purkukohdassa on suuri.

O

? Ennestään tunnetaan maaperään upotettava hulevesien suodatusarkku. Suodatus- i arkku on valmistettu betonielementeistä ja sen sisällä on kevytsora-, biohiili- ja hiek-

N 30 — kasuodattimia, joiden läpi hulevesi johdetaan virtaamaan. Tällaiset suodattimet ovat

I raskaita ja suurikokoisia, hulevesijärjestelmään kiinteästi integroitavia laitteistoja,

S joiden sijoittelu kaupunkiympäristöön on hankalaa.

Julkaisussa US 5405539 on kuvattu sadevesiviemärin suodatinratkaisu, johon kuu- luu kadun reunassa olevan sadevesikaivon sisään sijoitettava suodatin, jossa on putkimaisista osista rakentuva runko ja rungon varaan tuettava suodatinkalvo.

Julkaisussa US 5133619 A on kuvattu sadevesiviemärijärjestelmissä käytettävä — suodatusjärjestely, joka käsittää sadevesikaivon viereen sijoitettavan altaan ja al- taan sisään sijoitettavan irrallisen suodatinkorin, joka on täytetty suodatinmateriaa- lilla.

Julkaisussa US 6106706 A on kuvattu sadevesiviemärin kaivon sisään järjestetty suodatinjärjestely, joka käsittää suodatinkorin, jonka seinämässä on reikiä sadeve- den läpivirtausta varten sekä ohivirtauskanavan suodatinkorin ohittamiseksi, kun sadeveden määrä ylittää suodattimen läpäisykyvyn.

Keksinnön tavoitteena on tuoda esiin menetelmä ja laitteisto huleveden käsittele- miseksi, joilla voidaan vähentää tunnettuun tekniikkaan liittyviä ongelmia. Keksin- nön mukaiset tavoitteet saavutetaan menetelmällä ja laitteistolla, joille on tunnus- — omaista, mitä on esitetty itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Keksinnön eräitä edul- lisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Keksinnön lyhyt yhteenveto

Keksinnön kohteena on menetelmä huleveden käsittelemiseksi, jossa menetel- mässä johdetaan puhdistettavaa hulevettä hulevesiviemäristä vedenkäsittely-yksik- — köön, jossa hulevesiviemärissä on useita hulevesikaivoja huleveden vastaanotta- mista varten ja ainakin yksi huleveden purkuaukko, puhdistetaan hulevettä veden- käsittely-yksikössä poistamalla hulevedestä roskia ja/tai epäpuhtauksia ja palaute- taan puhdistettu hulevesi hulevesiviemäriin. Menetelmässä johdetaan puhdistetta- & vaa hulevettä hulevesiviemäristä hulevesiviemäriin kuulumattomaan liikuteltavaan o 25 —vedenkäsittely-yksikköön ja palautetaan puhdistettu hulevesi hulevesiviemariin en- ? nen huleveden purkuaukkoa.

O

0

I Edullisesti menetelmässä johdetaan hulevettä vedenkäsittely-yksikköön ensimmäi- = sestä hulevesikaivosta ja palautetaan puhdistettua hulevettä toiseen hulevesikai-

N voon, joka toinen hulevesikaivo on hulevesiviemärissä huleveden virtaussuunnassa = 30 — ensimmäisen hulevesikaivon alapuolella.

O

N Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä edullisessa suoritusmuodossa pumpa- taan hulevettä hulevesiviemäristä maan pinnalla olevaan vedenkäsittely-yksikköön ja annetaan puhdistetun huleveden virrata vedenkäsittely-yksiköstä painovoimai- sesti takasin hulevesiviemäriin.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä toisessa edullisessa suoritusmuodossa puhdistetaan hulevettä vedenkäsittely-yksikössä johtamalla puhdistettava hulevesi mekaanisen suodattimen, edullisesti kaarisuodattimen, läpi.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä kolmannessa edullisessa suoritusmuo- dossa puhdistetaan hulevettä vedenkäsittely-yksikössä johtamalla puhdistettavaa hulevettä vesisäiliöön ja antamalla hulevedessä olevien raskaiden epäpuhtauksien laskeutua vesisäiliön pohjalle. —Keksinnön mukaisen menetelmän vielä eräässä edullisessa suoritusmuodossa puh- distetaan hulevettä vedenkäsittely-yksikössä johtamalla puhdistettavaa hulevettä vesisäiliöön ja antamalla hulevedessä olevien vettä keveämpien epäpuhtauksien nousta vesisäiliössä olevan huleveden pinnalle.

Keksinnön mukaisen menetelmän vielä eräässä edullisessa suoritusmuodossa käy- — tetään puhdistettua hulevettä päällystettyjen katujen, jalkakäytävien, pyöräteiden, pihojen ja/tai pysäköintialueiden kunnossapitoon, kuten pesemiseen. Vaihtoehtoi- sesti tai lisäksi puhdistettua hulevettä käytetään puistojen ja/tai viheralueiden kun- nossapitoon, kuten kasvien ja istutusten kastelemiseen.

Keksinnön mukaisen menetelmän vielä eräässä edullisessa suoritusmuodossa käy- — tetään puhdistettua hulevettä lumen sulattamiseen. Edullisesti siirretään sulatetta- vaa lunta sulatussäiliöön ja johdetaan puhdistettua hulevettä vedenkäsittely-yksi- köstä sulatussäiliöön kosketuksiin sulatettavan lumen kanssa. Ainakin osa sulatus- säiliöön johdettavasta puhdistetusta hulevedestä voidaan lämmittää vedenkäsittely- & yksikössä ennen huleveden johtamista sulatussäiliöön.

N

O 25 — Laitteisto huleveden käsittelemiseksi käsittää vedenkäsittely-yksikön, jossa on puh-

S distusyksikkö huleveden puhdistamista varten, välineet huleveden johtamiseksi ve-

I denkäsittely-yksikköön ja välineet puhdistetun huleveden johtamiseksi ulos veden- = käsittely-yksiköstä. Vedenkäsittely-yksikkö on muodostettu olennaisesti kokonai-

N sena liikuteltavaksi yksiköksi, joka on siirrettävissä hulevesiviemärin varrelle.

LO

N 30 —Keksinnön mukaisen laitteiston eräässä edullisessa suoritusmuodossa mainitut vä-

N lineet huleveden johtamiseksi vedenkäsittely-yksikköön käsittävät hulevesiviemä- ristä vedenkäsittely-yksikköön johdettavan syöttöputken ja mainitut välineet puhdis- tetun huleveden johtamiseksi ulos —vedenkäsittely-yksiköstä — käsittävät vedenkäsittely-yksiköstä hulevesiviemäriin johdettavan purkuputken ja vedenkäsit- tely-yksikkö käsittää lisäksi vesisäiliön puhdistetun huleveden varastoimista varten sekä välineet puhdistetun huleveden johtamiseksi ulos vesisäiliöstä.

Keksinnön mukaisen laitteiston eräs toinen edullinen suoritusmuoto käsittää lisäksi —(lumensulatusyksikön, jossa on sulatussäiliö sulatettavaa lunta varten ja laitteisto kä- sittää lisäksi pumppausvälineet puhdistetun huleveden pumppaamiseksi vedenkä- sittely-yksiköstä sulatussäiliöön. Edullisesti vedenkäsittely-yksikkö käsittää lisäksi lämmitysvälineet, edullisesti lämmönlähteeseen liitettävän lämmönsiirtimen, sula- tussäiliöön pumpattavan puhdistetun huleveden lämmittämistä varten. — Keksinnön etuna on, että sillä voidaan vähentää hulevesiviemäreiden purkuvesistö- jen likaantumista.

Lisäksi keksinnön etuna on, että se vähentää tarvetta ohjata hulevettä vedenpuh- distamoihin.

Vielä keksinnön etuna on, että se voi toimia jatkuvatoimisena ja miehittämättömänä — vuoden ympäri, jolloin sen käyttökustannukset ovat pienet.

Keksinnön erään suoritusmuodon erityisenä etuna on, että sillä voidaan vähentää päällystettyjen katujen, jalkakäytävien, pihojen ja pysäköintialueiden pesukustan- nuksia ja nopeuttaa pesujen tekemistä.

Keksinnön erään toisen suoritusmuodon erityisenä etuna on, että sillä voidaan vä- — hentää puisto- ja viheralueiden hoito- ja kunnossapitokustannuksia. Säästöjä syntyy erityisesti henkilöstön ja kaluston liikuttelutarpeen vähentyessä. en Keksinnön vielä erään suoritusmuodon erityisenä etuna on, että sillä voidaan vä-

S hentää lumen poistamisesta syntyviä kuluja. Kulujen pienenemiseen vaikuttaa eri- © tyisesti se, että lumen sulatuksessa hyödynnetään huleveden sisältämää lämpö- oO 25 — energiaa. 0

E Piirustusten lyhyt selostus

N Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti. Selostuksessa viitataan = oheisiin piirustuksiin, joissa

O

N kuva la — esittää esimerkinomaisesti keksinnön mukaisessa menetelmässä käytet- — tävää laitteistoa sivulta kuvattuna,

kuva 1b — esittää kuvassa 1a esitettyä laitteistoa päältä kuvattuna ja kuva 2 esittää esimerkinomaisesti keksinnön mukaista menetelmää virtauskaa- vion avulla.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus 5 Kuvassa 1a on esitetty esimerkinomaisesti eräs keksinnön mukaisessa menetel- mässä käytettävä laitteisto sivulta kuvattuna ja kuvassa 1b sama laitteisto päältä kuvattuna. Seuraavassa molempia kuvia selostetaan samanaikaisesti.

Keksinnön mukaisen laitteistoon kuuluu vedenkäsittely-yksikkö 10 ja lumensulatus- yksikkö 80. Vedenkäsittely-yksikössä on vesitiivis vesisäiliö 12, jossa on pohja 14, — kaksi sivuseinää 16, ensimmäinen päätyseinä 17 ja toinen päätyseinä 18. Vesisäi- liön vesitilavuus on edullisesti n. 5 m3. Vedenkäsittely-yksikön rakenteen tuomiseksi paremmin esille kuvista on poistettu vesisäiliön toinen sivuseinä. Vesisäiliön sisällä on puhdistusyksikkö, johon kuuluu tulokammio 20, kaarisuodatin 22 ja väliallas 24.

Vedenpuhdistusyksikkö on sijoitettu vesisäiliön toiselle päätyseinälle 18 siten, että — väliallas on vesisäiliön pohjan yläpuolella etäisyyden päässä vesisäiliön pohjasta.

Väliallas on kaukalomainen osa, jossa on olennaisesti tasainen pohja, kaksi pääty- seinämää, etuseinämä 26 ja takaseinämä. Välialtaan takaseinämä asettuu vesisäi- liön toista päätyseinää 18 vasten ja kiinnittyy siihen. Välialtaan etuseinämä on olen- naisesti matalampi kuin päätyseinämät ja takaseinämä, jolloin etuseinämän ylä- reuna 27 määrittää välialtaan vesitilavuuden.

Välialtaan yläpuolella on tulokammio 20, jossa on toisen päätyseinän 18 suuntainen etuseinä 28. Tulokammio ulottuu päistään kiinni välialtaan päätyseinämiin ja taka- reunastaan kiinni välialtaan takaseinämään. Etuseinän yläreuna on korkeussuun- & nassa alempana kuin valialtaan päätyseinämien ja takaseinämän yläreunat, joten o 25 — etuseinän yläreunan korkeus määrittää tulokammion vesitilavuuden. Välialtaan etu- <Q seinämän 26 yläreuna 27 ja tulokammion 20 etuseinän 28 yläreuna 29 ovat olen- > naisesti yhdensuuntaisia ja suoria reunoja.

I

, Vedenkäsittely-yksikön kaarisuodatin 22 on muodoltaan lievästi kourumainen ohut

N levy, joka on kiinnitetty ensimmäisestä reunastaan etuseinän 28 yläreunaan 29 ja = 30 — toisesta reunastaan etuseinämän 26 yläreunaan 27. Kaarisuodatin on valmistettu

S metallilevystä, edullisesti ruostumattomasta tai haponkestävästä teräslevystä ja siinä on joukko halkaisijaltaan pieniä reikiä veden läpimenoa varten. Reikien halkai- sija voidaan mitoittaa siten, että kaarisuodattimella voidaan poistaa käsiteltävästä vedestä reikien halkaisijaa suuremmat roskat ja epäpuhtaudet, kuten hiekoitusmurske- tai hiekka, puiden neulaset ja lehdet, paperiroskat ja erityisesti luonnossa hajoamattomat jätteet, kuten muoviroskat. Kaarisuodattimen reikien pinta-ala pyritään tekemään mahdollisimman pieneksi, jotta hulevedestä saadaan poistettua mahdollisimman suuri määrä luonnolle erityisen haitallisista mikro- —muoveista. Kaarisuodattimen reikien halkaisija voi olla esimerkiksi 0,8 mm tai tätä pienempi, edullisesti 0,25 mm tai tätä pienempi. Kaarisuodattimen ja välialtaan ra- jaamassa tilassa on pesuri 34, jolla kaarisuodatin voidaan tarvittaessa puhdistaa.

Pesuri on metalliputki, jonka seinämässä on säännöllinen rei'itys, joiden kautta voi- daan suunnata voimakas vesisuihku kaarisuodattimen alapintaan, jolloin kaari- — suodattimen reikiin tarttuneet epäpuhtaudet irtoavat.

Välialtaan etuseinämän 26 yläreunassa 27 on kouru 30, joka ulottuu koko yläreunan pituudelle ja kiinnittyy ensimmäisestä päästään vesisäiliön toiseen sivuseinään 16.

Kourun sisällä on kourun ensimmäisestä päästä toiseen päähän ulottuva, mootto- rilla pyöritettävä rejektiruuvi 31 (moottoria ei ole esitetty kuvassa). Käsiteltävästä — vedestä poistetut epäpuhtaudet valuvat kaarisuodattimen yläpintaa pitkin kouruun, josta ne poistetaan rejektiruuvia pyörittämällä sivuseinässä olevan aukon 32 kautta puhdistusyksikön ulkopuolelle jäljempänä kuvatulla tavalla. Välialtaan pohjaan on yhdistetty purkuputki 25, jonka kuvissa esittämätön vapaa pää johdetaan huleve- siviemäriin jäljempänä kuvatulla tavalla. Purkuputkessa on ylivuotohaara 35, jota — pitkin vesi pääsee virtaamaan vesisäiliöstä purkuputkeen, kun veden yläpinta vesi- säiliössä saavuttaa ylivuotohaaran suuaukon tason. Ylivuotohaara estää veden pin- nan nousemisen vesisäiliössä 12 ylivuotohaaran suuaukkoa korkeammalle ja mää- rittää näin vesisäiliön suurimman vesitilavuuden. Ylivuotohaaran ja välialtaan poh- jan välissä on venttiili 23, jolla voidaan säätää välialtaasta purkuputkeen virtaavan — veden määrää. & Vesisäiliön 12 ulkopuolella, toisen päätyseinän 18 toisella puolella on rivissä kolme o pumppua (takimmainen pumppu ei ole kuvassa näkyvissä). Kuvassa 1a rivissä reu- <Q nimmaisena oleva pumppu on esitetty hieman todellisesta sijainnista siirrettyna ta- > män takana olevan pumpun tuomiseksi paremmin esille. Pumppurivin keskellä

E 30 — oleva ensimmäinen pumppu 36 on yhdistetty toisen päätyseinän 18 läpi kulkevalla + imuputkella 37 vesisäiliöön 12 lähelle vesisäiliön pohjaa 14. Ensimmäisestä pum-

N pusta lähtevä ensimmäinen poistoputki 38, liittyy ensimmäisen laippaliitoksen 40

N avulla lumensulatusyksikön 80 sulautusvesiputken 82 päähän. Ensimmäisen laip-

N paliitoksen ja ensimmäisen pumpun välisellä osuudelle poistoputkesta haarautuu — huuhteluvesiputki 42 ja käyttövesiputki 44. Huuhteluvesiputki liittyy toisesta pääs- tään pesuriin 34, ts. ensimmäisen pumppu tuottaa käydessään pesurin tarvitseman huuhteluveden. Huuhteluvesiputkessa on kuvissa esittämätön venttiili, joka ava- taan, kun kaarisuodatin on puhdistuksen tarpeessa. Käyttövesiputken vapaassa päässä on hana 48, jonka kautta vesisäiliöstä voidaan johtaa ulos puhdistettua hu- levettä. Puhdistettua hulevettä voidaan käyttää päällystettyjen alueiden sekä viher- alueiden ja puistojen kunnossapitoon, erityisesti katujen, pihojen tai pysäköintialu- eiden puhdistamiseen tai istutusten tai kasvien kastelemiseen, kuten keksinnön mu- kaisen menetelmän eräissä suoritusmuodoissa tehdään. Pumppurivin reunimmais- ten toisten pumppujen 50 toiset imuputket 52 on yhdistetty toisilla laippaliitoksilla 54 lumesulatusyksikköön johtavien tyhjennysputkien 56 päihin. Toisista pumpuista läh- — tevät toiset poistoputket 58 on johdettu tulokammioon 20. Pumppujen läheisyydessä on vielä syöttöputki 46, jota pitkin laitteistoon johdetaan puhdistettavaa hulevettä.

Syöttöputken ensimmäisen pää on johdettu tulokammioon ja kuvissa esittämätön toinen pää johdetaan hulevesilähteeseen, edullisesti hulevesiverkoston hulevesikai- voon (kuva 2). — Vedenkäsittely-yksikön ensimmäisen päätyseinän 17 toisella puolella on kolmas pumppu 60, jonka kolmas imuputki 62 on johdettu ensimmäisen päätyseinän läpi vesisäiliön 12 sisään lähelle pohjaa 14. Kolmannen pumpun yläpuolella on ensim- mäiseen päätyseinään kiinnitetty lämmönsiirrin 64, jossa on tuloyhde 65 ja poisto- yhde 66. Lämmönsiirrin on suunniteltu liitettäväksi lämmintä vettä tuottavaan läm- —mönlähteeseen siten, että lämmin vesi johdetaan tuloyhden kautta lämmönsiirtimen sisään ja jäähtyneenä ulos lämmönsiirtimestä poistoyhteen kautta. Keksinnön mu- kainen laitteisto ja menetelmä soveltuvat käytettäväksi minkä tahansa lämmintä vettä tuottavan lämmönlähteen kanssa. Lämmönlähde voi siten olla esimerkiksi säh- kökäyttöinen vedenlämmitin, kiinteällä tai nestemäisellä polttoaineella toimiva ve- —denlämmitin, maalämpöpumppu tai edullisesti kaukolämpöverkosto. Kolmannen en pumpun 60 poistoputki on liitetty lämmönsiirtimen menoliittimeen 67 ja lämmönsiir-

S timen tuloliittimeen 69 on yhdistetty lämmitysputken 68 ensimmäinen pää. Lämmi- © tysputken toinen pää haarautuu kolmeen haaraan, jotka on liitetty lumensulatusyk- oO sikössä 80 oleviin sekoittimiin 84. 0

E 30 — Vedenkäsittely-yksikön 10 toiminnalliset osat ja laitteet on sijoitettu lämpöeristetyn + liikuteltavaan kontin 70 sisään. Kontin sisällä on kuvassa esittämättömät lämmitys-

N laitteet, jolla kontin sisäpuolen lämpötila voidaan pitää aina nollan Celsiusasteen

N yläpuolella. Lämpöeristetyn kontin ja lämmityslaitteiden ansiosta vedenkäsittely-yk-

N sikössä oleva hulevesi ja hulevettä sisältävät laitteet voidaan pitää sulana ja toimin- —takuntoisina myös pakkasaikoina.

Lumensulatusyksikkö 80 käsittää laatikkomaisen sulatussäiliön 81, jossa on kaksi päätyseinää, kaksi sivuseinää ja pohja. Sulatussäiliön tilavuus on edullisesti 20-25 m?3. Sulatussäiliön sisäosien rakenteen tuomiseksi paremmin esille kuvasta 1a on poistettu sulatussäiliön toinen sivuseinä. Sulatussäiliössä on lisäksi kuvissa esittä- — mätön avattava kansi. Molempien sivuseinien yläreunassa on päällekkäin kaksi su- latusvesiputkea 82. Sulatusvesiputket ulottuvat ensimmäisen päätyseinän läpi sula- tussäiliön ulkopuolelle, jossa ne yhdistyvät ja liittyvät ensimmäisellä laippaliitoksella 40 ensimmäisen pumpun 36 ensimmäisen poistoputkeen 30. Sulatusvesiputkien sulatussäiliön sisäpuolisella osuudella on välimatkan päässä toisistaan suuttimia 83, jotka osoittavat sulatussäiliön keskiosaa kohti. Ensimmäistä pumppua käyttä- mällä vesisäiliöstä 12 voidaan siten pumpata puhdistettua hulevettä sulatussäiliöön ja erityisessä sulatussäiliössä olevan sulatettavaan lumeen.

Sulatussäiliön toisella sivuseinällä on kolme sekoitinta 84, jota on liitetty lämmön- siirtimestä 64 tulevan lämmitysputken 68 haarautuviin päihin. Lämmitysputkessa on — kolmannen laippaliitoksen 55 muodostama liitoskohta. Vesisäiliöstä 12 voidaan si- ten johtaa lämmönsiirtimessä lämmitettyä puhdistettua hulevettä lämmitysputken ja sekoittimien kautta sulatussäiliöön. Sekoittimet ovat sinänsä tunnettuja laitteita, joi- den rakenne ja toimintaperiaate on selostettu hakijan suomalaisessa patenttihake- muksessa FI120205349. Sekoittimien avulla lämmitetty hulevesi sekoitetaan tehok- — kaasti sulatussäiliössä olevaan veteen ja sekoitettu vesimassa saatetaan sulatus- säiliön sisällä lumen sulamista edesauttavaan virtaavaan liikkeeseen.

Aivan sulatussäiliön pohjan läheisyydessä on kaksi tyhjennysputkea 56, jotka ulot- tuvat sulatussäiliön ensimmäisen päätyseinän läpi sulatussäiliön ulkopuolelle ja liit- tyvät toisilla laippaliitoksilla 54 toisten pumppujen 50 toisiin imuputkiin 52. Toisia pumppuja käyttämällä sulatussäiliössä oleva vesi voidaan pumpata vedenkäsittely- & yksikön tulokammioon 20, ts. sulatussäiliön voidaan tarvittaessa pumpata kokonaan o tyhjäksi. Näin tehdään yleensä talviaikaan, kun kaikki sulatettavaksi aiottu lumi on <Q saatu sulatettua, jolloin laitteiston käyttö lumen sulattamiseen ainakin hetkellisesti > keskeytyy. Sulatussäiliön tyhjentämisellä voidaan tällöin estää sulatussäiliössä ole-

E 30 van veden jäätyminen, mikä voisi rikkoa laitteistoa.

N Vedenkäsittely-yksikkö 10 ja sulatusyksikkö 80 on liitetty toisiinsa ensimmäisillä, toi- = silla ja kolmansilla laippaliitoksilla 40, 54, 55. Laippaliitokset voidaan tarvittaessa

S avata ja niihin johtavat putket sulkea kuvissa esittämättömillä venttileillä, jolloin ve- denkäsittely-yksikkö 10 ja sulatusyksikkö 80 irtoavat toisistaan. Irrottamismahdolli- — suuden ansiota yksiköt voidaan sijoittaa halutulle etäisyydelle toisistaan ja yhdistää toisiinsa erillisillä, kuvissa esittämättömillä väliputkilla. Irrottaminen mahdollistaa myös yksiköiden kuljettamisen käyttökohteeseen ja sieltä pois erillisinä yksiköinä.

Keväällä, kesällä ja syksyllä, jolloin laitteistoa ei käytetä lumen sulattamiseen, lait- teiston vedenkäsittely-yksikköä voidaan käyttää yksinään huleveden puhdistami- seen ja käyttöveden tuottamiseen ja katualueiden ja viheralueiden kunnossapidon — tarpeisiin. Lumensulatusyksikkö voidaan tällöin siirtää väliaikaisesti varastoon odot- tamaan lumisateita.

Edellä esitetty laitteisto käsittää vielä kuvissa esittämättömän sähköjärjestelmän sekä automaattisen ohjausyksikön laitteistoon kuuluvien sähköisten laitteiden toi- minnan ohjaamista ja valvomista varten. Ohjausyksikkö on edullisesti sijoitettu ve- — denkäsittely-yksikköön. Laitteiston sähköjärjestelmä on liitettävissä sähköjohdoilla yleiseen sähköverkkoon ja se voi käsittää lisäksi varavoimalähteen, kuten akuston, jonka varassa laitteisto säilyy toimintakunnossa myös lyhyiden sähkökatkojen ai- kana. Laitteiston automaattisen ohjausyksikön ansiosta laitteisto voi toimia jatkuva- toimisesti ja miehittämättömänä pitkiäkin aikoja. Laitteisto voidaan varustaa mitta- — laitteilla, joilla mitataan laitteistoon tulevan huleveden ja laitteistosta poistuvan puh- distun huleveden laatua. Mittaustulokset voidaan toimittaa asiakkaalle laitteiston toi- minnan seuraamiseksi.

Kuvassa 2 on esitetty esimerkinomaisesti keksinnön mukaisen menetelmän käyttö virtauskaavion avulla. Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetään kuvissa 1a ja 1b esitettyä laitteistoa. Laitteisto kuljetetaan ja sijoitetaan hulevesiviemärin 72 varrelle, jonkin viemäriin kuuluvan ensimmäisen hulevesikaivon 74 läheisyyteen.

Keksinnön mukaista laitteistoa voidaan käyttää joko pelkästään huleveden puhdis- tamiseen, lumen sulattamiseen tai samanaikaisesti molempiin.

Kun hulevettä puhdistetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, laitteistoon kuulu- 2 25 — van syöttöputken 46 päähän kytketään uppopumppu 76, joka lasketaan ensimmäi-

N seen hulevesikaivoon 74. Laitteiston purkuputken 25 vapaa pää johdetaan toiseen

O hulevesikaivoon 75, joka on huleveden virtaussuunnassa ensimmäisen hulevesikai-

S von alapuolella. Uppopumppu käynnistetään, jolloin se pumppaa hulevettä veden-

I käsittely-yksikön tulokammioon 20. Tulokammion täyttyessä siihen pumpatusta hu- = 30 —levedestä, hulevettä alkaa virrata sen etuseinän yläreunan 29 yli kaarisuodattimen

N 22 yläpinnan päälle, josta se valuu kaarisuodattimen reikien läpi välialtaaseen 24. = Kaarisuodattimen suodattamat roskat valuvat kouruun 30, josta rejektiruuvi 31 kul-

S jettaa ne aukon 32 läpi laitteiston ulkopuolelle poiskuljetettavaksi. Puhdistettua hu- levettä johdetaan välialtaasta purkuputkea pitkin toiseen hulevesikaivoon 75. Mene- — telmällä poistetaan siis hulevesiviemärissä virtaavasta hulevedestä siinä olevia kiin- teitä roskia ja epäpuhtauksia johtamalla hulevettä mekaanisen suodattimen läpi ja palautetaan puhdistettu hulevesi takaisin hulevesiviemäriin. Menetelmässä käytet- tävä laitteisto on suunniteltu toimimaan miehittämättömänä ja automaattisesti, jol- loin se voi toimia jatkuvatoimisena huleveden puhdistuslaitteistona itsenäisesti hy- vin pitkiä aikoja.

Menetelmän eräässä edullisessa suoritusmuodossa huleveden virtausta purkuput- ken läpi rajoitetaan ja säädellään venttiilillä 23 siten, että osan puhdistetusta hule- vedestä annetaan valua välialtaasta 24 yläreunan 27 yli vesisäiliöön 12. Vesisäili- öön voidaan varastoida puhdistettua hulevettä esimerkiksi 5 m?. Vesisäiliön ollessa täynnä, puhdistettu hulevesi ohjataan venttiilillä virtaamaan välialtaasta kokonaisuu- — dessaan purkuputkea pitkin hulevesiviemäriin. Tässä keksinnön suoritusmuodossa vesisäiliö toimii puhdistetun huleveden varastona, josta puhdistettua hulevettä voi- daan pumpata ensimmäistä käyttövesiputkea 44 pitkin käyttövedeksi katu- ja puis- toalueiden kunnossapidon tarpeisiin. Puhdistettua hulevettä voidaan käyttää esi- merkiksi päällystettyjen katujen, jalkakäytävien, pihojen ja pysäköintialueiden pese- — miseen. Vaihtoehtoisesti tai lisäksi puhdistettua hulevettä voidaan käyttää puistojen ja viheralueiden kasvien ja istutusten kastelemiseen.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä toisessa suoritusmuodossa laitteistoa käytetään lumen sulattamiseen. Tässä suoritusmuodossa vedenkäsittely-yksikköön liitetään lumensulatusyksikkö ja sulatussäiliön 81 ylivirtausputken 86 (kuva 1b) toi- seen päähän kiinnitetään letku, joka johdetaan hulevesiverkoston toiseen hulevesi- kaivoon 75. Vedenkäsittely-yksikön lämmönsiirrin kytketään lämmönlähteeseen, edullisesti kaukolämpöverkostoon. Lumen sulatuksessa tarvittava ns. alkusulatus- vesi nostetaan ensimmäisestä hulevesikaivosta 74 uppopumpun 76 ja syöttöputken 46 avulla tulokammioon 20, josta se virtaa puhdistuneena vesisäiliöön 12. Huleve- — siviemärissä talvellakin virtaavan huleveden lämpötila on selvästi nollan yläpuolella, & jolloin se sisältää lämpöenergiaa, jota menetelmässä hyödynnetään lumen sulatta- o misessa. Huleveden käyttäminen parantaa näin lumen sulattamisessa käytettävän = laitteiston energiatehokkuutta. : Menetelmässä sulatettavaa lunta kerätään laitteiston läheisyydestä ja lumi kuljete- = 30 — taan laitteiston sulatussäiliöön 81. Puhdistettua hulevettä pumpataan ensimmäisellä

N pumpulla 36 sulatussäiliön 81 sulatusvesiputkiin 82, josta se suihkutaan suuttimien = läpi sulatussäilissä olevaan lumeen, jolloin lumi sulaa vedeksi. Osa vesisäiliössä 12

S olevasta puhdistetusta hulevedestä pumpataan kolmannella pumpulla 60 lämmön- siirtimen 64 läpi lämmitysputkeen 68, josta se virtaa sekoittimien 84 kautta sulatus- — säiliöön. Lämmönsiirtimessä lämmennyt hulevesi nostaa sekoitussäiliössä olevan veden lämpötilaa, jolloin lumi sulaa sulatussäilissä tehokkaammin. Lumen sulaessa veden pinta sulatussäiliössä nousee, jolloin vettä poistuu sulatussäiliöstä ylivirtaus- putkea 86 pitkin hulevesiviemäriin. Lumen sulatusta jatketaan niin pitkään, kun su- latettavaa lunta riittää. Lumen loppuessa sulatussäiliö tyhjennetään olennaisesti ko- konaan pumppaamalla sulatussäiliössä oleva vesi toisilla pumpuilla 50 vedenkäsit- — tely-yksikköön 10.

Edellä on selostettu eräitä keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteiston edullisia suoritusmuotoja. Keksintö ei rajoitu edellä selostettuihin ratkaisuihin, vaan keksin- nöllistä ajatusta voidaan soveltaa eri tavoin patenttivaatimusten asettamissa ra- joissa. e]

N

O

N

O

<Q

O

0

I a a +

N

NN

LO

N

O

N

Viitenumeroluettelo: 46 — syöttöputki 10 —vedenkäsittely-yksikkö 48 hana 12 — vesisäiliö 50 toinen pumppu 14 pohja 52 toinen imuputki 16 —sivuseinä 54 toinen laippaliitos 17 ensimmäinen päätyseinä 55 kolmas laippaliitos 18 toinen päätyseinä 56 —tyhjennysputki 20 —tulokammio 58 toinen poistoputki 22 —kaarisuodatin 60 kolmas pumppu 23 — venttiili 62 kolmas imuputki 24 — väliallas 64 lämmönsiirrin 25 purkuputki 65 tuloyhde 26 etuseinämä 66 poistoyhde 27 etuseinämän yläreuna 67 menoliitin 28 etuseinä 68 lämmitysputki 29 etuseinän yläreuna 69 — tuloliitin 30 kouru 70 — kontti 31 —rejektiruuvi 72 hulevesiviemäri 32 aukko 74 ensimmäinen hulevesikaivo 34 pesuri 75 toinen hulevesikaivo 35 — ylivuotohaara 76 uppopumppu 36 ensimmäinen pumppu 80 lumensulatusyksikkö 37 ensimmäinen imuputki 81 — sulatussäiliö & 38 ensimmäinen poistoputki 82 — sulatusvesiputki o 40 ensimmäinen laippaliitos 83 — suutin = 42 huuhteluvesiputki 84 — sekoitin ? 44 — käyttövesiputki

T

<

S

Claims (14)

Patenttivaatimukset

1. Menetelmä huleveden käsittelemiseksi, jossa menetelmässä johdetaan puh- distettavaa hulevettä hulevesiviemäristä (72) hulevesiviemäriin kuulumattomaan lii- kuteltavaan vedenkäsittely-yksikköön (10), jossa hulevesiviemärissä (72) on useita — hulevesikaivoja (74, 75) huleveden vastaanottamista varten ja ainakin yksi huleve- den purkuaukko, puhdistetaan hulevettä vedenkäsittely-yksikössä (10) poistamalla hulevedestä roskia ja/tai epäpuhtauksia ja palautetaan puhdistettu hulevesi huleve- siviemäriin (72) ennen huleveden purkuaukkoa, tunnettu siitä, että pumpataan hu- levettä hulevesiviemäristä (72) maan pinnalla olevaan vedenkäsittely-yksikköön (10) ja annetaan puhdistetun huleveden virrata vedenkäsittely-yksiköstä (10) paino- voimaisesti takaisin hulevesiviemäriin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että johdetaan hulevettä vedenkäsittely-yksikköön (10) ensimmäisestä hulevesikaivosta (74) ja pa- lautetaan puhdistettua hulevettä toiseen hulevesikaivoon (75), joka toinen hulevesi- — kaivo (75) on hulevesiviemärissä (72) huleveden virtaussuunnassa ensimmäisen hulevesikaivon (74) alapuolella.

3. — Jonkin patenttivaatimuksen 1-2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puhdistetaan hulevettä vedenkäsittely-yksikössä (10) johtamalla puhdistettava hu- levesi mekaanisen suodattimen, edullisesti kaarisuodattimen (22), läpi. 4 Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puhdistetaan hulevettä vedenkäsittely-yksikössä (10) johtamalla puhdistettavaa hu- levettä vesisäiliöön (12) ja antamalla hulevedessä olevien raskaiden epäpuhtauk- sien laskeutua vesisäiliön (12) pohjalle. e]

N 5. — Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että o 25 — puhdistetaan hulevettä vedenkäsittely-yksikössä (10) johtamalla puhdistettavaa hu- ? levettä vesisäiliöön (12) ja antamalla hulevedessä olevien vettä keveämpien epä- O 0 puhtauksien nousta vesisäiliössä (12) olevan huleveden pinnalle. I a

> 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että N käytetään puhdistettua hulevettä päällystettyjen katujen, jalkakäytävien, pyörätei- = 30 den, pihojen ja/tai pysäköintialueiden kunnossapitoon, kuten pesemiseen. O

N

7. — Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään puhdistettua hulevettä puistojen ja/tai viheralueiden kunnossapitoon, ku- ten kasvien ja istutusten kastelemiseen.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään puhdistettua hulevettä lumen sulattamiseen.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siirretään su- latettavaa lunta sulatussäiliöön (81) ja johdetaan puhdistettua hulevettä vedenkäsit- — tely-yksiköstä (10) sulatussäiliöön (81) kosketuksiin sulatettavan lumen kanssa.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämmitetään ainakin osa sulatussäiliöön (81) johdettavasta puhdistetusta hulevedestä vedenkä- sittely-yksikössä (10) ennen huleveden johtamista sulatussäiliöön (81).

11. Laitteisto huleveden käsittelemiseksi, joka laitteisto käsittää vedenkäsittely-yk- — sikön (10), joka vedenkäsittely-yksikkö (10) on muodostettu olennaisesti kokonai- sena liikuteltavaksi yksiköksi, joka on siirrettävissä hulevesiviemärin (72) varrelle ja jossa vedenkäsittely-yksikössä (10) on puhdistusyksikkö huleveden puhdistamista varten, välineet huleveden johtamiseksi vedenkäsittely-yksikköön (10) ja välineet puhdistetun huleveden johtamiseksi ulos vedenkäsittely-yksiköstä (10), tunnettu — siitä, että mainitut välineet huleveden johtamiseksi vedenkäsittely-yksikköön (10) käsittävät hulevesiviemäristä (72) vedenkäsittely-yksikköön (10) johdettavan syöt- töputken (46) ja uppopumpun (76).

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainitut väli- neet puhdistetun huleveden johtamiseksi ulos vedenkäsittely-yksiköstä (10) käsittä- — vät vedenkäsittely-yksiköstä (10) hulevesiviemäriin (72) johdettavan purkuputken (25) ja vedenkäsittely-yksikkö käsittää lisäksi vesisäiliön (12) puhdistetun huleveden varastoimista varten sekä välineet puhdistetun huleveden johtamiseksi ulos vesisäi- liöstä (12). &

13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että se käsit- o 25 — tää lisäksi lumensulatusyksikön (80), jossa lumensulatusyksikössä (80) on sulatus- ? säiliö (81) sulatettavaa lunta varten ja laitteisto käsittää lisäksi pumppausvälineet & puhdistetun huleveden pumppaamiseksi vedenkäsittely-yksiköstä (10) sulatussäili- E öön (81). N

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että vedenkäsit- = 30 — tely-yksikkö käsittää lisäksi lämmitysvälineet, edullisesti lämmönlähteeseen liitettä- S vän lämmönsiirtimen (64), sulatussäiliöön (81) pumpattavan puhdistetun huleveden lämmittämistä varten.