FI20175684A1 - Menetelmä ja järjestelmä vedenalaisen pinnan ja siitä irrotetun aineksen käsittelemiseksi - Google Patents

Abstract

Keksinnön kohteena on menetelmä ja järjestelmä vedenalaisen pinnan (S) ja siitä irrotetun aineksen käsittelemiseksi puhdistuspaikalla. Vedenalaista pintaa puhdistetaan harjalaitteella (1), jonka avulla vedenalaisesta pinnasta puhdistuksen yhteydessä irrotettua kiintoainesta sisältävä jätevesi johdetaan käsittely-yksikköön (5), jossa jätevedelle suoritetaan erottelu ja suodatus. Ensimmäisessä vaiheessa jäteveden sisältämä kiintoaines erotetaan jätevedestä, minkä jälkeen ensimmäistä vaihetta välittömästi seuraavassa toisessa vaiheessa jätevesi saostetaan, ja sen jälkeen kolmannessa vaiheessa jätevesi suodatetaan. Suodatettu jätevesi johdetaan puhdistuspaikalla suoraan takaisin vesistöön tai muuhun puhdasvesiliittymään. Jätevedelle voidaan tarvittaessa suorittaa lisäsuodatus ja/tai desinfiointi.

Description

Menetelmä ja järjestelmä vedenalaisen pinnan ja siitä irrotetun aineksen käsittelemiseksi

Tekniikan alue

Keksinnön kohteena on menetelmä vedenalaisen pinnan ja siitä irrotetun aineksen käsittelemiseksi puhdistuspaikalla, jossa menetelmässä vedenalaista pintaa puhdistetaan harjalaitteella, ja harjalaitteen avulla vedenalaisesta pinnasta puhdistuksen yhteydessä irrotettua kiintoainesta sisältävä jätevesi johdetaan käsittelyyksikköön, joka varustetaan erotuslaitteella ja suodatuslaitteella, patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaisesti. Keksinnön kohteena on myös järjestelmä vedenalaisen pinnan ja siitä irrotetun aineksen käsittelemiseksi sekä järjestelmän käsittävä suojakotelo, perävaunu, ajoneuvo ja vesikulkuneuvo.

Tunnettu tekniikka

Vedenalaisten pintojen käsittely erityyppisillä harjalaitteilla on tunnettua. Tällainen vedenalainen pinta voi esimerkiksi olla aluksen vedenalainen runko, aluksen kylki tai pohja, joista halutaan poistaa siihen muodostunutta pohjakasvustoa, merieliöstöä ja muita epäpuhtauksia. Tällainen haitta-aines aiheuttaa runsaasti kitkaa aluksen liikkuessa vedessä, mikä myös huomattavasti lisää aluksen polttoainekulutusta. Mikäli tällaista pohjakasvustoa ja merieliöstöä ei poisteta huolella seurauksena voi myös olla ei-syntyperäisten lajien ei-toivottu leviäminen.

Tällaisissa vedenalaisissa pinnoissa käytetään myös usein pinnoitteita tai maaleja, kuten eliönesto- ja myrkkymaaleja, jotka pintoja puhdistettaessa irtoavat ja aiheuttavat veden kemiallista saastumista.

Harjalaitteita on esitetty esimerkiksi julkaisuissa FR 2 534 548, WO 2011/015786, GB 2 131 288, US 2012/0006244, US 2004/0194237 ja US 9,505,472.

Yhä tiukentuvat ympäristösäädökset asettavat omat rajoituksensa vedenalaisten pintojen käsittelyn osalta.

Vedenalaisten pintojen puhdistus on myös esitetty suoritettavaksi siten, että irrotetun aineksen vapautumista ympäröivään veteen pyritään vähentämään. Julkaisun US 7,905,192 mukaan harjalaitteella irrotettua ainesta sisältävä jätevesi kerätään ja johdetaan erilliseen käsittely-yksikköön, jossa jätevesi puhdistetaan siten, että se voidaan kerätä keräyssäilöön tai siirtää viemäriin. Muita vastaavantyyppisiä ratkaisuja on esitetty julkaisuissa US 2014/0237740 ja WO 2015/031933. Tunnetut laitteistot ja menetelmät ovat hyvin monimutkaisia käyttäen monivaiheisia mekaanisia ja kemiallisia käsittelyjä jäteveden puhdistamiseksi. Käytännössä tämä myös tarkoittaa sitä, että tunnettujen laitteistojen koko ja riippuvuus ulkopuolisesta käyttöenergiasta on suuri.

Keksinnön yhteenveto

Keksinnön tavoitteena on poistaa tunnetun tekniikan ongelmat ja aikaansaada yksinkertainen ja ympäristön kannalta tehokas menettely, jonka mukaan vedenalaisen pinnan puhdistuksen yhteydessä kerätty jätevesi voidaan puhdistuspaikalla käsittelyn jälkeen palauttaa takaisin vesistöön. Tämä tavoite aikaansaadaan pa10 tenttivaatimuksen 1 mukaisella menetelmällä ja patenttivaatimuksen 11 mukaisella järjestelmällä.

Keksinnön perusajatuksena on aikaansaada menetelmä, jonka avulla kiintoaines erotetaan jätevedestä siten, että jäljelle jäävä jätevesi on helposti saatavissa tilaan, joka ei saastuta puhdistuspaikalla olevaa vesistöä, kun jätevesi palautetaan vesistöön. Kyseessä siis on jäteveden käsittelyprosessi. Tämä toteutetaan siten, että vedenalaiselta pinnalta irrotettua kiintoainesta sisältävä jätevesi johdetaan käsittely-yksikköön, jossa ensimmäisessä vaiheessa jäteveden sisältämä kiintoaines erotetaan jätevedestä, minkä jälkeen ensimmäistä vaihetta välittömästi seuraavassa toisessa vaiheessa jätevesi saostetaan ja sen jälkeen kolmannessa vaiheessa jätevesi suodatetaan, ja jossa menetelmässä suodatettu jätevesi johdetaan puhdistuspaikalla suoraan takaisin vesistöön tai muuhun puhdasvesiliittymään. Tällöin vältytään siitä, että jätevettä joudutaan erikseen säilömään ja kuljettamaan esimerkiksi jäteveden puhdistuslaitokselle.

20175684 prh 13 -07- 2017

Pinnan käsittelyllä ymmärretään esimerkiksi sekä pinnan puhdistus että hionta, ai25 na kyseessä olevan pinnan ja siihen liittyvän käsittelyn tarkoituksen mukaan.

Erään edullisen suoritusmuodon mukaan mainitussa ensimmäisessä vaiheessa jäteveden sisältämä kiintoaines erotetaan jätevedestä seulomalla mahdollisimman ehyenä käsittely-yksikön käsittämällä seularakenteella. Näin ollen, kiintoaines, joka sisältää runsaasti vedenalaiseen pintaan tarttunutta pohjakasvustoa ja me30 rieliöstöä, pidetään mainitussa ensimmäisessä vaiheessa mahdollisimman ehyenä, jolloin aikaansaadaan se, että kiintoaineksesta erotettuun jäteveteen liukenee ja muodostuu minimaalinen määrä erityisesti typpeä ja fosforia sekä mahdollisesti muita ei-toivottuja aineita tai epäpuhtauksia. Ensimmäisen vaiheessa suoritettu

20175684 prh 13 -07- 2017 erotus on karkeaa erottelua, jolloin seularakenteen läpäisevyys on edullisesti alueella 70-100 mikronia.

Mainitussa ensimmäisessä vaiheessa seulomisen yhteydessä jätevedestä erotettu kiintoaines johdetaan edullisesti erilliseen keräysastiaan, jolloin kiintoaines saa5 daan kerättyä kompaktissa muodossa mahdollista jälkikäsittelyä tai poiskuljetusta varten.

Mainitussa ensimmäisessä vaiheessa seulomisen yhteydessä erotettu jätevesi johdetaan edullisesti käsittely-yksikön käsittämän virtausosan kautta suodatuslaitteeseen.

Virtausosa varustetaan edullisesti saostusaineella jäteveden saostamiseksi mainitussa toisessa vaiheessa ennen sen johtamista suodatuslaitteeseen. Saostusaineena voidaan käyttää yleisesti saatavilla olevia kaupallisia saostusaineita. Esimerkkeinä saostusaineista voidaan mainita nestemäinen polyalumiinikloridi tai granuloitua sammutetun kalkin tuotteita.

Suodatuslaite varustetaan edullisesti suodattimilla jäteveden suodattamiseksi mainitussa kolmannessa vaiheessa ennen jäteveden johtamista puhdistuspaikalla suoraan takaisin vesistöön tai muuhun vesiliittymään. Suodattimien läpäisevyys on alueella 5-40 mikronia, edullisesti alueella 5-15 mikronia.

Jätevedelle suoritetaan edullisesti lisäsuodatus ennen sen johtamista suoraan ta20 kaisin vesistöön tai muuhun vesiliittymään. Näin voidaan varmistua siitä, että jätevesi on palautettavissa suoraan vesistöön esimerkiksi, jos kerätty jätevesi on tavanomaista huonolaatuisempaa. Lisäsuodattimien läpäisevyys valitaan näin ollen tarpeen mukaan.

Suodattimina ja lisäsuodattimina käytetään saatavilla olevia tarkoituksenmukaisia 25 kaupallisia suodattimia.

Lisäksi jätevedelle suoritetaan edullisesti desinfiointi sen jälkeen, kun jätevesi on suodatettu mainitussa kolmannessa vaiheessa tai sen jälkeen, kun jätevedelle on suoritettu lisäsuodatus. Näin saadaan lisävarmistus siitä, että jätevesi on palautettavissa suoraan vesistöön tai muuhun puhdasvesiliittymään esimerkiksi, jos jäte30 vesi on sisältänyt eliöitä, mikro-organismeja, kuten bakteereja, viruksia, ja alkueläimiä, tms. Desinfiointi tehdään edullisesti UV-desinfiointilaitteella. UVdesinfiointilaitteen käsittämä UV-anturi mahdollistaa myös jätevesikäsittelyprosessin laadunvalvonnan.

20175684 prh 13 -07- 2017

Harjalaite varustetaan edullisesti kompressorilla toimivalla hydraulikäytöllä sen käytön helpottamiseksi meriolosuhteissa.

Kun erityisesti pohjakasvusto ja merieliöstä on kiintoaineksena irrotettu jätevedestä mahdollisimman ehyenä, jäteveden typpi- ja fosforipitoisuus ei nouse korkealle, 5 jolloin jäteveden typpi- ja fosforipitoisuus saadaan palautettua lähes samalle tasolle kuin se vesistössä on normaalista. Näin saostettu ja suodatettu jätevesi voidaan puhdistuspaikalla palauttaa suoraan vesistöön.

Edellä mainittu kiintoaines sisältää vedenalaiselta pinnalta irrotettua pohjakasvustoa, merieliöstöä, jne. ja mahdollisesti maalia, ruostetta, tai muita epäpuhtauksia.

Keksinnön mukaisen järjestelmän piirteet on esitetty patenttivaatimuksissa 11-20. Järjestelmä käsittää käytännössä harjalaitteen ja kompressorin, ensimmäisen pumppulaitteen ja kompaktin käsittely-yksikön, jossa on allasmainen osa, sen alla virtausosa ja suodatuslaite, mahdollisesti vielä toinen pumppulaite ja lisäsuodatuslaitteisto, tarvittaessa desinfiointilaite, ja vesistöön johtava poistoputki tai poistoyh15 de. Tämä mahdollistaa kevyen ja kompaktin järjestelmän, jonka voi kätevästi sijoittaa esimerkiksi suojakoteloon, perävaunuun, ajoneuvoon tai vesikulkuneuvoon. Tämä mahdollistaa sen, että järjestelmää voidaan helposti siirtää paikasta toiseen.

Järjestelmän käsittävät suojakotelo, perävaunu, ajoneuvo ja vesikulkuneuvo on määritelty patenttivaatimuksissa 21-24.

Piirustusten lyhyt kuvaus

Keksintöä selostetaan seuraavassa ainoastaan esimerkkien avulla viitaten oheisiin kaaviomaisiin piirustuksiin, joissa

Kuvio 1 havainnollistaa keksinnön erästä sovellutusesimerkkiä,

Kuvio 2 havainnollistaa keksinnön toista sovellutusesimerkkiä,

Kuvio 3 havainnollistaa keksinnön vaihtoehtoista sovellutusesimerkkiä,

Kuvio 4 esittää esimerkkiä järjestelmän käsittämästä harjalaitteesta,

Kuvio 5 esittää erästä suoritusmuotoa järjestelmän käsittämästä käsittelyyksiköstä, ja

Kuvio 6 esittää toista suoritusmuotoa järjestelmän käsittämästä käsittely-yksiköstä.

20175684 prh 13 -07- 2017

Erityinen selitysosa

Kuviossa 1 havainnollistetaan keksinnön mukaisen menetelmän ja järjestelmän erästä sovellutusesimerkkiä. Viitemerkintä 80 osoittaa alusta, jonka vedenalaista pintaa S, esimerkiksi kylkeä 81 tai pohjaa 82, puhdistetaan. Aluksen 80 vesiraja on 5 osoitettu viitemerkinnällä WL. Vedenalaisen pinnan puhdistamiseksi käytetään harjalaitetta 1, jota liikutetaan eteenpäin aluksen 80 kylkeä 81 pitkin vedenalaisen pinnan S puhdistamiseksi siihen kiinnittyneestä aineksesta, esimerkiksi pohjakasvustosta, merieliöstöstä tai muista epäpuhtauksista F. Pinnasta S irrotettu aines johdetaan harjalaitteesta 1 poistoputken 2 kautta laiturilla 90 sijaitsevaan käsittely10 yksikköön 5, jossa vedenalaisesta pinnasta irrotettua kiintoainesta sisältävää jätevettä käsitellään siten, että jätevesi voidaan palauttaa suoraan takaisin vesistöön V tai muuhun puhdasvesiliittymään VL (osoitettu nuoliviivoilla), poistoputken 70 tai poistoyhteen kautta. Jäteveden johtamiseksi harjalaitteesta 1 poistoputken 2 kautta käsittely-yksikköön 5 käytetään ensimmäistä pumppulaitetta 3 (jäteveden vir15 taussuunta osoitettu nuoliviivoilla). Järjestelmä varustetaan edullisesti suojakotelolla 100.

Keksinnön mukaista harjalaitetta 1 voidaan käyttää myös esimerkiksi aluksen 80 peräsimen käsittelemiseksi, esimerkiksi puhdistamiseksi tai kiillottamiseksi. Yllä mainitut tunnetun tekniikan ongelmat ja pintojen epäpuhtauksien haitat ovat yhtä 20 ongelmallisia näidenkin osalta. Laitteen koko voidaan sopeuttaa aina käsiteltävän kohteen, käsittelyn tarkoituksen sekä pinnan laadun että muodon mukaan.

Seuraavassa kuvataan lyhyesti miten varsinainen vedenalaisen pinnan puhdistus suoritetaan esimerkinomaisella harjalaitteella käyttäen esimerkkinä aluksen kylkeä ja pohjaa.

Lähtökohtana on esimerkiksi, että aluksen 80 kylkeen 81 ja pohjaan 82 on tarttunut pohjakasvustoa, merieliöstöä tai muita epäpuhtauksia F, mikä haittaa aluksen kulkua. Aluksen puhdistamiseksi harjalaite 1 viedään veteen, esimerkiksi sukeltajan ohjaamana, ja asetetaan aluksen 80 käsiteltävää vedenalaista pintaa S vasten.

Harjalaitteena 1 käytetään edullisesti kuvion 4 mukaista harjalaitetta, joka käsittää 30 harjavälineitä 13 ympäröivän kotelon 11 ja joka on varustettu kompressorilla toimivalla hydraulisella käytöllä 12 harjalaitteen harjavälineiden 13 pyörittämiseksi. Hydraulinen käyttö 12 käynnistetään. Harjaksilla varustetut harjavälineet 13 saatetaan pyörimään siten, että vedenalainen pinta S puhdistuu. Harjavälineiden 13 pyöriminen käsiteltävällä vedenalaisella pinnalla S harjavälineitä 13 ympäröivän

20175684 prh 13 -07- 2017 koteloon 11 järjestetyn helmaosan 14 sisällä kehittää alipainetta kotelossa 11, jolloin laite 1 imeytyy kiinni käsiteltävään vedenalaiseen pintaan S.

Samassa yhteydessä kotelon 11 peittämän vedenalaisen pinnan S alueella oleva pohjakasvusto tai merieliöstö F harjautuu irti pinnasta S. Harjalaite 1 johtaa irtoa5 van aineksen yhdessä kotelossa 11 olevan veden kanssa koteloon 11 järjestetyn poistoaukon 15 kautta poistoputkeen 2. Kotelon 11 helmaosa 14 ympäröi tiiviisti pyöriviä harjavälineitä 13, jolloin irrotettu aines ei pääse leviämään kotelossa 11 tai siitä ulos vesistöön V. Lisäksi poistoaukon 15 suulle sijoitetuilla ohjaimilla voidaan varmistaa, että irrotettu aines ohjautuu suoraan poistoaukkoon 15, josta se edel10 leen voidaan viedä poistoputken 2 kautta käsittely-yksikköön 5 yllä kuvatun mukaisesti.

Sukeltaja voi helposti ohjata laitetta eteenpäin vedenalaista pintaa S pitkin käyttäen laitteessa 1 olevia kahvoja 16. Laitteen kulkua edesautetaan siihen järjestetyillä pyörillä 17, joiden kulkua voidaan tasata esimerkiksi jousituksella 18.

Näin kaikki irrotettu aines ja koteloon 11 kulkeutuva vesi saadaan kokonaisuudessaan ohjautumaan poistoaukkoon 15 ja siitä eteenpäin poistoputken 2 kautta käsittely-yksikköön 5. Näin varmistetaan ympäröivää vesistöä saastuttamaton vedenalainen puhdistustoiminta yksinkertaisella ja helppokäyttöisellä harjalaitteella 1.

Edellä kuvattu harjalaite on vain esitetty esimerkkinä. Keksinnön mukaisessa jär20 jestelmässä ja menetelmässä voidaan myös käyttää muunlaisia, samaan käyttötarkoitukseen soveltuvia harjalaitteita.

Käsittely-yksikkö 5, jota kuvataan tarkemmin seuraavassa viitaten kuvioon 5 ja kuvioon 6, voi sijaita, kuten kuvion 1 mukaisessa esimerkissä on esitetty, laiturilla 90, josta harjalaitteen 1 toimintaa voidaan myös ohjata. Järjestelmä käsittää poisto25 putkeen 2 kytketyn ensimmäisen pumppulaitteen 3 kiintoainesta sisältävän jäteveden pumppaamiseksi käsittely-yksikköön 5.

Lisäksi, kuviossa 2 esitetyn mukaisesti, järjestelmä voi kokonaisuudessaan olla sijoitettuna esimerkiksi vesikulkuneuvoon 110, kuten veneeseen tai proomuun, jolloin puhdistustoiminta voidaan suorittaa myös kauempana merellä olevalla laivalla 30 eikä vain laiturin läheisyydessä. Järjestelmä varustetaan edullisesti suojakotelolla 100.

Vaihtoehtoisesti, kuviossa 3 esitetyn mukaisesti, järjestelmä voi kokonaisuudessaan olla sijoitettuna esimerkiksi suojakoteloon 100, joka edullisesti on perävau

20175684 prh 13 -07- 2017 nun 120 tai ajoneuvon 130 kuljettama, tai suoraan ajoneuvoon 130, esimerkiksi pakettiautoon. Näin voidaan helposti toteuttaa kompakti ja helposti siirrettävä kokonaisuus, joka mahdollistaa järjestelmän siirtämisen puhdistuspaikasta toiseen aina tarpeen mukaan esimerkiksi pakettiautolla tai auton vetämällä perävaunulla.

Tämä on erityisen edullista, sillä se mahdollistaa järjestelmän vaivattoman siirtämisen aina kulloisenkin puhdistuskohteen luokse.

Näin vältytään tunnettujen, tiettyjen puhdistuspaikkojen yhteyteen järjestetyiltä monimutkaisilta, suurilta ja paikallisesti saatavasta käyttöenergiasta riippuvaisista ratkaisuista.

Kuvioissa 1 ja 2 ensimmäinen pumppulaite 3 ja harjalaite 1 poistoputkineen 2 on näytetty sijaitsevan suojakotelon 100 ulkopuolella. Vastaavalla tavalla kuviossa 3 harjalaite 1 poistoputkineen 2 on näytetty sijaitsevan suojakotelon 100 ulkopuolella. Järjestelmän kuljetettavuuden takia suojakotelo tai kuljetusvälineet tietysti järjestetään siten, että kaikki järjestelmän komponentit saadaan kuljetettua yhdessä.

Kuviossa 5 ja kuviossa 6 esitetty, järjestelmän käsittämä käsittely-yksikkö 5 käsittää erotuslaitteen, jossa on allasmainen osa 51, johon jätevesi johdetaan harjalaitteesta 1 poistoputken 2 kautta ensimmäisellä pumppulaitteella 3 (jäteveden virtaussuunta osoitettu nuoliviivoilla). Jätevesi keräytyy ylivuotoperiaatteella toimivaan allasmaiseen osaan 51 siten, että jätevesi vuotaa allasmaisen osan 51 toisen 20 reunan 52 yli seularakenteelle 53, joka edullisesti on kaarisihdin muodossa. Kun jätevesi JV virtaa seularakennetta 53 pitkin ja sen läpi, jätevedestä erottuu keksinnön mukaisen menetelmän ensimmäisessä vaiheessa kiintoaines, joka jää seularakenteen 53 päälle, josta kiintoaines kerätään keräysastiaan 54. Seularakenteen 53 läpäisevyys on edullisesti alueella 70-100 mikronia. Keksinnön mukaisen me25 netelmän ensimmäisessä vaiheessa suoritettu erotus on karkeaa erottelua.

Jätevesi JV, joka valuu seularakenteen 53 läpi, valuu seularakenteen 53 alla olevalle virtausosalle 55. Virtauspinta varustetaan saostusaineella 56 jäteveden saostamiseksi keksinnön mukaisen menetelmän ensimmäistä vaihetta välittömästi seuraavassa toisessa vaiheessa ennen sen virtaamista ensimmäiseen suodatuslait30 teeseen 57.

Saostusaineena voidaan käyttää saatavilla olevia kaupallisia saostusaineita. Esimerkkeinä saostusaineista voidaan mainita nestemäinen polyalumiinikloridi tai granuloituja sammutetun kalkin tuotteita.

20175684 prh 13 -07- 2017

Keksinnön mukaisen menetelmän mainitussa toisessa vaiheessa jätevesi ohjataan saostusaineen 56 läpi virtausosaa 55 pitkin virtausosan 55 alla sijaitsevaan suodatuslaitteeseen 57, joka esimerkiksi voi olla altaan muodossa ja joka on varustettu suodattimilla 58.

Menetelmän mainitussa toisessa vaiheessa saostettu jätevesi suodatetaan keksinnön mukaisen menetelmän toista vaihetta suoraan seuraavassa kolmannessa vaiheessa suodatuslaitteessa 57, joka on varustettu suodattimilla 58. Suodattamien läpäisevyys on alueella 5-40 mikronia, edullisesti alueella 5-15 mikronia. Suodattimina voidaan käyttää saatavilla olevia kaupallisia, tarkoituksenmukaisia suo10 dattimia. Menetelmän kolmas vaihe seuraa käytännössä välittömästi menetelmän toista vaihetta jäteveden virratessa virtausosaa 55 pitkin sen alla sijaitsevaan suodatuslaitteeseen 57.

Kuviossa 5 esitetyn mukaisesti käsitelty ja menetelmän kolmannessa vaiheessa suodatettu jätevesi pumpataan toisella pumppulaitteella 59 suoraan vesistöön. Jä15 tevesi pumpataan suoraan suodatuslaitteesta 57 puhdistuspaikalla olevan vesistöön V tai puhdasvesiliittymään VL poistoputken 70 tai poistoyhteen kautta. Tämä riippuu siitä, mihin tilaan jätevesi on saatu, eli käytännössä siitä, minkä läpäisevyyden omaavia suodattimia 58 on käytetty suodatuslaitteessa 57 menetelmän kolmannessa vaiheessa.

Kuviossa 6 esitetyn mukaisesti, jätevedelle suoritetaan edullisesti lisäsuodatus menetelmän kolmannessa vaiheessa tehdyn suodatuksen jälkeen, jolloin voidaan varmistua siitä, että myös likaantuneempi jätevesi saadaan tilaan, jossa se voidaan palauttaa suoraan takaisin vesistöön. Tässä tapauksessa suodatuslaitteessa 57 suodatettu jätevesi pumpataan toisella pumppulaitteella 59 lisäsuodatuslaitteis25 toon 60, josta se vastaavalla tavalla voidaan johtaa suoraan takaisin vesistöön V tai muuhun puhdasvesiliittymään VL poistoputken 70 tai poistoyhteen kautta. Lisäsuodattimien läpäisevyys valitaan näin ollen tarpeen mukaan. Suodattimina käytetään saatavilla olevia tarkoitukseen sopivia kaupallisia suodattimia.

Kiintoaines käsittää pohjakasvustoa, merieliöstöä, jne. ja mahdollisesti esimerkiksi 30 maalia, ruostetta, tai muita epäpuhtauksia.

Vierasperäisten eliöiden eliminoimiseksi jätevesi voidaan suodattaa suodattimilla, joiden läpäisevyys on yllä mainitulla edullisella alueella 5-15 mikronia.

20175684 prh 13 -07- 2017

Vierasperäisten eliöiden eliminoimiseksi jätevesi voidaan vielä tarvittaessa desinfioida menetelmän kolmannessa vaiheessa tehdyn suodatuksen, tai sitä seuraavan mahdollisen lisäsuodatuksen jälkeen.

Desinfiointi suoritetaan edullisesti UV-desinfiointilaitteella.

Mikäli UV-desinfiointia käytetään, UV-desinfiointilaite 65 järjestetään edullisesti joko suodatuslaitteen 57 jälkeen kuvion 5 mukaisesti tai lisäsuodatuslaitteen 60 jälkeen kuvion 6 mukaisesti. UV-desinfiointilaitteen lisääminen käsittely-yksikköön 5 ei käytännössä kasvata sen kokoa, jolloin esillä olevan keksinnön kaikki yllä ja alla mainitut edut myös saavutettaisiin.

UV-desinfiointilaite 65 sisältää edullisesti UV-anturin, jolla ensinnäkin varmistetaan riittävän desinfiointitehon säätö. Näin ollen, UV-desinfiointilaitetta voidaan myös käyttää keksinnön mukaisen järjestelmän ja sen käsittely-yksikön 5 jäteveden käsittelyprosessin laadunhallintaa varten. UV-anturin antamaa mittaustulosta voidaan hyödyntää käsitellyn jäteveden tilan arviointiin siten, että jätevesi on asian15 mukaisessa tilassa sen palauttamiseksi suoraan vesistöön tai muuhun puhdasvesiliittymään.

UV-desinfiointilaitteisto on edullisesti putken muodossa. Esimerkkejä mitoitusarvoista ovat: UV-läpäisevyys 40%/10mm; UV-annos 1500J/m²; ja aallonpituus 254 nm.

Vaihtoehtoisesti desinfiointi voidaan suorittaa lämpökäsittelyllä, pastöroinnilla, vähentämällä jäteveden happipitoisuutta ja/tai syöttämällä jäteveteen inerttiä kaasua, otsonoinnilla, tai vetyperoksidilla.

Edellä olevan mukaisesti esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä vedenalainen pinta ensin puhdistetaan harjalaitteella, minkä jälkeen vedenalaisesta 25 pinnasta puhdistuksen yhteydessä irrotettua kiintoainesta sisältävä jätevesi johdetaan käsittely-yksikköön.

Keksinnön mukaan harjalaitteella kerätty jätevesi käsitellään yllä olevan mukaisesti käsittely-yksikössä pääasiallisesti kolmessa vaiheessa.

Ensimmäisessä vaiheessa jäteveden sisältämä kiintoaines erotetaan jätevedestä 30 mahdollisimman ehyenä seulomalla kiintoaines jätevedestä seularakenteen 53, edullisesti kaarisihdin, avulla. Näin kiintoaines voidaan erikseen kerätä keräysastiaan 54. Koska kiintoaines, erityisesti pohjakasvusto ja merieliöstä pidetään mah

20175684 prh 13 -07- 2017 dollisimman ehyenä ja erillään muusta jätevedestä, jäteveteen ei liukene eikä muodostu erityisesti ylimääräistä typpi- tai fosforipitoisuutta, tai muita ei-toivottuja aineita.

Ensimmäistä vaiheessa välittömästi seuraavassa toisessa vaiheessa kiintoainek5 sesta erotettu jätevesi saostetaan saostusaineella 56 varustetulla saostuslaitteella

55, minkä jälkeen menetelmän toista vaihetta seuraavassa kolmannessa vaiheessa jätevesi suodatetaan suodattimilla 58 varustetussa suodatuslaitteessa 57.

Näin aikaansaadaan lopputuloksena jätevettä, jonka mm. typpi- ja fosforipitoisuus ovat ympäristövaatimusten osalta hyväksyttävällä tasolla. Jätevesi voidaan siis 10 suoraan palauttaa takaisin vesistöön ilman ympäristöhaittoja. Jätevettä siis ei tarvitse erikseen kuljettaa esimerkiksi puhdistuslaitokselle. Tarvittaessa jätevedelle voidaan suorittaa lisäsuodatus ja/tai desinfiointi.

Edellä kuvatut menetelmävaiheet mahdollistavat järjestelmän, jonka komponentit saadaan koottua kevyeksi ja kompaktiksi rakenteeksi. Järjestelmä käsittää käy15 tännössä ainoastaan harjalaitteen 1 ja siihen liittyvän kompressorin, poistoputken

2, ensimmäisen pumppulaitteen 3 sekä kompaktin käsittely-yksikön 5, jossa on allasmainen osa 51, sen alla virtausosa 55 ja suodatuslaite 57, toinen pumppulaite 59 ja mahdollisesti lisäsuodatuslaitteisto 60 ja/tai desinfiointilaite 65, ja vesistöön johtava poistoputki 70 tai poistoyhde.

Tämä mahdollistaa kevyen ja kompaktin järjestelmän, jonka voi kätevästi sijoittaa esimerkiksi suojakoteloon 100, perävaunuun 120, ajoneuvoon 130 tai vesikulkuneuvoon 110. Tämä mahdollistaa sen, että järjestelmää voidaan helposti siirtää paikasta toiseen. Järjestelmä voi siis toimia itsenäisesti puhdistuspaikalla.

Erityisesti järjestelmän kompakti rakenne ja sen avulla toteutetut kolme toisiaan 25 peräkkäin seuraavaa menetelmävaihetta mahdollistavat ympäristövaatimukset täyttävän jäteveden puhdistuksen lyhyellä läpijuoksu tai läpivirtausajalla.

Ensimmäisessä vaiheessa jätevedestä erotettu kiintoaines on määrältään suhteellisen vähäistä, jolloin sen jälkikäsittelyjä mahdollinen poiskuljetus on helppoa.

Piirustukset ja siihen liittyvä selitysosa ovat ainoastaan tarkoitetut keksinnön pe30 rusajatuksen havainnollistamiseksi. Yksityiskohdat, kuten esimerkiksi harjalaite, pumput, seularakenne, saostusaine, suodatuslaite, suodatuslaitteisto, suodattimet, desinfiointilaite, poistoputket, jne., voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (24)

1. Menetelmä vedenalaisen pinnan ja siitä irrotetun aineksen käsittelemiseksi puhdistuspaikalla, jossa menetelmässä vedenalaista pintaa puhdistetaan harjalaitteella, ja harjalaitteen avulla vedenalaisesta pinnasta puh-

5 distuksen yhteydessä irrotettua kiintoainesta sisältävä jätevesi johdetaan käsittely-yksikköön, joka varustetaan erotuslaitteella ja suodatuslaitteella, tunnettu siitä, että vedenalaiselta pinnalta irrotettua kiintoainesta sisältävä jätevesi johdetaan käsittely-yksikköön, jossa ensimmäisessä vaiheessa jäteveden sisältämä kiintoaines erotetaan jätevedestä, minkä jälkeen 10 ensimmäistä vaihetta välittömästi seuraavassa toisessa vaiheessa jätevesi saostetaan ja sen jälkeen kolmannessa vaiheessa jätevesi suodatetaan, ja jossa menetelmässä suodatettu jätevesi johdetaan puhdistuspaikalla suoraan takaisin vesistöön tai muuhun puhdasvesiliittymään.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että maini-

15 tussa ensimmäisessä vaiheessa jäteveden sisältämä kiintoaines erotetaan jätevedestä seulomalla mahdollisimman ehyenä käsittely-yksikön käsittämän seularakenteen avulla.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitussa ensimmäisessä vaiheessa seulomisen yhteydessä jätevedes-

20 tä erotettu kiintoaines johdetaan erilliseen keräysastiaan.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitussa ensimmäisessä vaiheessa seulomisen yhteydessä erotettu jätevesi johdetaan käsittely-yksikön käsittämän virtausosan kautta suodatuslaitteeseen.

25

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että virtausosa varustetaan saostusaineella jäteveden saostamiseksi mainitussa toisessa vaiheessa ennen sen johtamista suodatuslaitteeseen.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suodatuslaite varustetaan suodattimilla jäteveden suodattamiseksi

30 mainitussa kolmannessa vaiheessa ennen sen johtamista suoraan takaisin vesistöön tai muuhun vesiliittymään.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jätevedelle suoritetaan lisäsuodatus ennen sen johtamista suoraan takaisin vesistöön tai muuhun vesiliittymään.

35

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jätevesi desinfioidaan sen jälkeen, kun jätevesi on suodatettu mainitussa kolmannessa vaiheessa tai sen jälkeen, kun jätevedelle on suoritettu lisäsuodatus.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että desinfiointi suoritetaan UV-desinfiointilaitteella.

20175684 prh 13 -07- 2017

10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että harjalaite varustetaan kompressorilla toimivalla hydraulikäytöllä.

11. Järjestelmä vedenalaisen pinnan ja siitä irrotetun aineksen käsittelemiseksi puhdistuspaikalla, joka järjestelmä käsittää harjalaitteen (1) vedenalaisen pinnan (S) puhdistamiseksi ja käsittely-yksikön (5) vedenalaisen pinnan puhdistamisen yhteydessä irrotettua kiintoainesta sisältävän jäteveden käsittelemiseksi, joka järjestelmä käsittää ensimmäisen pumppulaitteen (3) jäteveden johtamiseksi poistoputken (2) kautta jäteveden käsittely-yksikköön, joka käsittää erotuslaitteen ja suodatuslaitteen (57), tunnettu siitä, että erotuslaite on ensimmäisessä vaiheessa järjestetty jäteveden sisältämän kiintoaineksen erottamiseksi jätevedestä, järjestelmä käsittää saostuslaitteen jäteveden saostamiseksi ensimmäistä vaihetta välittömästi seuraavassa toisessa vaiheessa, ja että suodatuslaite (57) on kolmannessa vaiheessa järjestetty jäteveden suodattamiseksi siten, että suodatettu jätevesi on johdettavissa puhdistuspaikalla suoraan takaisin vesistöön tai muuhun puhdasvesiliittymään.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että erotuslaite käsittää allasmaisen osan (51), johon jätevesi johdetaan, jossa allasmaisessa osassa on seularakenne (53) kiintoaineksen erottamiseksi jätevedestä mainitussa ensimmäisessä vaiheessa.

13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että erotuslaitteen yhteyteen on järjestetty keräysastia (54) erotuslaitteessa erotetun kiintoaineksen vastaanottamiseksi.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 11-13 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että saostuslaite käsittää erotuslaitteen allasmaisen osan (51) seularakenteen yhteydessä olevan virtausosan (55) jäteveden johtamiseksi suodatuslaitteeseen (57) mainitussa toisessa vaiheessa.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 11-14 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että virtausosa (55) on varustettu saostusaineella (56) jäteveden saostamiseksi mainitussa toisessa vaiheessa ennen jäteveden johtamista suodatuslaitteeseen (57).

16. Jonkin patenttivaatimuksen 11-15 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että suodatuslaite (57) on varustettu suodatinelementeillä (58) jäteveden suodattamiseksi mainitussa kolmannessa vaiheessa.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 11-16 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää lisäsuodatuslaitteiston (60).

18. Jonkin patenttivaatimuksen 11-17 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää desinfiointilaitteen (65).

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että desinfiointilaite (65) on UV-desinfiointilaite.

20. Jonkin patenttivaatimuksen 11-19 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että harjalaite (1) on varustettu kompressorilla toimivalla hydraulikäytöllä (12).

21. Suojakotelo, joka käsittää jonkin patenttivaatimuksen 11 -20 mukaisen järjestelmän.

22. Perävaunu, joka käsittää jonkin patenttivaatimuksen 11-20 mukaisen järjestelmän.

23. Ajoneuvo, joka käsittää jonkin patenttivaatimuksen 11 -20 mukaisen järjestelmän.

24. Vesikulkuneuvo, joka käsittää jonkin patenttivaatimuksen 11-20 mukaisen järjestelmän.