FI58321B - Anordning foer avlaegsnande av ytvaetska i ett vattenreningsverk - Google Patents

Description

Ι-ιτΥ^ ΓβΙ kuulutusjulka.su ca-70* [B] (11) UTLÄGGNIN0SSKRIFT 00021 C /4» Fa tentti I'.yor.n: zty ^ 1 l>31 Täten li oaddelit ^ ~ ^ (51) Kv.ik.3/Inta.3 C 02 P 1/40, B 01 D 21/24 SUOM I —FI N LAN D (21) PKeottMwktrmi* —P«t*f»ttf»6kn)n| 792991 (22) H*k*ml»pilrl — Anaöknlnpdtf 26.09.79 (23) AlkupUvl—Glttlghaadie 26.09.79 (41) Tullut JulkMcsI — Bltvtt offmtJIg

PmtMtti. J* rekisterihallitut (44) NlhtMkilpeB0B ,. loiuLlulWem pvm. -

Patent- och registerstyralsen ' ' AmMcm utlagd oeh utUkrtfwn pubUcmd 30.09.80 (32)(33)(31) Pj?*·»/ «tuoikaus—B«ftrd priority (71) Insinööritoimisto Vesiniksi Oy, Norotie 10 B 16, 0l600 Vantaa 60,

Suomi-Finland(FI) (72) Timo %llykylä, Hämeenlinna, Suomi-Finland(FI) (5*0 Vedenpuhdistamon pintanesteen poistolaite - Anordning för avlägsnande av ytvätska i ett vattenreningsverk

Keksinnön kohteena on nestettä sisältävän altaan, etenkin täyttö-tyhjennys periaatteella toimivan jäteveden puhdistamon /1/, /2/ prosessialtaan poistuvan nesteen kelluva ylivuotoreuna, jonka jaksottainen toiminta saadaan aikaan kaasun aiheuttaman nosteen vaikutuksesta.

Keksinnölle tunnusomaiset seikat ilmenevät patenttivaatimuksesta 1. Alivaatimuksissa 2-5 on esitetty laitteen edullisia sovellutus-muotoja.

Tunnetuissa täyttö-tyhjennys -periaatteella toimivissa järjestelmissä prosessialtaasta lähtevän nesteen poistolaitteena on ollut jokin seuraavista teknisistä ratkaisuista: 1. Kiinteästi asetettu poistolaite joko viettoputki, varustettuna automaattiventtiilillä tai pumppu, jonka toiminta ohjataan aika-koneistolla joko pneumaattisesti tai sähköisesti /1/ (vrt. viite-luettelo selityksen lopussa).

2 58321 2. Kelluva poistolaite, jossa ylivuotoreuna on vakiosyvyydellä prosessialtaan nestepintaan nähden seuraten sen vaihteluita ja joka on yhdistetty nivelöityyn tai joustavaan automaattisella sulku-venttiilillä varustettuun viettoputkeen /3/, /4/. Poistolaitteen venttiiliä ohjataan aikakoneistolla joko pneumaattisesti, hydraulisesti tai sähköisesti.

3. Kelluva tai veden yläpuolelle tuettu poistolaite, jonka toiminnan jaksollisuus saadaan aikaan liikuttamalla joustavaan viettoput-teen yhdistettyä ylivuotoreunaa pystysuunnassa pneumaattisen tai hydraulisen sylinterin tai muun mekaanisen laitteen avulla aikakoneiston ohjatessa toimintaa /5/.

Ratkaisun 1 mukaisessa kiinteässä veden johtamis järjestelyssä on seuraavia haittoja: poistettavan veden tasoa ei voida säätää, paino-voimaisessa tyhjentämisessä tyhjennysnopeus muuttuu prosessialtaan vedenpinnan muuttuessa, pumpun energiantarve, viettoputken auto-maattiventtiilin tai poistopumpun kalleus, likaisissa oloissa liikkuvien osien toiminnan epävarmuus.

Ratkaisun 2 periaatteella toimivassa nesteen poistojärjestelyssä lähtevän veden poistumistapahtuma on saatu vakioitua. Lähtevään putkeen asennettava automaattiventtiili on kuitenkin suhteellisen kallis ja likaisissa olosuhteissa venttiilin toiminta on altis häiriöille. Ennen kaikkea jäteveden puhdistamoissa jatkuvasti pinnan alapuolella oleva ylivuotoreuna kerää ilmastuksen aikana lähtevän putken täyteen kiintoainetta, joka pakkautuu sulkuventtii-lille aiheuttaen toimintahäiriöriskin. Lähtevään putkeen kerääntynyt kiintoaine purkautuu selkeytysvaiheessa puhdistetun veden mukana vesistöön heikentäen puhdistustulosta.

Koska ylivuotoreuna on prosessin sekoitusvaiheen aikana vaihtoehdon 3 mukaisessa poistojärjestelyssä joka tilanteessa selvästi nestepinnan yläpuolella, ei prosessialtaan kiintoaine pääse kerääntymään lähtevään putkeen, joten ratkaisuni kiintoaineesta johtuvaa haittaa ei esiinny. Lisäksi nesteeseen kosketuksessa olevat liikkuvat osat on rajoitettu minimiin, mikä parantaa huomattavasti järjestelmän toimintavarmuutta. Ylivuotoreunaa liikuttava sylinteri tai mekaaninen laite sijaitsevat kuitenkin jäteveden puhdistamossa 3 58321 välittömästi altaan yläpuolella ilmastus jakson aikana likaisessa roiskevyöhykkeessä, josta johtuu liikkuvien osien pinttymis- ja toimintahäiriöriski. Lisäksi sylinterit ohjauslaitteineen tarvitsevat usein erillisen voimalähteen, joka tekee ylivuotorakenteesta kalliin.

Keksinnön mukainen poistolaite on joustavaan viettoputkeen yhdistetty kelluva ylivuoto, joka poikkeaa tunnetuista ja lähinnä vaihtoehdossa 3 esitetyistä teknisistä ratkaisuista siinä, että jaksottain toimiva sylinteri tai mekaaninen laite on korvattu ylivuotoreunan alapuolelle sijoitetulla kaasutilalla, jossa olevan kaasun nostetta hyväksikäyttäen saadaan ylivuotoreunan toiminta jaksolliseksi, kun kaasun tilavuutta muutetaan. Täten voidaan välttää kokonaan likaantumiselle herkkien liikkuvien osien sijoittelu uppo- tai roiske-vyöhykkeeseen, mikä etenkin jäteveden puhdistuksessa parantaa laitteen toimintavarmuutta. Jäteveden puhdistamoissa kaasutilan kaasumäärän lisäys voidaan ottaa suoraan ilmastuskompressoreilta, joten erillistä voimalähdettä ei tarvita. Verrattuna tunnetun ratkaisun 3 järjestelmiin keksinnön mukainen laite on rakenteeltaan huomattavasti halvempi, koska siitä puuttuu erilliset mekaaniset 1iikuttelijalaitteet.

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukaisen laitteen eräs sovellutusesimerkki täyttö-tyhjennys -periaatteella toimivan jäteveden puhdistamon puhdistetun veden poisjohtamisrakenteena. Jätevettä ilmastettaessa altaassa (14) osa kompressorien ilmasta tuodaan ilmaputkea (9) pitkin laitteen alaosaan (3), joka toimii väliseinän (2) ja vaipan (1) alaosan rajoittamana ilmakellona. Alaosan (3) ollessa täynnä ilmaa, sen aiheuttama noste kohottaa laitetta siten, että lähtöputken (7) ylivuotoraot (6) ovat huomattavasti altaan vesipintaa (15) ylempänä, jolloin ei myöskään altaasta (14) pääse poistumaan vettä lähtöputken (7) kautta. Ilmastuksen aikana tuleva puhdistettava jätevesi kohottaa nestepinnan tasoa (15), mutta lähtöputken ylivuotorakojen etäisyys nestepinnasta säilyy entisellään laitteen päästessä vapaasti liikkumaan pystysuunnassa ohjaustangon (13), laakeriholkkien (10) ja tukipalkin (11) tukiessa rakennetta sivusuunnassa ja joustavan poistoputken (7) antaessa periksi. Rajoittimille (12) saadaan säädettyä poistolaitteen pystysuuntaisen liikkeen äänirajat prosessikohtaisiksi.

4 58321

Kun jäteveden ilmastusjakso on loppunut kompressorit pysäytetään ja altaan veden annetaan selkeytyä. Ilmaputkessa (9) on vasta-venttiili (17), joka estää kaasun takaisinvirtauksen kompressorien pysähdyttyä, joten laitteen alaosaan (3) jäävä ilma pitää edelleen ylivuotoraot (6) nestepinnan yläpuolella.

Prosessialtaan veden selkeydyttyä avataan ilmaputkessa (9) oleva venttiili (16). Foistorakenteen paino puristaa kaasun laitteen alaosasta avautuneen venttiilin kautta pois, jolloin laite laskeutuu kellukkeen (8) varaan ja puhdistettu selkeytynyt vesi purkautuu vedenpinnan alapuolella sijaitsevien vaipan aukkojen (5) ja yli-vuotorakojen (6) kautta lähtöputkeen (7). Ylivuotoraot (6) on muotoiltu siten, että virtaaman määrä oleellisesti muuttuu kellukkeen (8) korkeusasennosta riippuen. Kellukkeen (8) korkeusasemaa muuttamalla saadaan säädettyä ylivuotorakojen (6) kautta purkautuva virtaama halutun suuruiseksi. Vaipan virtausaukot (5) sijaitsevat selvästi vedenpinnan alapuolella, jolloin vaipan umpinainen yläosa estää pinnalle mahdollisesti nousevan lietteen karkaamisen lähtevän veden mukana, mikä huonontaisi puhdistustulosta. Vedenpinnan alentuessa poistovirtaus pysyy vakiona kunnes poistolaitteen pystysuuntaisen liikkeen rajoitin (12) lopettaa laitteen alaspäin suuntautuvan liikkeen ja ylivuodon toiminnan.

Ennen ilmastuksen aloittamista ilmaputken sulkuventtiili (16) suljetaan. Kompressorien käynnistyttyä ilmaputkea (9) pitkin virtaa nopeasti ilmaa (pieni vastapaine verrattuna ilmastuspaineeseen) täyttäen laitteen alaosan (3) ilmalla, jonka noste kohottaa ylivuotoraot (6) nestepinnan yläpuolelle. Sekoittunut ilmastusaltaan neste ei pääse purkautumaan lähtöputkeen (7) ja allas on valmis käsittelemään seuraavan jätevesipanoksen.

Huomattavaa on, että laitteeseen ei välttämättä tarvitse kuulua vaipan (1) yläosaa ja siihen sijoitettuja virtausaukkoja (5), koska ne ei laitteen yleisen toimintaperiaatteen kannalta ole oleellisia.

Erityisen käyttökelpoinen keksinnön mukainen ylivuotorakenne on olosuhteissa joissa: 5 58321 - altaan pinnalta tai välittömästi sen alapuolelta johdetaan jaksottain nestettä viettoputkella pois siten, että mahdollisimman vähän häiritään altaassa tapahtunutta nesteiden tai nesteen ja kiintoaineen kerrostumista - paineellista kaasua on käytettävissä - likaisuus on huomattava ja aiheuttaa mekaanisille laitteille toimintariskejä.

Usein kaikki edellä mainitut olosuhteet ovat vallitsevia täyttö-tyhjennys -periaatteella toimivissa jäteveden puhdistamoissa, joihin keksinnön mukainen laite soveltuu erittäin hyvin.

On kuitenkin selvää, että keksintö ei rajoitu esimerkkirakenteeseen eikä esimerkkiluontoiseen sovellutuskohteeseen jäteveden puhdistamolla, vaan voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Tällöin esimerkiksi kaasupussin ja ylivuotoreunan muoto voivat olla esimerkkirakenteesta poikkeavia.

Viite.julkaisuna; /1/ Patenttihakemus, Suomi 180/71 (C 02 c 1/06) /2/ Patenttihakemus, Suomi 752230 (C 02 c) /3/ Patenttihakemus, Suomi 1047/69 (G 02 c 1/04) /4/ Patenttihakemus, Suomi 3286/73 (G 02 c 1/04) /5/ M * Gr * Groiroriszy, In*fc g rm x "t ^ © ιιΐ ojpG2?3t"fcion o^f· · · · · JWPCF 51, Feb. 1979, 274-287 -i!»

Claims (5)

6 58321

1. Pintanesteen poistolaite, joka toimii etenkin biologisen ja./tai kemiallisen vedenpuhdistamon jaksottain toimivan selkeytyksen yhteydessä ja johon kuuluu poistoputki (7) ja siihen sovitetut ylivuotoraot (6) sekä kelluke (8) tunnettu siitä, että laite on tuettu pystysuoraan liikkuvaksi ja siihen kuuluu kaasu-tila, joka ulottuu ylivuotorakojen (6) alapuolelle ja laite on järjestetty siten toimivaksi, että kun laitteen kaasutila täytetään kaasulla, se aiheuttaa nosteen, joka kohottaa laitteen ylivuoto-raot (6) siten, ettei nestettä virtaa poistoputkeen (7) ja kun kaasu laitteen kaasutilasta on poistettu, laskeutuu laite kellukkeen (8) varaan, jolloin neste pääsee virtaamaan ylivuotorakojen (6) kautta poistoputkeen (7).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite tunnettu siitä, että ylivuotorakojen (6) korkeusasema nesteen pintaan nähden on säädettävissä kellukkeen (8) avulla.

3. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen laite, joka on varustettu laitteen ylivuotorakoja ympäröivällä vaipalla (1), jossa on virtausaukot (5) tunnettu siitä, että virtaus-aukot (5) ovat siten sijoitetut vaippaan (1), että ne poisto-laitteen johtaessa vettä poistoputkeen ovat kokonaisuudessaan nestepinnan alapuolella.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteen pystysuora liike on rajoitettu tukitankoon (13) säädettäväsii asennetuilla molemmin puolin laakeriholkkia (10) sijaitsevilla sekä sitä läpäisemättömillä rajoittimilla (12).

5. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen laite tunnettu siitä, että laitteen kaasutila on sovitettu täytettäväksi ilmastuslaitteesta otetulla sivuvirtaamalla.