FI70873C - Anordning foer avfallsavledning - Google Patents

Description

[•^71 ΓΒ1 m KUULUTUSjULKAISU r, Π O Π 7

(11) UTLÄGGNINGSSKRIFT ί υ O / O

c Patentti mvönn·: tty

4¾¾ ' ' Intent n3-Lit 27 10 19SG

^ (51) Kv.lk.4/lnt.Cl.· C 02 F 3/02, E 03 C 1/122, E 03 F 1/00 FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 802091 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 01 .07*80 (F») (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 01 ,07*80 (41) Tullut julkiseksi — Blivlt offentlig 03.01 .81

Patentti· ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm.— .g n-j

Patent· och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad IO.U/ . oo (86) Kv. hakemus — Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 02.07*79 Engl anti-Engl and(GB) 7922872 (71)(72) Stuart Hopton Small, Hjorung Veien 9, Oslo 3, Norja-Norge(NO) (7*0 Oy Koister Ab (5*0 Jätteenpoistolaite - Anordning för avfal1 saviedning Tämä keksintö liittyy sen tyyppiseen jätteenpoistolaittee-seen, jota käytetään huuhdeltaessa sellaisia kylpyhuoneita, joista jäte poistetaan alipaineella. Sellaisia järjestelmiä käytetään paljon erityisesti kokeissa, joissa ei ole päävesijohtoa. Kun jäte poistetaan alipaineen alaisena ja vettä käytetään vain huuhtelemaan WC-istuin, kuluu alipaineella huuhdelluissa WC-järjestelmissä vain 10 % siitä vesimäärästä, jonka vesikäymälät kuluttavat.

Usein siirtyy jäte alipaineella huuhdellusta käymälästä suljettuun säiliöön, jossa sitä säilytetään ja johon on yhdistetty alipainepumppu. On selvää, että säiliön on normaalisti oltava tiivis, jotta saataisiin aikaan alipaine jätepinnan yläpuolelle. Sen mukaisesti on säiliöt tähän saakka ollut tyhjennettävä määrävälein, esimerkiksi puolivuosittain, säiliöautoon.

Ollessaan suljetussa keräyssäiliössä jäte miltei välttämättä ilman hapen vaikutusta mädäntyy jätevedeksi. Tyhjennysvaiheessa saat- 2 70873 taa senvuoksi esiintyä melkoista hajua. Lisäksi on selvää, että jätteen keräyssäiliön tulee olla riittävän suuren, niin että siihen mahtuu kaikki jäte kodista tai kodeista tyhjennysvälien aikana.

Vaikkakin on tunnettua mädännyttää lietettä aerobisesti, on tätä käytetty toissijaiseen aktivoituun lietteeseen, ensisijaiseen lietteeseen, jätekaivosta tyhjennettyyn aineeseen sekä eläinjätteisiin. Tällaisissa lietteissä on runsaasti suspendoituneita kuiva-aineita, esimerkiksi 6000-20 000 mg/1.

On ehdotettu käytettäväksi ejektoripumppua välineenä paineen-alennukseen alipainekäyttöisen WC:n huuhtelussa. Pumpussa jäte sekoitetaan nopeasti virtaavaan nesteeseen, joka välttämättä sisältää happea. Senvuoksi saattaa aerobista mädäntymistä tapahtua kokoomasäiliössä, johon jäte johdetaan. Sellaisen järjestelmän varjopuolena on että huuhtelujärjestelmään on yhdistettävä huomattava hydrostaattinen paine tarvittavan virtauksen aikaansaamiseksi pumpun läpi, kun järjestelmä huuhdellaan. Lisäksi on varjopuolena se, että pumpun poistossa ja kokoomasäiliössä vallitsee ympäristön paine, vaikka tavallisesti on tarkoituksenmukaista ja usein välttämätöntä koota jäte alipaineessa. Lopuksi saattaa se, että kokooma-säiliö on ulkoilman paineessa, aiheuttaa hajuontelmia. Ejektoripumppua käytettäessä ei ole toivottavaa käyttää väliaineena vettä, koska vedestä on pulaa juuri siellä missä alipainehuuhtelujärjes-telmiä käytetään ja jätteeseen lisätty vesi edellyttää joko suurta kokoomasäiliötä ja kallista kierrätyslaitetta. Sellaista laitetta tarvitaan, kuten on todettu, jos kerätty jäte kierrätetään väliaineena, joka painetaan pumpun läpi.

Toivottavaa olisi saada aikaan jätteenpoistolaite, joka yleistyypiltään on selitetynkaltainen ja jossa käymälä- ja muu jäte voi ohjatusti mädäntyä sekä jossa jätettä ei tarvitse koota ja erikseen poistaa tai ainakin keräysvälit olisivat pidemmät. On todettu, että sellainen päämäärä voidaan saavuttaa suorittamalla yksinkertainen muutos ylläselitettyyn perusalipainelaitteeseen käyttämällä alhaisempaa painetta, jota ylläpidetään laitteessa jätteen ilmaistamiseksi. On todettu yllättävästi, että ha-pensiirrossa ei edes alipaineessa tarvitse tapahtua vähenemistä tai vain pienessä määrin.

3 70873 Tämän keksinnön mukaan jätteenpoistolaite, joka käsittää säiliön, jossa on jätettä varten tuloputki ja poistoputki ja alipaine-pumppu säiliön yhteydessä siten, että käytössä jätteen tuloputki on säiliössä olevan jätteen pinnan yläpuolella ja alipaine pidetään yllä jätteen pinnan yläpuolella ja siten jäte voidaan vetää jätteen tuloputken kautta, on tunnettu siitä, että säiliö käsittää lisäksi ilman tuloputken, jonka kautta ilma voidaan johtaa säiliössä olevaan jätteeseen ja saada ilma siten aiheuttamaan säiliössä olevan jätteen aerobisen mädätyksen.

Keksinnön mukaista laitetta käytettäessä vetää alipaine jätteen sisään. Tämä voidaan tehdä tavanomaisesti avaamalla venttiili, joka esimerkiksi on laitteen ja käymälän välissä, kun käymälä halutaan huuhtoa. Jätteen tuloaukko johtaa joko suoraan mädätys-kammioon, jossa vallitsee alipaine, tai epäsuorasti kokoomasäiliön kautta. Jälkimmäisessä tapauksessa voi mädätys tapahtua normaalissa tai ympäristön paineessa. Mädätyskammiossa oleva jäte voidaan sitten ilmastaa, niin että ilma imetään ilmantyhjennyshanan kautta ilmanoton läpi, jos mädätyskammio on alipaineessa. Jos mädätyskammio ulkoilman paineessa, voidaan ilma pumpata sisään korkeammassa paineessa. Tarvitaan vain yksi pumppu kehittämään alipaine ilmantulossa sekä puristamaan ilman kammioon ympäristön painetta korkeammassa paineessa. Jos niin halutaan, voidaan tähän tarkoitukseen käyttää kahta pumppua.

Tässä keksinnössä mädätetään liete alipainehuuhtelujärjestelmän kokoomasäiliössä aerobisesti mädätyskammiossa, ja koska mädätys tapahtuu kiinteiden hiukkasten tasolla, joka on alempana kuin tavanomaisissa lietteenmädätysjärjestelmissä, on keksinnön järjestelmällä useita tärkeitä etuja. Ensimmäinen etu on, kokooma-säiliössä oleva sekä juokseva että kiinteä aine poistaa turvallisesti paikalla, niin että ne voidaan purkaa suoraan säiliöstä ja käyttää esimerkiksi puutarhassa. Koska jäte voidaan poistaa paikalla sekä huomattavasti lyhyemmin välein kuin tähän saakka, voi itse ko-koomasäiliö olla paljon pienempi kuin tavanomaisessa alipainehuuhtelu järjestelmässä .

Lisäksi voidaan keksinnön laitteella välttää ejektoripumppu-järjestelmiin liittyvät epäkohdat. Olemassaolevat alipaineella huuhdeltavat järjestelmät voidaan erittäin yksinkertaisesti muuttaa toimimaan aerobisella mädätyksellä antamalla ilman vuotaa mädätys-kammioon, ilman että pumppuun tarvitsee tehdä muutoksia.

70873

On erittäin tärkeätä, kuten tullaan yksityiskohtaisesti jälempänä toteamaan, että keksinnön laite voidaan sovittaa suorittamaan sarjan mädätysvaiheita, jolloin saadaan haluttaessa erittäin pitkälle käsiteltyä lietettä ja nestettä, jotka voidaan poistaa paikalla.

Lisäksi voidaan kuplimista ja ilmastusta mahdollisesti parantaa, mikä johtuu suuremmasta paine-erosta laitteen paineen ja ympäristön paineen välillä, mikä saadaan tyydyttävästi aikaan kun edellistä painetta alennetaan verrattuna laitteeseen, jossa ilma pakotetaan mädätyskammioon, jossa vallitsee ulkoilman paine.

Keksinnön laitetta voidaan käyttää minkä tahansa sopivan jätelähteen yhteydessä, esimerkiksi keittojätteille (haluttaessa liuotetuille), sekä käymälä tai kylpyhuonejätteille. Se soveltuu erityisen hyvin käytettäväksi alipaineella huuhdellussa käymälässä, ja seuraava selitys kuvaa keksintöä tässä nimenomaisessa käytössä.

Keksinnön ensimmäisessä suoritusmuodossa laitetta käyttää olennaisesti jatkuvatoiminen alipainepumppu, joka ylläpitää alipainetta jätteen pinnan yläpuolella mädätyskammiossa. Kun säiliöön liittyvää käymälää huuhdellaan, avautuu säiliön sisääntulossa oleva venttiili ja jäte käymälästä kulkee imun vaikutuksesta tähän kammioon sisääntulon kautta. Ilmastuslaite käsittää sopivasti lietteen pinnan alapuolella olevan ilman tuloaukon, ja jätteen yläpuolelle oleva alipaine vetää ilmaa tuloaukon kautta, ilman että ilmaa tarvitsee pumpata järjestelmään.

Tavallisesti on kammiossa venttiileillä varustetut poistot sekä kiinteitä että nestemäisiä jätteitä varten niin että edellinen on lähellä kammion pohjaa ja jälkimmäinen lähellä sen kantta.

Ainakin nesteenpoistoventtiili voidaan korvata sopivankorkuisella putkipilarilla, josta tulviva jäte voidaan johtaa toiseen säiliöön, jossa mädätys voi jatkua aerobisena tai anaerobisena. Ennenkuin jäte voidaan poistaa venttiilin kautta, on alipaine poistettava.

Tämä voidaan tarkoituksenmukaisesti ohjelmoida tapahtuvaksi yöllä tai muuna aikana, jolloin ei ole todennäköistä, että mitään laitteeseen liitettyä jätelähdettä käytettäisiin, mutta haluttaessa voidaan järjestelmä ohjelmoida siten, huuhtelu tapahtuu viivästyneenä, heti kun jäte on poistettu ja alipainepumppu on käynnistetty uudelleen.

5 70873

Vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa, jossa aerobinen mädätys-kammio toimii ulkoilman paineessa, voidaan nestemäinen jäte de-kantoida kammiosta jatkuvasti sulun kautta. Tässä suoritusmuodossa, jossa ei tarvita nestemäisen jätteen poiston ohjausta, voidaan kokoomasäiliötä käyttää alipaineessa ja kerätä jäte, joka sitten ohjataan sopivasti painevoiman avulla, esimerkiksi takaiskuventtii-lin kautta, jonka avulla kokoomasäiliössä voidaan ylläpitää alipainetta, vaikka mädätyskammiossa vallitsee ulkoilman paine. Ali-painepumppu, joka on yhdistetty kokoomasäiliöön, voidaan kytkeä pumpun ilmajohdolla mädätyskammion ilman tuloaukkoon.

Tämän toisen suoritusmuodon etuna on, että alipainesäiliö on suhteellisen pieni, että suurempi mädätyskammio voidaan tehdä halvemmasta aineesta kuin ensimmäisessä suoritusmuodossa, koska sen ei tarvitse kestää alipainetta ja että koska ilmastus on jatkuvaa ja alipainehuuhtelu ei ole riippuvainen ilmastuksesta, ei esiinny niin paljon tukkeutumisongelmia.

Kaikissa suoritusmuodoissa, joissa alipainesäiliö ja aerobinen mädätyskammio ovat erillään, voidaan kumpaakin säiliötä käyttää vaihtoehtoisesti alipainekokoomasäiliönä tai mädätyskammiona. Ollessaan alipaineessa, ilmastaa ilmavuoto yhden säiliön ja käsittelyvaiheessa ilmastaa saman säiliön alipainepumpun poistoilma. Molemmat säiliöt voivat jälleen toimia haluttaessa annosperiaat-teella.

Usein halutaan, erityisesti suuremmissa järjestelmissä, jatkaa ilmastuskanavaa lisäämällä erillisiä säiliöitä tai vaiheita, vaikka nämä voivat itse asiassa muodostua yhden säiliön erillisistä osista, kuten esimerkiksi samankeskisistä vyöhykkeistä, joiden kautta jäte järjestyksessä kulkee. Ilma imetään yhden tai useamman säiliön läpi, ennenkuin se johdetaan ulkoilmaan. Kun ensimmäinen osasto on täyttynyt kertyneestä jätteestä, saa tuoreen jätteen lisääminen sen, että vastaava määrä kokonaan tai osittain mädätettyä jätettä siirtyy seuraavaan osastoon, jossa ilmastus jatkuu. Viimeiseen osastoon siirtynyttä jätettä voidaan siten n-vaiheen jätteenä (jos n on osastojen lukumäärä), jolloin järjestelmästä poistetun veden laatu vastaavasti paranee. Tällä tavoin ei ilmastussäiliöön vastikään lisätty jäte voi välittömästi päästä ulosvirtaavaan nes- 6 70873 teeseen. Sellaisessa järjestelmässä on usein toivottavaa saada kiinteä aine siirtymään yhdestä vaiheesta seuraavaan, jolloin järjestelmässä olevat aineet fraktionoituvat tai erottuvat. Jätteen poisto yksittäisestä mädätyskammiosta tai siirto isäiliöstä toiseen voidaan saada aikaan hydrostaattisilla paine-eroilla, tai, tietyissä olosuhteissa, positiivisella siirrolla.

Voidaan havaita, että useamman mädätysvaiheen käyttö sentyyppisissä laitteissa, joihin tämä keksintö liittyy, on luonnostaan uutta. Sellainen järjestely saattaa olla erityisen edullinen silloin, kun ensimmäinen mädätysvaihe, kuten ylläselitetyssä ensimmäisessä suoritusmuodossa, pidetään ympäristön painetta alhaisemmassa paineessa. Peräkkäiset säiliöt voidaan yhdistää siten, että alipaine pienenee sarjan kussakin säiliössä loppua kohti, niin että viimeisen säiliön paine on lähes sama kuin ympäristön. Sellaisessa järjestelmässä voidaan jätteen antaa virrata yhdestä säiliöstä toiseen järjestyksessä jatkuvasti, koska viimeinen säiliö on olennaisesti ympäristön paineessa, ja nestemäisen jäte voidaan antaa virrata ulos jatkuvasti. Jos tyhjiöpumppu liitetään ensimmäiseen säiliöön ja ilman tulo ensimmäisestä säiliöstä järjestyksessä seuraavaan säiliöön tapahtuu jätepinnan yläpuolella ja niin edelleen koko järjestelmän läpi, ja antamalla ilman viimeisessä säiliössä virrata tuloon jätteen läpi, kulkee jäte järjestelmässä yhteen suuntaan ja ilma toiseen. Jos niin halutaan, voidaan jäte siirtää säiliöstä toiseen positiivisesti ja/tai voidaan käyttää useampia alipainepumppuja alipaineen ylläpitämiseksi.

Tarvittavat hydrauliset paineet voidaan aikaansaada säiliö-sarjaa yksinkertaisesti sijoittamalla ne peräkkäin eri korkeuksille rakennuksessa. Vaihtoehtoisesti voidaan vähenevä alipaine saada aikaan "lukolla" vaiheiden välisessä jätteensiirrossa siten, että joko poistetaan kaasut yhdestä säiliöstä, ja jos tarkoituksenmukaista, ohjataan järjestyksessä edelliseen säiliöön tai jäte siirretään esimerkiksi seuraavaan säiliöön (tai poistetaan, kun jätteen korkeus yhdessä säiliössä saavuttaa ennaltamäärätyn tason. Tällaista "lukko"-järjestelmää voidaan käyttää vain yhdessä mädätyskammiossa.

Jos keksinnön laitteessa on sarja säiliöitä, voidaan niissä kaikissa ylläpitää samaa painetta. Jos paineenalennus on kytketty 70873 viimeiseen säiliöön, se saattaa auttaa säiliöiden! välistä siirtymistä tai ylitsevalumista. Säiliöitä yhdistävät putket ovat avoimia ilmavirralle tai jos jätteen korkeus nousee sille tasolle, tuolle jätteelle. Tällaista järjestelmää voidaan muuntaa yhdistämällä säiliön poisto seuraavan säiliön ilmastimeen. "Ilmastin" voidaan tehdä ja tavallisesti tehdäänkin siten, että jäte ja kaasut voivat kulkea sen läpi. Huomionarvoista on, että keksinnön laitetta käytettäessä saavutetaan jätteen sellainen mädätysaste, että erilliset nesteen ja kiinteiden aineiden siirto/poistoulos-tulot ovat tarpeettomia.

Selitetyntyyppiset säiliösarjat voidaan muuntaa jättämällä pois ilmansyöttö yhteen tai useampaan säiliöön ja sallimalla niissä anaerobinen mädätys. Anaerobista mädätystä voidaan pitää toivottavana osittain käsitellyn jätteen denitrifikaatiossa. Peräkkäiset säiliöt voidaan sovittaa suorittamaan samanlaiset operaatiosarjät kuin jätteenkäsittelyssä on käytetty, joukossa säiliöitä, jotka toimivat ympäristön paineessa. Sarjan alkupään säiliön alipainetta voidaan käyttää jätteen kierrättämiseksi jälempänä olevasta säiliöstä.

Ympäristön painetta alhaisemmassa paineessa toimivalla säiliösarjalla vältetään ongelmat, jotka liittyvät ympäristön paineen alaisena toimivaan yksittäiseen säiliöön. Tämä voidaan saavuttaa tilassa, joka on pienempi, mitä annetun jätelähteen tavanomainen mädätysjärjestelmä edellyttää. Huolimatta mädätysvaiheiden lukumäärästä voi laite toimia vain yhtä alipainepumppua käyttämällä.

Keksinnön laite, joka käsittää sarjan säiliöitä, joiden alipaine alenee, omaa kaksi tärkeätä etua. Ensinnä ei jätteen poisto edellytä ohjausta, koska viimeinen säiliö on olennaisesti ympäristön paineessa. Toiseksi voivat peräkkäiset aerobiset mädätysvaiheet nostaa viimeisessä säiliössä olevan jätteen ilmapitoisuuden korkeaksi tai erittäin korkeaksi, niin että tämän jätteen tyydyttävä vaahdotus voidaan saavuttaa yksinkertaisesti imemällä viimeiseen säiliöön alipaine, joka voi nousta esimerkiksi 0,5 kg saakka.

Sen mukaisesti pystyy keksinnön laite simuloimaan aktivoitua lietteenkäsittelyä, johon liittyy lajittelu.

Keksinnön mukaisen laitteen säiliösarjassa on yleensä enin- 8 70873 tään viisi, esimerkiksi kaksi, kolme tai neljä säiliötä.

Erään suoritusmuodon mukaan voi sarjan ensimmäinen säiliö olla tilavuudeltaan pienin. Mädätyskammiot voidaan tässä sijoittaa samankeskisesti, niin että sarjan ensimmäinen mädätyskammio on sijoitttu keskelle. Tämän suoritusmuodon etuna on, että säiliö, jossa vallitsee suurin alipaine ja joka on valmistettava kalleimmasta aineesta, voi olla pienin.

Keksinnön laite soveltuu käytettäväksi silloin, kun joukko jätelähteitä, kuten taloja, sijaitsee lähekkäin, tai laivakäyttöön.

Jos järjestelmään liittyy useita käymälöitä tai muita jäte-lähteitä, voidaan tarvittava alipainepumppu saada mahdollisimman pieneksi ohjelmoimalla huuhtelujärjestelmä siten, että huuhtelu tapahtuu peräkkäin silloinkin kun käymälöitä käytetään yhtäaikaisesti. Edelleen voidaan käyttökustannukset pitää alhaisina, kun alipaine/ilmastusta käytetään useiden jätelähteiden yhteydessä tiettynä aikavälinä.

Usein halutaan lisätä valittuja aineita, kuten aktiivihiiltä, mädätyskammioon, jotta voitaisiin vaikuttaa hapenottoon sekä lisätä hapen siirtymistä, lisätä biologista kasvua ja parantaa kerrostu-misominaisuuksia. On mahdollista, että keksinnön laitteeseen on lisättävä liuotus tai muu käsittely esimerkiksi WC-paperille.

Jätteen lisäksi poistetaan myös ilma. Tämä johdetaan tavallisesti suodatinelementin läpi. Poistettu liete voidaan myös johtaa lietteenkuivatusalustalle, joka esimerkiksi käsittää kerroksen hiekkaa, jota kannattaa lanka- tai muoviverkko, jonka läpi neste voi virrata pois. Kuivattua lietettä voidaan, kuten aikaisemmin on esitetty, käyttää sellaisenaan puutarhassa. Vaihtoehtoisesti voidaan liete johtaa pussiletkusuodattimen kautta, joka käsittää suoda-tinsukan, jonka läpi neste voi valua. Tämä voi tarkoituksenmukaisesti toimia alipainepumpun yhteydessä kuivatuksen nopeuttamiseksi. Kuivatuksen jälkeen voidaan kiinteät aineet käsittävän pussin suhteen menetellä halutulla tavalla.

Keksintöä kuvataan nyt esimerkin avulla viitaten oheisiin piirustuksiin, jotka esittävät kaaviomaisesti keksinnön mukaisen jätteidenpoistolaitteen eri suoritusmuotoja. Kussakin tapauksessa esittävät jätteen tuloa ja poistoa umpinaiset nuolet ja ilman tuloa 9 ja poistoa ääriviivanuolet. 7087 3

Kuviossa 1 esitettyä laitetta käytettäessä vedetään jäte raädätyssäiliöön 1 käymälästä (ei näkyvissä) jätteen tuloputken 2 kautta, jossa on venttiili 3 (jota käyttää käymälän käyttäjä), alipaineen vaikutuksesta, jota ylläpitää säiliössä alipainepump-pu 4. Lietteen, joka kerääntyy mädätyskammion pohjalle ilmastaa ilma, joka tulee ilmastusyksiköstä 5, sen jälkeen kun ilma on kulkenut tulon 6 kautta, jossa on vedenpoisto 7. Mädätyskammiosta pumpun 4 kautta pumpattu ilma kulkee suodattimen 8 kautta. Esitetyssä säiliössä on (valinnanvarainen) selkeyttäjä 9. Kun alipaine lakkaa, voidaan neste dekantoida poiston 10 kautta, jossa on venttiili 11 ja liete voidaan poistaa poiston 12 kautta, jossa on lietteenpoistoventtiili 13.

Kuviot 2 ja 3 esittävät laitetta, joka käsittää vaakasuoran sarjan säiliöitä la, Ib ja le. Kussakin suoritusmuodossa on yhdenmukaisesti kuvion 1 kanssa jätteen tulo 2 ja venttiili 3, ilmas-tusyksiköt 5a, 5b ja 5c, nestemäisen jätteen poisto 10 sekä kuviossa 2 lietteen poisto 12 ja lietteenpoistoventtiili 13. Lisäksi yhdistävät putket 16 ja 17 säiliön la säiliöön Ib ja säiliön Ib säiliöön le vastaavasti. Ilmanpoisto, mikä saattaa käsittää ali-painepumpun sekä ilmansuodattimen on yhdistetty kohtaan 4'. Ilmanottoa merkitään yleisnumerolla 6'.

Kaikkien kuvioissa 2 ja 3 esitettyjen säiliöiden paine on sama. Jätepinnan korkeus, joka pyrkii tasoittumaan kaikissa kolmessa säiliössä, ei voi nousta poiston 10 yläpuolelle. Alipaine vetää ilman ilmastimien läpi, kuitenkin eri tavoin kummassakin suoritusmuodossa. Kuviossa 2 imetään ilma kokoomaputken 6a kautta johonkin tai kaikkiin ilmastimiin. Putket 16 ja 17 toimivat yksinkertaisina jätteen ylivuotokanavina. Kuviossa 3 imetään ilma suoraan säiliöön la, ja koska jätteen pinta on putken 16 alapuolella, säiliöön Ib ja niin edelleen. Kun jätteen pinta saavuttaa putken 16 korkeuden, kulkee tämä jäte säiliöön Ib pitkin samaa reittiä. Kuviossa 3 ei esitetä kiinteiden aineiden poistoa. Riippuen mädä-tysasteesta voidaan tämä jättää pois muista suoritusmuodoista. Kuvion 3 laitteessa on kuitenkin toivottavaa usein estää mädättä-mättömien kiinteiden aineiden siirto käyttämällä seulaa putken 16 tulossa.

10 7087 3

Kuviossa 4 esitetään laite, jolla on monia samoja ominaisuuksia kuin kuvioissa 2 ja 3 esitetyissä laitteissa käyttäen samoja viitenumerolta samoista osista, kuitenkin niin, että säiliöt on porrastettu pystysuoraan, niin että paine säiliöissä muuttuu korkeuden mukana. Alipainepumppu 4' on yhdistetty ensimmäiseen säiliöön ja ilmanotto 6' viimeiseen. Jäte kulkee alaspäin ja ilma vastakkaiseen suuntaan ilmastimen 5a säiliöstä Ib sekä ilmastimen 5b kautta säiliöstä le. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää useampaa kuin yhtä alipainepumppua ilmastuksen tasapainoittamiseksi ja alipaineen säätämiseksi eri käsittelyille ja käsittelyvaiheille.

Kuviot 5 ja 6 esittävät keksinnön laitetta, jossa paineen-alennusta käytetään myös jätteenpoistoon ja kuviossa 6 lisäksi jät-teensiirtoon säiliöstä toiseen. Viitenumerolta 1, 2, 3, 4' 5, 6', 10, 12, 13, 16 ja 17 käytetään samoista osista kuin edellisissä piirustuksissa. Kuviossa 5 esitettyä laitetta käytettäessä imee kohdassa 4' aikaansaatu alipaine ilmaa jätepinnan yläpuolelta putken 18 kautta aiheuttaen siten ilmastuksen ilmastimen 5 läpi kulkevan ilman vuoksi. Kun mädätyskammiossa olevan jätteen pinta saavuttaa putken 18 alapään, imee pumppu tai muu väline jätteen putken kautta kokoomasäiliöön 19, josta se voidaan poistaa poistoput-ken 10 kautta. Samaa periaatetta noudatetaan kuvion 6 säiliösarjas-sa. Ensimmäiseen kokoomasäiliöön 19a vedetty jäte poistetaan toiseen säiliöön Ib putken 16 kautta ja toiseen kokoomasäiliöön 19b kerääntynyt jäte kolmanteen mädätyskammioon le putken 17 kautta. Kuten kuviossa 4 esitetyssä suoritusmuodossa voi paine viimeisessä vaiheessa olla lähes ympäristön paine.

Kuvioissa 2, 3, 4 ja 6 esitetyissä laitteissa on kussakin kolme mädätysvaihetta. On selvää, että vaiheita saattaa olla kaksi tai neljä tai enemmän. Lisäksi voidaan jokin aerobinen vaihe korvata anaerobisella mädätysvaiheella. Edelleen voidaan jäte kierrättää sarjan jostain säiliöstä edelliseen säiliöön. Usein on tarpeetonta käyttää erillisiä juoksevan ja kiinteän jätteen siirtoa tai poistoa, jos jäte ei sakkaudu kahteen faasiin ja jos ylläseli-tettyä vaahdotusmenettelyä käytetään viimeisessä säiliössä, on laitteeseen lisättävä väline alipaineen aikaansaamiseksi viimeisessä vaiheessa. Tämä voidaan tehdä käyttämällä hyväksi jo käytös-säolevaa alipainepumppua tai lisäämällä järjestelmään:toinen alipainepumppu.

11 70873

Kuviossa 1 esitetyssä laitteessa käytettiin hapensiirtoa, ja vertailun vuoksi samanlaisessa laitteessa, jossa kompressoria käytetään syöttämään paineenalaista ilmaa ilmastimen läpi. Tässä vertailevassa tavanomaisessa järjestelmässä tiedetään, että hapen siirtyminen veteen ei ole riippuvainen ainoastaan paineesta ja lämpötilasta vaan myös nesteessä olevista kemiallisista yhdisteistä. Jotta voitaisiin suorittaa vertailevia mittauksia eri järjestelmien välillä, käytetään koestuksissa yleensä natriumsulfiitti-liuosta. Näissä olosuhteissa pidetään liuoksen happipitoisuus nollana. Vaikkakaan tämä ei täysin vastaa tilannetta jätehuoltolaitoksen ilmastusosastossa, ovat ilmastuslaitteiden valmistajat hyväksyneet tämän menetelmän.

Kokeissa oli ilmastimessa tai ilmanjakolaatassa risti, jossa oli kahdeksan 5 mm:n reikää (2 kussakin haarassa). Kunkin varren pinnalla oli Saran-kudos, jonka seulamitta oli 0,1 mm. Tätä rakennetta käytetään monissa olemassaolevissa puhdistuslaitoksissa.

Ilmastussäiliön kokonaiskorkeus oli 1850 mm ja siinä olevan veden syvyys oli 1400 mm.

Koestusliuos tehtiin lisäämällä noin 1000 grammaa natrium-bisulfaattia ja 0,5 grammaa kobolttikloridia ilmastussäiliössä olevaan veteen (tai 200 litraan). Kobolttisuolan tarkoituksena oli toimia katalysaattorina sulfaatin ja hapen välisessä reaktiossa.

Molemmissa koestussarjoissa, toisin sanoen alipaineessa (460 mm Hg abs.) ja paineessa (760 mm Hg) suoritettiin ilmastus 15°C lämpötilassa viiden tunnin ajan. Koestusnesteestä otettiin näytteet kunkin kokeen alkaessa sekä myös koestuksen aikana.

Kunkin näytteen sulfaattipitoisuus analysoitiin käyttämällä normaalia jodometrititrausta ja tänä aikana absorboitunut happimää-rä mitattiin. Hapensiirron hyötysuhde laskettiin prosentteina kokeissa käytetyn hapen kokonaiskulutuksesta.

Alipaine- ja painekoestuksissa saavutettiin 760 mm:n vapaaseen ilmaan nähden saavutettiin arvot 1,2 % ja 1,86 % vastaavasti.

Näistä tuloksista käy ilmi, että ilmastusteho laskee alipaineessa. Tämä pitää absoluuttisina lukuina paikkansa, mutta jos ajatellaan että ilmoitetut tulokset ovat "ilmeisiä" suunnittelu- 12 70873 tarkoituksia silmälläpitäen, on todettava, että kun syöttöpaine alenee, laskee ilmeisesti teho, koska ilmansyöttö on laskettu ilman tilavuuden perusteella. Alipainekokeessa on ilma vapaata ilmaa ulkoilman paineessa, kun taas painekokeessa ilma syötetään koestuspaineessa.

Painekokeessa käytetty paine oli 910 mm Hg (abs). Alipainekokeessa oli ilmastimen paine 610 mm Hg. Siten ennustaisi alku-arvion mukaan painekokeen tulos 1,86 % arvoa 1,86 x 610/910 = 1,25 % alipainekokeelle.

Jos verrataan tätä mitattuun tulokseen 1,25 %, voidaan nähdä, että virhe on vain 2 %. Siten voidaan päätellä, että ilmastus alipaineessa ei lisää hyötysuhdetta, jollei kuten ennakoitiin käytetä enemmän ilmaa verrattuna normaalipaineissa tarvittaviin ilmamääriin.

Claims (6)

13 70873

1. Jätteenpoistolaite, joka sopii jätteen keräämiseen ali-paineviemärijärjestelmästä ja joka käsittää säiliön (1), jossa on jätettä varten tuloputki (2) ja poistoputki (12) ja alipainepump-pu (4) säiliön yhteydessä siten, että käytössä jätteen tuloputki (2) on säiliössä (1) olevan jätteen pinnan yläpuolella ja alipaine pidetään yllä jätteen pinnan yläpuolella ja siten jäte voidaan vetää jätteen tuloputken (2) kautta, tunnettu siitä, että säiliö (1) käsittää lisäksi ilman tuloputken (6), jonka kautta ilma voidaan johtaa säiliössä olevaan jätteeseen ja saada ilma siten aiheuttamaan säiliössä olevan jätteen aerobisen mädätyksen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että alipainepumppu (4) on yhdistetty säiliöön (1) siten, että kaasut poistuvat säiliöstä, tai kun säiliössä olevan jätteen pinta saavuttaa ennaltamäärätyn korkeuden, siirtyy jäte säiliöstä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu useita säiliöitä (1a, 1b, 1c), joiden läpi jäte voi perätysten kulkea.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että säiliöt (1a, 1b, 1c) on yhdistetty siten, että alipaine säiliöissä perätysten pienenee ja viimeisen säiliön (1c) paine on olennaisesti ympäristön paineen suuruinen.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäisen säiliön (1a) tilavuus on pienin.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tjunnettu siitä, että säiliöt (1a, 1b, 1c) on sijoitettu samankeskisesti, niin että ensimmäinen säiliö on sijoitettu keskelle.