FI75794B - Uppvaermningsanordning foer biologiskt filter avsett foer behandling av avloppsvatten. - Google Patents

Description

75794 Jätevesien käsittelyyn tarkoitetun biologisen suodattimen lämmityslaite

Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen laite, joka on tarkoitettu jätevesien käsittelyssä käytettävän biologisen suodattimen lämmittämiseen, etenkin suodattimeen johdettavan ulkoilman lämmittämiseen. Tällainen laite käsittää tavallisesti ulkoilman sisään-ottoaukot, ulkoilman lämmityselimet, puhaltimen sekä ilman poistoaukot.

Tunnetaan useita erilaisia biologisia suodattimia eli bio-suotimia. Kaikille ratkaisuille on yhteistä se, että suodat-timessa oleva jätevesien epäpuhtauksia hajottava bakteerikanta tarvitsee toimiakseen jatkuvan tuoreen ilman syötön, sekä sopivan ambienttilämpötilan. Jotta nämä kaksi kriittistä tekijää voitaisiin hallita samanaikaisesti on viime aikoina yleistynyt ratkaisu, jossa varsinaista suodatin-ainesta, eli muovista tai sentapaisesta materiaalista valmistettua täytemateriaalia, lämmitetään esilämmitetyn ilman avulla. Suodatin on tällöin sijoitettu umpinaiseen säiliöön. Säiliön ylä- tai alaosaan on muodostettu tuuletusaukot, joista vapaasti virtaa tai puhaltimen avulla imetään ilmaa. Tämä poistuu säiliön vastakkaisella puolella olevista aukoista. Kylmänä vuodenaikana ilmaa lämmitetään esim. sähkö-vastuksen avulla, kuten on esitetty useissa julkaisuissa, joista esimerkkinä mainittakoon US-patenttijulkaisu 4 486 310.

Edellä mainituissa ratkaisuissa suodatin siten joko jäätyy kylmässä säässä tai vaihtoehtoisesti tarvitaan ulkopuolista energiaa jäätymisen estämiseksi.

DE-hakemusjulkaisusta 1 904 207 on tunnettua käyttää eksotermisen lietteen hapettamisprosessin esivaiheissa muodostuva lämpösisältö aktiivilieteprosessin ilman lämmittämiseen. Aktiivilietetilassa muodostuva ilma johdetaan lämmönvaihtimeen, jossa sen sisältämä lämpömäärä siirretään syöttöilmalle.

2 75794

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan aivan uudenlainen ratkaisu biosuotimen läpi puhallettavan ilman lämmittämiseksi. Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että tuuletusaukoista tulevan ulkoilman lämmittämiseksi se ohjataan sellaisen lämmönvaihtimen kautta, jonka lämpimämpi puoli on yhteydessä suodattimeen tuotavan jäteveden kanssa. Keksintö eroaa siten tunnetusta tekniikasta (esim. edellä mainitusta DE-hakemusjulkaisusta) siinä, että imuilmaa lämmitetään jäteveden omaa lämpösisältöä käyttäen,, Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle laitteelle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnössä voidaan käyttää mitä tahansa tavallista lämmön-vaihdinta kuten putki- tai levyläramönvaihdinta. Sen kylmän puolen tuloaukko on putken tai letkun avulla yhdistetty ilman imuaukkoihin, ja menoaukko vastaavalla tavalla säiliöön sijoitettuun puhaltimeen. Jäteveden annetaan joko virrata vapaasti lämmönvaihtimen lämpimällä puolella, tai se saatetaan pakkokiertoon pumpun avulla.

Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa lämmönvaihdin käsittää lämpöäjohtavasta aineesta valmistetun putken, joka päistään on yhdistetty imuaukkoon ja puhaltimeen. Se on sovitet-: tu kulkemaan ainakin osittain suodattimessa valuvassa jäte vedessä. Tällaisena putkena käytetään edullisesti alumiinista valmistettua kierreputkea. Rakenteensa puolesta mainittu putki on taipuisa, ja tästä syystä siitä saadaan helposti aikaan useita valuvassa jätevesivirrassa olevia silmukoita, jolloin lämmönsiirtopinta muodostuu varsin suureksi.

Alumiinin ohella voidaan putken tai letkun valmistuksessa ajatella käytettäviksi muitakin lämpö johtavia materiaaleja, kuten jätevedessä kestäviä metalleja tai lejeerinkiä. Putki tai letku voi myös olla jotain tavallista, lämpöä huonosti johtavaa perusmateriaali, johon säännöllisin välein on sovitettu lämpöäjohtavia osia, kuten metalliputkia.

3 75794

Eräänä keksintöön liittyvänä erikoispiirteenä mainittakoon lämmitetyn ilman kierrätysmahdollisuus, joka keksinnön avulla on erittäin helposti toteutettavissa. Lämmönvaihtimena toimivaan letkuun tai putkeen muodostetaan aukko, joka on yhteydessä ilman poistoaukkojen kanssa. Osa suodatinkerrok-sen läpi kulkeneesta lämmitysilmasta voidaan tällä tavalla yhdistää ilman tuoresyöttöön ja johtaa puhaltimen kautta uudestaan suodatinkerrokseen. Valitsemalla aukon koko sopivalla tavalla päästään helposti optimaaliseen kierrätyssuhtee-seen.

Keksintöön, ja etenkin sen edulliseen suoritusmuotoon liittyy useita etuja. Niistä merkittävimpiä ovat seuraavat: - ulkopuolista lämpöenergiaa ei tarvita, yhdestä I sähköisestä komponentista, lämpövastuksesta päästään eroon, - ilmaa kierrättämällä uutta (kylmää) ulkoilmaa tarvitsee imeä vähemmän järjestelmään sekä - järjestelmässä ei tarvita liikkuvia osia.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa esimerkissä lähemmin tarkastelemaan liitteenä olevan piirustuksen avulla, joka periaa-tekuviona esittää keksinnön mukaisen lämmityssovitelman toteutusta.

*: Biosuotimen säiliöosa käsittää vaipan 1, johon on sovitettu tiivis katto 1’. Säiliön sisään on sijoitettu varsinainen biosuodinmateriaali 2, sekä tämän välittömään läheisyyteen puhallin 3. Puhaltimen imupuoleen on kiinnitetty letku 5, joka toisesta päästään on yhdistetty imuaukkoon 6. Ulkoa 4 tuleva ilma imetään letkua 5 pitkin puhaltimeen 3» josta se puhalletaan edelleen biosuodintäytteen 2 läpi poistuen säi-liöosan pohjaan muodostettujen (ei-esitettyjen) poistoaukko-jen kautta ulkoilmaan tai viemäriin.

Letku 5 on valmistettu alumiinista, ja sovitettu kuvion esittämällä tavalla jäteveden pinnan alle. Imuilma lämpenee jätevedestä letkun seinämän 7 läpi tapahtuvan lämmönsiirron *» 7 5 7 9 4 vaikutuksesta. Letkuun 5 on sovitettu T-haarakappale, jonka sivulle avautuva aukko 8 on yhdistetty tilaan 9· Tämä kannella 9' varustettu ja edullisesti kaasutiivis tila 9 on puolestaan ei-esitetyllä tavalla yhdistetty ilman poistoauk-koihin. Osa letkussa 5 lämmenneestä ilmasta, joka on kulkenut biosuotimen läpi, palautuu tilan 9 ja T-haarakappaleen kautta ilmankiertoon. Kahden ja kolmen välillä oleva kierrä-tyssuhde on käytännössä osoittautunut edulliseksi. Mikäli ulkoilma on jätevettä lämpimämpää (näin saattaa kesäaikana usein olla) kondensoituu osa sen sisältämästä kosteudesta. Tätä tapausta varten letku 5 on edullisinta sovittaa säiliöön siten, että T-kappale on mahdollisimman alhaalla. Kon-denssivesi valuu tällöin tilan 9 kautta pois.

Keksinnön puitteissa voidaan ajatella edellä kuvatusta suoritusesimerkistä poikkeaviakin ratkaisuja. Niinpä pelkästään jäteveden lämpösisältöön perustuvan ratkaisun ohella voi kyseeseen tulla lämmityssovitelma, jossa on myös : termistoriohjattu lämmitysvastus. Tällöin mainittu vastus kytketään toimimaan ainoastaan mikäli puhallusilman lämpötila ei nouse tarpeeksi korkeaksi pelkän lämmönsiirron avulla.

Claims (6)

5 75794

1. Lämmityslaite jätevesien käsittelyyn tarkoitettuun biologiseen suodattimeen johdettavan ulkoilman lämmittämiseksi, joka laite käsittää - ulkoilman sisäänottoaukot (6), - elimen (5) ulkoilman lämmittämiseksi, - puhaltimen (3) lämmitetyn ilman puhaltamiseksi suoda-tinainekerroksen läpi sekä - ilman poistoaukot, tunnettu siitä, että lämmityselin käsittää sisään-ottoaukkojen (6) ja puhaltimen (3) välille toimimaan sovitetun lämmönvaihtimen (5), jonka lämpimämpi puoli on yhteydessä suodattimessa virtaavan jäteveden kanssa, jolloin ulkoilma lämpenee jätevedestä siirtyvän lämpömäärän vaikutuksesta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että lämmönvaihdin (5) koostuu lämpöäjohtavasta aineesta valmistetusta letkusta tai sentapaisesta, joka yhdistää sisäänottoaukot (6) ja puhaltimen (3) ja joka on sovitettu kulkemaan ainakin osittain suodattimessa valuvassa jätevesivirtauksessa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että letku (5) on valmistettu alumiinista.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että letkuun (5) on muodostettu aukko (8), joka avautuu ilman poistoaukkojen kanssa yhteydessä olevaan tilaan (9), jolloin osa suodatinkerroksen (2) läpi kulkeneesta lämmitysilmasta voidaan kierrättää, kierrätyssuhteen ollessa sopivimmin 2...3.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että letku (5) on sovitettu kulkemaan jätevesivir-tauksessa siten, että aukko (8) sijaitsee pystytasossa letkun alhaisimmassa kohdassa ulkoilmasta mahdollisesti kondensoituneen veden johtamiseksi letkusta mainittuun tilaan (9).

6 75794