FI76775C - Pao botten av en bassaeng monterbar anordning foer tillfoersel av gas till en vaetska innehaollande fast material. - Google Patents

Description

1 76775

ALTAAN POHJALLE SIJOITETTAVA LAITE KAASUN SYÖTTÄMISEKSI KIINTOAINEPITOISEEN NESTEESEEN

Tämä keksintö kohdistuu jäte- ja teollisuus vesien ilmastamiseen hapetus-altaan pohjalle sijoitettavan itmastuslaitteen avulla. Ilmastuslaite muodostuu kartiomaisesta pyörivästä roottorista sekä sen ympärillä sijaitsevasta staattorista.

Jätevesien ilmastajat jaetaan yleensä pinta- ja pohjailmastimiin. Pinta-ilmastin on esim. saksalaisten kehittämä OTTO-ilmastin, jossa ilmastimen muodostavat akselin ympärillä kehässä olevat, vinosti alaspäin kohti keskiakselia suunnatut siivekkeet. Hapetusilma saadan nesteen yläpuolella olevasta ilmasta.

Pohjailmastimista on Suomessa tällä hetkellä ehkä eniten käytetty huokoinen ilmastin, joka voidaan asentaa joko ilmanjakoputken päähän tai lautasmaisena levynä ilmanjakoputken yläpuolelle. Huokoisen levyn läpi tulevat kaasukuplat nousevat ylöspäin puhdistettavassa nesteessä ja hapettavat sitä. Haittana näillä huokoisilla sinttereillä on nopea likaantuminen etenkin ilmansyöttökatkojen aikana. Käyttöönotto ilman-syöttökatkon jälkeen saattaa olla vaikeaa ja väihäinenkin tukkeutuminen alentaa voimakkaasti hapetustehoa.

Tunnetaan myös pohjailmastin, jossa tarvittavat laitteet, kuten hydrauliikka, ejektorit ja puhallin on koottu yhdeksi kokonaisuudeksi. Laitteen imemä ilma jakautuu rengaskammiossa tasaisesti ja pumppaantuu veteen sekoitettuna ejektorien kautta altaaseen.

Jäteveden ilmastukseen on myös kokeiltu US-patentin 4 078 026 mukaista tapaa, jossa on roottori-staattori-systeemi. Ilma johdetaan onton akselin kautta roottoriin ja roottorisiivekkeiden läpi kohti staattori-siipiä. US-patentin 4 078 026 mukainen tapa on kehitetty lähinnä sakeammassa lietteessä toimivaan malmin rikastukseen, joten toiminta ei ehkä ole optimissaan jätevesien ilmastuksessa.

Ennestään on tunnetu myös US-patenttijulkaisun 4 283 357 mukainen roottori, joka on varustettu ripaosilla, joiden väliin on sijoitettu kanavat ilman johtamiseksi roottorin kautta ympäröivään nesteeseen. Patent- 2 76775 tijulkaisun mukaan on seisakin jälkeisen käyntiinlähtötilanteen helpottamiseksi ja käynnistysmomentin pienentämiseksi edullista valmistaa roottorin rivat joustavasta aineesta kuten kumista. Tällöin ripaosat painuvat käynnistyksessä roottorin runkoa vasten ja pienentävät moment-5 tia. Julkaisussa on todettu, että seisakin aikana koko roottori voi peittyä laskeutuvaan lietteeseen, mutta siinä ei ole esitetty mitään tapaa millä voisi varmistaa roottorin tyhjentymisen käyntiinlähtötilanteessa.

Nyt kehitetyn, keksintömme mukaisen ilmastusaltaan pohjaan sijoitetta-10 van ilmastuslaitteen avulla on kiintoainepitoisten jäte- ja teollisuus-vesien ilmastus toimintavarmaa ja yksinkertaista, laitteen hapetuskyky 3 on korkea ja tehonkäyttö jätevesi-m kohti pienempi kuin tunnetuilla laitteilla. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit käyvät esille vaatimuksesta 1.

15 llmastinlaitteisto kokonaisuudessaan käsittää upotettavan tiiviisti koteloidun moottorin ja vaihteiston sekä roottorin ja staattorin. Laitteisto soveltuu hyvin erilaisiin altaisiin, lammikoihin ja järviin. Ilmastinta ei tarvitse nostaa pois altaasta ilmansyöttökatkon vuoksi, ja se käynnistyy 20 hyvin pitkänkin seisokin jälkeen.

Keksinnön mukaista ilmastinta kuvataan tarkemmin oheisten piirustusten avulla, joissa kuvio 1 on pystyleikkaus keksinnön mukaisen ilmastimen roottori-25 staattori-systeemistä, kuviossa 2 on roottori alhaaltapäin katsottuna ja kuviossa 3 on kuvattu roottoria sivultapäin katsottuna.

Kuviossa 1 on altaan pohjaan (ei tarkemmin kuvassa) sijoitettu akselin 30 1 varaan ripustettu kartiomainen roottori 2. Roottorin rungon 3 muoto on siis alaspäin kapeneva kartio, joka voi olla myös katkaistu kartio. Roottorin runkoon 3 on liitetty roottorin siivet 4, jotka on sijoitettu radiaalisesti ja jotka ovat lähinnä puolisuunnikkaan muotoisisa, ylhäältä leveämpiä kuin alhaalta ja kapenevat tasaisesti alaspäin mentäessä. 35 Siten roottorin runko 3 on kartiomainen, mutta myös roottori 2 kokonaisuutena (siivekkeineen) antaa kartiomaisen vaikutelman. Roottorin rungon 3 sisäpuolella on vielä toinen, ylöspäin kapeneva kartio 5,

II

3 76775 jonka pohja on sijoitettu edullisesti korkeudelle, joka on noin 1/3 roottorin runkokartion 3 korkeudesta, sen kärjestä päin mitattuna. Sisä-kartio 5 voi myös olla katkaistu kartio, eikä sen kärki ulotu runkokartion 3 yläpäässä olevaan kansilevyyn 6. Roottorin 2 ympärillä on sama-5 keskeisesti sijoitettu staattori 7, joka muodostuu roottoriin nähden säteettäisesti sijoitetuista staattorisiivistä 8, sekä niiden tukirakenteista 9 ja 10.

Kuviossa 2 ja 3 on roottorin rakennetta selvitetty tarkemmin. Happi-10 pitoinen kaasu kuten ilma tuodaan hapetettavaan nesteeseen roottorin akselin 1 kautta ja johdetaan roottorin runkokartioon 3. Tarvittaessa ilma voidaan myös tuoda erikseen esim. putken avulla. Runkokartion 3 sisältä kaasu poistuu aukkojen 11 kautta, jotka sijaitsevat roottorin siivekkeiden 9 takana pyörimissuuntaan päin katsottuna. Kaasun tulo-15 aukot 11 eivät ole koko kartion 3 vaipan sivun pituiset, vaan niiden pituus on edullisesti noin 2/3 kartion vaipan sivun pituudesta siten, että aukon 11 alareuna on jonkin verran kartion 3 kärjen yläpuolella. Roottorin runkokartion 3 sisäpuolella oleva sisäkartio 5 varmistaa sen, että roottorin sisälle ei jää lietettä, vaan käynnistettäessä roottorin 20 sisäosassa oleva liete poistuu keskipakovoiman johdosta, jolloin roottori lähtee tasaisesti käyntiin myös toimintakatkon jälkeen. Lisäkartion 5 toimintoihin kuuluu myös ilman ohjaus. Kuvioista 2 ja 3 nähdään myös, että roottorin kansilevy 6 ulottuu ainakin roottorisiivekkeiden 9 ulko-kärkeen asti.

25

Roottorin kartiokkuus voi jonkin verran vaihdella, mutta edullisimmaksi kartiomuodoksi on osoittautunut kartio, jonka kärkikulma on 60 - 70°.

Keksinnön mukaisella laiteratkaisulla on saatu energiankulutuksen 30 suhteen yllättävän hyviä tuloksia sekä normaalia asumajätevettä että puunjalostusteollisuuden jätevettä puhdistettaessa.

Eräs pohjailmastimen valmistaja ilmoittaa käytännön toimialueeksi (takuualueeksi) energiankulutuksessa asumajätevettä puhdistettaessa 3 35 0,3 - 0,9 kWh/ jätevesi-m ja teollisuusjätevedelle 0,6 - 0,8 kWh/jäte- 3 vesi-m . Keksinnön mukaisella laitteella vastaavat arvot ovat 0,1 - 0,2 3 3 kWh/jätevesi-m ja 0,2 - 0,9 kWh/jätevesi-m .

4 76775 llmastinlaitteisto voidaan useimmiten laskea suoraan ilmastusaltaan pohjalle. Mikäli pohjan laatu tai muut seikat sen estävät, voidaan laitteisto ripustaa myös pohjan yläpuolelle. Kokonaisen järven tms. hapetukseen joudutaan käyttämään useampia laitteistoja. Näiden huolto suori-5 tetaan joko nostimien kuten auto- tai siltanosturien, tai nostoponttoo-nien avulla.

Kuvioiden avulla on selostettu keksinnön edullinen rakenneratkaisu, mutta on selvää, että rakenteeseen voidaan tehdä muutoksia poikkeamat-10 ta keksinnön hengestä ja oheisten vaatimusten suojapiiristä. Keksinnön suojapiiriin kuuluu myös laitteen käyttö rikastusteknologiassa.

Il

Claims (7)

1. Altaan pohjalle sijoitettava laite happipitoisen kaasun kuten ilman syöttämiseksi kiintoainepitoiseen nesteeseen, jolloin laite muodostuu onton akselin (9) päähän ripustetusta roottorista (2), roottorin ympä- 5 rillä samakeskeisesti sijaitsevasta staattorista (7), jolloin roottori käsittää roottorin rungon (3), kansilevyn (6) ja siivekkeet (4) ja jolloin ilman tuloaukot (11) on sijoitettu alaspäin kapenevan kartionmuo-toisen roottorin runkoon (3), ja radiaalisesti roottorin runkoon (3) kiinnitetyt roottorisiivekkeet (4) ovat tasaisesti alaspäin kapenevat, 10 tunnettu siitä, että roottorin runkokartion (3) sisäpuolelle on sijoitettu toinen, kärki ylöspäin oleva sisäkartio (5).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite tunnettu siitä, että ilman tuloaukot (11) on sijoitettu pyörimissuuntaan katsottuna roottori- 15 siivekkeiden taakse.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite tunnettu siitä, että ilman tuloaukkojen (11) pituus on noin 2/3 roottorin runkokartion (3) vaipan sivun pituudesta. 20

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että roottorin kartiomaisen rungon (3) kärkikulma on 60 - 70°.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että 25 roottorin siivekkeet (4) ovat puolisuunnikkaan muotoiset.

5 76775

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että roottori kokonaisuutena on kartionainen.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että roottorin runko (3) on katkaistun kartion muotoinen.