FI86292B - Behandlingsanordning foer hushaollsvatten foer tryckvattenanlaeggningar i smaofastighet. - Google Patents

Description

‘ 86292

Talousveden käsittelylaite pienkiinteistöjen painevesilaitok-sia varten

Keksintö kohdistuu vedenkäsi11e ly 1ai11eeseen, joka on tarkoitettu käytettäväksi pienkiinteistöjen pamevesilaitosten yhteydessä, jolloin raakavesi otetaan kaivosta tai vastaavasta ja siirretään käsiteltynä painesäiliöön käyttöä varten.

Tämä hakemus liittyy aikaisempaan patenttiin "Talousveden käsittelymenetelmä pienkiinteistön paineves 1 laitokeia varten", FI-78143.

Edellä mainitun menetelmän mukaisessa vedenkä s i 1.1. e 1 ys sä tavanomaiseen pienkiinteistön painevesi1aitoko een lisätään avonainen vedenkäei11elya11 as ja veden käsittely tapahtuu jaksottaisesti käyttäen jo olemassa olevaa pumppua kaikkeen siirto-pumppaukseen. Jaksottainen käsittely toteutetaan erityisellä vent t i i 1 i jär jes t, g ly 11 ä siten, että pienen pa ineves ι la 11 oksen pumpulla (yleensä ves i r enga spumppu ) pumpataan t ay 11. o va i heosea kaivosta vettä käs i ttelyaltaaseen , jossa on suoda tusinassa , esim. hiekka, ja aina tarvittaessa samalla pumpulla venttiilit ' ' kääntäen siirretään käsitelty vesi painevesilaitoksen paine- * säiliöön tyhjennysvaiheessa. Menetelmälle on ominaista, että : olemassa oleva painevesilaitos hyödynnetään kokonaisuudessaan.

* : Käsittelyaltaan suodatinmassan puhdistushuuhtelu tehdään veden : paineiskulla, joka on suunnaltaan päinvastainen varsinaisen .* : suodatustapahtuman virtaukseen verrattuna. Irronnut lietepi- toinen vesi juoksutetaan käsittelyaltaas ta pois.

• · ··. Edellä mainitulle menetelmälle on siten tyypillistä mm. se, • että käsittelyaltaan vedenpinta liikkuu ylös-alas käsittely- jaksojen aikana ja että käsittelyaltaan poikkipinta on suh-teellisen pieni verrattuna mm. biologisiin suoda tus la i t ok s i in , 2 86292 jotta saadaan riittävä paineisku lietteen irrottamiseksi.

Aikaisemmin tunnettua pienkiinteistön vedenkäsittelyä edustavat erilaiset painesuodattimet ja avonaiset allaslaitokset. Painesuodattimet ovat vesijohtoverkkoon sarjaan kytkettyjä suodatussäi1iöita, jotka sisältävät ainakin suodatusmassan ja mahdollisesti ilmastuslaitteiston ym. Painesuodattimien todellisen kunnon seuraaminen on käytännössä hankalaa ja jää siksi usein tekemättä.

Avonaisille allaslaitoksille tyypillistä on kahden pumpun käyttö siten, että kaivovesi nostetaan käsittelyyn yhdellä ja käsitelty vesi pumpataan paineeäiliöön toisella pumpulla. Avonainen allaslaitos soveltuu hyvin raudan ja mangaanin poistoon ilmastue-maeeaeuodatuemenetelmällä, lisäksi poistuu kaasuja ja jo valmiiksi hiukkasmuodossa olevia epäpuhtauksia (sameutta). Ilmastuksessa avonaisen laitoksen teho on kuitenkin pienempi kuin painolaitoksen ja tästä syystä avonaisen laitoksen tuotto laitoksen suodatusmassaykeikköä kohden on pienempi kuin painolaitoksen. Mangaanin poistossa veden alhainen pH hidastaa mangaanin saostumista.

Keksinnön tavoitteena on aikaansaada suodatuslaitos, jonka teho ilmastuksessa on huippuluokkaa suodatusmassayksikköä kohti, jonka kunnon valvonta ja ylläpito on helppoa ja varmaa, joka soveltuu elvytettäväksi mainitulla veden paineiskumene-telmällä ja joka on hinnaltaan edullinen vaatien vain vähän muutoksia olemassa olevaan laitokseen.

Keksinnön mukaisen laitteen avulla saadaan aikaan ratkaiseva parannus edellä esitetyissä epäkohdissa ja saavutetaan määritellyt tavoitteet. Tämän toteuttamiseksi on keksinnön mukai-*: selle laitteelle tunnusomaista se, mitä on esitetty patentti vaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

3 86292

Keksinnön mukaisen laitteen tärkeimpiä etuja ovat mm.

laitteen avulla voidaan jatkaa teknisesti toimintakuntoisten, mutta raudan ja mangaanin vaivaamien paineveeilaitosten el injaksoa laite on helposti liitettävissä tavanomaiseen painevesi-laitokseen joko painevesilaitoksen rakentamisen yhteydessä tai jälkeenpäin laite on helppo hoitaa ei vaadi ostettavia huoltopalvelulta tai -osia hoitamattomana tai vikatilanteessa todennäköisin seuraus on, että laite sulkee itsensä ja vedensaanti jatkuu laitteen ohi laite on mitoitettavissa sellaiseksi, että se on mahdollis-mahdollista kantaa sisään tavallisesta palo-ovesta runsaasti erilaisia variaatiomahdollisuuksia tapauskohtaisten erikoiskäsittelyiden toteuttamiseksi.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti ohei-: siin kuvioihin viittaamalla.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista euodatuslaitosta aksono-metrisesti; kuvio 2 esittää kuvion 1 laitosta leikkauskuvana; ; kuvio 3 esittää keksintöön kuuluvaa venttiilirakennetta.

Laite on pikasuodatukeeen perustuva kompakti laitepaketti ja siihen kuuluu hiekkaeuodatusosa ja aktiivisen massan osa. Hiekkasuodatuksella tarkoitetaan pysyvää joko huuhtelemalla : elvytettävää tai kuorimalla uudistettavaa luonnonhiekkaa, jossa suodatusprosesei tapahtuu. Aktiivisella massalla tarkoitetaan puhdistustoimintaan kemiallisesti osallistuvaa ku-luvaa massaa, esimerkiksi kalkkikiveä.

Pikasuodatuslaitteelle, kuviot 1 ja 2, tyypillistä on lait-teen pysty asento. Laite on tornimainen ylhäältä avoin säiliö, 4 86292 joeea ylhäältä lukien on aktiivisen massan osa <=kalkkikivi-kori) i, tämän sivussa huoltotila 2, näistä alaspäin pinta-sakkatila 3, mekaanisen suodatusmassan osa te. suodatushiek-katila 4, ja alinna aiiviläpohjan 14 alla pohjatila 5. Laitteen sivussa on sähköinen ohjauskeskus- ja venttiililaitteis-to 6, josta lähtee liitäntä 7 painesäiliön pöhjasumppuun, liitäntä 8 pumpun painepuolelle ja liitäntä 9 pumpulle kaivosta tulevaan raakaveden imuputkeen (rinnalle). Käyttövesi siis otetaan pohjatilasta 5 pöhjaliitännän 15 kautta ja edelleen venttiililaitteiston 6 ja laitteen ulkopuolisen pumpun, liitännän 8 ja takaiskuventtiilin 18 sekä liitännän 7 kautta ei-esitettyyn painesäiliöön. Venttiili laitteesta 6 lähtee käsiteltävää vettä varten putki 10 sadettajalle 11. Pintasakka-tilasta 3 lähtee letku 12 viemäriin 13, mitä kautta paineiskulla irrotettu lietevesi poistetaan.

Pikasuodatusratkaisulle tyypillistä on, että suodatusnopeus, te. pintakuorma määräytyy pumpun virtaaman mukaan pumpattaessa vettä veeitilan 1, 2 kautta suodattimien läpi edelleen paine-·'· säiliöön. Pintakuorma määräytyy tapauskohtaisesti ja tarvit taessa tulee kulutus rajoittaa paikallisissa olosuhteissa saavutettavan pintakuormamaksimin mukaan. Vesitilaa täytettäessä voi pumpun virtaama olla suuri, koska pumppauksen aikana ainoastaan nostetaan veeitilan vedenpintaa. Aktiivisen massan kori 1 sijaitsee sillä alueella, jossa menetelmälle ·' tyypillinen vedenpinnan ylös-alas -liike tapahtuu. Käyttö jaksojen aikana aktiivinen massa on vuoroin vedenpinnan alla ja vuoroin vedenpinnan yläpuolella. Vedenpinnan yläpuolella ollessaan esim. sepeli-muodossa oleva massa imee huokosiinsa : ilmaa ja joutuessaan vedenpinnan alle kulkeutuu ilma veteen.

*; Jos ilmastusta halutaan tehostaa veeitilan täyttövaiheen ai kana, voidaan massakori täyttää niin, että osa massasta on * aina vedenpinnan yläpuolella, jolloin sadettajasta li tuleva ·" vesikalvo pirstoutuu sepeliin ja ilmastus tehostuu. Ilmastus tapahtuu siten keksinnön mukaisesti kolmella erillisellä me- 5 86292 netelmälla, ensiksi kaivoilmaetukeena (muistuttaa ns. dresden-suutinta) valuessaan eadettajaeta, toiseksi pisarailmastuksena kalvon osuessa vedenpinnan yläpuolella olevaan sepeliin ja lopuksi sepelin mukanaan kuljettaman ilman imeytyäilmastukse-na, Edellä oleva on tarpeen, koska omakotitalon vedenkulutus vaihtelee jyrkästi ja koska ilmastus on tämäntyyppisen pika-suodatuksen heikoin lenkki. Sen lisäksi mitä menetelmäpaten-tissa FI-78143 mainitaan eakanpoistoletkusta 12, on letkun kiinnityskohta sellaisella korkeudella pintasakkatilasea 3, että letkun ollessa alaslaskettuna on aktiivisen massan kori kokonaan vedenpinnan yläpuolella.

Aktiivisen massan kori voidaan valmistaa esim. metal1isäleista <jätepel1istä> liittämällä säleitä korin tukirakenteeseen. Säleet voidaan liittää tukirakenteeseen esim. vuorotellen en päistä, jolloin korin tukirankaa vääntelemällä tai koria koputtelemalla saadaan säleet liikkumaan toisiinsa nähden säle-rakojen puhdistamiseksi.

Siiviläpohja 14 on hiekan alla oleva säleikkö, jonka säleet ovat löyhästi toisiinsa kiinnitetyt ja säleikkö on tuettu alapuolelta siten, että huuhtelupaineiskun tullessa pohjalii-tännästä 15 pääsevät säleet liikkumaan sekä ylös että toi- • * " * siinsa nähden. Säleikköä liikauttamalla saadaan suodatushiek- kaa ravisteltua ja säleikön raot puhdistuvat.

' · Sen lisäksi, mitä em. menetelmäpatentissa FI-78143 on mainittu .·' * suodatusa ltaan magneett iventt i i leistä , voidaan laitteen oh~ ;: jattu magneettiventtii1i 17 toteuttaa vaakatasossa liikkuval la venttiiliratkaisulla kuten ilmenee kuviosta 3.

Erona mainitussa menetelmäpatentissa mainittuun venttiiliin on • se, että venttiilin toimintaliike on muu kuin pystysuora ja .* venttiilin tulo- ja lähtöputket ovat rinnakkain venttii1ipesän • · .,· seinämässä. Vent t i i 1 i rakennetta saadaan oleellisesti yksin- . kertaietettua käyttämällä täyttöventtii1inä esim. kuvion 3 mu- * ♦ · « 6 86292 kaista ratkaisua. Kuviossa 3 on sähköinen ohjauskeskus 33, magneetti 34, jonka toiminta on sellainen kuin mitä hakemuksessa Θ75436 on esitetty, venttiι1ιpesä 35, venttii1i1appä 36, tuloputki 37, lähtöputki 38, paineen taoauoaukko 39 ja lapan ripustus 40. Venttiilin ]äpän ripustus on toteutettu siten, että painovoima tai jousivoima sulkee putken 37 osittain ja putken 38 kokonaan. Tämän tyyppinen venttiili aukaistaan virtausta vastaan aina paineettomana. Venttii1iläppä ei sulje kokonaan tuloaukkoa 39. Tällä järjestelyllä vakautetaan venttiilin kiinni- ja aukipyeymistä.

Laiteratkaisulle tyypillisiä piirteitä ovat mm. veden uudel-leenkierrätye laitoksessa jatkuvana kiertona. Tällainen kierto toteutuu hetken aina, kun aloitetaan pumppaus painesäi-lioön, kun halutaan varmistua, ettei kulutukseen pääse käsittelemätöntä vettä. Jos on kysymys esim. happamista humusve-sistä, voidaan vesi tehokäsitellä kierrättämällä vettä hiljalleen säiliön pohjatilaeta 5 sadettajän 11 ja siten UV-säteilytyksen (katso FI-78143) ja kalkkikivikorin kautta. Tällainen hiljainen kierrätys onnistuu pitämällä molemmat magneettiventtii1it auki ja alentamalla moottorin kierroslukua. Tähän sopii esim. kaksinopeuksinen oikosulkumoottori, : .·. josta alempi kierrosluku käytetään tähän lepokierrätykseen.

. Tällaisella kierrätyksellä saadaan veden UV-sätei lytysaikaa ja ”*/ alkalointimassan vaikutusaikaa jatkettua. Etenkin UV-säteily-'· * tyksen osalta uudel leenkierrätys parantaa tulosta, koska UV- säteet tunkeutuvat tehokkaasti veteen vain hyvin lyhyen matkaa .*. (alle 1 mm) ja säteilytys tehoaa näin ollen pääasiassa sadet-tajasta valuvaan kalvoon.

:**.· Pikasuodatus on toki mahdollista toteuttaa myös muun muotoi-sella, kuten laakealla, laitteistolla, mutta suhteellisen ma-taian ja laajan massakerroksen vastavirtahuuhtelun toteutta-: minen luotettavasti on vaikeaa.

7 86292

Kuvion 1 muka isesaa laitteessa tapahtuu toki jatkuvasti myös varsinaista biologista toimintaa, mutta sen varaan ei voi paljoa laskea korkean pintakuorman ja tehokkaan paineiskuun perustuvan huuhtelun vuoksi. Kuvion 1 mukaisessa laitteistossa esim. euodatushiekan pinnan kuorinta korkeasta laitteesta ahtaan huoltotilan 2 kautta on vaikeaa, joten aktiivisen massan kori on irrallinen ja voidaan tarvittaessa poistaa esim. tätä varten.

• · • ♦ · • · ·

Claims (4)

1. Vedenkäsittelylaite käytettäväksi pienkiinteietön painevesilaitoksen yhteydessä, kun raakavesi otetaan kaivosta tai vastaavasta ja käsitellään ilmastus-pikasuodatusmenetel-mällä avonaisessa ailaslaitokeessa jaksottaisen käsittelyn avulla käyttäen yhtä pumppua ja venttiili järjestelyä pumpun a ikäjakokäytön järjestämiseksi, laitteen sisältäessä ainakin suodatussäiliönsä siinä osassa (1, 2), johon sadettajan (11) vesikalvo osuu, puoliläpäisevästä materiaalista valmistetun suodatusmassan korin <1), joka on täytetty sopivalla aktiivisella suodatusmassalla sekä mainitun korin alapuolella tässä säiliössä mekaanisen massan tilan (4) ja pohjatilan (5), josta käyttövesi otetaan, tunnettu siitä, että mainitun aikajako-käytön käyttöjaksoilla ohjataan vedenpinta liikkumaan aktiivisen massan korin (1) alueella, jolloin tämä sepelin muodossa oleva suodatusmassa on käyttöjakson vaiheesta riippuen vedenpinnan ylä- tai alapuolella kokonaan tai osittain, jotta veden kalvoilmastus, pisarailmastus ja imeytysilmastus saadaan tapahtumaan eriasteisina samanaikaisesti ja aktiivisen massan liukeneminen pidettyä kulloinkin halutussa arvossa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vedenkäsittelylaite, tunnettu siitä, että sakanpoistoletku (12) on liitetty ve- ' denkäsittelylaitteen säiliön vaippaan korkeudelle, joka on mainitun suodatusmassan korin <1) ja mekaanisen suodatusmassan (4) välisen sakkatilan (3) kohdalla.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vedenkäsittely-laite, tunnettu siitä, että suodatussäi1iön alaosassa olevan säleikköpohjän (14) säleet ovat kiinnitetyt toisiinsa sekä suodatussäiliön kannatusrakenteisiin väljillä kiinnikkeillä säleiden lyhyiden liikkeiden mahdollistamiseksi huuhteluveden paineiskun osuessa säleikköpohjän alapintaan. 9 86292

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen veden- käeittelylaite, tunnettu siitä, että laitoksessa samaa vettä kierrätetään iImastus-suodatus-tulokeen parantamiseksi pumppu-ventti i 1 i jär jee t e lyn aikajakokäytöllä jatkuvasti useaan kertaan pitämällä laitteeseen kuuluvat ohjattavat venttii1ilait-teieton (6) venttiilit auki ja käyttämällä pumppua joko normaalilla tai alennetulla kierrosluvulla, jolloin vesi kiertää pohjatilasta (5) sadettajan (11) kautta uudelleen suodatus-massojen <1, 4) läpi.