NO132425B - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og anlegg

for rensing av avløpsvann fra bolighus og lignende.

Det stadig økende forbruk av vann til rengjøringsformål

og tilsetningene av kjemiske vaskemidler har frembragt et stort miljøvernproblem, og dette har også vært foranledning til innfør-

ing av strengere lovbestemmelser for utslipp av avløpsvann. Sam-

men med kommunenes raske ekspansjon følger dessuten betydelige vanskeligheter for å oppnå tilstrekkelig hurtig utbygging av led-ningsnettet for avløpsvann og rensestasjoner for dette, foruten utbygging av vannverk for forsyning av rent vann.

En av sidene ved den foreliggende oppfinnelse er følge-

lig å utvikle en fremgangsmåte for lokal rensing av avløpsvann, således at hovedsakelig den samme vannmengde stadig holdes i sir-

kulasjon under kontinuerlig rensning, med utnyttelse av den varme som nevnte avløpsvann inneholder.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved rensning av avløpsvann fra bolighus og lignende, ved hvilken avløpsvannet underkastes kokning under dannelse av et skum bestående av forurensninger som befinner seg i avløpsvannet, f.eks. i form av smuss, fett, vaskemidler m.m., og fremgangsmåten kjennetegnes ved at avløpsvannet føres til en kjel fra hvilken den dannede vanndamp og skum sammen føres ut, hvorefter skummet skilles fra vanndampen som kondenseres, mens skummet føres til et oppsamlingssted.

Oppfinnelsen angår videre et anlegg for rensning av avløps-vann fra bolighus og lignende, ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og anlegget kjennetegnes ved at det omfatter en dampkjel forsynt med et innløp for avløpsvannet under kjelens vannoverflate, og et avløp for vanndamp og skum fra kjelens dampvolum og en skumfraskiller anordnet i forbindelse med nevnte avløp, for å skille skummet fra dampen og lede dette til et oppsamlingssted, en vanntank for å oppsamle skummet, et nivåkar med overløp, plassert over vanntanken, for å forsyne kjelen med vann og bestemme nivået i denne, og en kondensator.

Oppfinnelsen forklares nærmere under henvisning til et utfør-elseseksempel som er skjematisk vist i vedføyede tegning, og i til-slutning til forklaringen vil oppfinnelsens ytterligere karakter-istiske trekk angis.

På den vedføyede tegning er vist en skjematisk oversikt, delvis vist i vertikalplanet, over en foretrukken utførelsesform av anlegget for gjennomførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Anlegget er vist installert i en bygning, f.eks. i en villa, som er vist i vertikalplanet, og hvis ytre vegger er betegnet IO bg 11, og hvis grunnflate er betegnet 12. Bygningen er oppdelt i et antall etasjer ved hjelp av bl.a. bjelkelagene 13 og 14, og hvor kjelleretasjen er betegnet 15, og de to etasjene over denne er betegnet henholdsvis 16 og 17.

I etasjen betegnet 16 er plassert en vask eller en vaskeplass 18, som for enkelhets skyld antas å representere alle fore-kommende kilder for avløpsvann, f.eks. badekar, dusjanordninger, vaskemaskiner, oppvaskmaskiner etc. Fra vaskeplassen 18 leder via en vanlig vannlås 19 en avløpsledning 20 gjennom bjelkelaget 13 ned i kjelleretasjen 15, hvor ledningen munner ut fritt ved munning 21, som befinner seg ovenfor et vannbasseng 22 for avløpsvann 23, hvilket avløpsvann renner fritt gjennom munning 21 av avløps-ledningen 20. På vannbassengets 22 ene side er i kjelleretasjen 15 også plasert en dampkjele 24, som er fyllt med vann til et nivå 25. Denne dampkjele er forsynt med et forbrenningskammer 26 med en varmekilde 27, som f.eks. kan bestå av en oljebrenner, gassbren-ner eller elektrisk varmespiral. For kontroll og styring av varmekilden er i en instrumentboks 28 innebygget instrumentering av hovedsakelig kjent type.

Fra forbrenningskammeret 26 leder på vanlig måte en av-gasskanal 29 opp gjennom bygningen, og denne munner ut i en skor-stein som ikke er vist på tegningen. Videre er i det viste eksempel til forbrenningskammeret 26 forbundet en vertikal fallsjakt 30 som leder gjennom de ovenforliggende etasjer, hvilken fallsjakt er forbundet med et toalett 31 plasert i etasjen betegnet 17, hvorfra ekskrementer forutsettes å slippes ned i forbrenningskammeret 26 gjennom nevnte sjakt 30. Til sjakten 30 er ytterligere forbundet en søppelluke 32, således at dampkjelen også kan benyttes såvel for ekskrementforbrenning som for søppelforbrenning samtidig med forbrenning eller oppheting som skjer ved hjelp av den ordinære varmekilde 27.

Det som er spesielt utmerket ved foreliggende oppfinnelse er at dampkjelen 24, i motsetning til tidligere praksis, inngår i en krets for rensing av avløpsvannet, og således tilføres av-løpsvann som dermed utgjør dampkjelens vann. For å oppnå denne tilførsel er i forbindelse med vannbassenget 22, ved dettes nedre del, anordnet en pumpe 33, og fra pumpens innløp 34 ledes avløps-vann fra vannbassenget 22 inn i pumpen. Fra pumpen fører et stige-rør 35 som via et rørbend 36 tømmer oppumpet avløpsvann til et separat kar 37 anordnet over vannbassenget, hvilket kar 37 er forsynt med et overløp 38, over hvilket overskytende vann strøm-mer direkte tilbake til vannbassenget 22. Dette kar 37 og dets

overløp, er anordnet i en sådan høyde at vannivået i karet, ifølge naturloven om kar som er forbundet innbyrdes med hverandre, stiller vannivået 25 i kjelen like under kjelens øverste punkt, således at det dannes et dampvolum 39. Mellom karet 37 og dampkjelens vannvolum er nemlig anbragt et forbindelsesrør 40 som leder til kjelen under dennes vannivå 25, fortrinnsvis til kjelens bunn som vist på figuren.

Avløpsvannet som tilføres dampkjelen oppvarmes til koking, hvorved forurensninger i form av smuss, fett, vaskemidler etc, koker av til kjelens vannoverflate i form av skum, hvilket skum etterhvert hovedsakelig utfyller dampvolumet 39. Fra damp-volumets øverste del leder et damprør 41, som fører opp gjennom etasjene, og munner hensiktsmessig ut i fri luft ovenfor taket. I deri nedre del av dette damprør 41 er sentralt anordnet et indre rør 42, hvorved mellom det indre rør 42 og det ytre damprør 41 nedentil er anordnet en konsentrisk bunn som forhindrer direkte passasje fra dampvolumet til det ringformede ytre volum mellom damprøret 41 og

det indre rør 42, hvilket ytre volum således danner en skumlomme. Damp og skum passerer derved samtidig opp gjennom røret 42, og skummet strømmer over dette rørs øvre kant, på grunn av at de uopp-løste smusspartikler som gir skummet en høyere spesifikk vekt enn dampen, og skummet faller ned i en ringformet lomme rundt røret 42, mens derimot dampen strømmer fritt oppover. Skummet tappes ut fra denne lomme gjennom ledningen 43 som fører til et punkt ovenfor vannoverflaten i vannbassenget 22. Gjennom munningen av ledning 43 faller skummet ned og samles opp i bassenget 22, hvor det ytterligere mister skumkonsistensen og etterhvert sedimenterer til et bunnslam 44. I det viste eksempel er foretatt foranstaltninger for å fjerne dette slam fra tid til annen. Således skråner bunnen i vannbassenget 22 nedover mot slamuttaket 45, som er forbundet til avløpsvannpumpen 33. Fra pumpen 33 leder videre et rør 46 direkte til forbrenningskammeret i dampkjelen 24, hvor såvel i slamuttaket 45 som i rør 46 er anordnet henholdsvis shuntventiler 47 og 48. Ved omstilling av disse shuntventiler kan således lei-lighetsvis pumping av avløpsvannet til karet 37 avbrytes, og i stedet innpumpes det sedimenterte slam 44 direkte inn i forbrenningskammeret 26.

Etter at skummet er fraskilt dampen i damprøret 41, passerer dampen et spjeld 49, eller en annen ventilanordning som er innstilt således at damp fritt kan strømme fortrinnsvis oppover i damprøret, der dampen får strømme fritt ut i atmosfæren og kondensere. Dette kan i og for seg synes å være sløsing med varmeenergi, men på den annen side er den kondenserte vanndamp ikke miljøskad-ende, et forhold som må ses som en av løsningene på de grunnleggen-de problemer som ble søkt løst ved den foreliggende oppfinnelse.

Det er imidlertid mulig, innen den foreliggende oppfin-nelses ramme, alternativt helt eller delvis å utnytte dampens varmeinnhold for nyttige formål. Således kan man f.eks. la en del damp gå direkte til atmosfæren mens den annen del avgir sitt varmeinnhold til varmeanlegget. Spesielt om sommeren, eller når været er varmt, er det hensiktsmessig å la hele dampmengden kondensere i atmosfæren, mens det ved kjøligere vær kan være en fordel å la hele dampmengden avgi sitt varmeinnhold til varmeanlegget. Med denne hensikt er det på det angitte eksempel i høyde med ventil 49 avle-

det en forgrening 50, gjennom hvilken forgrening, avhengig av inn-stillingen av ventilen 49, all damp eller en del av dampen kan ledes til oppvarmingsanlegget. Ledningen 50 leder inn i et konden-sasjonskar 51/ som inneholder en vannmengde 52 som består av damp-kondensat. Dampledningen 50 er fleksibel, og munner ut i kondensatet 52 via en traktformet munning 53, som befinner seg i vannet og holdes på plass i et bestemt nivå under vannoverflaten ved hjelp av flottører 54. Dette nivå bør være under vannstanden i dampkje-

len, for å unngå overtrykk i dampkjelen, hvilket vil gi unødig høy temperatur i kondensatet senere.

Væskemengden 52 som består av kondensat, representerer et vesentlig varmeforråd som alternativt kan anvendes til f.eks. sen-traloppvarming alene eller til varmtvannsberedning alene, eller til en kombinasjon av begge anvendelser, som vist i figuren. Således er fremstilt i etasjene 16 og 17 radiatorer henholdsvis 55 og 56. Videre er i etasjen merket 16 angitt en varmtvannskran ovenfor en vaskeplass. Fra kondensatbeholderen 51 leder ved bunnen et vann-

uttak 55 til en pumpe 59, som via en stigeledning 60 og forgren-ingslédninger 61, 62 forsyner varmt vann til radiatorene 55 henholdsvis 56. I etasjen merket 16 er vist en ledning 63 som går fra radiatoren 55, og som leder direkte til varmtvannskranen 57. I dette tilfelle utnyttes altså samme vann til romoppvarming som

til varmtvann.

Ved hjelp av det angitte arrangement kan man således i

kaldt vær utnytte til oppvarmingsformål hele dampmengden som koker av fra dampkjelen, og det oppnås et sterilt kondensat hvor hård-

heten er fjernet. Etterhvert som varmt vann avtappes gjennom kra-

nen 57, tilbakeledes dette vann gjennom avløpsledning 20 til av-løpsvannbassenget-22, hvorfra dette på foran beskrevet måte tilbakeledes til kjelen for å avkokes. På denne måte kan samtidig utnyttes hovedsakelig den samme .vannmengde, gang etter gang, uten å være nødt til å forbruke vannreserver fra brønn eller kommunal vannforsyning. Videre er det mulig ved hjelp av oppfinnelsen å sterilisere forurensningene ved avkokning, og utover dette er det

mulig å fjerne det sedimenterte slam fra avløpsvannbassenget 22 og med hensiktsmessige tidsintervaller pumpe slammet inn i forbrenningskammeret for direkte forbrenning. På denne måte vil således avløpsvannets forurensninger helt nedbrytes uten å ha miljøødeleg-gende virkning. Dersom dessuten samtlige apparater befinner seg i et velisolert felles rom, holdes varmetapene lave og man oppnår god varmeøkonomi.

For å gjøre den foreliggende prosess helautomatisk er som eksempel plasert i vannbassenget 22 en 2-polet flottørstrømbryter 64, som ved et visst gitt laveste vannivå kortslutter den normale driftstermostat 65 på varmekilden 27, og derved innkobler varmekilden til det elektriske nett via ledningene 66, 67, 68, 69, og den normale maksimumstermostat 74, samtidig som den via ledningene 66, 67, 75, 76, 72 og 73 kobler inn pumpen 33 for fylling av karet 37. Dersom maksimumstermoståtene innstilles på temperaturer over 100° C, går således dampkjelen for avkokning. Når nivået i vannbassenget 22 synker for lavt, slår igjen flottørbryteren fra, hvorved varmekilden og pumpen 33 stanser. Vanligvis er kondensatvannvolumet, dersom kondensattanken ikke er ålt for liten, tilstrekkelig til f.eks. en lang, kald vinternatt å kunne lagre varme for husets oppvarming, selv om kjelen ikke har avløpsvann å "behandle". For sik-kerhets skyld kan imidlertid anordnes oppvarming av kondensatet i beholder 51. Dette skjer, som det fremgår av tegningen, ved at kondensatet via ledningen 7 9 passerer en varmeveksler 78 som er innlagt i kjelens vannrom, og en ledning 77 til pumpen 59. Denne pumpe sørger for sirkulasjon av kondensatvannet gjennom varmeveks-leren samtidig som den leverer vann til radiatorer og varmtvannut-tak. Dersom så mye av kondensatets varmeinnhold forbrukes i løpet av natten at temperaturen synker under den innstilte vérdi på driftstermostaten 65, eksempelvis 80° C, kobler termostaten inn,

og starter, kjelens varmekilde, uavhengig av flottørens stilling i vannbassenget.

For å forhindre at unødvendig varme ledes gjennom varme-veksleren 78 når kjelen går på koking, kan man eksempelvis avstenge sirkulasjonen i denne krets ved en termostat som føler kondensatets temperatur, og ved hjelp av en og samme styrte magnetventil i ledningen 77, som åpner ved temperatur 50° C i kondensatet.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte ved rensning av avløpsvann fra bolighus og lignende, ved hvilken avløpsvannet underkastes kokning under dannelse av et skum bestående av forurensninger som befinner seg i avløps-vannet , f.eks. i form av smuss, fett, vaskemidler m.m., karakterisert ved at avløpsvannet føres til en kjel fra hvilken den dannede vanndamp og skum sammen føres ut, hvorefter skummet skilles fra vanndampen som kondenseres, mens skummet føres til et oppsamlingssted.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at avløpsvannet først opp-samles i et vannbasseng, hvorfra avløpsvannet pumpes opp i et nivåkar som bestemmer nivået på overflaten i kjelen, og derfra ledes inn i kjelen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at avløpsvann ledes inn i kjelen under dennes vannflate, fortrinnsvis ved kjelens bunn.

4- Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at skummet føres til vannbassenget hvor det suksessivt brytes ned, og løst smuss og fett, som befinner seg deri, sedimenteres på bunnen, hvorfra sedimentet fra tid til annen fjernes.

5. Anlegg for rensning av avløpsvann fra bolighus og lignende, ved fremgangsmåten ifølge krav 1-4, karakterisert ved at det omfatter en dampkjel (24) forsynt med et innløp (4o) for avløpsvannet under kjelens vannoverflate, og et avløp (42) for vanndamp og skum fra kjelens dampvolum (39) og en skumfraskiller (4l> 42) anordnet i forbindelse med nevnte avløp, for å skille skummet fra dampen og lede dette til et oppsamlingssted, en vanntank (22) for å oppsamle skummet, et nivåkar (37) med overløp (38), plassert over vanntanken (22), for å forsyne kjelen (24) med vann og bestemme nivået i denne, og en kondensator (51).

6. Anlegg ifølge krav 5, karakterisert ved at det omfatter en ledning som går ut fra skumfraskilleren for å lede det avkokte skum til vanntanken (22) for sedimentering i denne.

7. Anlegg ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved at det omfatter et damp-avløp (4l) som leder fra skumfraskilleren (4l, 42), hvilket damp-avløp er forbundet med kondensatoren (51) og eventuelt atmosfæren.

8- Anlegg ifølge krav 5-7, karakterisert ved at kondensatoren (51) består av en tank hvor damputløpet (53) munner ut i en avstand under vannoverflaten som er mindre enn vannsøylens høyde i kjelen (24)•

9. Anlegg ifølge krav 5 - 8, karakterisert' ved at kjelens forbrenningskammer (26) samtidig danner destruksjonsapparatur for ekskrementer, urin og søppel.