NO20190561A1

NO20190561A1 - Anordning for multippel skimming

Info

Publication number: NO20190561A1
Application number: NO20190561A
Authority: NO
Inventors: Eldar Lien; Morten Aga
Original assignee: Searas As
Priority date: 2019-04-29
Filing date: 2019-04-29
Publication date: 2020-10-30
Also published as: US20220193577A1; CN113873880A; AU2020266419A1; CA3137205A1; JP7421816B2; CL2021002821A1; WO2020222654A1; NO347070B1; EP3962264A4; JP2022530269A; EP3962264A1

Description

Området for oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for fjerning av gasser og partikler fra en væske, og/eller for transport av væske.

Oppfinnelsens bakgrunn

I mange systemer er det behov for å fjeme gasser og små partikler fra en væske. Dette gjelder for eksempel i oppdrettsanlegg der fisk i anlegget produserer C02 og der forrester og avføring fra fisk fører til opphopning av organisk materiale som vanskelig lar seg filtrere ut gjennom tradisjonelle mekaniske filtre. Dersom væsken skal resirkuleres tilbake til anlegget, som i såkalte RAS-anlegg, så må C02 fjernes, og fortrinnsvis erstattes med 02, samt at mest mulig av de små partiklene bør fjernes for å gi fisken et godt miljø. Små partikler av organisk materiale gir næring til de heterotrofe bakteriene som konkurrerer med de autotrofe bakteriene i biofilteret. Den beste måten å hjelpe de autotrofe bakteriene er å begrense organisk materiale som er næringen til de heterotrofe bakteriene. Uttak av organisk materiale reduserer også risikoen for H2S i anlegget. En god skimming vil også ta ut bakterier og virus fra vannet.

For å lufte vannet for C02 så er det viktig at luft injiseres i form av mikrobobler i vannet. Dette gir stor kontaktflate mellom luft og vann, og gassutvekslingen blir dermed mer effektiv, samtidig som undertrykket vil hjelpe å drive gassen ut av vannet og over i luften.

Mikrobobler er også nøkkelen for å få bundet de minste partiklene (<40pm) til boblene s.a. de følger med disse opp og ut av systemet.

Også i mange andre sammenhenger er vannbehandling nødvendig, så som for eksempel behandling av avløpsvann.

Formål med foreliggende oppfinnelse.

Det er således et formål med foreliggende oppfinnelse å frembringe en løsning der man fjerner gasser og de minste partiklene fra en væske. Fortrinnsvis er det et formål å tilveiebringe en løsning for å fjeme C02 og organiske partikler, men det tas sikte på at løsningen kan brukes på å fjerne enhver gass og type partikkel (f.eks. mikroplast) som er oppløst i en væske.

Det er også et formål med foreliggende oppfinnelse å frembringe en løsning der mindre partikler og skum fjernes fra en væske.

Den løsning som frembringes er delvis basert på hevertprinsippet og etablering av undertrykk i et parti av en rørledning, og på denne måte kan man også transportere en væske fra en beholder til en annen.

Det er således også et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en løsning som kan forflytte et væskevolum fra en beholder til en annen, eller fra et sted til et annet i samme beholder.

Vi har erfart at i forbindelse med forflytning av væske i et oppdrettsanlegg, så er det mulig å forflytte en væske og fisk som er i væsken, og samtidig utsette væsken for avgassing og fjerning av partikler/skum.

Oppsummering av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for fjerning av gasser i en væske, og/eller for fjerning av skum og partikler fra en væske og/eller for transport av væske, hvor anordningen omfatter rørledninger for å transportere væsken fra et første væskevolum til et andre væskevolum, hvor rørledningen omfatter et første oppstrøms rørparti for inntak av væske, et i hovedsak horisontalt rørparti, et nedstrøms rørparti for å føre væske ut av rørledningen, og et utluftings rørparti for å føre gasser, partikler og en andel væske ut av rørledningen via rørparti, og at det i oppstrøms rørparti og/eller horisontalt rørparti er anordnet midler for tilførsel av mikrobobler til rørledningen, og at det i rørledningen er midler for å etablere undertrykk i deler av rørledningen, karakterisert at anordningen omfatter to eller flere utluftings rørpartier.

I en utførelse er to eller flere utluftings rørpartier anordnet i tilknytning til horisontalt rørparti, eller i overgangen mellom horisontalt rørparti g nedstrøms rørparti.

I en utførelse omfatter anordningen 3, 4, 5 eller flere utluftingspartier.

I en utførelse er det til hvert utluftings rørparti anordnet et rørparti for utleding av gasser, partikler og andel væske separert fra i utluftings rørpartier.

I en utførelse er det i rørledningen ett eller flere injektor/ejektormidler for tilførsel av gasser til rørledningen.

I en utførelse er noen av nevnte injektor/ejektormidler er anordnet i horisontalt rørparti.

I en utførelse er nevnte injektor/ejektormidler anordnet like nedstrøms for én eller flere av nevnte utluftings rørpartier.

I en utførelse er injektor midler anordnet i oppstrøms rørparti, fortrinnsvis i et nedre parti av oppstrøms rørparti.

I en utførelse er det i tilknytning til hvert utluftings rørpartier anordnet rørpartier for utføring av gasser, partikler og væske som separeres fra i utluftings rørpartier.

I en utførelse er hver av injektorene/ejektorene er tilkoblet en pumpe for tilførsel av vann under trykk til ejektorene.

I en utførelse er hver av injektorene/ejektorene tilkoblet en åpen luftslange som fører luft til ejektorene.

I en utførelse føres gasser, partikler og væske fra ett eller flere av utluftings rørpartiene til en syklon som skiller gasser fra væske.

I en utførelse er det til et øvre parti i syklonen anordnet midler for å etablere undertrykk i syklonen og utluftings rørpartiene.

I en utførelse føres 0-25%, mer foretrukket, 0,01-10% av væsken som føres gjennom rørledningen ut av rørledningen via utluftings rørparti.

I en utførelse omfatter anordningen en pumpeanordning for å pumpe væske inn via oppstrøms rørparti eller horisontalt rørparti.

I en utførelse omfatter oppstrøms rørparti og/eller horisontalt rørparti en krans med åpninger, innrettet for passivt innsug av luft til væskestrømmen som føres gjennom horisontalt rørparti.

I en utførelse er det i utluftings rørpartiet 16d anordnet en innretning for tilsats av luft for å gi et ekstra løft på skummet.

I en utførelse omfatter oppstrøms rørparti og/eller horisontalt rørparti pumpemidler, innrettet for injisering av væske til nevnte rørpartier.

I en utførelse er utluftings rørpartiene utstyrt med ventiler som kan regulere væskehøyden og dermed mengde væske som tas ut.

I en utførelse er det første væskevolum og det andre væskevolum samme væskevolum, dvs. væsken overføres via rørledning til en annen posisjon i en beholder, så som en merd.

I en utførelse er nevnte pumpeanordning en propellpumpe eller ejektorpumpe.

I en utførelse er nevnte midler for etablering av undertrykk en vakuumpumpe eller en vifte.

I en utførelse har utluftings rørpartiene (16d, 16d’, 16d”, 16d’”) et visst volum som sikrer en stor grenseflate væske:gass, og at væsken sirkulerer langsomt via rørledningen, slik at en reduserer mengde gass som går med væsken via nedstrøms rørparti til det andre væskevolum.

I en utførelse er anordningen anordnet i et anlegg for oppdrett av marine organismer.

I en utførelse er anordningen anordnet i en merd, og at merden omfatter en flytekrage som holder enheten flytende i et merdanlegg.

I en utførelse oppnås væskestrømningen gjennom anordningen helt eller delvis ved tilførsel av luft fra injektor slik at væskesøylen i oppstrøms rørparti gjøres lettere enn i nedstrøms rørparti.

I en utførelse er anordningen anordnet i et anlegg for behandling av avløpsvann.

I en utførelse er det i rørledningen midler for tilførsel av oksygen, slik at oksygen tilføres væsken før utløp via nedstrøms rørparti.

I en utførelse er undertrykket i rørledningen og syklonen tilstrekkelig til å føre skum og mindre partikler med gass-væske-strømmen ut av rørledningen.

I en utførelse er væskenivået i væskevolum A og væskevolum B er forskjellige, slik at vanngjennomstrømningen i rørledningen helt eller delvis drives av nivåforskjellen.

I en utførelse vil større enheter, så som fisk, transporteres med væskestrømmen ut av nedstrøms rørparti.

Beskrivelse av figurer

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen skal i det etterfølgende omtales mer detaljert med henvisning til de medfølgende figurene, hvor:

Figur 1 viser skjematisk en anordning for fjerning av gasser og partikler fra en væske som føres via en rørledning.

Figur 2 viser skjematisk en anordning for fjerning av gasser fra en væske, ved gasser, partikler og væske ytterligere separeres i en syklon.

Figur 2 viser en utførelse av foreliggende oppfinnelse der et flertall rensetrinn utføres.

Figur lviser prinsippet for rensing av væske idet den føres gjennom rørledninger 16. Væsken kan forflyttes fra et første væskevolum A til en andre væskevolum B slik det er angitt i figur 1, men væsken kan også forflyttes fra ett punkt i væskevolum A til et annet punkt i væskevolum A, dvs. fra et sted i væskevolum A til et annet sted i samme kar. Ofte er det hensiktsmessig å flytte væske fra et beholderens senter til et punkt nærmere beholderens periferi.

Som vist i figur 1 er det i et første væskevolum A anordnet én eller flere rørledninger 16 for å sirkulere vann fra et første væskevolum A til et andre væskevolum B. Det kan selvsagt være flere slike rørledninger 16 for å sirkulere vann fra et første til et andre væskevolum B.

Rørledningene 16 har et oppstrøms rørparti 16a som strekker seg fra det første væskevolum A og i hovedsak vertikalt oppover til over overflatenivået av det første væskevolum A, og dette oppstrøms rørparti 16a benyttes for inntak av væske til rørledningen 16.

I et parti over væskenivået i væskevolum A er det oppstrøms rørparti 16a i fluidkommunikasjon med et horisontalt rørparti 16b. Fortrinnsvis er dette rørparti 16b anordnet lett skrånende, eller i hovedsak horisontalt. Nedstrøms for det horisontale rørparti 16b transporteres væsken videre gjennom et nedstrøms rørparti 16c. Dette nedstrøms rørparti 16c er anordnet hovedsakelig vertikalt og fører væsken ut av førledningen 16 og over i væskeparti B. Det horisontale rørparti 16b kan i enkelte foretrukne utførelser ha en betydelig lengde slik at væsken transporteres en betydelig avstand. I et parti 16d fjernes gasser, skum og noe væske fra hoved væskestrømmen. Dette parti 16d er fortrinnsvis anordnet til rørparti 16b eller i overgangen mellom rørparti 16 og rørparti 16c.

I et parti av oppstrøms rørparti 16a, det horisontale rørparti 16b, eller rørparti 16d er der anordnet en injektor 17. Injektoren 17 tilfører mikrobobler av gass, fortrinnsvis luft, til rørledningen 16. Mikroboblene som transporteres gjennom rørledningen 16 sammen med væsken fra væskevolum A vil føre til at gasser og mindre partikler som er oppløst i væskevolum A vil søke til mikroboblene. For eksempel, dersom C02 er oppløst i det første væskevolum A, så vil dette trekkes mot mikroboblene og kunne utluftes ut av væsken i rørparti 16d. Med termen «injektor» menes enhver tilførsel av en gass inn i en væskestrøm slik at det dannes mikrobobler av gass eller luft i væsken. Termen dekker således også en «ejektor» som baserer seg på at gassen suges passivt inn i væskestrålen (venturi), og en «injektor» som baserer seg på at noe injiseres (presses) inn i væske/gass-strømmen.

Det etableres undertrykk i rørledningen 16 ved at et middel 19 for å generere undertrykk er i kommunikasjon med rørledningen 16. Væskestrømmen som går gjennom det horisontale rørparti 16b skilles så ved at rørparti 16b går over til et nedstrøms rørparti 16c der hovedandelen av væsken strømmer gjennom og til et utluftingsparti 16e (vist i figur 2) der gasser trekkes ut av rørledningen 16 grunnet det etablerte undertrykk og de tilførte mikrobobler. Ved å justere undertrykket i rørledningen 16, og tilpasse dimensjonene (diameter) på nedstrøms rørparti 16c og utluftingsparti 16d, er det mulig å også overføre en del av væsken som strømmer gjennom det horisontale rørparti 16b via utluftingspartiet 16e.

Forsøk har vist at det er mulig å overføre inntil 25% av væsken via utluftingspartiet 16e. Det er imidlertid foretrukket at mellom 0,01 og 10% av væsken ledes ut via utluftingspart 16e og den resterende væsken ledes gjennom nedstrøms rørparti 16c.

Tilførsel av gasser, fortrinnsvis luft, vil sørge for at væsken som stiger opp i rørledningen (i oppstrøms rørparti 16a eller horisontalt rørparti 16b blir lettere, og at den også er lettere enn den væske som føres ut av rørledningen via rørparti 16c idet gasser/luft er fjernet fra væske i et utluftingsparti 16d. Det at væsken i rørparti 16a er lettere enn i rørparti 16c etablerer strømning og transport av væsken gjennom rørledningen 16. Forsøk har vist at med tilstrekkelig tilførsel av luft via injektor 17 og etablering av tilstrekkelig undertrykk via vifte 19, så transporteres væsken med tilstrekkelig hastighet gjennom anordningen 10, uten at man trenger å benytte pumper for å pumpe væsken.

Det vil også være den lettere andel av væsken (som har en stor mengde oppløste gassbobler) som føres ut via utluftings rørpartiet 16e.

I enkelte utførelser av anordningen 10 er det i et parti i rørledningen 16, dvs. enten i oppstrøms rørparti 16a, horisontalt rørparti 16b eller nedstrøms rørparti 16c, fortrinnsvis anordnet en pumpeanordning 18 for å pumpe vannet opp fra det første væskevolum.

Fortrinnsvis er dette en propellpumpe 18 som er velegnet for pumping av store mengder vann med lavtrykk. Eksempelvis er pumpen, som vist i figur 1, anordnet i oppstrøms rørparti 16a slik at væske trekkes fra det første væskevolum via oppstrøms rørpartiet 16a.

I løsningen som er vist i figur 1 har rørpartiet 16b en betydelig lengde, og det er svakt skrånende nedover slik at væske som pumpes til toppen av rørparti 16b vil renne gjennom rørpartiet 16b. Det genereres en stor væskeoverflate, og dette besørger effektiv fjerning av eventuelle gasser som er i det første væskevolum A. Væsken inneholder således mindre mengde oppløste gasser etter at den har passert rørparti 16b og utluftingspartiet 16d.

Dersom anordningen 10 benyttes i et oppdrettsanlegg så er det første væskevolum A vanligvis det vannreservoar som de marine organismer, så som fisk, oppholder seg i, og dette vil etter en tid inneholde store mengder oppløst C02. Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å fjerne dette C02jeller å samtidig bytte det ut med oksygen eller luft. Det er i den første væske et forholdsvis høyt innhold av C02 og lavt 02. Videre vil det være en blanding av vann og små luftbobler i rørledningspartiene 16a og 16b, og C02 går fra å være oppløst i vann og inn i luftboblene grunnet likevektprinsippet. I utførelser av oppfinnelsen som ikke er vist i figurene vil det i nedstrøms rørparti 16c være midler for tilførsel av oksygen til væsken som strømmer ut av rørledningen 16 via nedstrøms rørparti 16c.

Som vist i figur 1 er det i et parti, fortrinnsvis i overgangen mellom horisontalt rørparti 16b og nedstrøms rørparti 16c, arrangert en anordning 19 for å etablere et undertrykk i rørpartiet 16b. Dette er vist med en vifte 19 i figur 1. Luftboblende som er i væsken blir med et slikt undertrykk nærmest dratt ut av væsken som strømmer gjennom horisontalt rørparti 16b og videre via utluftingsparti 16d til nedstrøms rørparti 16c. På grunn av undertrykk og stor overflate mellom luftbobler og vann vil denne metoden effektivt fjeme C02 og andre gasser fra væsken.

Som vist i figur 1 kan væsken i det første væskevolum utbyttes for gasser idet det føres gjennom anordningen 10, dvs. gjennom de ulike rørpartier 16a, 16b og 16c. Samtidig med denne utbytting av gasser kan anordningen 10 brukes for å forflytte væske. Som vist i figur 1 så transporteres væske fra det første væskevolum A via rørledningen 16 til et andre væskevolum B. Dette kan være fra én merd til en annen merd, eller det kan være fra et segment av en merd til et annet segment av merden. I noen utførelser tilbakeføres væsken som transporteres gjennom rørledningen 16 til samme væskevolum som den hentes fra, dvs. at det første og andre væskevolum er samme merd eller merdsegment (som vist i figur 3).

I figur 2 vises en alternativ løsning for å vise prinsippet med foreliggende oppfinnelsen, dvs. der det i tillegg til løsningen i figur 1 benyttes en syklon 20 for å skille gasser og væske. Det fremgår av figur 2 at anordningen omfatter et i hovedsak vertikalt oppstrøms rørparti 16a som går over i et i hovedsak horisontalt rørparti 16b. I rørpartiet 16a er der anordnet midler for 17 for å tilføre luft, fortrinnsvis mikrobobler av luft. Det er ikke nødvendig, men i enkelte utførelser benyttes det også i oppstrøms rørparti 16a midler 18 (ikke vist i figur 2) for å trekke vann opp fra et første væskevolum A og gjennom rørledningen 16. 1 overgangen mellom det horisontalt rørparti 16b og nedstrøms rørparti 16c er der etablert et utlufterparti 16d slik at gasser, ved transport av væske og luft inn via oppstrøms rørparti 16a og horisontalt rørparti 16b, i et utlufterparti 16d fjernes fra væsken og føres ut av rørledningen 16 via utluftings rørparti 16e. Ut fra utlufterpartiet 16d trekkes skum med partikler og gasser via rørparti 16e, idet det i rørparti 16e eller i tilknytning til rørparti 16e er anordnet midler 19 for å etablere undertrykk i utluftingspartiet 16d. Midlene 19 for å etablere undertrykk kan være direkte tilkoblet til rørparti 16e, og ikke nødvendigvis via syklon 20 som vist i figur 2.

Ved å etablere tilstrekkelig undertrykk og hensiktsmessig dimensjonering av røromkretsene for rørparti 16e og rørparti 16c, så vil også en andel av væsken føres ut av rørledning 16 via utluftings rørparti 16e. Det er den letteste andel av væsken, dvs. den som har høyt innhold av gassbobler, som vil føres ut gjennom utluftings rørparti 16e. Den tyngste delen av væsken vil føres ut nedstrøms rørparti 16c.

Det er en fordel at utlufterparti 16d er av et visst volum, og spesielt at væskeoverflaten er av en viss størrelse. Da får man en stor grenseflate væske:gass som, sammen med det undertrykk som er etablert, vil gi effektiv uttrekking av gasser oppløst i væsken. Luftboblene som tilføres væsken fra injektor 17 via oppstrøms rørparti 16a eller horisontalt rørparti 16b vil føre til at også mindre partikler dras ut av væsken og over i gassfasen, og ut av utluftings rørparti 16e. Det vil også etablere seg skum i dette parti som dras over i rørparti 16e. Betingelsene som etableres i utlufterparti 16d, dvs. undertrykk, stor overflate, og væske med luftbobler vil effektivt skille gasser fra væsken. Gassene fjernes via rørparti 16e, og den største andel av væsken ledes ut via nedstrøms rørparti 16c.

Det er videre i den anordning 10 som er vist i figur 2 arrangert en krans 21 med åpninger 21a for passiv innsuging av luft. Denne krans 21 kan være anordnet i oppstrøms rørparti 16a over væskeoverflaten i væskevolum A, eller den kan være anordnet i det horisontale rørparti 16b. Åpningene 21a kan være justerbare slik at man kan regulere mengde tilført luft.

Det er videre i den anordning 10 som er vist i figur 2 en injiseringsanordning 22 som kan tilføre (injisere) væske til væskestrømmen i rørledning 16. Injiseringsanordningen 22 er fortrinnsvis anordnet i oppstrøms rørparti 16a, men kan også være anordnet i horisontalt rørparti 16b.

Det er videre i den anordning 10 som er vist i figur 2 anordnet en syklon 20 for å skille væske og gasser som strømmer gjennom syklonen fra utluftings rørledning 16e. Midlene 19 for å etablere undertrykk kan da være i kommunikasjon, via syklonutluftings rørledning 16f, med syklonen 20.

Figur 2 viser at det første og andre væskevolum er forskjellig, dvs. væsken transporteres gjennom anordningen 10 for å utbytte gasser og for å fjeme skum og partikler i væsken, mens hovedmengden av væsken ledes via nedstrøms rørledning 16c fra væskevolum A til væskevolum B.

Figur 3 viser en utførelse av foreliggende oppfinnelse, dvs. der det horisontale rørparti 16b er utstyrt med flere partier for uttapping av gasser (og mindre andeler væske) fra rørparti 16b.

I den utførelse som er vist i figur 3 er anordningen 10 utstyrt med en syklon 20 for separering av gasser og væske som føres ut av utluftings rørparti 16e, men anordningen vil også fungere uten en slik syklon 20. 1 noen utførelser benyttes det flere enn syklon 20. Middel 19 er den sentrale viften eller vakuumpumpen som hele tiden hoder undertrykk i rørledningen 16 og besørger utsuging av gass, og en andel væske, fra rørpartiene 16e, eventuelt via rørparti 16f fra syklon 20.

Væsken transporteres via inntaks rørparti 16a og gjennom rørparti 16 til utløp via rørparti 16c. Det er anordnet én eller flere injektorer/ejektorer 17 i rørledningen 16, fortrinnsvis i nedre del av rørparti 16 og i rørparti 16b. Det er foretrukket, at det til injektorene/ejektorene 17 er tilkoblet en pumpe som tilfører væske, fortrinnsvis vann, til injektorene/ejektorene 17. Videre er det også foretrukket, injektorene/ejektorene 17 er tilkoblet en åpen lufteslange for tilførsel av luft inn i ejektorene 17. Dette skjer ved venturi når vann strømmer gjennom dysene.

Som vist i figur 3 omfatter den foreliggende oppfinnelse flere partier é/16e der gasser, partikler og en andel væske separeres fra væskestrømmen som er inntatt via rørparti 16a. Dvs. de gasser/væske/partikler som føres ut fra rørparti 16b via rørparti 16e renses for gasser, partikler og skum i flere påfølgende rensetrinn. I figur 3 er de ulike rørpartier 16d vist som 16d, 16d’, 16d” og 16d”\ Rørparti 16d og overføring til rørparti 16e viser det første rensetrinn (dvs. som også vist i figurer 1 og 2), mens rørpartier 16d’, 16e’ viser det andre rensetrinn, og rørpartier 16d”, 16e” viser det tredje rensetrinn, og 16d’”, 16e’” viser det fjerde rensetrinn. Det siste rensetrinn, i denne utførelse, utføres i syklonen 20. Løsningen ifølge oppfinnelsen kan omfatte to eller flere slike rensetrinn. Valgfritt kan utførelsen ifølge oppfinnelsen omfatte flere rensetrinn enn de som er vist i figur 3.

Rørparti 16b er således utstyrt med flere rørpartider 16d, 16d’, 16d”, 16d’”, slik at væsken som strømmer gjennom rørparti 16b, kan utledes via et antall rørpartider 16d. I hvert av disse er der et utluftingsparti slik at gasser, partikler, skum, og noe væske utluftes og føres via rørledninger 16e, 16e’, 16e”, 16e’” ut av rørledningen 20, eventuelt via syklon 20 og rørparti 16f. Rørpartiene 16d, 16d’, 16d”, 16d’” har en i hovedsak vertikal utforming, men partier av rørpartiene 16d, 16d’, 16d”, 16d’” kan være skrånende som vist i figur 3. 1 rørpartiene 16d, 16d’, 16d”, 16d’” samles vann med skum og partikler og suges over i avløpene, dvs. rørpartiene 16e, 16e’, 16e”, 16e’” . Gasser/partikler/væske som føres ut av anordningen 10 kan tilkobles og samles i én rørledning, som vist i figur 3, og føres samlet til syklon 20.

Det er foretrukket, som vist i figur 3, at anordningen omfatter et flertall ejektorer 17. Som nevnt er det fortrinnsvis arrangert en injektor/ejektor 17 i nedre parti av rørledning 16a. Eksperimentell testing av anordningen ifølge oppfinnelsen har også vist at det er fordelaktig å arrangere en injektor/ejektor 17 like nedstrøms for hvert av utsugingståmene, dvs. like nedstrøms for hvert rørparti 16d, 16d’, 16d”, 16d”\

Det er også foretrukket, at hvert av utsugingståmene (dvs. rørparti er 16d, 16d’, 16d”, 16d’”) er utstyrt med respektive ventiler 25, 25’, 25”, 25’” for kontroll av trykk.

Ved testing har vi funnet at vi får drenert ut skum og partikler og luftet for hvert utsugningstårn, og at ved å injisere nye mikrobobler rett etter hvert tårn, så får vi inn ny luft som ikke er mettet med C02 og partikler, og får dermed en tilnærmet n x forbedring, der n er antall tåm/injiseringer. C02 mengden i vannet vil gradvis reduseres etter hvert som det passerer tårnene, og nærme seg asymptotisk mot det naturlige C02 nivået som er rett under lmg/L vann. I fiskekar ligger C02 nivået ofte på mellom 10-15mg/L.

Prinsippene i oppfinnelsen er blitt bekreftet gjennom testing i full skala der anordningen 10 ble montert slik at den løftet vann opp fra senter av en tank og førte det ut og ned i et ytre segment av tanken. En vakuumpumpe 19 på 300 mbar undertrykk vil kunne løfte vannet 3 m opp i rørene. Ved å justere ventilene 25 kan man justere hvor høyt vannet står i den enkelte 16d avhengig av høyden på horisontalrøret 16b for den enkelte installasjon. Det horisontale røret 16b var på 2m høyde, mens tilkopling til vakuumpumpe 19 var på 3,5m høyde.

Ejektorer 17 montert lm under vannoverflaten i bunnen av stigerøret 16a, drevet av vann (30 l/min) med trykk 2,5 bar, sugde inn luft og skapte mikrobobler som ble tilført rørparti 16a. Disse luftboblene gjør vannvekten i stigerøret 16a lettere enn i nedfallsrøret 16c og skaper dermed sirkulasjon i rørledningen 16. Denne fungere som en «hevert». Vannstrømmen ut av røret 16c ned i det ytterste ringvolum ble målt til 3301/min. Rørdimensjonen var 1 lOmm diameter.

Samtidig ble luften sugd opp i avtrekket sammen med skum som ble dannet av mikroboblene og partikler som var i vannet. Skummet ble skilt fra og drenert ut som vann i syklonen 20. Forsøket ble gjort på reint sjøvann. Etter 5min kjøring tappet vi ut 1 liter vann fra syklonen. Prøver av dette ble sendt til analyse, da dette var tydelig misfarget. Det hadde en turbiditet på FNU 20-30, der majoriteten av partikler hadde en størrelse på 2-10μm.

Samtidig ble det målt gassmetning ved innløpet og i nedløpet. Dette viste et fall i gasstrykk fra 100% til 95%. Dette bekrefter at metoden er effektiv både til fjerning av gasser (spesielt C02 da denne er lettløselig i vann) og de minste partiklene, i samme prosess som man flytter vannet fra en plass til en annen. Dette er derfor også en svært energieffektiv metode.

Claims

Patentkrav

1. Anordning (10) for fjerning av gasser i en væske, og/eller for fjerning av skum og partikler fra en væske og/eller for transport av væske, hvor anordningen (10) omfatter rørledninger (16) for å transportere væsken fra et første væskevolum til et andre væskevolum, hvor rørledningen (16) omfatter et første oppstrøms rørparti (16a) for inntak av væske, et i hovedsak horisontalt rørparti (16b), et nedstrøms rørparti (16c) for å føre væske ut av rørledningen (16), og et utluftings rørparti (16d) for å føre gasser, partikler og en andel væske ut av rørledningen (16) via rørparti (16e), og at det i oppstrøms rørparti (16a) og/eller horisontalt rørparti (16b) er anordnet midler (17) for tilførsel av mikrobobler til rørledningen (16), og at det i rørledningen (16) er midler (19) for å etablere undertrykk i deler av rørledningen (16), karakterisert ved at anordningen (10) omfatter to eller flere utluftings rørpartier (16d)

2. Anordning (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at nevnte to eller flere utluftings rørpartier (16d) er anordnet i tilknytning til horisontalt rørparti (16b), eller i overgangen mellom horisontalt rørparti (16a) og nedstrøms rørparti (16c).

3. Anordning (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at anordningen omfatter 3, 4, 5 eller flere utluftingspartier (16d).

4. Anordning (10) i samsvar med krav 10, karakterisert ved at det til hvert utluftings rørparti (16d, 16d’, 16d”, 16d’”) tilgrensende er anordnet et rørparti (16e, 16e’, 16e”, 16e’”) for utleding av gasser, partikler og andel væske separert fra i utluftings rørpartier (16d, 16d’, 16d”, 16d’”).

5. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det i rørledningen (16) er anordnet ett eller flere injektor/ejektormidler (17) for tilførsel av gasser til rørledningen (16).

6. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at injektor/ejektormidler (17) er anordnet i horisontalt rørparti (16b).

7. Anordning i samsvar med krav 6, karakterisert ved at det er anordnet injektor/ejektormidler (17) like nedstrøms for én eller flere av nevnte utluftings rørpartier (16d, 16d’, 16d”, 16d’”).

8. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at midlene (17) er anordnet i oppstrøms rørparti (16a), fortrinnsvis i et nedre parti av oppstrøms rørparti (16a).

9. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det i tilknytning til hvert utluftings rørpartier (16d, 16d’, 16d”, 16d’”) er anordnet rørpartier (16e, 16e’, 16e”, 16e’”) for utføring av gasser, partikler og væske som separeres fra i utluftings rørpartier (16d, 16d’, 16d”, 16d’”).

10. Anordning i samsvar med ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at hver av injektorene/ejektorene (17) er tilkoblet en pumpe for tilførsel av vann under trykk til ejektorene (17).

11. Anordning i samsvar med ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at hver av injektorene/ejektorene (17) er tilkoblet en åpen luftslange som fører luft til ejektorene (17).

12. Anordning i samsvar med ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at gasser, partikler og væske føres fra ett eller flere av rørparti (16d, 16d’, 16d”, 16d’”) til en syklon (20) som skiller gasser fra væske.

13. Anordning i samsvar med krav 12, karakterisert ved at det til et øvre parti i syklonen (20) er anordnet midler (19) for å etablere undertrykk i syklonen (20) og utluftings rørpartier (16d, 16d’, 16d”, 16d’”).

14. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at 0-25%, mer foretrukket, 0,01-10% av væsken som føres gjennom rørledningen (16) føres til via utluftings rørparti (16e).

15. Anordning (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det også er anordnet en pumpeanordning (18) for å pumpe væske inn via oppstrøms rørparti (16a) eller horisontalt rørparti (16b).

16. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at oppstrøms rørparti (16a) og/eller horisontalt rørparti (16b) omfatter en krans (21) med åpninger (21a), innrettet for passivt innsug av luft til væskestrømmen som føres gjennom horisontalt rørparti (16b).

17. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det i utluftings rørpartiet 16d er anordnet innretning for tilsats av luft for å gi et ekstra løft på skummet .

18. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at oppstrøms rørparti (16a) og/eller horisontalt rørparti (16b) omfatter pumpemidler, innrettet for injisering av væske til nevnte rørpartier (16a, 16b).

19. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at utluftings rørpartiene 16d er utstyrt med ventiler 25 som kan regulere væskehøyden og dermed mengde væske som tas ut.

20. Anordning i samsvar med ethvert av kravene 1-17, karakterisert ved at det første væskevolum og det andre væskevolum er samme, dvs. væsken overføres via rørledning (16) til en annen posisjon i en beholder, så som en merd (12).

21. Anordning i samsvar med ethvert av kravene 1-20, karakterisert ved at nevnte pumpeanordning (18) er en propellpumpe eller ejektorpumpe.

22. Anordning i samsvar med ethvert av kravene 1-21, karakterisert ved at nevnte midler (19) for etablering av undertrykk er en vakuumpumpe (19) eller en vifte (19).

23. Anordning i samsvar med ethvert av kravene 1-22, karakterisert ved at utluftings rørpartier (16d, 16d’, 16d”, 16d’”) har et visst volum som sikrer en stor grenseflate væske:gass, og at væsken sirkulerer langsomt via rørledningen (16), slik at en reduserer mengde gass som går med væsken via nedstrøms rørparti (16c) til det andre væskevolum.

24. Anordning (10) i samsvar med ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at anordningen (10) er anordnet i et anlegg for oppdrett av marine organismer.

25. Anordning (10) i samsvar med krav 23, karakterisert ved at anordningen (10) er anordnet i en merd (12), og at merden (12) omfatter en flytekrage som holder enheten flytende i et merdanlegg.

26. Anordning (10) i samsvar med ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at væskestrømningen gjennom anordningen (10) oppnås helt eller delvis ved tilførsel av luft fra injektor (17) slik at væskesøylen i oppstrøms rørparti (16a) gjøres lettere enn i nedstrøms rørparti (16b).

27 . Anordning (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at anordningen (10) er anordnet i et anlegg for behandling av avløpsvann.

28. Anordning (10) i samsvar med ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at det i rørledningen er midler for tilførsel av oksygen, slik at oksygen tilføres væsken før utløp via nedstrøms rørparti (16c).

29. Anordning (10) i samsvar med ethvert av kravene 24-28, karakterisert ved at undertrykket i rørledningen (16) og syklonen (20) er tilstrekkelig til å føre skum og mindre partikler med gass-væske-strømmen ut av rørledningen (16).

30. Anordning i samsvar med ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at væskenivået i væskevolum A og væskevolum B er forskjellige, slik at vanngjennomstrømningen i rørledningen (16) helt eller delvis drives av nivåforskjellen.

31. Anordning (10) i samsvar med ethvert av kravene 1-30, karakterisert ved at større enheter, så som fisk, transporteres med væskestrømmen ut av nedstrøms rørparti (16c).