SE437878B - Forfarande och anordning for utnyttjande av vermeinnehallet i spillvatten - Google Patents

Description

1905358-3 10 15 20 25 30 35 'f-âggagšiïiltfíl __ _, 2 med ett lägsta värde som är cirka en fjärdedel av det största värdet. Med en dimensionering av värmepumpen motsvarande det minsta värdet utnyttjas mindre än hälften av den genbm- snittligt tillförda energimängden.

Någon lagring av spillvatten i en behållare som kan tjänstgöra såsom buffert'för dygnsvariationerna är ute- "sluten av ekonomiska och utrymmestekniska skäl.

Syftet med uppfinningen är att åstadkomma ett för- farande medelst vilket en värmepump dimensionerad för den genomsnittliga-spillvattenströmmen kan utnyttjas med full kapacitet.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom att förfarandet har fått de kännetecken som anges i patentkravet 1.

Vid detta tillvägagångssätt utnyttjas sedimenterings- tanken som vanligen har en volym motsvarande cirka fem gånger det genomsnittliga genomloppet per timme såsom utjäm- ningsbehâllare. Visserligen sker detta med konstant vatten- ' nivå, vilket medför en temperatursänkning under de perioder där tilloppet är ringa. Emellertid har beräkningar visat att temperatursänkningen är så liten att den är mindre än de temperaturvariationer som förekommer i spillvattentill- loppet varför temperatursänkningarna är utan betydelse för såväl värmepumpens effektfaktor som för sedimenterings- tankens funktion. Förfarandet öppnar sålunda möjlighet till att utnyttja hela kapaciteten hos en värmepump vars förångareffekt motsvarar den tillåtna avkylningen av den genomsnittliga spillvattenmängden.

Uppfinningen avser även en anläggning för genomförande av förfarandet. Anläggningen kännetecknas genom det i krav 2 angivna.

Enligt en vidareutveckling av uppfinningen är det ändamålsenligt att inskjuta en pumpbrunn i tilloppet för spillvattnet till förângaren och att låta vattennivån i denna pumpbrunn styra ventilorganen för âterledningen av spillvattnet till sedimenteringstanken.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas närmare med hänvisning till ritningen. Fig. 1 visar ett diagram över en biologisk reningsanläggning med en värmepump i 10 15 20 25 30 35 7905358-3 3 spillvattenströmmen. Fig. 2 visar i diagram en typisk dygnsvariation för den tillförda spillvattenmängden till en reningsanläggning.

I en biologisk reningsanläggning för spillvatten som visas i diagramform på figuren tillföres spillvattnet genom en tilloppsledning l till en primär sedimenterings- tank 2, i vilken spillvattnet har en upphâllstid på i genomsnitt l-2 timmar. Från tanken 2 ledes spillvattnet genom en förbindelse 3 till en luftningstank 4 vars kapaci- tet svarar till ca 3 gânger det normala tilloppet per timme under dagtimmarna då belastningen är störst. Från luftningstanken leder en ledning 5 till en klarnings- eller sedimenteringstank 6 vars kapacitet är av samma storleksordning som luftningstankens. Bottenfällt slam i klarningstanken pumpas tillbaka till luftningstanken och eventuellt till den primära klarnings- eller sedimen- teringstanken 2 som icke är obligatorisk i anläggningen.

Spillvattenmängden varierar vanligen under loppet av dygnets timmar såsom visas på fig. 2. Det maximala till- loppet Smax förekommer under dagtimmarna medan det minsta tilloppet Smin äger rum under nattimmarna. Temperaturen på spillvattnet varierar dels med årstiden dels med tiden på dygnet incm1ett.intervall mellan 9 och l8°C. Det är därför möjligtattutnyttja spillvattnet som leverantör av värme till en värmepump i det att spillvattnet utan risk för frysning kan avkylas till exempelvis 5°C.

En värmepump 8 med förângare 9 och kondensator 10 kan därför förbindas med avloppet 7 av spillvatten från klarningstanken 6. Vattentillförseln för uppvärmning av förångaren 9 sker via en tillförselledning ll i vilken är Företrädesvis är ledningen ll förbunden med en pumpbrunn 12. Från förângaren 9 leder en avlopps- ledning till en ventil l3 som dels är förbunden med spill- vattenavloppet nedanför pumpbrunnen 12 via en avloppsgrenled- ning 14, dels är förbunden med ledningen 5 via en recirku- inskjuten en pump. lationsledning 15. 10 15 7905358-3 4 Ventilen 13 är anordnad att styras på ett sådant sätt av vattennivån i pumpbrunnen att en vattenmängd motsvarande spillvattentilloppet i tilloppsledningen l leds bort genom avloppsgrenledningen 14. Där är härigenom möjligt att låta en vattenmängd som är större än det minsta tilloppet Smin passera genom värmepumpens förângare i det att den resterande delen av vattnet ledes genom recirkulationsled- ningen 15 tillbaka till klarningstanken 6. hos denna är emellertid så stor att temperatursänkningen under nattimmarna då tilloppet är mindre än det genomsnitt- liga tilloppet endast kommer att utgöra 1-2 grader, då den vattenmängd som ledes genom förângaren är ca 80 % av den genomsnittligt tillförda vattenmängden. Genom detta arran- gemang användes klarningstanken utöver sitt primära ända- Kapaciteten mål även som värmereservoar för utjämning av växlingarna i den tillförda värmemängden, varigenom det är möjligt med fullt utnyttjande att till spillvattenanläggningen ansluta en värmepump vars kapacitet motsvarar den genomsnittligt tillförda spillvattenmängden.

Claims (3)

10 15 20 25 30 É vsoszss-3 5 PATENTKRAV

1. Förfarande vid utnyttjande av värmeinnehâllet i spillvatten, som har passerat en biologisk reningsanlägg- ning, i vilken den biologiska processen avslutas med klarning av spillvattnet i en klarningstank, med hjälp av en värmepump vars kapacitet i det närmaste svarar mot det genomsnittliga tilloppet till reningsanläggningen och vars förângare uppvärmes av en ström renat spillvatten, k ä n n e t e c k n a t därav, att under perioder, under vilka tilloppet av spillvatten till klarningstanken är mindre än det genomsnittliga tilloppet, en del av spill- vattenströmmen genom förångaien recirkuleras till klar- ningstanken. '

2. Anläggning för utnyttjande av värmeinnehållet i spillvatten, som har passerat en biologisk renings- anläggning, i vilken den biologiska processen avslutas med klarning av spillvattnet i en klarningstank, vilken anläggning innefattar en värmepump, vars kapacitet appro- ximativt svarar mot det genomsnittliga tilloppet till reningsanläggningen och vars förângare uppvärmes av en ström av renat spillvatten, för utövande av förfarandet enligt krav 1, k ä n nte t e c k n a d därav, att det ienutloppsledning för det spillvatten som har passerat förångaren finns ventilorgan anordnade för återledning av den del av spillvattenströmmen som överstiger spillvatten- tilloppet till reningsanläggningens klarningstank till en med klarningstanken förbunden recirkuleringsledning.

3. Anläggning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att i tilloppet för spillvatten till förångaren är anordnad en pumpbrunn, varvid vattennivâhöjden i denna är anordnad att styra ventilorganen för återledning av spill- vattnet till klarningstanken. i i åÖrfifiipjšííïnizv-zii*