FI74694B - Anordning foer luftning av vattendrag eller avfallsvatten. - Google Patents

Description

74694

Laite vesistöjen tai jätevesien ilmastamiseksi

Keksintö kohdistuu laitteistoon vesistöjen, kuten esim. lampien tai elvytyslietealtaiden jätevesien ilmasta-5 miseksi. Laitteistoon kuuluu vähintään yksi veden päällä uiva ilmansyöttöjohto, joka esim. köyden avulla on ankkuroitu vastakkaisiin rantoihin ja josta haarautuvat tietyn välimatkan päässä toisistaan veteen pistävät ilmastuslait-teet, jotka muodostuvat ilmaa veteen vievästä, esim. keraa-10 misen kynttilän muotoisesta ilmastuskappaleesta ja ilman syöttö johtoon ripustetusta ja tämän kynttilään yhdistävästä tulojohdosta.

Tällainen laitteisto on esitetty DE-patenttijulkaisussa nro 2 834 899. Julkaisun mukaisessa ratkaisussa kvnt-15 tiloille ilmaa johtavat, ilmansyöttöjohtoon ripustetut tu- lojohdot ovat jäykkiä metalliputkia. Laitteistolla johdetaan veteen hienokuplaisessa muodossa ilmaa seisovien vesistöjen pitämiseksi biologisessa tasapainossa tai lietteen poistamiseksi niistä tai käytettäessä elvytyslietealtaita 20 jätevesien biologiseen puhdistukseen.

Kun tällainen jätevesien puhdistusallas otetaan käyttöön, täytetään allas ensin osaksi normaalivedellä ja laitteisto asennetaan usean miehen voimin paikalleen, jolloin kynttilät seisovat pohjalla ja tulojohdot matalan veden-25 pinnan vuoksi ovat vinossa. Laitteisto on painava ja sitä on paikoilleen asennettaessa vaikea käsitellä, joten pohjalla olevat kynttilät tai niiden liitokset vahingoittuvat usein. Lisäksi on vaara, että samansuuntaisina tietyn välimatkan päässä toisistaan olevien ilmansyöttöjohtojen vinos-30 sa olevat tulojohdot tarttuvat toisiinsa. Tällaisen lait teiston tuominen ja asentaminen jätevesien puhdistusaltaa-seen on näistä syistä vaikeaa.

Jos sellaista laitteistoa käytetään lammen tai järven ilmastukseen, on vesistön pohjalla usein lietevuoria, 35 joiden sisään jäykkiin tulojohtoihin kiinnitetyt kynttilät porautuvat ja tukkeutuvat niin, että kohtiin, joihin ilman-vienti lietevuorien purkamiseksi olisi erikoisen tärkeää, 74694 ei tosiasiallisesti viedä ilmaa lainkaan. Olisi sinänsä mahdollista käyttää lietevuorien alueella vastaavasti lyhyempiä tuloputkia. Suurten kustannusten vuoksi on tulo-putkien vaihtaminen vedessä vaikeaa. Sitäpaitsi olisivat 5 kynttilät lietevuorien osittaisen purkamisen jälkeen liian kaukana vuoresta eivätkä enää suotuisassa toiminta-asennossa .

Lisävaikeuksia syntyy usein, kun talvella lampi tai järvi jäätyy ja vesi lasketaan pois. Tällöin nimittäin jää-10 kansi kuormittaa tuloputkia niin, että nämä usein käyris tyvät ja lammen pohjalla olevat kynttilät vahingoittuvat.

Sellaiset laitteet sopivat siis, kuvatut vaikeudet huomioonottaen, vain rajoitetusti lampien tai järvien ilmastukseen, ainakin ne täytyy suurin kustannuksin muuttaa 15 todellisiin olosuhteisiin sopiviksi.

Keksinnön tehtävänä on parantaa alussa kuvatunlainen laitteisto siten, että se voidaan sen toimintaa vaikeuttamatta helposti asentaa ja sitä voidaan yleisesti käyttää.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on ominaista patent-20 tivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa mainitut seikat.

Keksintö yksinkertaistaa suuresti laitteiston asennusta jäteveden puhdistusaltaaseen, joka on vain osaksi täytetty. Joustavat letkutulojohdot taipuvat alhaisella vedenkorkeudella painamatta raskaasti pohjalla lepääviä 25 kynttilöitä. On sitäpaitsi mahdollista asettaa sellainen laitteisto jopa asennushetkellä kuivaan jäteveden puhdistus-altaaseen ja sitten täyttää allas vedellä ilman, että laitteiston osat tällöin vahingoittuvat.

Keksinnöllä saavutetaan lisäksi se etu, että lait-30 teistoa voidaan vaikeuksitta käyttää lammen ja järven il mastukseen myös silloin, kun vesistön pohjassa on liete-vuoria. Keksinnön mukaisen laitteiston kynttilät asettuvat lietevuorien pinnalle tunkeutumatta niiden sisään. Kynttilät eivät tämän vuoksi myöskään tukkeudu, vaan voivat es-35 teettä jatkaa toimintaansa. Kun lietevuoret tällöin vähi tellen purkautuvat, laskeutuvat vuorien pinnalla lepäävät 74694 kynttilät yksinkertaisesti mukana ja pysyvät siten aina edullisessa toiminta-asennossa.

Myöskään silloin kun tällaisella laitteistolla varustettu lampi tai järvi talvella jäätyy ja vesi lasketaan 5 pois, ei laitteelle synny mitään vaaraa, koska taipuisat letkujohdot eivät siirrä jääkannen painoa lammen pohjassa oleville kynttilöille.

Erityinen etu on lisäksi se, että joustavien letku-johtojen valmistamiseen voidaan käyttää korroosiota kestä-10 vää muovia niin, että syövyttävätkään jätevedet eivät ly hennä sellaisten taipuisien letkujohtojen kestoikää.

Ilmastettaessa jätevesiä elvytyslietealtaassa on tarpeellista päästää ilmaa ulos mahdollisimman tasaisesti koko elvytyslietealtaan alueella. Tunnetulla laitteistolla, 15 jossa ilmansyöttöputkeen ripustetut tulojohdot ovat jäyk kiä metalliputkia, liikkuvat ilmastuskappaleet, jotka on sijoitettu samansuuntaisesti ilmansyöttöputken kanssa, pohja-alueella ulosvirtaavan ilman vaikutuksesta altaan määrätyllä liikkuma-alueella jaksottaisesti edestakaisin, ellei 20 ilmansyöttöputki ole ankkuriköysillä jäykästi kiristetty, vaan saattaa kaareutua. Rinnakkain määrätyn välimatkan päähän toisistaan sijoitettujen ilmansyöttöputkien edestakaisella liikkumisella saavutetaan suuripintainen ja tehokas jäteveden ja siinä olevan elvytyslietteen puhdistus.

25 Erityisesti tämän edestakaisen liikkeen ansiosta tämäntyyppisellä laitteistolla saavutetaan ratkaisevaa etua aikaisempiin samaan tarkoitukseen käytettyihin laitteistoihin nähden. Ammattimiesten yksimielisenä käsityksenä oli, että ko. liikkeen saavuttamisen edellytyksenä oli jäyk-30 kien ilmantuloputkien käyttö. Laitteiston toimiessa ilman- tuloputkien pituussuunnassa vaikuttaa nimittäin tietty nostevoima ja kun ilmantuloputket ovat hieman kallellaan tämän voiman vaakasuora komponentti saa aikaan halutun siirtymis-liikkeen. Oletettiin kuitenkin, että joustavasti ripustetut 35 ilmastuskappaleet vain siirtyisivät sivuun tai kelluisi vat eikä mainittua voimansiirtoa tapahtuisi.

4 74694

Yllättäen osoittautui kuitenkin, että näin ei käynyt, vaan että tämä ilmansyöttöputkien siirtymisliike esiintyy myös silloin, kun tulojohdot ovat taipuisaa letkua. Osoittautui, että veden pinnan pieni nousu uimurien sillä 5 puolen, jonne .1 lmastunrungosta lähtevät ilmakuplat kulloinkin nousevat, riittää halutun sivuttaisliikkeen aikaansaamiseen. Hämmästyttävää oli, että kynttilöistä nousevien kuplien aiheuttama pieni veden nousu yksin riitti aiheuttamaan sivuttaisliikkeen. Liike syntyi myös silloin, kun jous-10 tava tuloputki oli esim. lietevuoren olemassaolosta joh tuen taipunut ja veden pieni nousu tapahtui pienen matkan päässä uimurista. Vieläpä silloinkin, kun ilmastuskappa-leet koskettavat pohjaan, saavutetaan tämä haluttu liike. Myös tällöin tapahtuu kääntyminen ilmansyöttöputkien kään-15 nelinjoilla, mikä käytettäessä tulojohtoina jäykkiä metal liputkia olisi ollut mahdotonta. Tällä edulla on liikkuvien ilmansyöttöputkien yhteistyölle sangen suuri merkitys, koska siten ketjujen kiinnijuuttuminen esteisiin estyy. Esteisiin kiinnijuuttuminen johtaa nimittäin biologisen tasapai-20 non rikkoutumiseen, esim. elvytyslietteen hukkana. Keksin nöllä on siten ratkaisevasti parannettu liikkuvien ilmansyöttöputkien käyttöä.

Edelleen käytettäessä tulojohtoina taipuisia putkia tai letkuja ilmastuslaitteistot yksinkertaistuvat ja halpe-25 nevat huomattavasti, koska voidaan käyttää kaupasta saata via, edullisesti muovista valmistettuja letkuja. Erityisen merkittävä tämä etu on tilanteissa, joissa tulojohtojen pituus voidaan määrittää vasta käyttöpaikalla, jolloin letkuja käytettäessä niitä voidaan yksinkertaisesti lyhentää.

30 Tällainen tilanne esiintyy usein esim. asennettaessa lait teistoja luonnon vesistöihin.

Keksintö mahdollistaa osittain tukkeutuneiden tai vahingoittuneiden pöhjailmastimien vaihdon tai puhdistuksen vaikeuksitta, yksinkertaisesti nostamalla huollettavat osat 35 ylös, minkä taipuisa letkujohto ilman muuta mahdollistaa.

Erityisen edullista on, jos jokainen taipuisa tulo-johto on päistään kiinnitetty helposti irroitettavasti 74694 kiristysrenkaiden tai pikaliittimien avulla ilmansyöttö-johdoon tai siihen liitettyyn kynttilään. Keksinnön avulla on mahdollista sovittaa laitteisto muuttuviin olosuhteisiin yksinkertaisesti vaihtamalla tulojohto nopeasti 5 ja ilman suuria kustannuksia. Lampia tai järviä ilmastet taessa on myös mahdollista käyttää ensin lyhyempiä tulo-johtoja alueella, jossa on korkeita lietevuoria ja yksinkertaisesti vaihtaa tulojohdot pitempiin lietevuorien jatkuvasti purkautuessa.

10 On huomattava, että lyhyemmästä tulojohdosta tulee ulos enemmän ilmaa kuin kynttilöistä, joilla on pitemmät tulojohdot. Ilmansyöttöjohdon tulojohdon alueelle voidaan asentaa kuristin, joka jäykästi tai säädettävästi pienentää ilraantuloa kynttilään. Tällä tavalla voidaan ilman tuon-15 tia pitemmistä tulojohdoista riippuviin kynttilöihin vähen tää tai vieläpä tilapäisesti sulkea niin, että lyhyempien tulojohtojen kynttilöille, ts. purkautuvien lietevuorien alueelle, johdetaan vielä ilmaa ja lietevuoret purkautuvat huomattavasti nopeammin.

20 Erästä keksinnön toteutusmuotoa selostetaan seuraa- vassa piirustusten avulla. Kuvat esittävät: kuva 1 on sivukuva osasta ilmansyöttöputkea siitä riippuvine ilmastuslaitteineen, kuva 2 on näkymä päältäpäin vedenpuhdistuslaitteis-25 tolia varustetusta elvytyslietealtaasta kaaviollisesti esitettynä, ja kuva 3 on pitkittäisleikkaus altaasta pitkin kuvan 2 linjaa lii - III.

Kuvissa 2 ja 3 on esitetty kaaviollisesti laitteisto 30 1 jäteveden 2 biologista puhdistamista varten elvytyslie- tealtaassa 3. Esimerkin allas on maa-allas, kuten kuvasta 3 on nähtävissä. Tällä maa-altaalla voi elvytyslieteal-taana jätevesien puhdistamiseksi olla pohjalinja 15 niin, että tätä tapausta varten pöhjanläheinen ilmastus on taattu.

35 Pohjan ei kuitenkaan tarvitse olla tasainen, vaan se voi olla myös lammikon tai järven pohjan tapainen.

6 74694

Allas on esitetyssä esimerkissä varustettu kolmella ilmansyöttöjohdolla 5. Jokainen ilmansyöttöjohto muodostuu peräkkäin sijoitetuista putkiosista ja niiden väliin sijoitetuista T-putkista 7, jotka on letkusinkilöillä tai pika-5 liittimillä tiiviisti yhdistetty letkuosiin.

Jokaisen ilmansyöttöjohdon päässä on köysi tai ketju 16, joiden avulla jokainen ilmansyöttöjohto on ankkuroitu paaluihin 8, jotka on sijoitettu altaan reunalle tai rannoille. Siten jokainen ilmansyöttöjohto esittää erilai-10 sista osista muodostuvaa ilmastusketjua 4, joka ei aina ole paalujen 8 välillä tiukasti jännitettynä, vaan ilmansyöttö johdot pidetään niin löysällä, että ne voivat olla suuressa kaaressa molempien maa-altaan lyhyemmille suorakulmion sivuille sijoitettujen paalujen välillä, kuten ku-15 vassa 2 on esitetty.

Ilmansyöttöjohtojen 5 toinen pää on yhdistetty syöttö johtoon 9, minkä kautta ilmansyöttöjohdoille johdetaan ilmaa kompressorista 10.

Ilmansyöttöjohdon 5 kahden letkuosan välissä on vii-20 tenumerolla 6 kokonaisuutena merkitty ilmastuslaite, jolloin kaikki ilmastuslaitteet on sijoitettu säännöllisen välimatkan päähän toisistaan.

Kuten kuvasta 1 käy ilmi, muodostuu jokainen ilmastuslaite 6 molempien letkuosien väliin kytketystä T-putkes-25 ta 7, joka on varustettu uimurilla 11.

Jokaisen T-putken 7 pystysuora yhde 17 pistää alaspäin veteen. Yhteelle 17 on kiinnitetty joustavaa letkua olevan tulojohdon 12 yläpää. Piirretyssä esimerkissä on lisäksi tuloputken 12 pää työnnetty yhteen 17 päälle ja 30 kiinnitetty letkusinkilän 14 avulla. On myös ilman muuta mahdollista yhdistää tulojohdon 12 ylempi pää pikaliitti-mellä, esim. bajonettiliittimellä yhteeseen 17.

Tulojohdon 12 alapää on piirretyssä toteutusesimer-kissä työnnetty keraamisen kynttilän 13 muotoisen ilmas-35 tinkappaleen yhteen 18 päälle ja se on kiinnitetty tulo-johtoon letkusinkilän avulla. Myös tässä voisi tulojohdon 12 alapään yhdistäjänä keramiikkakynttilään 13 toimia pika- 7 74694 liitin, esim. bajonettiliitin.

Ilmastinkappale 13 on sijoitettu samansuuntaiseksi ilmansyöttöjohdon 5 kanssa. Se on huokoista materiaalia, jonka huokosien läpi ilma tulee hienokuplaisena ulos ja 5 jakautuu veteen. Tavallisesti sellaiset ilmastuskappaleet ovat keraamisten kynttilöiden muotoisia. Ne muodostuvat huokoista keraamista metallia olevasta putkesta, jonka päät on suljettu niin, että ylipaineella tuotu ilma pakotetaan ulos hienoista huokosista.

10 Kuvat 2 ja 3 esittävät tällaista, useista ilmansyöt- töputkista 5 muodostuvaa jätevesialtaaseen asennettua laitteistoa. Ilmastinketjut saavat sivuttaisen käyttövoimansa ilman puhalluksesta niin, että ne käytettävissä olevan liikkuma-alan rajoissa alkavat liikkua jaksottaista edestakais-15 ta liikettä. Kuvassa 2 on oikeanpuoleiselle ilmastinketjulle esitetty kaksi pääteasentoa, nimittäin vasen pääteasento ehjillä viivoilla ja oikea pääteasento katkoviivakaarella.

Kun ilmastinketju saavuttaa päätylinjan, niin ilmastuskappaleet, jotka on sovitettu ilmansyöttöjohtoon nähden hieman 20 vinosti taaksepäin kääntyvät johdon alla ja pakottavat il mastinket jun takaisin toiseen suuntaan.

Esimerkiksi T-putken 7 yhteessä 17 voi kuristin olla asennettuna niin, että ilmansyöttöä tulojohdon 12 läpi vähennetään jäykästi tai säädettävästä. Kuristin voi olla 25 myös automaattisesti säädettävä, koska tässä on kysymys ilmamäärän säädöstä.

Käyttämällä taipuisaa letkutulojohtoa on - kuten ylempänä on esitetty - mahdollista esim. purkaa lietevuoria.

Tässä yhteydessä kynttilät voivat alapuoleltaan olla varus-30 tettuja möyhennystyökaluilla tai kulumissuojalla. Letku- tulojohtojen ansiosta kiinnijuuttumisen vaara on käytännössä poissuljettu.

Määrätyissä olosuhteissa riittää, että tulojohto muotoillaan vain yhdessä ilmansyöttöputken pituussuuntaan näh-35 den kohtisuorassa tasossa joustavaksi letkuksi.

Claims (5)

8 74694

1. Laite vesistöjen, kuten lammikoiden tai jätevesien elvytyslietealtaissa, ilmastamiseksi, joka laite si- 5 sältää vähintään yhden veden päällä uivan ilmansyöttöjoh-don, joka köyden välityksellä on ankkuroitu esim. vastapäätä oleviin rantoihin, ja josta haarautuvat välimatkan päässä toisistaan veteen pistävät ilmastuslaitteet, joista kukin muodostuu ilmaa veteen vievästä, esimerkiksi ke-10 raamisen kynttilän muotoisesta ilmastuskappaleesta ja il- mansyöttöjohtoon ripustetusta ja tämän kynttilään yhdistävästä tulojohdosta, tunnettu siitä, että tulo-johto (12) on joustava letku.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n - 15. e t t u siitä, että ilmansyöttöjohdosta (5) haarautu vat määrätyin välimatkoin putkiyhteet (17), joista kuhunkin on kiinnitetty irrotettavasti tulojohto (12) esimerkiksi kiristysrenkailla (14).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, t u n -20 n e t t u siitä, että jokaisesta kynttilästä (13) haarautuu putkiyhde (18), johon tulojohto (12) on kiinnitetty irrotettavasti esimerkiksi kiristysrenkailla (14) tai tunnetuilla pikaliittimillä.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen laite, 25 tunnettu siitä, että ilmansyöttöjohdon (5) tulo- johdon alueella on ilmantuloa kynttilään (13) jäykästi tai säädettävästi pienentävä kuristin.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että tulojohto on muodostettu vain 30 yhdessä ilmansyöttöjohdon (5) pituussuuntaan nähden kohti suorassa tasossa (E) joustavaksi letkuksi.