SE526791C2 - Virvelkammare med rörlig backspärr och luftinjektor för förhindrande av sedmentering i dag- och spillvattenbrunnar - Google Patents

Description

526 791 2. överloppskanten 4. När detta sker innebär det en försämrad avloppsrening genom att reningsverket överbelastas med spillvatten och förorenat dagvatten, som egentligen skulle ha gått via ett utlopp 34 direkt ut i ett vattendrag.

Det framgår av vad som här beskrivits, att alla brunnar av gängse typ ständigt utgör en kompromiss med utgång från ett uppskattat medelvärde på mängden till brunnen kommande spill- och dagvatten Så fort det uppstår avvikelser från detta uppskattade medelvärde av vattenmängden, fungerar inte brunnen så som avsikten är. Detta medför att en eller flera av bla. följande komplikationer kan uppstå, nämligen igensättriing, överbelastning av reningsverk, utsläpp av orenat vatten till vattendrag, översvämningar i källare samt dålig lukt.

Figur- och positionsbeteckningar uppfinningen förklaras närmare med ledning av bifogade figurer. som visar olika trtfórandeforrrier av uppfinningen anpassad för olika brunnsstorlekar med avseende på mängden av det passerande spill- och dagvattnet.

FIGURER 1 Virvelkammare, monterad på innervägg i brunn, visad snett från ovan 2 Virvelkammare, visad från ovan 3 Virvelkammare, visad rakt framifrån 4 Virvelkarnmare, visad snett från ovan Brunn med monterade enheter, visad från ovan 6 Virvelkammare, förlängd, med fast slamskärrn (19), visad snett framifrån och ovanifrån 7 Virvelkammare, förlängd, med fast slamskärm (l9),visad rakt framifrån 8 Virvelkammare, förlängd, med fast slarnskann (19), visad snett framifrån och ovanifrân, med överströmrring och luftinjektor 9 Virvelkarnmare, förlängd, med rörlig spärr (15), filter (32) och med rnonterings- och tätningsfläns (27) visad rakt frarnifrån Virvelkammare, förlängd, med fast slamskärrn (19), visad rakt framifrån 11 Virvelkammare, med utlopp (7), visad rakt framifrån 12 Virvelkammare, med utlopp (7), monterings- och tätningsflärrs (27), samt virveldelare (25) visad från ovan 13 Virvelkarrrrnare, förlängd, med monterings- och tätningsflärrs (27), med rörlig spärr (IS) slanrskärrnens tak (16) visad från ovan 14 Virveldelare, i brunnsutrymmets botten, visad från sidan Virveldelare, visad i sektion 16 Rörlig spärr med filter, visad från sidan POSITIONSBETECKNINGAR 1 Virvelkammare 2 Inlopp för vatten till brunn, rör 3 Luftinjektor på utloppsrör 4 Överloppskant på de förlängda sidorna (12) på virvelkammaren (1) Utgående spill- och dagvatten, som strömmar genom mellanrum (20) över slamskärrn (12 och 19) 6 Utgående spill- och dagvatten, som strömmar ut genom utloppsrör 33 7 Utloppsrör från virvelkammare (1) 8 Virvelkarnmarens tak 9 Urftinjektor på virvelkamrrtare (1) Brunn 11 Virvellrarnnrarens vattennivå 12 Virvelkamrnarens förlängda sidor 13 Virvelkammarens boden 14 Utrymmet i en icke förlängd virvelkamrnare Rörlig spärr 16 Slamskärmens täta tak 17 Slamskärrnens tätande list 18 Brunnens vatrennivå 5263 791 19 Slamskärrn belägen innanför överloppskant (19) och högre än denna 21) Mellanrum mellan förlängd virvelkammare (1 och 12) och slamskärrn (19) 21 Slamskärmens övre kant 22 Brrmn, större med en eller flera pumpar 23 Pump 24 Brunnsbotten i en större brunn (22) Virveldelare, på botten i större bnmn (22) 26 Bakstycke med fiistanordning 27 Tätning för bakstycket mot brunnsvägg eller inkommande rörs (2) innersida ß Fästarrordning, klammer för utloppsrör (7) från virvelkammare 29 Öppning i virvelkammarens bakstycke Luftrör till luftinjektorn på virvelkammarens utloppsrör (7) 31 Luftrör till luftinjektorn på virvelkammarens tak (8) 32 Filter tästat på undersidan av den rörliga spärren (15) 33 Utloppsrör från brunnen 10 direkt eller via pump 23 till reningsverk eller liknande 34 Utlopp av överflödsvatten till vattendrag som flödeskapaciteten hos utloppet 33 inte klarar av Utrymme bildat mellan slamskärmens 19 mot varandra vända sidor eller mot det på spärren sittande filter (15) Uppfinningens beskrivning Föreliggande uppfinning löser de beskrivna problemen genom en virvelkammare 1, som i en brunn 10 eller 22 är direkt monterad på eller gränslande över inkommande inloppskanal 2, är avsedd att skapa och reglera at virvelflöde samt genom att i det till virvelkammaren 1 anslutna utloppsröret 7 är anbragt en luftinjektor 3, som genom den, via röret 31, tillförda luften ger mindre slampaniklar en ökad flytkraft så att de lättare håller sig svävande och då följer med vattenströmmen i stället för att sedimentera. En väsentlig del är att man till virvelkammaren I kan integrera en slarnavskiljningsenhet som mycket grovt skiljer mer med ytslambemängt vatten från mindre slambemängt vatten. Det slambemängda vattnet kan då ledas tex. till ett reningsverk och det mindre slambemängda vattnet ledas direkt ut till en bäck, å eller annan mottagare. Denna separationsdel kan utföras genom att förse virvelkammaren 1 med förlängda sidor 12 och en slamskärm 19 som är placerad innanför sidorna 12 och högre än dessa utan att gå ner till virvelkammarens botten 13 som även sträcker sig under hela den förlängda delen som bildats av sidorna 12. Mellan de förlängda sidorna 12 och den innanför dessa sittande slamskännen 19 bildas ett mellanrum 14 som låter vatten passera under slamskärrnen 19 och upp i mellanrummet 14 och 20 varefter vattnet kan rinna över de förlängda sidorna 12 och ner i brunnen 10 eller 22 varefter detta, mindre slambemängda vattnet, får rinna ut i ett vattendrag eller liknande. Utrymmet 14 är slutet mot virvelkammaren 1 medan utrymmet 35 innanför slamskärrnens 19 båda sidor, figurema 6 och 8, är öppet mot virvelkammaren 1. Detta betyder, att det genom inloppet 2 inkommande vattnet kan strömma rakt in i virvelkanrmaren 1 genom utrymmet 35 men att, på grund av hur stort utrymmet 35 göres, kan strömningshastigheten i detta utrymme till viss del styras, d.v.s. ju större utrymme 35 ju långsammare strömningshastiglret och tvärt om ju mindre utrymmet 35 är ju snabbare strömmar vattnet. Beroende på vattnets strömningsbastighet kan större eller mindre grad av ytslarnsseparation uppnås. Genom att förse uppfinningen med en rörlig spärr 15 kan översvämningar på grund av baklänges inströmmande vatten förhindras i Lex. källarutryrnmen.

Uppfinningen kan utformas på många olika sätt, figurerna 4 och 8, men alltid med en i det närmaste konisk utfonnad del, som utgör den egentliga virvelkarnmaren l där vattnets i huvudsak linjära strtnnning tvingas till en roterande rörelse samt att, vid de tillfällen då fler än ett inkommande flöde förekommer, alla utloppsrör 7 för dessa ärmonteradepåsåsättattdesamverkarförattdrivavattnetibottenpåbrunnen22irotation. Beroendepå 526 791 L/ utrymma i en brunn 10 eller 22 samt på det beräknade vattenflödet kan virvelkammaren l utformas på många olika sätt där virvelkammarens 1 omslutande ytor kan vara raka, böjda eller vinklade enligt figurerna l, 2, 3, 6, 7, 9, 10, ll, 12. och 13. I vissa typer av brunnar 10 eller 22 där det kan finnas en eller flera virvelkammare 1 med utloppsrör 7 och där det inte finns något behov av att med en pump eller flera pumpar 23 driva det utgående spill- och dagvattnet 5 vidare, kan ett eller flera utloppsrör 7 direkt sammankopplas med utloppsrör 33 för vidare transport l vissa fall, Lex. mir det gäller vattenflöden vilka är tämligen konstanta och där inloppsröret 2 har anslutning under vattenytan i brunnen 10 eller 22, kan det vatten, som rinner genom virvelkammaren 1, tillföras luft genom att virvelkammaren 1 kan ha ett tak 8 som då är försett med en luftinjektor 9, figurerna 1, 3, 4, 5 och 8 placerat där den i virvelkammaren l bildade virveln har sitt centrum, vilket i sin tur beror på hur virvelkammaren l är utformad. Genom att luftinjektorn 9 i det närmast sitter i vattenvirvelns centrum erhålles genom det där rådande undertrycket en tillräcklig mängd injektemd luft via röret 31 för an öka mindre slampartiklars flytkraft så att dessa kan följa med vattenströmrnen ut med det utgående spill- och dagvattnet 6.

Uppfinningen kan, genom sin relativt kompakta konstruktion mycket enkelt monteras över eller i nära anslutning till in i befintliga brunnar 10 eller 22 kommande inloppskanal 2, figur 1, 5, 6, 7, 9, 12 och 13 eller att vid prefabrilration av brunnar direkt vid tillverkningen integreras med dennas inloppskanaler 2. Genom detta enkla montagesätt kan stora kostnadsbesparingar göras. Ett, med en tätning 27 försett, bakstycke 26, som kan vara böjt eller vinklat beroende på utrymmet i brunnen, är fäst i brunnens 10 eller 22 vägg mot eller över ett inlopp 2 eller om inloppet 2 är mycket ston medelst en rund sköld av samma diameter som inloppsrörets innerdiameter föras in i detta och där på lärnpligt sätt fästas. Virvelkammarens 1 läge i höjdled i förhållande till den normala vattennivån 18 i en brunn är inte kritiskt, även om effektiviteten, framför allt vid tillfälliga eller permanent låga flöden, är bättre ju högre inloppet är beläget Uppfinningen sänker vattennivån ll samt minskar mängden av de i ytvattnet svävande sedimentpartiklar, vilka följer med det vatten som rim-rer över överloppskanten 4 på det tillåtna flödet av dag- och spillvatten, som på grund av gällande regler och/eller tillstånd får lov att flyta ut igenom virvelkammaren 1 vid de tillfällen när virvelkammaren 1 inte är sluten genom ett tak 8 utan är öppen. Virvelkammaren 1 kan antingen vara direkt fästad vid brunnens 10 vägg och/eller mot ett rör samt vara försedd med förlängda sidor 12 samt botten 13, figurerna 6, 7, 8, 9, 10, och 13. De förlängda sidorna 12 tjänar då till att ge en längre överloppskant 4, vilken vid de tillfällen då vattenflödet av någon orsak skulle vara extra kraftigt medger en större avrinning så att slamavskiljarens vattennivå 11 hålls nere. Beroende på ett beräknat vattenflöde kan derma överloppskant 4 göras längre eller kortare. Vid stora vattenflöden ger en längre överloppskant 4 en mindre höjning av vattenytan 11 i förhållande till överloppskanten 4, vilket hindrar större föroreningar, såsom Lex. sjok av plast, tyg, papper eller liknande, att följa med vattenströrrunen över överloppskanten 4 utan istället följa med det utgående spill- och dagvattnet 6.

Uppfinningen ger genom sin funktion och utformning på grund av den rörliga spärren 15 möjligheten att i förväg till största delen bestämma vilken strömningshastighet man skall ha i det utgående röret 7. Detta är något som i dag med gängse typ av anordningar är mycket svårt att uppnå Det utgående röret 7 bestämmer genom sin dimension den vattenhastighet som i sin tur är avgörande för hur effektiv slamtransporten till reningsverk eller liknande skall vara Dimensionen på det utgående utloppsröret 7 tillsammans med höjden på överströmningskant s2s§791 4 ger bestämbara flöden genom utlopp 7. Helt oberoende av förhållandet mellan dimensionen hos utloppsröret 7 och höjden på överströmningskanten 4 har alltid spärren 15 den funktionen att den förhindrar att vatten som på grund av regn, snösmältning eller liknande baklänges kan strömma in genom utloppet 34 och då förorsaka översvämningar i huskällare, gatubnmnar och liknande vilket nu förhindras genom spärren 15 på så sätt att den inte tillåter vatten att strömma baklänges ut genom inloppskanalen 2. Generellt kan sägas att en stor dimension på det utgående röret 7 minskar risken för igensättrring och då tillsammans med en lägre höjd på överströrnningskanten 4 bidrar till ett mindre vattenflöde via utgående rör 7. En låg överloppskant 4 förorsakar i gängse förekommande brunnstyper ofta bräddning av sjok, papper, flockat slam och liknande genom att uppfinningen har den rörliga spärren 15 med filtret 32 elimineras dessa problem. Genom att på känt sätt beräkna vattenflöden och med hänsyn till uppfinningens funktion kan lämpligt värde på utgående rörs 7 dimension räknas fram. l vissa fall kan det vara lämpligt att placera en rörlig spärr 15, figurerna 9 och 13 ovanpå virvelkammaren 1 oberoende av om virvelkarnmaren är förlängd med sidorna 12 eller inte, Denna rörliga spärr 15, figur 16, kan exempelvis ha en flytkropp som gör att spärren 15 följer vattenytans läge eller styras på annat sätt t.ex. lyftas av det underifrån kommande vattnets tryck Den rörliga spärren 15 kan förses med ett grovfrlter 32 uppbyggt av filterkorn, som kan bestå av plast, keramik, metallnät eller annat lämpligt ämne med storlek och form anpassat efter det slam och/eller föroreningar som önskas avskilda. Filtret 32 utformas lämpligast på så sätt att filtret 32 som är fäst i den rörliga spärren 15 är utformat som en kropp som lätt går ner i virvelkamrrraren 1 med eller utan förlängning medelst sidor 12. Filtret 32 kan täcka hela spärren 15 bortsett från den del som skall ligga an mot överkanten på virvelkammaren. Denna rörliga spärr 15 sjunker ner, när vattenflödet in genom inloppskanalen 2 är litet och tätar då mot virvelkarnmarens 1 övre kant och bildar då en spärr mot inträngande bakvetten, som hindras att passera in och via utloppsröret 7 samt virvelkammaren 1 fortsätta motströms ut i avloppsledningar och dräneringsrör. Sådant bakvatten kan förekomma när överströrrmingsvattrret, som rinner över överloppskarrtmr 4 via utloppsröret 34 mynnar ut i ett vattendrag, vilket av olika orsaker kan ha stora variationer i vattennivån. När detta vattendrags vattennivå är betydligt högre än vad som är normalt skulle vatten bakvägen via utloppsröret 34 kunna strömma in i brunnen 10 och vidare via virvelkarnmaren l om denna saknar tak 8 eller en rörlig spärr 15.

Detta skulle då resultera i översvämningar i källare och liknande.

I vissa fall, då utloppsröret 7 från virvelkammaren är direkt anslutet till utloppsrör 33, som går till reningsverk eller annan mottagare, kan det även vara önskvärt att minska flödet genom utloppsröret 7 för att inte få för stora mängder utspätt spillvatten till reningsverket och på så sätt i görligaste mån begränsa denna vattenmängd, så att den håller sig inom den genom regler och/eller tillstånd tillåtna maximala vattenflödet. Detta uppnås genom att lämplig dimension på både utloppsröret 7 och öppningen 29 i bakstycket 26 samt höjden på virvelkammarens 1 sidor eller eventuellt förlängda sidor 12 i förhållande till längden på virvelkammarens l överloppskanter 4 på känt sätt räknas fram med hjälp av det kalkylerade maximala flödet av spill- och dagvattnet. Vid norrnala vattenflöden skall den rörliga spärren 15 vara så pass mycket mindre, att vattnet utan motstånd kan strömma fritt mellan spärren 15 in i det bildade extra utrymmet 14 eller 35 genom det på den rörliga spärren 15 monterade filtret 32 i virvelkammaren l. Den rörliga spärren 15 har ett tätt tak 16 samt en tätande list 17, som, när den rörliga spänen inte hålls upp av det genom virvelkammaren 1 kommande vattnet, tätar denna mot virvelkammarens l förlängda sidors 12 överloppskant 4. Skulle den situationen uppstå, t.ex. genom våldsamt regn, att vattennivån 18 i brunnen 10 stiger genom att vatten strömmar baklänges in till brunnen 10 från den bäck, å, sjö eller liknande, som det vatten, vilket normalt rinner över överloppskanten eller skiborden 4 och uti dessa samt att det 526 791 e inkommande flödet genom virvelkammaren 1, inte överstiger den mängd vatten, vilket genom regler och/eller tillstånd maximalt får flyta ut till reningsverket eller liknande, sjunker den flytande slamskärmen ner och tätar med listen l7 mot den förlängda virvelkamniarens 1 övre kant på de förlängda sidorna 12. Den rörliga spärren 15 fungerar-då som en effektiv backventil, figurerna 9, 13 och 16.

I vissa fall, när risken för backflöden inte föreligger, behövs inte den rörliga spärren 15 och slamskärmen 19 kan då vara fast monterad i bakstycket 26, figurema 6, 7, 8 och 10, samt vara utan tak 16. Mellanrummet 20 mellan den förlängda virvelkammaren l och slamskärrnen 19 avpassas så att vattenrnängden vid normala variationer inte stiger över den fasta slamskännens 19 övre kant 21. Vid de tillfällen då vattenmängden ökar stiger vattnet inuti slamskärinen 19, figurema 6, 7, 8 och 10 och utflödet mellan denna och den förlängda virvelkaniriiarens l väggar ökar samtidigt som den ökade vattenhöjden ökar trycket mot det i botten 13 belägna utflödet genom utloppsiöret 7 ökar. Genom detta erhålles i stor utsträckning ett självregleiande förhållande mellan den vattenmängd, som tillåts gå till reningsverket eller liknande och den vattenmängd som går förbi reningsverket l större brunnar 22 där ibland fler än en pump 23 kan vara monterade, figur 5, och där det kan finnas mer än en inloppskanal 2 och där den inkommande vattenmängden kan variera högst betydligt mellan de inkornmande flödena, blir brunnens bottenyta 24 så stor att det inkommande vattnet, som har passerat en eller flera virvelkammare l, speciellt vid låga flöden, har så låg röielseenergi att med vattnet följande slampartiklar inte fonnår att hålla sig svävande varvid det finns en stor risk för sedimentering. Denna sedimenteiing kan förhindras genom att förse brunnen med en på brunnsbottnen 24 monterad virveldelare 25, figurerna 5, 14 och 15, som minskar det område runt en pump 23, som ligger i nära anslutning till något eller några av de inkommande, genom virvelkammare 1 kommande flödem, så att en snabbare vattenrörelse på grund av de begränsade ytorna kan bibehållas varvid eventuell sedimentering helt eller avsevärt förhindras. Vid de tillfällen då större mängder vatten, t.ex. i samband med kraftigt regn eller av andra orsaker, rinner genom en eller flera virvelkarnmare 1 ner till brunnens 2A botten förorsakar den eller de på botten monterade virveldelare 25 att virvelbildningen kring varje purnp 23 blir så kraftig att redan bildad sedimentering åter spolas upp och följer med det utgående spill- och dagvattnet 6 ut genom utloppsrör 33.

Claims (10)

5 2 6 Z 9 1 Patentkrav

1. Anordning, vilken kan eftermonteras i eller prefabriceras till en brunn (10 eller 22) försedd med ett eller flera inlopp (2) och med en eller flera pumpar (23) kopplade till utloppsnöret (33) för dag- och spillvatten (6), som förhindrar sedimentering och igensättning samt håller proportionerna mellan det utgående dag- och spillvattrret (6) inom fastställda gränser kännetecknar! av, att en virvelkarnmare (1) med luftinjektor (3) är utformad så, att den minskar dämningshöjden över en överloppskant (4) på flödet av dag- och spillvatten (6), samt att den samtidigt förmår att avskilja flytande föremål och ytslam från att brädda över överloppskanten (4) med hjälp av en slamskärm (19), samt att anordningen har en rörlig spärr (15), vilken förhindrar bakvatten att baklänges från det mottagande vattendraget, när dettas vattennivå är högre än normalt, strömma in genom utloppsnör (34) och baklänges in genom inloppsrör (2) och vidare till anslutna spill- och dagvattensystem samt att det från utloppsrör (7) utströmmande vattnets hastighet ökas genom insättning av en virveldelare (25), vilken bildar virvlar, som medför att vattenhastigheten ökar så att vattnet bättre kvarhåller uppslammade partiklar så att dessa kan spolas ut med avgående vatten genom utlopp (33).

2. Anordning enligt patentkrav 1 kännetecknad av, att den är försedd med ett, med en fastanordning försett, bakstycke (26) som är infört in i ett inlopp (2) för inkommande vatten och där bakstyckets (26) kanter är försedda med en tätning (27) mot inloppets (2) innersida.

3. Anordning enligt patentkrav 1 kännetecknar! av, att den är försedd med en tätning (27) som är anordnad på ett hakstycke (26), som är plant eller böjt, så att det passar mot brunnens (10 eller 22) vägg och då täcker inloppet (2) genom att monteras direkt på eller över inlopp (2) för inkommande vatten.

4. Anordning enligt patentkrav 3 kännetecknar! av, att virvelkammaren (1) är försedd med föriängda sidor ( 12) och förlängd botten (13), vilket medför lägre dämningshöjd och mindre risk för ytslampartikar att passera överloppskanten (4).

5. Anordning enligt patentkrav 4 känneteeknad av, att en extra slamskänn (19) högre än sidorna (12) inte går ända ner till virvelkammarens botten (13) tillåter vatten att strömma under denna upp genom mellanrummet (20) och sedan ut över kanten på virvelkammarens (1) förlängda sidor ( 12) varvid ytslam stannar innanför slamskärnren (19) samt förs fram till virvelkammarens virvelbildande utlopp (7) där det sugs ner och följer med det utströrnmande spill- och dagvattnet (6) ut genom utloppsröret (33).

6. Anordning enligt patentkrav 5 kännetecknar! av, att en rörlig spärr (15) med flytkraft, genom underliggande vattentryck hålls liggande på vattenytan mellan virvelkammarens ( 1) förlängda sidor (12) samt att derma spärr (15) har ett på undersidan fästat grovfilter (32) och där spänen (15) och grovfiltret (32) kan röra sig upp och ner innanför virvelkammarens (1) förlängda sidor (12) och där grovfiltret (32) går ner under vattenytan när denna genom det inflödande vattnet når upp till den övre kanten på virvelkamrriarens ( 1) förlängda sidor (12) varvid 526 791 s' vatten när sådana mängder kommer in genom inloppet (2) att de inte kan sväljas av virvelkammarens (1) utloppsrör (7) tvingas genom grovfiltret (32) och över kanten på virvelkammarens förlängda sidor (12) och sedan vidare ut genom utloppet (34) till mottagande vattendrag medan grövre slamparfiklar stannar kvar innanför grovfiltret (32) och de förlängda sidoma (12) samt förs fram till virvelkammarens virvelbildande utloPP (7) där det sugs ner och följer med det utströmmande spill- och dagvattnet (6) ut genom utloppsröret (33) till reningsverk eller liknande.

7. Anordning enligt patentkrav 5 och 6 kännetecknar! av, att ett grovfilter (32) är monterat i utrymmet (20) mellan de förlängda sidorna (12) och slamskärrnen (19).

8. Anordning enligt patentkrav 5, 6 och 7 kännetecknar! av, att slantskännerts (19) -höjd över överloppskanten (9) på de förlängda sidorna (12) vid vattenflöden som är större än beräknat nominellt vattenflöde (5) denna stone mängd vatten då via utrymmet (35) strömmar över slamskännens (19) överkant till utloppet (34).

9. Anordning enligt patentkraven l till 8 känneteckndd av, att när anordningens ínloppsrör (2) är kopplad till framförliggarrde fördröjande och utjämnande vattenmagasin har bakstycket (26) en öppning (29) vars area är mindre än inloppsrörets (2) area vilket vid flödestoppar minskar flödet (5) via filtret (32) direkt mot utloppet (34).

10. Anordning enligt patentkrav l kännetecknar! av, att virvelkammarens (1) tak (8) är demonterbart för inspektion eller rengöring.