NO850620L - Nedbrytningstank - Google Patents

Description

Nærværende oppfinnelse omhandler nedbrytningstanker, hvor kloakkmasse blir behandlet, hvor mikroorganismer kan vokse på kloakkmassen i tanken og hvor tanken har en passende temperatur og innholdene i tanken blir rørt om for å danne en enhetlig masse for nedbrytning.

Ved bruk blir gass dannet som samles i toppen av tanken og det er kjent å resirkulere deler av denne gass tilbake til tankinnholdet ved hjelp av en gasskompressor og gass-sirku-leringsrør som pumper inn gassen til et punkt under overflaten av massen i tanken, hvor denne gass så bobler opp gjennom massen og sørger derved for sirkulasjon i denne.

Et eksempel på slik gass-sirkulasjonsutstyr er en nedbrytningstank som er beskrevet i britisk patent nr. 912.433. An-dre eksempler er beskrevet i de britiske patenter nr. 911.164, 1.023.550, 1.050.274, 1.451.398 og 1.600.979, og i US-patent nr. 4.111.808.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse er det fremskaffet en nedbrytningstank med et flertall gass-sirkuleringslednin-ger og pumpeanordninger for å pumpe gass, samlet ved toppen av tanken, gjennom røréne og inn i massen i tanken,

hvor rørene munner ut lavt nede i tanken slik at gass som kommer fra rørene blir sluppet løs .for å passere gjennom massen i retningen fra bunn mot topp i tanken, og hvor rø-^rene munner ut slik at gassen som kommer fra rørene blir ledet i en retning mot bunnen av tanken og lavt nede i massen, slik at gassen først medvirker til å sette massen i bevegelse mot bunnen for å støte mot denne, hvorpå gassen passerer gjennom massen i retning fra bunn mot topp.

Ved bruk forårsaker den nedadgående strøm i massen for å støte mot bunnen av tanken at avleirete materialer blir fjernet og følgelig hindrer dette oppbygning av slike materialer i bunnen av tanken. Deretter, som indikert ovenfor, setter gassen som bobler gjennom massen i retningen fra bunn mot topp massen i bevegelse, og den oppadgående beve--geise av gass mot toppen av massen hjelper til med å bryte opp enhver konsentrering av lett materiale ved overflaten.

Nedbrytningstanken er også utstyrt med minst én varmeanordning bestående av en varmeutveksler plassert i massen i tanken, hvor varmeutveksleren (eller hver) har én (eller hver har én) av de nevnte gass-sirkulasjonsrør i tilknytning til seg, slik at gassen som kommer ut røret sørger for opptimal sirkulasjon i massen i området rundt varmeutveksleren. Ved å sørge for opptimal strømning i massen i nærheten av varmeutveksleren, minimaliseres oppbygning av utfellinger i massen på varmeutveksleren når denne er i bruk.

Gass-sirkuleringsrørene, varmeutveksler(ne), et rør for til-førsel av kloakkmasse og annet utstyr som munner ut i tanken kommer alle inn fra toppen av tanken for å være mulig å trekke tilbake fra toppen. Dette gjør ethvert slikt utstyr i stand til å fjernes og erstattes uten å senke klo-aknivået og forlenget avstengning kan derved unngås.

For bedre å forstå oppfinnelsen og for å vise hvordan denne kan anvendes, vil det nå bli gitt eksempler sammen med teg-ninger, hvor

Fig. 1 er et skjematisk sideriss av en nedbrytningstank,

fig. 2 er et ytterligere skjematisk sideriss av en slik tank,

fig. 3 er et plant utsnitt av tanken vist i fig. 2,

fig. 4 er et skjematisk sideriss av en detalj i tanken,

fig. 4a er et snitt lignende fig. 4 av en alternativ kon-struksjonsdetalj ,

fig. 5 er et skjematisk sideriss av en varmeanordning i tanken, og

fig.'ene 6 og 7 er skjematiske front- og sideriss av ytter-liaere de<t>aljer i tanken.

Nedbrytningstanken 1 vist i figurene er av generelt sylin-drisk form med en vertikal sidevegg IA og topp- og bunnveg-ger IB, 1C sveiset til sideveggen IA. Gjennom topp IB er det tilført i tanken et kloakkutløpsrør 2, oppvarmnings-anordninger 3 og gass-sirkuleringsrør 4. Et slamutløpsrør 5 stikker ut fra et utløpskammer 6 som er montert flyttbart (ikke vist i fig. 1 men beskrevet nedenfor med referanser til figurene 6 og 7) ved toppen av tankens sidevegg IA, og dette kammer 6 er adskilt fra en gassoppsamlingssone 7 ved toppen av tanken ved hjelp av en skillevegg 8, slik at behandlet flytende masse heller enn gass kommer ut av utløps-røret 5. Også montert på toppveggen IB i tanken er et ob-servasjonsvindu 9.

Utstyret montert i tanken , dvs. materrøret for kloakk 2, oppvarmningsanordnignene 3, gass-sirkulasjonsrørene 4 og observasjonsvinduet 9 blir alle støttet fra toppveggen IB uten noen festeanordninger, f.eks. bolthoder, som stikker ned i det indre av tanken 1. I denne forbindelse er vin-duet 9 satt fast mellom kraver, og hver av varmeanordningene 3 er opphengt fra en muffe 10. Hvert gass-sirkulasjons-^rør er også støttet av muffen 10 (hvor røret står i forbindelse med en varmeanordning), eller fra en egen muffe 11.

Fig. 4 illustrerer hvordan hvert rør 4 er støttet opp. Fi-gur 4 viser en av muffene 11, men en lignende støtte-anordning er skaffet tilveie ved muffene 10. En kravestøt-teanordning 12 som er boltet fast på muffen 11 har en gass-tett foring 13 gjennom hvilken røret 4 på én glidende måte kan føres igjennom. Under foringen 13 er røret 4 glidende støttet av en oppstivende hylse 12A. Den glidende støtte for rørene 4 gjør at avstanden mellom rørmunningené og tankbunnen 1C kan fastsettes som ønsket. Alternativt, hvis høy-devariasjon ikke er nødvendig, kan hvert rør 4 holdes fast, som vist i fig. 4A, med et gjenget rør 13A.

Hver oppvarmningsanordning 3 består av en støtteramme 3A

og et konsentrisk sett av sylindriske varmeutvekslingskra-

ver 3B, 3C som henger ned fra rammen 3A. Rammen 3A henger ned fra tanktoppen IB. Kraven med stor diameter 3B henger ned fra den lavere del av rammen 3A. Kraven 3C med den mindre diameter er støttet av kraven 3B og stikker ut fra toppen av kraven 3B til unnenfor den lavere ende av kraven 3B. Inne i rammen 3A og settet av kraver 3B/3C er det materrør og returrør for oppvarmet vann, henh. 14 og 15.

Også inne i hver rame 3A og sett av kraver 3B/3C er det gass-sir-kulas jonsrør som står i forbindelse med den spesielle varmeanordning 3. Dette rør 4 er satt til stede for aksen i settet av kraver 3B/3C.

Ved bruk tilføres kloakkmasse til tanken 1 via materrøret 2 til et nivå over skilleveggen 8. Opppvarmet vann sirkuleres gjennom rørene 14 og 15 for å gi en ønsket arbeidstempera-tur i tanken. Mikroorganismer lever på kloakkmassen, og den produserte gass samles ved toppen av tanken.

Under henvisning til figurene 6 og 7, passerer det behandlete flytende slam på toppen av tanken 1 inn i avløpskamme^ ret 6 som er glidbart montert i den vertikale ramme 6A (ikke vist i fig. 1), via et uttak 16 og et bendbart rør 17. Trykket i tanken 1 ved bruk gjør at nivået 18 inne i tanken 1 stiger til et nivå 19 i avløpskammeret 6. Fra dette kammeret 6 flyter den behandlete masse ned avløpsrøret 5. Nivå-stigningen fra nivå 18 til nivå 19 avhenger av arbeidstryk-ket i nedbrytningstanken. Ved å variere høyden til kammeret 6 kan nivået 18 i tanken reguleres. For å oppnå dette kan høyden av avløpskammeret kontrolleres ved en skrue 20 ak-tivert av en hydraulisk motor 21 (ikke vist i fig. 1) montert på toppen av rammen 6A, for å bevege kammeret 6 opp og ned på rammen 6A. For å heve nivået i tanken 1 roteres skruen 20 for å heve avløpskammeret 6 tilstrekkelig for å senke nivået 19 i det bendbare rør 17. Som et resultat av dette er det ikke noe avløp før nivået 18 er hevet i tanken ved å pumpe inn mere kloakkslam. Til slutt hever nivået 19 seg inn i avløpskammeret 6 og behandlet slam flyter gjen nom avløpsrøret 22 som er glidbart innført i avløpsrøret 5.

For å senke nivået 18 i tanken 1 senkes avløpskammeret 6 ved motsatt rotering av skruen 20 og nivået 19 i kammeret 6 heves effektivt slik at det forekommer avløp inntil nivået i kammeret 6 synker til nivået til toppen av avløps-røret 22 inne i kammeret 6. For å hindre at gass blokkerer det bendbare rør 17 når kammeret 6 er i denne lave posisjon, er et sluserør 23 plassert på det høyeste punktet av utlø-pet 16. For på lignende måte å hindre utsprøytning er et sluserør 24 montert på avløpskammeret 6. Forutsatt at nivået 18 av massen i tanken 1 forblir over bunnen av skilleveggen 8, sørger trykket til gassen som samles på toppen av tanken for at det alltid er materialer tilstede mellom skilleveggen 8 og avløpskammeret 6 for å virke som en lås mot gassut-slipp, f.eks. gjennom sluserøret 23.

Ved hjelp av det bevegelige avløpskammer 6, er det faktisk skaffet tilveie en variabel høydekontrollanordning som let-ter bruken ved å la slammet bli pumpet inn i nedbrytningstanken uten avløp av slam. På motsatt måte kan slam tappes ut når intet slam er tilgjengelig. Den benyttede konstruk-sjon unngår bevegelige forseglinger eller mulige kilder til blokkering eller lekkasje. Driften kan fjernstyres eller være automatisk.

For å skaffe tilveie strømninger i massen i tanken pumpes gass fra toppen av tanken ned sirkulasjonsrørene 4 ved hjelp av en pumpeanordning (ikke vist) . Denne anordning kan bestå av en individuell kompressor for hvert rør 4, eller §n eller flere kompressorer felles for alle, eller felles for grupper av rørene.

Hvert av rørene 4 munner ut i retning mot bunnen av tanken, og tilstrekkelig nær denne, slik at gassen som kommer ut fra røret strømmer mot bunnen av tanken og slik at massen strømmer nedover for å støte mot tankbunnen. Deretter er det en oppadgående strøm av gassbobler i massen som bærer med seg noe av slammet og som resulterer i en oppadgående bevegelse av slam/gassblanding og en tilsvarende nedadgående bevegelse i den omgivende masse av slammet. Denne bevegelse av slammet i området rundt hver varmeanordning 3

er indikert ved piler 27 i fig. 5, og hvor settet av kraver 3B/3C er åpne ved topp og bunn, og hvor rammen 3A er en åpen ramme for å gjøre at denne strømningen kan finne sted. Strømningen av gass fra røret 4 er vist ved piler 28 i fig. 5 (og også i fig. 1). Gass-sirkulasjonsrørene 4 i tilknytning til hver varmeanordning 3 er plassert på siden som tidligere beskrevet (og se figurene 1, 2 og 3) for å unngå å stå i veien for en sentral strøm av slam inne i kappene 3B, 3C. Oppbygning av slamrester på disse kravene er minimali-sert ved strømningen satt i stand i den umiddelbare nærhet av kravene ved gass-sirkulasjonsrørene i disse, hvor slam-strømmer oppover inne i hvert sett av kraver og sørger for å skrubbe de indre flater, og den nedadgående strøm på utsiden sørger for å skrubbe de indre flater,

Ved hjelp av de gasstette foringer 13 kan avstanden for ut-løp av hvert gasstilføringsrør 4 over tankbunnen 1C reguleres (som tidligere nevnt) f.eks. innenfor området fra 100 mm til 500 mm fra bunnen for å passe slam med fra 3% til 8% innhold av fast materiale.

For å øke den generelle omrøringseffekt, er tilgangen til gass i de individuelle rør 4 kontrollert av en ventilanord-ning (ikke vist), slik at gass vekselvis kommer ut fra hvert rør. Ventilanordningen kan bestå av individuelle ven-tiler, én for hvert rør 4, elektrisk kontrollert til å

åpne og lukke i en tidssekvens som kan velges ut. Denne se-kvensielle mating av gass gir en omrøringsvirkning som det vil bemerkes er skaffet tilveie uten å benytte noen bevegelige deler i tanken. Videre vil en begynnende blokkering i ethvert av rørene 4 bli indikert av en økende forandring i det utstrømmende gasstrykk for dette rør 4. Et blokkert rør kan bli tatt ut av bruk og rensing kan utføres ved sta-

king fra toppen, eller i ekstreme tilfeller ved fullstendig å trekke ut røret, igjen fra toppen av tanken, uten lang stengning av hele nedbrytningstanken siden de gjenværende rør 4 kan forbli i bruk. På lignende måte, hvis vedlikehold av én av varmeanordningene 3 blir nødvendig, kan varmean-ordningen fjernes fra toppen av tanken.

Fra det tidligere nevnte vil det bemerkes at i den foreliggende tank, grunnet utelukkelse av bolter eller lignende ut-stikkende deler i tanken minimaliseres muligheten for gass-eller slamlekkasje da alle sammenkoblinger er gjort på utsiden av tanken. Videre er alle sammenkoblinger på toppen av tanken, slik at vedlikehold eller utskifting av deler kan bli gjort uten å stenge nedbrytningstanken i lang tid. Skulle det forekomme en oppbygning av faststoffer på bunnen av tanken kan komponentene som stikker ned i tanken heves.

Claims (10)

1. Nedbrytningstank (1) med et antall gass-sirkula-sjonsrør (4) og pumpeanordning for pumping av gass oppsamlet ved toppen av tanken gjennom rørene for å passere inn i massen i tanken, hvor rørene munner ut lavt i tanken, slik at gassen som kommer ut av rørene slippes ut for å strømme gjennom massen i retning fra bunn mot topp i tanken, karakterisert ved at rørene (4) har en retning slik at gassen som strømmer ut fra rørene gjør dette i nedadgående retning mot bunnen av tanken (1) og lavt nede i massen, slik at gassen først virker til å føre massen ned for å støte mot bunnen av tanken, hvorpå gassen passerer gjennom massen i retning fra bunn mot topp.

2. Nedbrytningstank ifølge krav 1, karakterisert ved at tanken er utstyrt med minst én varmeanordning (3) bestående av en varmeutveksler montert i massen i tanken, hvor varmeutveksleren(E) har én eller én av gass-sirkulasjonsrørene (4) tilknyttet slik at gass som kommer ut fra dette rør tilveiebringer optimal sirkulasjon i massen i nærheten av varmeutveksleren.

3. Nedbrytningstank ifølge krav 2, karakterisert ved at varmeutveksleren består av et hult sy-lindrisk sett varmeutvekslerkraver (3B/3C) og oppvarmnings-anordninger (14/15) tilknyttet denne sammensetning av kraver, og hvori de tilknyttede gass-sirkulasjonsrør (4) ligger inne i kravesamlingen.

4. Nedbrytningstank ifølge krav 3, karakterisert ved at nevnte assosierte gass-sirkulasjonsrør (4) ligger på siden av aksen til kravesamlingen (3B/3C).

5. Nedbrytningstank ifølge ethvert av kravene 1 - 4, karakterisert ved at hvert eller ett gass-sirkulasjonsrør (4) er stukket inn i tanken fra toppen av tanken og slik at det er uttrekkbart fra toppen av tanken.

6. Nedbrytningstank ifølge krav 2, 3 eller 4, karakterisert ved at én eller hver av varmeutvekslerne er stukket inn i tanken fra toppen av tanken, og slik at den er uttrekkbar fra toppen av tanken.

7. Nedbrytningstank ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved at festeanordningene (10/11) til den enkelte eller hvert gass-sirkulasjonsrør (4) og/eller den ene eller hver varmeutveksler er på utsiden av tanken.

8. Nedbrytninstank ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at hvert gass-sirkula-sjonsrør er bevegelig opp og ned i tanken, slik at avstanden mellom røråpningen og tankbunnen kan velges.

9. Nedbrytningstank ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at den inneholder ventil-anordninger for å kontrollere gass-strømmen fra rørene slik at gassen kommer ut støtvis fra de enkelte rør.

10. Nedbrytningstank ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at den består av et avløpskammer (6) gjennom hvilket slam kommer ut fra tanken, og hvor dette kammer er bevegelig opp og ned for regulering av nivået som kan nås av slam i hoveddelen av tanken.