[發明專利]廢水發電系統

無效

• 申請號: 200580051636.8
• 申請日: 2005-11-29
• 公開（公告）號: CN101287873A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 杰弗里·L·克里普斯
• 申請（專利權）人: 杰弗里·L·克里普斯
• 主分類號: E02B9/00
• 分類號: E02B9/00;E02B9/08;F02B63/04;F03G7/08;H02K7/18;F03B13/00;F03B13/10;H02P9/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 李玲

背景技術

本發明涉及一種改進的發電系統，該發電系統利用污廢水作為運轉渦輪的能源，再由該渦輪驅動發電機發電。

使用礦物或非礦物燃料的常規發電系統對環境有不利影響。例如，使用礦物燃料，諸如煤或油的發電系統會產生污染大氣的殘余物。這些污染物是由于燃燒礦物燃料產熱生成水蒸氣以運轉渦輪來驅動發電機而引起的。使用原子能產生水蒸氣的其它發電系統導致輻射問題以及消耗的輻射性燃料處置的問題。水力發電系統需要昂貴且復雜的建筑，諸如攔截江河的水壩、貯水塘或貯水湖，這些建筑不利地影響了環境。需要大量風車的風電系統因為需要大的面積以及持續的風而在許多地方是不切實際的。而且它們也不美觀的。總體上，它們局限于具有充足且持續風速和風力的地區。因此，人們已經致力于研發消除或者最小化對環境干擾以及無需或者最小化與常規發電系統相關的高成本和生態問題的發電系統。

在此所述的發明關于使用高污染區域存在的污廢液(sewer?waste?liquid)流持續地提供“燃料”或者能源以運轉發電機。通常在大城市或者郊區，排放自住宅、商業樓和其它建筑的污廢水(sewage?water?waste)最初經進給污水管輸送。這些進給管最終排出到主要的或者大的污水管線中。這些管線通常將廢液輸運至處理廠或者其它的處置站。通常，所有這些管子及管線是埋入式的，使之不被看見。

在相對大的城鎮以及人口稠密的郊區，廢污水的排放流在一天的大多數時間基本上是持續的。因此，每天在大的干線或者攔截污水管線中存在相當恒定的液流。所以，本發明考慮在處理和最終處置污水之前利用廢水流來運轉渦輪或者水輪。當需要電時那些液力渦輪或者水輪驅動發電機。

使用廢水發的電可以用作固有發電系統的輔助的或者補充的電源。因此該補充的電力在固有或者本地發電設施需要額外電力的高峰時間尤其有用。高峰用電時間與污水管線中最高流量大體一致。替代的，污廢液流可以給本地發電設施供能，在那里由該種設施發的電足以滿足當地需求。

通過利用在已安裝的污水管線中存在的流動的污廢水或者污廢液的能量，可以發電來增加或者補充當地或者固有發電系統而基本不影響當地的環境或者安裝該系統所在區域的生態。并且，取用所謂的“燃料”，即在否則將被全部廢棄的流動的污廢液來提供不影響環境和生態的其它形式燃料的替代物。

發明內容

在此所述的發明考慮用一種經濟的方法來發電而不對環境產生不利影響，其不利用礦物燃料，也無需建造諸如水壩或者蓄水湖之類的大型建筑。因此，用于發電的本系統中所包括的方法和設備是基于使用廢棄物，也就是污水或者污液，這些廢棄物若不加利用則是無用且通常被廢棄的。在位于每天會產生大量的污水的繁華區域中或者其附近的已有污水管線中污廢水的供應是易于實現的。

通常而言，污廢液是從建筑物或者其它建筑或者商業及工業企業收集的，并且經地下污水管線被排放到大的管渠或者管道內。在相對大型的人口非常稠密的區域，當地的污水管線再被送入相繼的更大的污水管線中。最終，液體被排進一個或者多個大型主管線，這些主管線將液體輸送至廢物處理設備或者傾倒場。在多數的居住區，較大的管線或者主管線的直徑可以從接近三英尺變化到最大達十英尺或更大。這些管線，例如可能一天的15至20個小時地以每秒8-10英尺的流量輸送污液流。雖然液體量可能根據管線的直徑和位置以及向較大管線或者主管線進給液體的污水管的網絡而有顯著變化，但污液量是相當大的并且是基本持續的。

盡管污廢液通常包含固體物，但在許多設施中，在流體流經主管線的途中這些固體物會被粉碎或碾碎。因此這些液體可以具有與清潔水相近的稠度或者粘度。

在這里考慮提供一種分水管線，其也被稱作“引水管”(penstock)，用于將至少部分流經污水管線的液流從大的主污水管線或攔截污水管線分流。污液的分流給設置在引水管流內的液壓操作的渦輪或者水輪提供動力。這些渦輪或者水輪被可工作地連接至常規的發電機并且向其提供所需力。發電機的數量以及由流動的、分流的廢水流驅動的渦輪或者水輪的數量是可變的。

在廢水或者廢液通過渦輪或者水輪之后，其繼續經過引水管返回到污水管線。因此，該分流的污廢流匯集入管線中的污液流并且繼續朝向其最終目的地前進。該目的地通常是通過去除淤泥、固體微粒和雜質來處理污水使得被處理的水足夠清潔以供再循環用的污水處理廠。