Rening av odörer från septiktank

Akademin för Innovation, Design och Teknik

Rening av odörer från

septiktank

Examensarbete PPU305

Grundläggande nivå, 15 hp

Produkt- och processutveckling

Niklas Möller

Handledare, AB Durgo: Hans Hansson

Handledare, Mälardalens högskola: Jan Frohm Examinator: Janne Carlsson

ABSTRACT

This report is a result of a thesis made at Mälardalen University in product development and construction, PPU305. The project was carried out during spring and summer of 2020. The client of the thesis is AB Durgo and the aim for the project was to develop a concept proposal that solves the problem of odor smell flowing out of a septic tank. The buyer of this solution is a company based in India.

The questions on which the report was based on: 1. Which particles flows out of the sewage tank? 2. How can odors be cleaned from the drain tank? 3. What factors affect the life of a filter?

Initially, a pilot study with an extensive collection of information was made on various methods that currently exist today for filtering air and gases. Subsequently, a deeper analysis was made as to whether the efficiency and duration before the active carbon filter is turning bad could be measured.

The project used several relevant product development tools throughout the design process to produce a final solution proposal.

The result was a concept proposal for an aeration valve with air filtration that filters the air in three steps, gel granules, aluminum filter and last active carbon filter. The results were presented in rendered pictures and 3D-models made in CAD, Solid Works.

The questions on which the report was based could be answered through the pilot study, interviews and the literature study.

The shape of the valve has been inspired by existing valve housings that exist today. The fact that the air goes in the middle and out on the sides around means that the air has a good flow through the entire valve and has a maximum effect through all the filters. The design has also been chosen because it takes up less space and is a stylish design that permeates the company's products.

Due to the complex shape of the valve, it must be injection molded into three separate parts and assembled with ultrasonic welding.

In the end, is not possible to develop a product that solves the problem in the best way within the specified time frame for the project. Much more research is needed on different filtration types and methods. But also performing tests to measure the life of the filter and how

SAMMANFATTNING

Den här rapporten är resultatet av ett examensarbete som utfördes på Mälardalens Högskola inom produktutveckling, konstruktion PPU305. Examensarbetet utfördes under våren och sommaren 2020.

Uppdragsgivaren till examensarbetet var AB Durgo och examensarbetet syftar till att ta fram ett konceptförslag som löser problemet med illaluktande odörer som flödar ut ur en septiktank. Köparen av till denna lösning är ett företag i Indien.

Frågeställningar som rapporten utgick från:

1. Vilka partiklar flödar ut från avloppstanken? 2. Hur kan odörer renas från avloppstanken? 3. Vilka faktorer påverkar livslängden på ett filter?

Inledningsvis gjordes en förstudie med en omfattande informationsinsamling på olika metoder som finns i dagsläget för filtrering av luft och gaser. Därefter gjordes en djupare analys kring huruvida man kunde mäta effektiviteten och verkningstiden hos aktivt kolfilter. Projektet använde sig av flera relevanta produktutvecklingsverktyg under hela designprocessen för att ta fram ett slutligt lösningsförslag.

Resultatet blev ett konceptförslag på en luftningsventil med luftfiltrering som filtrerar luften i tre steg, gelgranulat, aluminiumfilter och slutligen aktivt kolfilter. Resultatet presenterades i renderade bilder och 3D-modeller utförda i CAD, Solid Works.

De frågeställningar som rapporten utgick ifrån kunde besvaras genom förstudien, intervjuer och litteraturstudien.

Ventilens form har inspirerats av befintliga ventilhus som finns idag. Att luften går in i mitten och ut på sidorna runt gör att luften får ett bra flöde genom hela ventilen och får en maximal verkan genom alla filtren. Designen har också valts för att den tar mindre plats och utgör en stilren design som genomsyrar företagets produkter.

På grund av ventilhusets komplexa form ska den formsprutas i tre separata delar och sättas samman med ultraljudssvetsning.

Slutligen går det inte inom den angivna tidsramen för projektet att ta fram en produkt som löser problemet på det bästa sättet. Det krävs mycket mer forskning kring olika filtreringstyper och metoder. Men även utförande av tester för att mäta livslängden på filtret och hur pass effektivt filtret rengör luften.

FÖRORD

Jag vill tacka Hans Widell och Hans Hansson på AB Durgo som erbjöd mig chansen till detta examensarbete. Dom ställde alltid upp när jag hade frågor.

Jag vill även tacka min handledare på skolan, Jan Frohm för ett bra stöd och bollplank under examensarbetets gång, han ställde alltid upp när jag hade frågor och funderingar.

INNEHÅLLSFÖRTECKNING

1. INLEDNING ... 1

BAKGRUND ... 1

PROBLEMFORMULERING... 1

SYFTE OCH FRÅGESTÄLLNINGAR ... 1

PROJE4KTDIREKTIV ... 2

AVGRÄNSNINGAR ... 2

2. ANSATS OCH METOD ... 3

PROJEKTPLANERING ... 3 PLANERING ... 3 GANTT-SCHEMA ... 4 PRODUKTDEFINITION ... 4 KRAVSPECIFIKATION ... 4 FUNKTIONSANALYS ... 5

KONCEPTUTVECKLING OCH KONCEPTUTVÄRDERING ... 6

PUGHS MATRIS ... 6 PRODUKTUTVECKLING ... 6 CAD ... 6 DFM ... 6 DFA ... 6 3. TEORETISK REFERENSRAM ... 7 FILTRERINGSMETODER ... 7

KOKOSNÖTSBASERAT AKTIVT KOL ... 7

AKTIVT KOLFILTER ... 7

ALUMINIUM FILTER ... 7

HEPASILVER FILTER ... 7

UV-LJUS &OZON ... 8

SILICA GEL ... 8

GELGRANULAT (AKTIVERAD ALUMINIUMOXID) ... 8

OZON ... 8

ELEKTROSTATISK LUFTRENING (JONISERING) ... 8

DET AKTIVA KOLFILTER BEGRÄNSAS AV FLERA FAKTORER: ... 9

LUFTFLÖDE ... 9

LUFTFLÖDESMÄTNING ... 9

SEPTIK TANK ... 9

4. TILLÄMPAD LÖSNINGSMETODIK ... 10

FÖRSTUDIE ... 10

MARKNADSANALYS, BEFINTLIGA PRODUKTER SOM FINNS IDAG ... 11

SANIFLO TVÅVÄGSVENTIL ... 11

HYBRIDFILTER ... 12

ODÖRFÄLLAN: ... 12

STUDOR,MAXI FILTRA: ... 13

VETUS NO-SMELL FILTER ... 14

SLUTSATS MARKNADSANALYS: ... 15

KRAVSPECIFIKATION: ... 16

FUNKTIONSANALYS: ... 16

KONCEPTGENERERING ... 17

KONCEPTGENERERING STEG 1: KOMBINATION AV FILTER ... 17

URVAL KONCEPTGENERERING DEL 1:... 18

KONCEPTGENERERING STEG 2:UTFORMNING AV VENTIL FRÅN KONCEPT 2,3 OCH 4 ... 19

KONCEPTUTVÄRDERING,PUGHS MATRIS ... 21

5. RESULTAT ... 22

LUFTNINGSVENTIL MED LUFTFILTRERING I TRE STEG ... 22

DIMENSIONER ... 22

6. ANALYS... 25

KONSTRUKTION ... 25

TILLVERKNING ... 26

MATERIAL ... 26

UNDERHÅLL ... 26

7. SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER ... 27

SLUTSATS ... 27

REKOMMENDATIONER ... 27

8. KÄLLFÖRTECKNING ... 28

FÖRKORTNINGAR

CAD – Computer-Aided Design DFM – Design for Manufacture DFA – Design for Assembly

1.

INLEDNING

B

AB Durgo är ett svenskt VVS-företag som finns beläget i Solna, norr om Stockholm. Företaget grundades år 1921 och specialiserar sig på utveckling och tillverkning av säkerhetsventiler och avluftningsventiler för avloppsystem, dricksvattensystem, värme -och andra trycksatta system. Kvalitet är något som genomsyrar hela verksamheten och något som företaget strävar efter i varje produkt. Alla produkter tillverkas, kvalitetskontrolleras och testas individuellt i företagets egen verkstad och provanläggning innan de levereras till kunden.

Avluftningsventilen är deras viktigaste produkt där försäljningen sker mestadels utomlands. Ungefär 80 procent exporteras till andra länder framförallt Japan, Kina och Taiwan.

För att ligga i framkant och konkurrera sina produkter mot marknaden, förbättrar och utvecklar företaget kontinuerligt nya produkter.1

AB Durgo vill utveckla en produkt som tar bort illaluktande odörer som kommer från septiktanken.

P

Ett vanligt avloppssystem i Sverige består av rör som leder bort spillvatten ut ur

huset/fastigheten direkt till ett kommunalt reningsverk. I länder som Indien samlas spillvattnet från flera hushåll/fastigheter upp i en gemensam septiktank som sedan slussas vidare till ett reningsverk. Denna avloppstank är nergrävd under markytan. För att det inte ska bildas

vakuum i septiktanken måste det finnas ett luftningsrör draget upp till marknivån för att avleda trycket som bildas när en toalett spolas. De gaser som uppstår från spillvattnet luftas då ut genom röret fritt ut i omgivningen. Vilket orsakar mycket illaluktande odörer för de som bor i närheten.

S

AB Durgo vill minska utsläppet av odörer som flödar ur septiktanken och bidra till en mer trivsam och behagligare miljö för omgivningen. Projektets syfte är att ta fram ett nytt koncept för rening av odörer från septiktank.

Målet med examensarbetet är att ta fram förslag på koncept som presenteras visuellt i CAD. De frågeställningar som arbetet utgår ifrån är:

• Vilka partiklar flödar ut från avloppstanken? • Hur kan odörer renas från avloppstanken? • Vilka faktorer påverkar livslängden på ett filter?

P

Examensarbetet sker på halvfart (50%) vilket motsvarar 20 veckors arbete med 20

arbetstimmar i veckan. Arbetet pågår under perioden 2020-02-07 till 2020-06-10. Arbetet kommer presenteras i form av en rapport samt muntligt framförande på skolan och företaget. Redovisningen av arbetet ska ske i form av en 3D-modell i CAD och renderade bilder.

A

Projektet har avgränsats till en 3D-modell i CAD. Projektet kommer presenteras genom en rapport som inkluderar bilder av en 3D-modell. De program som används inom CAD är Solid Works.

På grund av den korta tidsramen kommer inga beräkningar göras och ingen fysisk prototyp tas fram som skulle kunna mäta luftfuktigheten, luftflödet mm.

2.

I detta kapitel beskrivs de val av metoder som använts för genomförandet av arbetet. Att göra en projektplan är viktigt för få en överblick över de faser som arbetet kommer

genomgå vid produktutvecklingen. I många produktutvecklingsprocesser går arbetet sällan i en rak linje utan projektet kan ta stora vändningar och gå tillbaka från början igen om man stött på problem under vägens gång.

Författaren har valt att använda sig av Ullmans produktutvecklingsprocess så kallad

vattenfallsmetoden. Denna metod är utformad för att underlätta utvecklingen av en produkt och kan appliceras på alla typer av produktutvecklingsprojekt.2

1. Produktupptäckt 2. Projektplanering 3. Produktdefinition 4. Konceptutveckling 5. Produktutveckling 6. Produktstöd

Produktupptäckt har valts bort eftersom Durgo AB har ett färdigt projekt att arbeta med. Produktstöd har valts att inte användas i detta projekt då arbetet endast går ut på att ta fram ett koncept och inte en färdig produkt.

P

Planeringen är grunden till att ett projekt kan lyckas. Har man ingen planering så finns det ingen struktur och man vet inte när saker ska vara klart eller när de ska göras och vem som ska göra vad.

P

En god planering ger struktur över arbetet och ser till att arbetet klarar deadlines och blir klar inom den givna tidsramen.

I början av ett examensarbete är det viktigt att genomgå en planeringsfas för att klargöra hur hela projektet ska genomföras. Det kan vara bra att börja med att göra en checklista och lista upp alla moment som ska göras för få en övergripande bild på vad som ska ingå i projektet och hur arbetet ska utföras. För att få en överblick på projektet och när alla moment ska vara klara kan ett Gantt Schema göras.

G

-

Ett Gantt-schema används för att ge en övergripande bild av projektets samtliga delar och ge en övergripande bild på den givna tidsramen för arbetet. Detta dokument skapas i ett tidigt stadie under projektplaneringen och kan ändras under projektets gång.3 _{Gantt-schemat upprättas}

lämpligast i ett Excel dokument och kan exempelvis se ut som följande:

Figur 1: Exempel på Gantt-schema

I bilden ovan kan man se olika aktiviteter och milstolpar som ett projekt kan bestå av. En uppskattning har gjort för varje aktivitet efter hur lång tid det kommer ta innan den blir klar. Aktiviteterna kan delas in i olika steg. Efter varje steg finns en milstolpe för att stämma av om arbetet är i fas och går åt rätt håll.

Ett Gannt-schema gjordes tidigt i arbetet för att uppskatta upplägget av det kommande arbetet. Det kom till att ändras senare under arbetets gång.

P

För att kunna lösa ett problem måste man först förstå innebörden av problemet. Det kan man göra genom att börja med att identifiera sina kunder. Men också att samla in så mycket information från så många källor som möjligt. När kunderna är identifierade kan kraven som ställs på produkten tolkas lättare. Genom en bra undersökning av marknaden samt en väl utförd konkurrensanalys kan problemet definieras lättare.

En mer fördjupande marknadsanalys gjordes där man jämförde olika befintliga produkter med liknande funktioner mot varandra. Denna analys lade grunden till arbetets fortsättning.

K

En kravspecifikation görs i slutet av den inledande fasen i projektarbetet. Här sammanställs alla de kraven som ställts från uppdragsgivaren och marknaden som går att mäta. Om man inte tar hänsyn till kraven som ställs av marknaden riskerar projektet att misslyckas. För att ta reda på marknadskraven kan en marknadsundersökning göras. Man kan även följa vad konkurrenterna gör.4

En kravspecifikation upprättades i form av en punktlista och skapades tillsammans med input från Durgo.

3 _{https://www.vd-blogg.se/vad-ar-ett-gantt-schema-och-vad-ar-det-bra-for/ Hämtad 2020-07-20} 4 _{http://zoomin.idt.mdh.se/course/produktutveckling/kravspec.asp Hämtad 2020-07-20}

F

För att vara säker på att produkten tar med sig alla de krav som ställs så kan man använda sig av en funktionsanalys. Denna analys används för att identifiera de funktioner som motsvarar de olika kraven som ställs. En funktionsanalys består av tre delar:

• Huvudfunktion • Underfunktion • Sub-funktion

I huvudfunktionen skrivs den eller de funktioner som produkten huvudsakligen har som krav att klara av.

I underfunktionen skrivs de funktioner som krävs för att huvudfunktionen ska kunna vara genomförbar.

I sub-funktion skrivs de funktioner som är önskvärda men inte nödvändigtvis krävs för att produkten ska huvudsakligen fungera.

Funktionerna skrivs med verb och substantiv för att inte funktionerna ska bli komplicerade eller otydliga.

En funktionsanalys kan göras på olika sätt, man kan som bilden ovan göra ett träd med huvudfunktionen längst upp, med grenar till delfunktionerna och sub-funktionen liggandes avsides. Man kan även göra det i listform eller tabellform.5

Arbetet användes av en enkel funktionsanalys i form av en lista, om funktionsanalysen hade fördjupats något hade det gett en djupare förståelse kring produkten.

5 _{http://zoomin.idt.mdh.se/course/produktutveckling/funktionsanalys.asp? Hämtad 2020-07-20}

K

Konceptutveckling går ut på att generera fram så många idéer som möjligt, ju fler framtagna idéer desto lättare blir det att hitta den perfekta lösningen.

P

Pughs-matris är en utvärderingsmetod som används för att på bästa sätt välja ut det koncept som löser problemet. Först väljs oftast den nuvarande produkten som referens för att viktas mot de andra koncepten med de olika kraven som ställs. Beroende på hur väl konceptet uppfyller kraven fås ett värde mellan -1, 0 och 1. När viktningen är klar väljs konceptet med det högsta poänget.6

Konceptutvärderingen utfördes i två steg där det första steget var lättare att värdera då de olika koncepten ställdes mot varandra och jämfördes med förklaringar kring varför den ena var bättre än den andra. Det andra steget utfördes genom en Pughs matris där varje koncept poängterades mot de mätbara kraven från kravspecifikationen. Detta resulterade i att ett koncept var bättre än de andra även om den inte hade minst komponenter.

P

CAD

CAD står för Computer-Aided Design och är ett digitalt verktyg som används för att skapa grafiska modeller och tekniska ritningar. Genom användning av verktyget CAD fås en

realistisk visualisering på konceptets utseende från papper till 3D modell. Konstruktören får då en bättre uppfattning om vad som ska ändras i modellen. Programmet visar även detaljerade mått och ritningar vilket underlättar tillverkningen av produkten7_.

Detta projekt kommer använda sig av Solid Works 2019 för utveckling av koncept.

DFM

Design for Manufacturing, handlar om att designa produkten med avseende på materialval och tillverkningsmetod för att på ett så kostnadseffektivt sätt som möjligt kunna tillverka

produkten.8

DFA

Design for Assembly, handlar om att designa produkten med avseende på montering. Genom användning av få tillverkningsverktyg och komponenter kan ledtiden kortas och

tillverkningskostnaderna minskas.9

6 _{Ullman, David G. The Mechanical Design Process 4th Edition (s.221–226, 2010, ISBN: 9780072975741)} 7 _{http://teknikessen.se/vad-ar-cad/ Hämtad 2020-07-20}

8 _{Ullman, David G. The Mechanical Design Process 4th Edition (s.328–329, 2010, ISBN: 9780072975741)} 9 _{Ullman, David G. The Mechanical Design Process 4th Edition (s.329–333, 2010, ISBN: 9780072975741)}

3.

TEORETISK

REFERENSRAM

F

Här nedan presenteras de mest relevanta filtreringstekniker som har varit intressant för det här arbetet.

K

I vattenrening är det aktiva kokosnötsbaserade kolfiltret att föredra då porerna är mikroporer vilket har en porstorlek på mindre än 4 nanometer. Ungefär 85–90 % av ytarea från det aktiva kokosnötsbaserade kolet finns som mikroporer. Dessa små porer matchar storleken på de förorenade partiklarna som finns i dricksvattnet och kan då fångas upp.10

Torv och trä aktiverat kol har för det mesta meso- och makroporer som fångar upp större partiklar

Fördelar med kokosnötsbaserat kol:

• Kokosnöt är en förnybar källa till kol.

• Kokosnötter växer under hela året och skörden sker vanligtvis 3–4 gånger per år. • Miljövänligt alternativ.

• Billigt.

A

Aktivt kolfilter består av finfördelat amorft kol, och förekommer vanligen i

reningssammanhang som i vattenrening, gasrening och i skyddsmasker. Det aktiva kolfiltret har en väldigt bra förmåga att adsorbera och rena den förorenade luften som flödar i filtret. Aktivt kolfilter är ett av de mest effektiva sätten att to bort illaluktande odörer. För att få ut den maximala verkningen i det aktiva kolet måste filtret kombineras med andra filter då det aktiva kolfiltret påverkas främst av luftfuktighet och fett.11

A

Aluminium filter är ett väldigt vanligt metallfettfilter i aluminium, dessa filter används vanligtvis i köksfläktar för att ta bort fettet från matoset vid stekning. Filtret fångar upp fettpartiklarna när luften flödar igenom filtret. Filter i metall har en lång livslängd och går att återanvända när det blivit mättat genom att rengöra i diskmaskin.12

HEPA

S

Används ofta som ett förfilter till luftrenare för borttagning av virus, mögel, bakterier, damm, odörer och kemikalier. Silver är naturligt en antimikrob, vilket innebär att mikrober och bakterier inte kan överleva silverjonerna.

Förr i tiden användes silver som läkemedel på senare tid kom antibiotikan.13

10

https://www.linkedin.com/pulse/20140607105215-105135096-why-coconut-shell-activated-carbon-filters-are-most-preferred-pre-filters-in-the-drinking-water-purification-industry Hämtad 2020-03-22

11 _{https://learn.allergyandair.com/activated-carbon-filters/ Hämtad 2020-07-22}

12 _{https://www.eico.se/om-eico/nyheter-tips/3-fettfilter-du-boer-kaenna-till/ Hämtad 2020-07-22} 13 _{http://www.alencorpasia.com/v/vspfiles/assets/images/silverion-whitepaper.pdf Hämtad 2020-07-22}

UV-L

&

O

Först bryter UV-ljuset ner fettet i mindre delar. Sedan omvandlar ozonet de delade fettmolekylerna till koldioxid och en liten mängd stoft blir över, dessa restprodukter transporteras då ut. Allt överskott av ozon omvandlas till syre. För att sönderdela fett och luktämnen så bra som möjligt måste avgasen komma i kontakt och reagera med ozonet i minst två sekunder. När luftströmmen möter UV-ljuset och ozonet bryts det återstående fettet och de illaluktande odörerna försvinner.14

S

G

Silica gel har en adsorberande effekt där den drar åt sig vatten uppemot 40% av sin egen vikt i låga temperaturer, värmer man upp det igen kan det återanvändas.

Silica gel kan användas med en inbyggd fuktindikator vilket innebär att när den når fuktmättad så ändrar den färg. Och är redo för uppvärmning för att kunna återanvändas. Vid uppvärmning fås en förlust på ca 2%.15

Denna teknik skulle kunna göra så att det aktiva kolfiltret kan användas i kalla klimat om man kombinerar dessa olika tekniker för att göra en silica/aktiv kolkomposit, något som skulle kunna förlänga kolets livslängd.

G

(A

)

Aktiverat aluminiumoxid Al2O3, kan verka i porös form eller som granulat (små kulor). Den

aktiva aluminiumoxiden adsorberar vattnet i luften och fastnar i små passager när luften passerar materialet. Luften som kommer ut är då torr. Om gelgranulatet värms upp till ungefär 200 °C så släpper materialet ut vattenmolekylerna och gelgranulatet återgår till sin ursprungliga form och kan då återanvändas.16

O

Ozon är en gas som består av tre syreatomer per molekyl och är kemiskt mycket aggressiv vilket medför ett stort användningsområde. Ozon kan användas som en desinfektion för luft genom att ozonet flödar ut ur en maskin i huset och dödar bakterier, mögel och andra mikroorganismer.17

E

(J

)

Elektrostatisk luftrening innebär att luften laddas genom jonisering innan filtrering. Genom att ladda luften elektriskt blir det lättare att filtrera bort partiklarna. Samtidigt förblir även

ofiltrerade partiklar laddade, vilket innebär att det kan vara farligt att andas in partiklar som inte blivit laddade. Jonisering av ozon kan ge en negativ effekt då en biprodukt från ozonet kan skickas ut i luften, för stor mängd ozon i luften är skadligt.18

14 _{https://www.acticon.se/se/teknik/teknik-och-design-for-storkok/fett-och-luktreducering-med-uv-ljus-och-ozon/} Hämtad 2020-07-22 15 _{https://www.lfs-web.se/silicagelavfuktare.htm Hämtad 2020-07-22} 16 _{https://en.wikipedia.org/wiki/Activated_alumina#Uses Hämtad 2020-07-22} 17 _{https://sv.wikipedia.org/wiki/Ozon Hämtad 2020-07-22} 18 _{https://www.byggahus.se/ozonrening-for-bra-for-att-vara-sant Hämtad 2020-07-22}

D

A

:

• Vilket material man använder för att tillverka aktivt kolfilter. Det kan vara material som kokosnöt, trä eller pellets.

• Kornets storlek och densitet. • Ytan mellan kolet och luftflödet. • Förfiltrets kvalitet.

• Antalet kombinerade filter, ju fler filter desto mer skyddas det aktiva kolfiltret mot partiklar. Men används för många filter kan luftflödet minskas. Ju färre filter man använder desto snabbare mättas det aktiva kolfiltret.

• Hastigheten på luften som passerar genom filtret. Ju snabbare luften färdas desto mindre renas luften av det aktiva kolet.

• De instängda molekylerna kan släppas ut från filtret om förhållandena för temperatur och fuktighet förändras.

• Fuktighet, ju mer fukt det är i luften desto snabbare mättas det aktiva kolfiltret och tappar dess förmåga att rena luften.19

L

Är en viss mängd luft, det vill säga volymen genom en viss punkt under en viss tidsperiod, vanligtvis uttryckt i liter per sekund eller kubikmeter per timme.20

Luftflödesmätning

Idag finns det flera sätt att bestämma den mängd luft som passerar genom det avstånd som ska mätas från. Det finns flera metoder beroende på vad man ska mäta.21

• Mätning i kanal

• Mätning över don och galler • Referensdonsmätning

S

En septiktank är en stängd avloppstank ofta gjord av cement, fiberglas eller plast. Den används för att samla upp avloppsvatten från hushåll. Vid spolning av toaletten transporteras

avloppsvattnet till tanken för uppsamling. Varje gång en spolning utförs, byggs tryck upp i avloppstanken och luft släpps ut från septiktankens avluftningsrör som leder upp till

marknivån. Septiktankar används främst för olika fastigheter och fritidshus som inte är anslutna till det kommunala avloppsnätet med mera.22

19_{https://www.teqoya.com/activated-carbon-filter-a-few-basic-facts-to-sort-out-the-truth/ Hämtad}

2020-07-22

20 _{https://www.nordtec.se/fakta-matteknik/lufthastighet Hämtad 2020-07-22} 21 _{https://www.nordtec.se/fakta-matteknik/lufthastighet Hämtad 2020-07-22}

4.

TILLÄMPAD

LÖSNINGSMETODIK

F

I ett avloppsystem transporteras all avföring från samtliga toaletter som är dragna till systemet, odörer som uppstår från avloppet kan vara gaser som koldioxid (CO2), metan (CH4), vätesulfid (H2S) Ammoniak (NH3), ester (-COO-), kolmonoxid (CO), svaveldioxid (SO2) och

kväveoxider (NO)23.

I Indien samlas avloppsvattnet från alla närliggande hushåll i upp i en större tank.

I början av studien gjordes en undersökning på vilka olika lösningar det finns idag som löser problemet med att ta bort odörer. En odör är en doft som uppfattas som illaluktande, icke tilltalande. Vilket kan vara, svett, mögel, avföring, urin mm.24

Efter en större undersökning hittades flera olika lösningar kring borttagning av odörer. Idag använder vi mängder av luktborttagningsmetoder vilket kan vara i hemmet, i bilen, på jobbet, i stort sett överallt för att göra omgivningen till en mer trivsam miljö att leva i.

I bilar har man använt wunderbaum ett sorts träd som hängs upp för att ta bort lukter, i hemmet används olika medel och tekniker för att ta bort lukter från kroppen, rena luften i rummet, ta bort damm från luften, minska luftfuktigheten mm. Det finns en del husmorstekniker för att ta bort lukter i hemmet med ättika som är antibakteriellt vilket är ett bra sätt att ta bort odörer från ytor.

I fritidshus som inte kan dra sina avlopp till de kommunala avloppsledningarna måste förlita sig på en egen septiktank, trekammarbrunn, utedass mm. För att avleda avföringen och urinet. En septiktank samlar upp all avföring från ett eller flera hushåll. Vid varje spolning som görs från en toalett skapas ett tryck i septiktanken när avföring och urin ska transporteras dit, för att det inte ska bildas ett vakuum i tanken så måste tanken luftas genom en luftningsventill som appliceras vid mynningen av ett öppet rör som dras upp till marknivån. Har man inget filter i ventilen kommer det lukta väldigt illa från tanken.

Förbränningstoalett:

Ett annat sätt att ta bort lukt från avlopp är att bränna avföringen direkt i toaletten. Idag finns det ett antal olika förbränningstoaletter.

En förbränningstoalett avleder inte avföringen någonstans utan det samlas upp i en behållare

23 _{https://en.wikipedia.org/wiki/Sewer_gas Hämtad 2020-08-27} 24 _{https://sv.wikipedia.org/wiki/Doft Hämtad 2020-03-07}

när man spolar toaletten. Det enda som kvarstår efter en spolning är en luktfri aska som enkelt kan tömmas och slängas. Istället för att avföringen spolas ner som en vanlig vattentoalett så bränner den här toaletten avföringen, urinet och pappret med elektrisk uppvärmning på 600 grader. Under upphettningsprocessen kokas urinet bort och den fasta avföringen brinner upp. Ångorna och röken som bildas sugs ut med hjälp av den inbyggda fläkten. Ångorna och röken transporteras först genom en katalysator som eliminerar den mesta av lukten, sedan

transporteras ångorna och röken genom ett rör kopplat till toalettens förbränningskammare draget ovanför taket för ventilering.25

Detta är en intressant metod som löser problemet med odörer utan att behöva avleda avföringen någonstans. Det är dock en väldigt kostsam metod som kräver en stor investering per hushåll då en toalett kostar runt 35000kr.

M

,

Vid luftning av septiktank, trekammarbrunn och liknande områden som behöver luftas från illaluktande odörer finns det idag en hel del olika lösningar för att eliminera odörer. Både på den svenska marknaden och på utländska finns det olika luftningsventiler som sätts på luftningsröret. Här nedan görs en mer fördjupad analys kring några befintliga produkter som finns idag som löser samma problem.

S

Tvåvägsventilen med aktivt kolfilter används för att filtrera gasen som genereras från avföring i avloppssystemet och pumpstationen. Om det finns en lukt måste filterelementet bytas ut

vartannat år eller tidigare. Produkten används främst för luftning av mindre volymer.26

Dimensioner: 70 mm, 90 mm och 100 mm.

Kapacitet: Luftflödesvolym vid 250 PA = 3,33liter/sekunden = 12m3_/timmen

Vikt: 5.1 kg

Pris: Ingen information om pris finns.

25

https://www.bauhaus.se/fritidstoalett-cinderella-classic?gclid=CjwKCAiA44LzBRB-EiwA-jJipGvxwpvehlE_HxXzITEUm90QQo5LSeS8n6wl5-sUXFszuWzv6EPoaRoCTPgQAvD_BwE Hämtad 2020-03-10

26 _{Saniflo.se Kolfilter Sanicubic produktblad PDF https://pro.saniflo.se/pumpstation/228-kolfilter-z0029.html}

hämtad 2020-03-21

H

Hybridfiltret är ett aktivt kolfilter som kan användas för illaluktande luft som kan komma från avloppsdammar, pumpstationer och små reningsverk. Kolfiltret är direkt anslutet till röruttaget på 75–110 mm röret. Filtret måste tryckas ner till slutet så att packningen är tät mot filtret. Kolfiltret innehåller cirka 220 gram aktivt kol och har en verkan på cirka 2 år innan det måste bytas ut med ett nytt. (När kolet är mättat, kommer det aktiva kolet inte att verka och den luft som flödar genom filtret kommer inte att renas.27

O

:

Innehåller enligt hemsidan, aktiverat specialkol och är förberedd för anslutning med muff för dimensionerna 50 mm, 75 mm samt 110 mm. Odörfällan monteras ovanpå utloppet från avlopp eller fettavskiljare mm. Det aktiva kolfiltret är omslutet av ett aluminiumfilter som fångar upp fettet innan luften går in i kolfiltret.

Kolet är av granulerat kokosnötbaserat aktivt kol. Vilket är ett mer miljövänligare alternativ av aktiva kolfilter.

Ventilhuset är av miljövänlig plast, MOPLEN EP300L vilket är en blandning av kopolymer, heterofasisk.

Vikt: 3,2 kg28

27 _{https://aonet.se/75110mm-mini-hybridfilter-223209901-se Hämtad 2020-03-21}

28 _{https://www.ahlsell.se/10/va--mark/enskilt-avlopp/tillbehor-1/5618519/ Hämtad 2020-03-22}

Figur 7: Odörfällan, använder aktivt kolfilter

Fördelar Odörfällan:

• Miljövänligt aktivt kokosnötsbaserat kolfilter som bevisat fungerar att ta bort odörer. • Filtret är längre än andra liknande produkter vilket ger en lägre transportsträcka för

luften att färdas genom filtret vilket gör att det aktiva kolet används mer och ger en bättre filtrering.

• Aluminium filter för att separera fett och förlänga livslängden på filter. Nackdelar odörfällan:

• Finns ingen information på hur länge filtret håller eller hur stort luftflöde den klarar av. • Finns ingen beskrivning på hur och om man kan byta filtret när det blivit mättat. • Hög kostnad, runt 1600-1800kr/st.

• Finns ingen information om hur effektivt den renar.

S

,

M

F

:

Är ett aktivt kolfilter vars utvecklingsändamål är att eliminera spridningen av illaluktande odörer som släpps ut från avloppstankar mm. Maxi Filtra är ett robust och hållbart filter designat för utomhusmiljö. Kolfiltret kan filtrera luften i båda riktningarna. Filtret kan installeras vertikalt och horisontellt. Det aktiverade kolfiltret kan bytas ut i form av en filterpatron.

Ventilhuset är av ABS plast med gummianslutning.

En aluminium huv som sätts ovanpå ventilen ger tilläggsisolering på -20 C till +60 C och skydd mot dåligt väder och djur/fåglar.

Vid tryck på 250 Pa fås ett luftflöde på 5 liter/sekunden vilket motsvarar ett luftflöde på 15m3/timmen.29

29 _{http://www.fyrahus.se/avloppssystem/maxi-filtra/ Hämtad 2020-03-22}

Figur 8 Studor

Fördelar:

• Kräver inga speciella verktyg eller färdigheter för att montera. • Utbytbar kolfilterpatron.

• Avtagbar isolerande skyddskåpa i aluminium för att klara av kalla klimat. Nackdelar:

• Vid hög luktmättnad måste filtret bytas ut ofta. • Otillräckligt med information om filtret.

En CE-dokumentation utfördes år 2013 på Maxi Filtra för att kontrollera hur bra det aktiva kolfiltret förhåller sig mot gaserna ammoniak och vätesulfid. Två tester gjordes, en för varje gas. Först mättes gaserna utan det aktiva kolfiltret (i enheten ppm) vid luftflödet på 1

liter/sekunden till 10.0 ppm för vätesulfid och 25 ppm för ammoniak. Prover togs inom intervallen; 5, 10, 15, 60, 120, 180 minuter.

Med filter mättes i båda fallen mängden gas till 0.0 ppm i alla intervaller. Detta resulterar till att det aktiva kolfiltret är en effektiv metod för filtrering mot odörer.30

VETUS

-

Lukt-filter för avluftning från septiktank. Kostar strax över 1000kr.

Denna produkt används vanligtvis i båtsammanhang för att lufta av avloppstanken som är monterad i båten. Det aktiva kolfiltret är impregnerat PUR-skumfilterelement. Atomerna i det aktiva kolfiltret drar till sig de illaluktande molekylerna från luften när det passerar kolfiltret. Vetus no-smell filter använder sig av en kombination av aktivt kolfilter och speciella

gelgranulat.

Det aktiva kolfiltret fungerar allra bäst när luften är fri från vattenpartiklar, ju lägre luftfuktighet desto bättre rening av odörer samt längre livslängd får det aktiva kolfiltret. Först transporteras luften genom en behållare fylld med gelgranulatet (små genomskinliga kulor), gelgranulatet har här en förmåga att adsorbera de vattenmolekyler från luften som flödar genom granulatet. När luften har passerat är luftfuktigheten reducerad och luften kan då flöda vidare genom det aktiva kolfiltret för att adsorbera de illaluktande molekylerna som fastnar i

30 _{https://www.rskdatabasen.se/infodocs/TYPG/TYPG_908_3131144.pdf Hämtad 2020-03-22}

Figur 11: VETUS no-smell filter, insida

sporerna. Ut kommer en friskare och mer behaglig lukt.31

Slutsatser Vetus no-smell:

Detta var en mycket intressant och uppväckande teknik. Det finns dock inga synliga tester som stärker huruvida gelgranulatet fungerar för att det ska göra tillräcklig skillnad för det aktiva kolfiltret med avseende på livslängd och reningsgraden. Företaget säger själva att den är kliniskt bevisat på att ge ökad adsorptionsförmåga jämfört med traditionella luftfilter. Värt att tänka på är om ett tredje filter som då skulle appliceras mellan kolfiltret och

gelgranulatet skulle kunna fånga upp eventuella molekyler som annars kan skada det aktiva kolfiltret.

Gelgranulatet i sig kommer tids nog också att bli mättat, frågan är bara om den tar längre tid på sig än kolfiltret.

S

M

:

Efter en stor undersökning på olika reningstekniker för odörer som flödar i luften har det visat sig att det aktiva kolfiltret lämpar sig allra bäst.

Det är dock inte en helt felfri metod och det finns en del faktorer på det aktiva kolfiltret som begränsar dess effektivitet och livslängd. En stor anledning till att det aktiva kolfiltret snabbt tappar sin förmåga att rena luften har att göra med luftfuktigheten (antalet vattenpartiklar som finns i luften), ju högre luftfuktigheten är desto kortare livslängd får det aktiva kolfiltret och tappar sin reningsförmåga.

För att det aktiva kolfiltret ska få maximal livslängd och renings effektivitet krävs det att filtret används i ett sista skede i följd av kombinerade filtrerings tekniker som erhåller olika

egenskaper och eliminerar de faktorer som kortar ner det aktiva kolfiltrets livslängd. Dessa filtreringstekniker måste vara lämpade för produktens ändamål.

För att konstruera en effektiv odör renare, måste ett effektivt sätt tas fram för att minska luftfuktigheten i ett första steg i filtreringsprocessen.

För att ta fram ett lämpligt sätt att ta bort luftfuktigheten måste först göras en undersökning på vad det finns för tekniker idag som adsorberar vatten.

K

:

• Produkten skall dimensioneras efter företagets önskemål: färg, mått mm.

• Produkten skall passa de tre vanligaste ingångsrören på: 50 mm, 75 mm och 110 mm i diameter.

• Produkten skall vara enkel att underhålla (skall inte krävas några specialverktyg). • Produkten skall tillverkas i ABS plast.

• Produkten skall kunna tillverkas och monteras i företagets egna fabriker.

• Produkten skall ha få komponenter vilket ska underlätta montering och bidra till låg tillverkningskostnad.

• Produkten skall klara av temperaturförhållanden mellan -20 grader till +60 grader varmt.

• Produkten skall klara av en luftfuktighet på 100%. • Produkten skall klara av ett luftflöde på 20 m3/h • Luften skall färdas i produkten i minst 2 sekunder.

F

:

K

Efter att kraven säkerställts och det tagits reda på alla funktionerna som ställts på produkten utfördes en konceptgenerering i två steg. Först ska en kombination av vilka filter som ska användas tas fram, sen ska en behållare som de olika filtren ska förvaras i tas fram.

K

1:

Totalt togs det fram 8 olika koncept på filterkombinationer med avseende på de olika

filtertyperna som man utgått från. Då det aktiva kolfiltret har visat sig vara det bästa filtret för rening av odörer har man utgått från detta filter vid konceptgenereringen.

Filtreringstyper:

• Aktivt kolfilter • Aluminium filter • HEPA Silver filter • UV-ljus & Ozon • Silica Gel • Ozon

• Elektrostatisk luftrening (Jonisering) • Biofilter

Koncept 1:

Bara aktivt kolfilter

koncept 2:

Gelgranulat + HEPA Silverfilter + Aktivt kolfilter

Gelgranulatet reducerar fuktigheten i luften, silverfiltret fångar upp fettpartiklar och det aktiva kolfiltret adsorberar de illaluktande odörerna.

Koncept 3:

Gelgranulat + Aluminium filter + Aktivt kolfilter

Koncept 4:

Silica gel + Aluminium filter + Aktivt kolfilter

Lämpar sig för kallare klimat som i Sverige då silica gel adsorberar vattenmolekyler i låga temperaturer.

Koncept 5:

Nålvärmeväxlare + Aktivt kolfilter

Nålvärmeväxlaren tar bort fukten genom av uppvärmning av luften aktiva kolfiltret tar i sin tar upp odörerna.

Koncept 6:

Koncept 7:

Gelgranulat + Aktivt kolfilter

Koncept 8:

Biofilter + aktivt kolfilter

U

1:

De teknikerna som bäst lämpar sig är gelgranulatet, silica gel, aluminium filter, HEPA-silverfilter och aktivt kolfilter.

Jag har därför valt att gå vidare med koncept 2,3 och 4.

Besluten har tagits med avseende på de befintliga faktorer som påverkar effektiviteten och livslängden av det aktiva kolfiltret. För att det aktiva kolfiltret ska ha maximal livslängd och maximal renings effekt är det viktigt att på bästa sätt eliminera luftfuktigheten som är det aktiva kolfiltrets största fiende. Därför har Gelgranulatet/silica gel valts att användas.

Gelgranulatet/silica gel har en förmåga att adsorbera vattenpartiklar vilket i sin tur kan reducera fuktigheten på luften som transporteras genom det aktiva kolfiltret. De båda materialen har även en förmåga att återanvändas vid uppvärmning något som sparar pengar för brukaren. Att enbart använda sig av aktivt kolfilter fungerar inte i längden då viktiga faktorer som luftfuktighet minskar dess livslängd avsevärt. Aktivt kolfilter kräver för bästa livslängd och effektivitet förfilter som kan eliminera dessa faktorer i så stor grad som möjligt.

UV-ljus och Ozon metoderna valdes bort då det är en mycket kostsam lösning, företaget strävar efter en så billig lösning som möjligt.

Nålvärmeväxlaren valdes även den bort då den skulle vara väldigt energikrävande och kostsam. Att enbart ha aktivt kolfilter är heller ingen bra idé då filtret bli mättat snabbt av de olika

faktorer som den utsätts för.

Kombinationen av dessa filtreringsmetoder bör ge en ökad livslängd och ökad reningskapacitet från att bara ha ett aktivt kolfilter. Dessa filter kommer kombineras så att det aktiva kolfiltret hamnar i slutet av reningsprocessen.

K

2:

U

KONCEPT

2,3

4

Koncept 2:

Filter: HEPA-silverfilter, Gelgranulat, Aktivt kolfilter.

För att maximera ytan som det aktiva kolfiltret och gelgranulatet kan verka i har jag valt att utforma ventilen som en cylinder som är uppdelade i två halvor. Vid inloppet av ventilen finns gelgranulatet som har i uppgift att reducera de vattenpartiklar som finns i luften. I den andra halvan finns det aktiva kolfiltret som renar luften från illaluktande odörer. På toppen finns ett cirkelformat HEPA-silverfilter som täcker över både gelgranulatet och det aktiva kolfiltret och har i uppgift att reducera fettpartiklarna i luften. Alla filter ligger i en avtagbar behållare av ABS-plast inuti ventilen som enkelt kan tas ut för byte av alla filter.

Toppen av ventilhuset kan skruvas av för att lätt komma åt de olika filtren.

Inloppet är utformat med gummiringar utanpå röret för att enkelt kunna monteras på utloppet av en septiktank utan specialverktyg. Utloppet sitter längst ner på ventilen bredvid inloppet detta för att skydda filtren från vatten som kan komma in utifrån.

Koncept 3:

Filter: Aluminium filter, Gelgranulat och Aktivt kolfilter.

I det här konceptet har jag tagit inspiration från existerande ventilhus som finns idag, detta för att följa företagets designprofil men också för att få inloppet i mitten av ventilhuset för att maximera att luften reagerar med hela filtren genom hela filtreringsprocessen. Vid inloppet kommer gelgranulatet och aluminiumfiltret finnas i en cylindrisk avtagbar behållare i ABS-plast. Behållaren består av två delar, en större behållare för gelgranulatet med ett galler nertill och ovanför för att hålla gelgranulatet på plats, en mindre behållare med aluminium filter

Figur 13: koncept 2 HEPA-silverfilter, gelgranulat, aktivt kolfilter

skruvas på ovanför den med gelgranulatet. Behållarna skruvas sätts fast i nedre delen av ventilhuset. Utanför behållaren finns det aktiva kolfiltret omsvept runt behållaren. Toppen av ventilhuset är något konformat för att enklare transportera luften från mitten till det aktiva kolfiltret i ytterkanten. Toppen går som i koncept två att skruvas av för att enkelt kunna underhålla de olika filtren. Inloppet är utformat med gummiringar utanpå röret för att enkelt kunna monteras på utloppet av en septiktank utan specialverktyg. Utloppet sitter under det aktiva kolfiltret.

Koncept 4:

Filter: silica gel, Aluminium filter och aktivt kolfilter.

Detta koncept är likt koncept 3 i utformningen men istället för gelgranulat så används silica gel som gör det möjligt att användas i kallare klimat som i Sverige då silica gelen adsorberar vattenmolekyler i kallare temperaturer än gelgranulatet.

K

,

P

Slutsats Pughs matris

Ur Pughs matris kom jag fram till att koncept 3 är det bäst lämpade konceptet att gå vidare med. Den hade dock mer komponenter än koncept 2 men var annars i helhet enklare att underhålla, bra luftflödeskapacitet och bra temperaturförhållande.

5.

RESULTAT

L

Konceptet resulterade i en luftningsventil utformad i ABS-plast.

När luften transporteras in i ventilen från septiktanken genomgår luften en luftreningsprocess i tre steg för att ta bort de illaluktande odörerna som kommer från avloppet i septiktanken. Först steget består av ett filter av gelgranulat, det andra steget består av ett aluminiumfilter och det tredje steget består av ett aktivt kolfilter.

D

Uppmätt i SolidWorks uppgår den totala höjden på ventilhuset till 296,6 mm. Den största diametern är 171 mm. Utloppet som monteras på septiktanken är 110 mm i diameter.

Aluminium filtret:

Har en diameter på 90 mm, höjd på 42 mm och en area på 6361,73 mm2_.

Gelgranulatet:

Har en diameter på 82,52 mm, höjd på 87 mm och en area på 5348,21 mm2.

Kolfiltret:

Innerdiameter 94 mm och ytterdiameter 161 mm. Höjd 148 mm. Den verkande ytan för kolfiltret utgör en area på 13 418,53 mm2_.

Luft in

Luft ut Luft ut

Figur 19: Resultat, luftningsventil med filter

Skruvlock Kolfilter Galler till filterbehållare Ventilhus Filterhållare till Aluminium filter Filterhållare till gelgranulat Gelgranulat Aluminium filter

F

Ventilhus, lock, galler, filterhållare för aluminiumfilter och filterhållare för gelgranulat är utformade i ABS-plast.

Fördjupad uppdelning av ventilen:

Ventilhus: Håller alla komponenter på plats och tätar luftningsgenomströmningen.

Skruvlock för åtkomst: Skruvlock monterad på toppen av ventilen för att enkelt underhålla

filtren.

Galler: Galler monterad i filterbehållaren för att skydda att gelgranulatet inte åker ut.

Filterhållare för aluminium: Består av två delar som sätts samman genom ett vridmoment. Filterhållare för gelgranulat: Cylindriskt rör med spår upp och nertill för fastskruvning. Aluminium filter: andra filtret i processen, är förfilter till det aktiva kolfiltret.

Gelgranulat: Första filtret i processen, är förfilter till det aktiva kolfiltret. Kolfilter: Sista filtret i processen, slutfiltret.

6.

ANALYS

De frågeställningar som ställts i inledningen återkopplas och diskuteras nedan. 1. Vilka partiklar flödar ut från avloppstanken?

De gaser som flödar ut från avloppstanken är:

koldioxid (CO2), metan (CH4), vätesulfid (H2S) Ammoniak (NH3), ester (-COO-), kolmonoxid (CO), svaveldioxid (SO2) och kväveoxider (NO).

2. Hur kan odörer renas från avloppstanken? Reningsprocessen sker i följande tre steg:

Det första steget är Gelgranulat:

Gelgranulatet består av små plastkulor som har en förmåga att adsorbera vattenmolekylerna som finns i luften. Detta gör att luftfuktigheten sänks vilket spelar en betydande roll för det aktiva kolfiltret.

Det andra steget är ett aluminiumfilter:

Aluminiumfiltret har i uppgift att adsorbera de fettpartiklar som finns i luften vilket i sin tur ökar livslängden för det aktiva kolfiltret.

Det tredje steget är ett aktivt kolfilter:

Det aktiva kolfiltret har i uppgift att filtrera bort de slutliga illaluktande odörerna som finns i den kvarvarande luften.

Den luft som kommer ut i slutet av processen är mer behaglig för omgivningen. 3. Vilka faktorer påverkar livslängden på ett filter?

De faktorer som har störst inverkan är:

Luftfuktighet, ytan mellan filtret och luftflödet, förfiltrets kvalitet, antalet kombinerade filter och temperatur.

K

Konstruktionen behöver vara lätt att sätta samman och underhålla.

Ventilens form har inspirerats av befintliga ventilhus som finns idag. Att luften går in i mitten och ut på sidorna runt gör att luften får ett bra flöde genom hela ventilen och får en maximal verkan genom alla filtren. Designen har också valts för att den tar mindre plats och utgör en stilren design.

Locket till ventilen har designats med en lätt vinkel för att luften ska kunna transporteras enklare från inloppet, genom alla filter och sedan ut vid mynningen nedanför det aktiva kolfiltret. Locket har en vridanordning med spår längst ner på änden av locket för att med enkelhet kunna skruvas av och på ventilen med handen.

Kolfiltrets form har valts för att maximera tiden som luften kan verka i filtret vilket resulterar i att luften renas mer.

Filterbehållaren för gelgranulatet kan med enkelhet skruvas av och på med en vridanordning vid inloppet av ventilen, filterbehållaren har ett inbyggt galler i botten för att hindra att gelgranulatet åker ut.

Gelgranulatet fylls upp i filterbehållaren och kan enkelt tas ut vid filterbyte.

Filterbehållaren för aluminiumfiltret skruvas ovanpå filterbehållaren för gelgranulatet med en vridanordning med spår längst ner på insidan. För att byta ut aluminiumfiltret är

filterbehållaren uppdelad i två delar som skruvas samman. Med ett enkelt vridmoment separeras de båda delarna och aluminiumfiltret kan föras in i behållaren.

Den nedre delen av ventilen som förs in i utloppet av septiktanken är utrustad med gummiringar för att med enkelhet installera ventilen på röret utan specialverktyg.

T

Ventilhuset har en relativt komplex form och kan vara svår att formspruta i ett helt stycke, vilket kan resultera att hållfastheten försämras. För att lösa detta kan ventilhuset formsprutas i tre separata delar och sedan sättas samman genom en tekniks som heter ultraljudssvetsning. Företaget, Durgo använder sig av denna metod idag för att sammanfoga deras detaljer.

M

Gelgranulatet består av aktiverad aluminiumoxid, vilket är en adsorbent med stor porös struktur och ger en hög absorberande effekt32. Granulatet har valts för sin höga absorberande förmåga men också för att det går att återanvända efter att det har blivit mättat genom uppvärmning. Granulatet kommer i en påse på 2 kg som räcker för flera påfyllningar.

Aluminiumfiltret kan köpas in i kvadratisk form som sedan skärs ut i rätt form.

Det aktiva kolfiltret köps in i kvadratiska kuddar som skärs ut till rätt form. Kortsidorna limmas ihop.

U

Då ventilen kommer att vara aktiv under långa perioder är det viktigt att alla filter klarar av att rena luften under en längre tid. Det är viktigt att underhålla ventilen kontinuerligt för att

minimera utsläpp av odörer då filtren efter en viss tids användning tenderar att tappa sin verkan då det blir mättat från alla gaser.

Vid underhåll av granulatet tas behållaren med granulatet ut och det använda granulatet förs över i en separat påse, det nya granulatet förs ner i behållaren.

Aluminiumfiltret tas behållaren med aluminiumfiltret ut. Det gamla filtret tas bort och ett nytt sätts in.

7.

SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER

S

Projektet gav ett lyckat resultat då en slutgiltig lösning utvecklades, som uppfyller de krav som ställs på produkten. En CAD-modell med renderade bilder presenterades i rapporten.

Ett stort fokus har legat kring insamling av data och information kring de olika filterna.

De största svårigheterna som uppstod var att det inte fanns tillräckligt med relevant information och data kring de olika filterna, främst det aktiva kolfiltret som mest tidsåtgång har lagts på. Efter en lång datainsamling kom jag fram till att det inte går att inom den angivna tidsramen för projektet ta fram en produkt som löser problemet på det bästa sättet. Det krävs mycket mer forskning kring olika filtreringstyper och metoder. Men även utförande av tester för att mäta livslängden på filtret och hur pass effektivt filtret rengör luften. Det går att stirra sig blint på de fakta man har tagit fram och leta vidare på nya lösningar som kanske är bättre. Men när det inte finns konkreta data att hämta måste man ta ett beslut om att gå vidare på den data man har framför sig och slutföra projektet.

Det fanns många olika idéer på kombinationer av filter men det klargjordes tidigt varför de inte skulle fungera i praktiken eller är för kostsamma och för komplicerade att tillverka.

R

Jag rekommenderar:

• Att vidareutveckla produkten så att en prototyp tas fram genom förslagsvis 3D-printing och testas i företagets egen testningsanläggning för att simulera luftflödet från en septiktank och mäta om luftningsgenomströmningen är tillräcklig för effektiv filtrering av odörer.

• Vidare forskning kring de olika filtreringsmetodernas reningseffektivitet kring filtrering av de olika odörer som kommer från septiktanken och mäta livslängden på filtren med avseende på de olika faktorer som filtren utsätts för.

• Vidareutveckling av ventilen på detaljnivå där exakta passenheter för de olika komponenterna ska dimensioneras för tillverkning ska vara möjlig.

• Testning i olika temperaturer för att säkerställa att den klarar av de olika väderförhållandena som finns.

• Testning om granulatet och aluminiumfiltret inte mättas snabbare än det aktiva kolfiltret.

8.

Litteraturkällor

Ullman, David G. The Mechanical Design Process 4th Edition (2010, ISBN: 9780072975741) Ulrich, K. T., & Eppinger, S. D. (2012). Product Design and Development. New York:

McGraw-Hill. Internetkällor http://durgo.se/ (2020-02-10) https://www.vd-blogg.se/vad-ar-ett-gantt-schema-och-vad-ar-det-bra-for/ (2020-07-20) http://zoomin.idt.mdh.se/course/produktutveckling/kravspec.asp (2020-07-20) http://zoomin.idt.mdh.se/course/produktutveckling/funktionsanalys.asp? (2020-07-20) http://teknikessen.se/vad-ar-cad/ (2020-07-20) https://www.linkedin.com/pulse/20140607105215-105135096-why-coconut-shell-activated-carbon-filters-are-most-preferred-pre-filters-in-the-drinking-water-purification-industry (2020-03-22) https://learn.allergyandair.com/activated-carbon-filters/ (2020-07-22) https://www.teqoya.com/activated-carbon-filter-a-few-basic-facts-to-sort-out-the-truth/ (2020-07-22) https://www.eico.se/om-eico/nyheter-tips/3-fettfilter-du-boer-kaenna-till/ (2020-07-22) http://www.alencorpasia.com/v/vspfiles/assets/images/silverion-whitepaper.pdf (2020-07-22) https://www.acticon.se/se/teknik/teknik-och-design-for-storkok/fett-och-luktreducering-med-uv-ljus-och-ozon/ (2020-07-22) https://www.lfs-web.se/silicagelavfuktare.htm (2020-07-22) http://advantecmfs.com/catalog/filt/membrane.pdf (2020-07-22) https://en.wikipedia.org/wiki/Activated_alumina#Uses (2020-07-22) https://sv.wikipedia.org/wiki/Ozon (2020-07-22) https://www.byggahus.se/ozonrening-for-bra-for-att-vara-sant (2020-07-22) https://www.nordtec.se/fakta-matteknik/lufthastighet (2020-07-22) https://en.wikipedia.org/wiki/Septic_tank (2020-07-22)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Doft (2020-03-07) https://www.bauhaus.se/fritidstoalett-cinderella-classic?gclid=CjwKCAiA44LzBRB-EiwA- jJipGvxwpvehlE_HxXzITEUm90QQo5LSeS8n6wl5-sUXFszuWzv6EPoaRoCTPgQAvD_BwE (2020-03-10) https://aonet.se/75110mm-mini-hybridfilter-223209901-se (2020-03-21) https://www.ahlsell.se/10/va--mark/enskilt-avlopp/tillbehor-1/5618519/ (2020-03-22) http://www.fyrahus.se/avloppssystem/maxi-filtra/ (2020-03-21)

Saniflo.se Kolfilter Sanicubic produktblad PDF https://pro.saniflo.se/pumpstation/228-kolfilter-z0029.html (2020-03-21)

http://se.aluminaadsorbent.com/activated-alumina-adsorbent/activated-alumina.html (2020-07-28)

https://www.rskdatabasen.se/infodocs/TYPG/TYPG_908_3131144.pdf (2020-03-22) https://en.wikipedia.org/wiki/Sewer_gas (2020-08-27)

Bildreferenser

Figur framsida: Egen renderad bild från Solid Works 2019.

Figur framsida logotyp: AB Durgo logotyp: http://durgo.se/ (2020-03-10)

Figur 1: Exempel på Gannt schema, hämtad från: https://www.projektmallar.se/gantt-schema/ Figur 2: Exempel på funktionsanalys, hämtad från:

http://zoomin.idt.mdh.se/course/produktutveckling/funktionsanalys.asp? Figur 3: Fritidstoalett Cinderella, förbränningstoalett, hämtad från: https://www.bauhaus.se/fritidstoalett-cinderella-classic

Figur 4: Dimensioner Sanifo, hätad från: https://pro.saniflo.se/pumpstation/228-kolfilter-z0029.html

Figur 5: Sanifo tvåvägsventil, hämtad från: https://pro.saniflo.se/pumpstation/228-kolfilter-z0029.html

Figur 6: Hybridfilter, hämtad från: https://aonet.se/75110mm-mini-hybridfilter-223209901-se Figur 7: Odörfällan, använder aktivt kolfilter, hämtad från: https://www.ahlsell.se/10/va--mark/enskilt-avlopp/tillbehor-1/5618519/

Figur 8: Studor Maxi Filtra, hämtad från: http://www.fyrahus.se/avloppssystem/maxi-filtra/ Figur 9: Studor Maxi Filtra monterad, hämtad från:

http://www.fyrahus.se/avloppssystem/maxi-filtra/ Figur 10: VETUS no-smell filter Hämtad från:

https://www.vetus.com/se/septiksystem/odorfilter/filtro-anti-olor-6119.html Figur 11: VETUS no-smell filter insida, Hämtad från:

9.

Bilaga 1 – Aktivitetslista

Inledning

• Bakgrund

• Problemformulering • Syfte -och frågeställningar • Projektdirektiv • Avgränsningar Teori Produktutvecklingsprocessen • Projektplanering • Kravspecifikation • Funktionsanalys • Brainstorming • Pughs Matris Filtreringsmetoder • Aktivt kolfilter • Aluminium filter • HEPA-silverfilter • UV-ljus & Ozon • Silica Gel • Membran filter • Gelgranulat Septiktank Tillämpad lösningsmetodik PU-Process Informationsinsamling/Förstudie Observationer

CAD - Solid Works Resultat

Analys