(57)【要約】廃水処理プラントからの流体を用いる例示的実施形態を提供する。幹線を含む流出する分配系統を通り抜けることによって利用可能な熱エネルギーを建築物へと配給しながら、処理された廃水が地熱エネルギーを利用することができる。本流体分配系統の幹線は、各建築物において用いられた流体を回復させ、熱的利用済み流体を一又は複数の生態系リチャージ槽に戻すこともでき、各槽において、植生に流体を分配したり、槽全体において地熱エネルギーを利用するように幹線がインフラストラクチャーに組み入れられ、その後で、地熱的に調整された流体を建築物に再分配したり、流体をＥＤＳのネットワークに送出したり、流体をＥＤＳのネットワークから受け入れることができる。【選択図】図１
2013534999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃水処理プラントから流体を提供する方法であって、少なくとも一つの建築物へと熱エネルギーを提供するために廃水処理プラントから前記少なくとも１つの建築物へと流体を分配するステップと、
前記少なくとも１つの建築物から配給構成へと前記流体を提供するステップと、
前記配給構成から肥沃化システムへと前記流体を提供するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
提供された流体を前記肥沃化システムから一又は複数の建築物への再分配のために戻すステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記肥沃化システムは、一又は複数の生態系リチャージ槽を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記流体によって一又は複数の生態系リチャージ槽へと窒素が提供される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記一又は複数の生態系リチャージ槽は、前記流体が環境生息環境へと提供される前に前記流体から窒素を取り出す、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記配給構成は、地下の一又は複数のパイプを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記流体は、前記廃水処理プラントから前記少なくとも１つの建築物へと分配され、前記配給構成によって前記肥沃化システムへと提供される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記配給構成は、幹線パイプを備える、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記配給構成は、前記流体を前記廃水処理プラントから前記少なくとも１つの建築物へと分配するために少なくとも一つのパイプ及び前記流体を前記肥沃化システムへと提供する少なくとも一つの別のパイプとを備える、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記流体は、前記廃水処理プラントから前記少なくとも１つの建築物へと既存のガスラインを用いて分配される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記配給構成から前記肥沃化システムへと提供される前記流体は、前記廃水処理プラントからの前記流体の実質的にすべてを含み、前記肥沃化システムは、水生生息環境に依存しない、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記流体は、第２のパイプよりも小さい直径の第１のパイプ内で分配され、前記第１のパイプは、第２のパイプ内に位置する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１のパイプの直径は、前記第２のパイプの直径より少なくとも１０パーセント小さい、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２のパイプは、既存の廃水ラインの少なくとも一部である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
廃水処理プラントから流体を提供するシステムであって、
第１の配給構成へと流体を提供するように構成する廃水処理サブシステムであって、前記第１の配給構成は、前記流体が少なくとも一つの建築物へと入ることを促進し、前記少なくとも一つの建築物は、前記流体から熱エネルギーを利用するように構成するヒートポンプ構成を含む、廃水処理サブシステムと、
利用された流体を前記少なくとも１つの建築物から受け入れ、利用された流体を肥沃化システムへと分配するように構成する第２の配給構成と、
を備えるシステム。
【請求項１６】
前記肥沃化システムは、一又は複数の生態系リチャージ槽を備える、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
新規に設置された幹線又は既存の下水幹線の少なくとも一つを用いる回復構成を備える、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記新規に設置された幹線及び前記既存の下水幹線は、重力流幹線を含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
既存の下水幹線を介して前記流体の回復を大きくする複数の分散型の廃水処理プラント構成をさらに備える、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２０】
前記システムから排出された前記廃水処理プラントからの流体の実質的にすべてが、第２の配給構成を介して提供される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２１】
前記システムは、水生生息環境に依存せずに動作するように構成する、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２２】
前記ヒートポンプは、前記流体の加熱又は冷却の少なくとも一方を行うように構成する、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２３】
前記肥沃化システムは、流体が環境生息環境へと排出される前に前記流体の窒素を取り出す、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２４】
前記環境生息環境は、水面を提供する陸エリアを含む、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記第１の配給構成は、より大きい別の幹線内部に設置された流体用幹線を含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２６】
前記別の幹線は、既存の廃水幹線の少なくとも一部である、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記流体用幹線の直径は、前記別の幹線の直径よりも少なくとも１０パーセント小さい、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２８】
前記流体用幹線は、前記別の幹線内側であって前記流体用幹線の外側である第１の物質から熱エネルギーが前記流体用幹線内側の第２の物質へと、前記第１の物質が前記第２の物質と混ざり合わずに伝達されるように、前記別の幹線内に設置される、請求項２５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１０年５月２０日に提出された米国仮特許出願６１／３４６７０５の優先権を米国法３５  Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）に基づいて主張しており、参照することによってその開示全体を本開示に明示的に組み入れる。
【０００２】
本開示は、流体を提供する方法及びシステムの例示的実施形態に関し、より詳細には、建築物の暖房及び／又は冷房のために、そして場合によっては植生を肥沃化するために、少なくとも１つの廃水処理プラントから流体を提供する方法及びシステムの例示的実施形態に関する。
【背景技術】
【０００３】
発電の際の熱効率を向上させるために、スチーム技術とガスタービン技術のように、複数の技術を組み合わせることがある。化石燃料に対する依存を減らすために他の再生可能エネルギー源を探索する労力を費やすことによって、エネルギーを発生させるために、木材チップ、アーモンドシェル及び米のもみ殻のような、農業廃棄物を減少させることを伴う代替燃料が生み出された。使用済みタイヤ、スクリーニングされた塊（ｓｃｒｅｅｎｅｄ  ｍａｓｓ）の形態の都市ゴミ又は固形化燃料もまた、エネルギー生成のための燃料となっている。都市ゴミを燃料として使用する場合、埋立て地に送られる廃棄物の量を減らすということを大きな動機として利用されている。
【０００４】
エネルギーの利用可能な期間を伸ばし、化石燃料に対する依存を減らすために、伝統的なシステム効率の改善方法を超越して再生可能資源又は天然資源の利用性を拡大及び／又は増大する方法が必要になることが想定される。また、単純な背景による環境への影響を和らげ、より清潔な環境を提供するために、都市ごみ及びその副産物を利用する特定の方法が好ましいことになりうる。地域の廃水処理プラントでは、何百万ガロン（１ガロン＝３．７８５３リットル）もの流体（ｅｆｆｌｕｅｎｔ）が発生している。実際に、いくつかの比較的小さなプラント単独で、１日当たり１１３５万リットル（３０００万ガロン）にも及ぶ流体を発生させている場合がある。
【０００５】
したがって、このような廃水処理プラントからの流体をエネルギー資源として使用する方法をみつけることによって、環境に貢献して、資源を節約することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に従う少なくとも１つの廃水処理プラントからの流体を使用する方法及びシステムの例示的実施形態によって、上記の問題の少なくとも一部を解決することができる。
【０００７】
本開示は、建築物の暖房及び冷房のため、及び／又は、場合によっては、生態系リチャージ槽（ＥＲＢ：ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ  ｒｅｃｈａｒｇｅ  ｂａｓｉｎ）での土壌における野生の又は耕作された植生の肥沃化を促進するために、少なくとも１つの廃水処理プラント（ＷＷＴＰ）からの流体を使用することができる例示的なアプリケーションを提供する。これらの例示的なアプリケーションは、水が、地下に適切に分配された場合、利用可能な熱エネルギーの年間を通して使える継続使用可能な貯蔵槽を構成することができることを示すことができ、これは、例えば、冬期には流体から熱を吸収し、夏期には流体に熱を溜める、建築物におけるヒートポンプ装置を介して行う。
【０００８】
処理済みの廃水が、少なくとも１つのＷＷＴＰからの流体として、地下にあることがあるパイプ（あるいは、「ガス幹線」又は「下水幹線（ｓｅｗｅｒ  ｍａｉｎｓ）」のような「幹線（ｍａｉｎ）」）を含んだ流体分配システム（ＥＤＳ）を通り抜けることによって利用可能な熱エネルギーを建築物に配給しつつ、地熱エネルギーを利用することができる。また、ＥＤＳ幹線は、各建築物にて用いられた流体を回復させ、上記のように熱的に利用済みの流体をいくつかのＥＲＢに戻すことができる。その各ＥＲＢにおいて、流体を植生に分配するため、及び／又は、流体を建築物に再分配する前にＥＲＢ全体にわたって地熱エネルギーを利用するために、幹線をインフラストラクチャーに連結することができる。特定の例示的なアプリケーションにおいては、各建築物に及び／又はいくつかのＥＲＢやＷＷＴＰに接続するように、幹線のローカルネットワークを提供することができる。
【０００９】
ＷＷＴＰからの流体は、例えば、約２１℃（７０°Ｆ）であって窒素化合物を含む場合、ヒートポンプ装置を備えることができる建築物の暖房及び冷房のため、及びＥＲＢへと窒素化合物を排出するための両方のために適したものとすることができ、ここにおいて、植生が流体から窒素を吸収することができ、これによって、地下水面に向かう水をろ過することができる。
【００１０】
現状のＷＷＴＰの運転は、水生生息環境（ａｑｕａｔｉｃ  ｈａｂｉｔａｔ）へと流体を直接排出しており、これによって、植物の成長と、酸素レベルを使い果たすことによって水生生息環境を汚染する衰退との堅牢なサイクルを作ることができる。海岸沿いの場所によっては、海に大量の流体を排出することによって、塩水の侵入を防ぐ役割を果たす天然の地下水面バリア機能を弱くしてしまう。本開示のいくつかの例示的実施形態に従う例示的な手順、システム及び方法によって、水生生息環境に流体を排出する必要性を減少及び／又は排除し、地下水面へと天然ろ過された流体をリサイクルすることによって地下水面を強化し、植生を集中的又は広範囲に肥沃化し、そして実質的にどこにでもＷＷＴＰを設ける機会を提供することができる。
【００１１】
現状のＷＷＴＰの容量は、下水幹線の容量によって配給される廃水の最大流れを処理するために設計されている。多くのシステムでは、通常、雨水は下水幹線において廃水と混ざる。結果的に、集中した嵐によって作られ集まった流れが、ＷＷＴＰのピークフロー設計を超え、これによって、未処理の廃水が水生生息環境へとあふれることになる。
【００１２】
下水幹線によって建築物のヒートポンプ装置からＷＷＴＰへと下水幹線を介して戻る流体は、流体の熱的仕事価（ｔｈｅｒｍａｌ  ｌｏａｄ）を調整及び／又はリチャージすることができるが、未処理の廃水の最大量と混ざり合った流体から発生する下水幹線の流れの増加を補うために付加的なＷＷＴＰを使用してもよい。下水幹線と独立である場合、雨水用幹線は、ＷＷＴＰへの流れに影響を与えずに、流体の温度を調整及び／又はリチャージすることができる。
【００１３】
同様に、大規模な新しい流体配給用幹線の建造を避けながら各建築物におけるヒートポンプ装置へと流体を配給するために、天然ガス供給会社が、低圧のローカル分配幹線を通して建築物に配給される天然ガスの代わりに、ＷＷＴＰの流体を使用することが可能になる。
【００１４】
現在の州をまたがる高圧の天然ガス伝送ラインは、天然ガスをローカルの発電所に送出し、これはしばしばローカルの天然ガス分配システムに接続される。天然ガスを燃料として用いる多くの発電所は、天然ガスを高圧伝送線から直接、又は後に低圧のローカル分配システムに供給される縮小された高圧伝送線のローカルの部分から受ける。発電所によって使用されない様々な高圧状態の天然ガスは、建築物への幹線を介してのローカルの分配のためにより低い圧力へと下げられ、これは多くの場合、建築物の暖房、水の加熱、食品の調理、建築物の冷房のための燃料として、そして場合によっては大規模な商業的冷蔵アプリケーションのための燃料として使われる。
【００１５】
天然ガス幹線又は高圧伝送線における水分は、天然ガスを危険な燃料としてしまう。結果として、ローカルの天然ガス分配システムからＥＤＳ配給用幹線への変換は、高圧伝送線をローカル分配幹線から分離することによって行うことができる。分離によって、現在の発電所の通常運転を継続させながら、現存のローカルの天然ガス分配インフラストラクチャーを流体分配インフラストラクチャーに変えて拡張する選択肢を提供することができる。
【００１６】
ローカルの天然ガス分配システムにおいて天然ガスを流体に置き換えることは、一部のガス幹線（使用期間、大きさ、材料組成において異なりうる）が流体を分配するのに有効であるように変えるような変更によって行うことができる。建築物の暖房や冷房のために天然ガス分配システムがＥＤＳ配給用幹線に変換された場合、ガスストーブ、熱湯サービス、ガス燃料の工業規模の冷蔵アプリケーションは、電気的アプリケーションに変換することができる。
【００１７】
本開示の例示的実施形態は、例えば、廃水処理プラントから流体を提供する方法であって、少なくとも一つの建築物へと熱エネルギーを提供するために、廃水処理プラントから前記少なくとも１つの建築物へと流体を分配するステップと、前記少なくとも１つの建築物から配給構成へと前記流体を提供するステップと、及び前記配給構成から肥沃化システムへと前記流体を提供するステップとを含む方法を提供することができる。
【００１８】
本方法は、さらに、提供された流体を前記肥沃化システムから一又は複数の建築物への再分配のために戻すステップをさらに含む。前記肥沃化システムは、一又は複数の生態系リチャージ槽を備えることができる。前記流体によって一又は複数の生態系リチャージ槽へと窒素が提供することができる。前記一又は複数の生態系リチャージ槽は、前記流体が環境生息環境へと提供される前に前記流体から窒素を取り出すことができる。
【００１９】
前記配給構成は、地下の一又は複数のパイプを備えることができる。前記流体は、前記廃水処理プラントから前記少なくとも１つの建築物へと分配され、前記配給構成によって前記肥沃化システムへと提供されることができる。前記配給構成は、幹線パイプを備えることができ、あるいは前記配給構成は、前記流体を前記廃水処理プラントから前記少なくとも１つの建築物へと分配するために少なくとも一つのパイプ及び前記肥沃化システムへと提供する少なくとも一つの別のパイプとを備えることができる。前記流体は、前記廃水処理プラントから前記少なくとも１つの建築物へと既存のガスラインを用いて分配されることができる。
【００２０】
本開示のいくつかの例示的実施形態は、廃水処理プラントから流体を提供するシステムであって、第１の配給構成へと流体を提供するように構成する廃水処理サブシステムを備え、前記第１の配給構成は、前記流体が少なくとも一つの建築物へと入ることを促進し、前記少なくとも一つの建築物は、前記流体から熱エネルギーを利用するように構成するヒートポンプ構成を含み、利用された流体を前記少なくとも１つの建築物から受け入れ、利用された流体を肥沃化システムへと分配するように構成する第２の配給構成をさらに備えるシステムも提供することができる。前記肥沃化システムは、一又は複数の生態系リチャージ槽を備えることができる。
【００２１】
本開示の上記及び他の目的、特徴及び利点は、添付した請求の範囲と組み合わせて、本開示の以下の例示的実施形態の詳細な説明を読むことによって明確になるであろう。
【００２２】
本開示の上記及び他の目的は、添付した図面及び請求の範囲と組み合わせて、下記の詳細な説明を検討することによって明確になる。これらにおいて、類似の参照符号は類似の部分を表す。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本開示の一例示的実施形態に従う、単一の幹線を用いる流体分配システムのブロック図である。
【図２】図２は、本開示の一例示的実施形態に従う生態系リチャージ槽システムの図であり、これは、図１、図４及び／又は図６（下で説明する）の分配システムを利用することができる。
【図３】図３は、本開示の一例示的実施形態に従う図１の単一幹線流体分配システムを用いる建築物の図である。
【図４】図４は、本開示の一例示的実施形態に従うデュアル幹線流体分配システムを用いる流体分配システムのブロック図である。
【図５】図５は、本開示の一例示的実施形態に従う、図４のデュアル幹線流体分配システムを用いる建築物の図である。
【図６】図６は、本開示の一例示的実施形態に従う、デュアル幹線を有し天然ガス幹線及び下水幹線を用いる流体分配システムの図である。
【図７】図７は、本開示の一例示的実施形態に従う、別の幹線内に設けられた流体分配システム幹線の図である。
【図８】図８は、本開示の一例示的実施形態に従う方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
特に別の事柄を記載しないかぎり、図面全体にわたって、図示した実施形態の類似な特徴、要素、構成要素又は部分を表すために同じ参照符号及び文字を用いている。また、以下において本開示の図面を参照して説明するが、それは図示した実施形態に関連して行うものである。本開示及び添付した請求の範囲の真の範囲及び精神から逸脱せずに、説明した実施形態に対して変更や修正を行うことができるように意図している。
【００２５】
本開示に従う方法及びシステムの例示的実施形態を下記に説明する。
【００２６】
本開示に従う特定の例示的実施形態において、年間を通して継続的に建築物の暖房及び／又は冷房を行うために地熱エネルギーを利用するために、各アプリケーションは、地下幹線をＥＤＳの一部として用いることができる。ＥＤＳを介して廃水が利用可能な地熱エネルギーは、気候及び土質条件に従って変異し、各ＥＤＳのフィージビリティないし必要条件は、場所によって変わりうる。また、中断された分配又は極端な温度によって常に影響を受けるシステム全体にわたる熱的仕事価の信頼性を管理するために、ＥＤＳは余剰の能力を備えて利用することができる。例えば、余剰の熱的仕事価のために設計されたＥＤＳを充填するための流体の１日の量を集めることによって、このような例示的なＥＤＳは、建築物の間、及び各ＥＲＢ又はＷＷＴＰにおける地下の利用可能な地熱エネルギーを利用することによって保持される利用可能な熱エネルギーの信頼できる貯蔵槽になることができる。
【００２７】
一つの例示的なローカルのＥＤＳは、地下を隣接の及び／又は離れたＥＤＳへも、一体化されたＥＤＳネットワークの一部として接続することができ、これによって、各ＥＤＳの信頼性を向上させ、熱エネルギーを分配するより多くの選択肢をＥＤＳデザイナーに与えることができ、また場合によっては、ＥＲＢ植生の肥沃化を促進させることができる。一つの例示的なＥＤＳネットワークは、都会のＥＤＳからの流体が、離れた田舎のＥＲＢにおいて食品又はエネルギー作物を肥沃化することを促進することができる。
【００２８】
本開示の一例示的実施形態によれば、ＥＲＢとＷＷＴＰの適切な組み合せを用いることによって、例示的なＥＤＳを構成及び／又は変更して、年間を通して継続的に建築物の暖房及び冷房用に熱的仕事価を分配するために好ましい適切な流体の温度、体積及び流量の範囲を達成することができる。デュアル幹線ＥＤＳの運転及び／又は単一幹線ＥＤＳの運転の両方において、ＷＷＴＰやＥＲＢにおけるポンプ場は、建築物のサービスラインへと流体を送り出すのに用いられる圧力を加えることができ、これは、現在の天然ガス分配システムのものと同様な運転である。別の例示的なＥＤＳ運転においては、ＥＲＢやＷＷＴＰ以外の場所にポンプ場を付加することも可能である。
【００２９】
例えば、信頼性を保つために、各ＥＤＳは過剰な容量を提供するように構成することができる。各例示的ＥＤＳは、圧力の変動を利用して運転することができ、また、システムの効率及び／又は信頼性のために好ましい場合には重力流れを使用することができる。本開示において記載した例示的な異なるいくつかのアプリケーションは、特に言及しないかぎり重力流れなしの加圧された分配を利用することができる。他の例示的な構成においては、建築物へ分配する前に、海水位よりも高い比較的高い地点にてＷＷＴＰからＥＲＢにおける装置へと直接流体を配給するように構成することができる。このことは、（ａ）ＷＷＴＰの信頼性をサポートするため、（ｂ）場合によっては建築物への重力流れをＥＤＳが利用できるようにするため、及び／又は（ｃ）地勢、経済、環境などの特定の条件に関係する他の理由点に起因する。
【００３０】
各ＥＤＳは、天然ガス分配運転におけるものとあまり異ならないシステムコントロールセンターを使用して運転することができ、これは、遠隔的、自動的又は手動で、複数の箇所における様々な圧力や流量を調整する。また、ＥＤＳのシステムコントロールセンターは、流体の温度をモニタリングすることを要求することができる。
【００３１】
また、各ＥＤＳは、下記のものが含まれるがこれらに限定されない代替エネルギー源を組み入れたり及び／又は利用することができる。すなわち、（ａ）ＷＷＴＰの頭におけるＷＷＴＰの重力流れから機械的エネルギーを回復させること、（ｂ）  機械的駆動力のために風車を使用したり電気的動力を使用すること、（ｃ）  光電池又は太陽熱設備を使用すること、（ｄ）  オンサイトにて廃水の固体、及び他の炭素質の廃棄物をエネルギーへと変換、又は蓄えを供給する  −  ＥＲＢにて収穫されたエネルギー作物（例、スイッチグラス）をも  −  熱プロセスを適用すること、及び／又は（ｅ）  熱的又は電気的なアプリケーションのために圧力減少技術を使用すること。また、これらの代替エネルギー源には、「建築物」、「ＥＲＢ」、「ＥＤＳ」、「ＷＷＴＰ」、「幹線」などの定義によって補助的手段が制限されないように設備を含むことができる。例えば、「建築物」及びその付属物は、ＥＲＢとしてふさわしく、結果的に、代替エネルギーのローカルでの使用が強化される。なぜなら、例えば、建築物から出る熱的利用済みの流体が同じ建築物における太陽熱アプリケーションのためにふさわしいためである。太陽熱ループに使用される場合、建築物の利用済み流体又はその流体の一部は、オンサイトの地下にて調整することができたり、又はオンサイトの土壌に排出することができる。ローカルな土壌を通してろ過された建築物の利用済み流体によって増えたオンサイトの地下水は、建築物の地熱や代替エネルギーが組み合わさった設計において再利用するために回復することができる。代替エネルギーの別の及び／又は付加的な例示的な使用において、図７を参照して下でさらに説明するように、熱的利用済み流体の調整及び／又はリチャージを最大化するために、「幹線」内に「幹線」を挿入することができる。
【００３２】
ＥＤＳ幹線における流体温度を調整及び／又はリチャージする速度を計算するに際して様々な要因を考慮することができる。これは、例えば、ＥＤＳ幹線の大きさ、幹線の熱伝導特性、地下深さ、幹線を包囲する土壌の体積及び特性、地熱の条件に影響を与えうる他のインフラストラクチャーからの距離、地熱の条件の下で流体が再使用の前に移動する距離などである。このような例示的な場合では、例えば、極端なローカルな気候温度のためにＥＤＳ容量を設計することができる。
【００３３】
ＥＤＳ幹線を構成するのに使用可能な例示的材料は、地熱の熱交換及び流体の化学反応性に耐えるということの両方に適しているとよい。ＥＤＳ幹線は、運転上の装置を含むことができる。例えば、システムの圧力にて流れを制御するためのポンプ、バルブ及びレギュレーター、そして、システム全体における圧力及び温度をモニタリングする機器である。各建築物、ＥＲＢ及びＷＷＴＰにおける例示的なバルブ及びレギュレーターは、流体又は装置が利用不能になった場合にＥＤＳの保全性を保持するために流れの方向を変えることによって故障を分離することができる。
【００３４】
ＥＤＳが設計上の容量まで満たされた場合、そのようなＥＤＳは、付加的な流体を必ずしも必要としない循環型の地熱的に継続性のある流体のグリッドを構成することができる。したがって、ＥＤＳは、ＷＷＴＰからの流体の付加的で連続的な排出を行うことができるように、ＥＲＢへと流体を排出する能力を有する。停止や漏れが発生しうるので、ＥＤＳが構成する容量を保持するために、例示的なＥＲＢは流体の排出を減少ないし中止させることができる。本開示の特定のいくつかの例示的な実施形態に従うＥＲＢは、繰り返される建築物への配給のためにＥＤＳ幹線へと再び導入される流体の熱的仕事価を調整及び／又はリチャージするために、地下の地熱エリアも提供することができる。また、ＥＤＳが例示的なＥＤＳネットワークの一部である場合、各ＥＲＢサイトにて流体の流れ及び供給を制御するＥＲＢインフラストラクチャーは、ネットワーク伝送用幹線を通して流体を搬出及び／又は搬入するために適切な連結手段であることができる。
【００３５】
単一のＥＤＳ内に十分な例示的なＥＲＢが位置していれば、ＥＲＢへと流体を排出し、及び／又は、ＥＤＳネットワークへと適宜流体を送出し、及び／又は、ＥＤＳネットワークからの流体を適宜受け入れながら、単一のＷＷＴＰからの大規模な量の流体を配給し、回復させることができ、及び／又は、その熱仕事価を建築物の暖房及び／又は冷房のために適宜調整することができる。
【００３６】
ＥＤＳにおいて流体を使用し、流体の温度を調整し、及び／又は、熱的利用済み流体を再利用する例示的な構成を変更する際に考えられる様々な因子としては、ＥＤＳ幹線の近傍にて利用可能な地下の地熱エリア、建築物やＥＲＢに流体をポンプ送出するのに必要なエネルギー、及び／又は、商用ヒートポンプ技術の建築物当たりの容量がある。
【００３７】
ＥＤＳ幹線に加えて、各建築物におけるヒートポンプ装置から回復した熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体を調整する例示的な装置は、熱的利用済み流体を調整するために適した商用装置を含んでいてもよいが、これに限定されるものではない。コイル状に巻かれる他、例えば、公共の公園、遊び場、駐車場、輸送ターミナル、通り、歩道、運動場、建築物に接している物、特に、ＥＲＢにおける付属物のような、地下の地熱の伝送を最大限にするように構成された例示的なプラスチックパイプも実装することができる。密集して位置する熱的需要が高い建築物に対して熱エネルギーを提供するようにＥＤＳを構成することは、例えば、多数のＥＲＢを構築し、分散型のＷＷＴＰをさらに構築することに頼ることができる。
【００３８】
本開示に記載された例示的なアプリケーション及び／又は構成において、各建築物は、年間を通しての熱的需要に対応するように設計されたヒートポンプ装置を設置することができる。必要であれば、各建築物は、建築物のヒートポンプによって発生する建築物の仕事価を分配及び／又は維持する、能力があり又はそのために構成する、暖房、換気及び空調（ＨＶＡＣ：ｈｅａｔｉｎｇ−ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ−ａｎｄ−ａｉｒ−ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）インフラストラクチャーを用いて修正したり又はそれを組み込むことができる。
【００３９】
各建築物は、断熱性をさらに大きくすることができ、建築物の停電の際に次の建築物へと流れを継続させるのが容易となるように、ＥＤＳ幹線に接続することができる。この目的のために、建築物への各接続においてレギュレーターを設けて、「サービスライン」（例、地下の幹線から建築物のヒートポンプ装置へと延びるパイプの線）に対する圧力の量（ｐ）の分だけＥＤＳの幹線の圧力（ｘ）を減らすことができる。レギュレーターの後のサービスライン圧力は、約「ｘ−ｐ」である。いくつかの例示的実施形態において、熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体がヒートポンプを出る場所に位置する吐出ポンプによって、熱的利用済み流体の一部をＥＤＳ幹線へとＥＤＳに対応する所定の圧力で戻すことができる。いくつかの例示的実施形態において、例えば、既にある下水管路を介して熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体を送るために、重力を用いることができる。いくつかの例示的実施形態では、圧力及び／又は重力を使用することによって、熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体の排出を促進する。
【００４０】
特定の例示的実施形態において、各建築物は、利用可能な地熱エリアの一部又はすべてをオンサイトで利用することができ、これによって、（ｉ）建築物のヒートポンプに入る熱的仕事価の需要、及び／又は（ｉｉ）建築物のヒートポンプからＥＤＳ幹線へと戻る熱的仕事価を調整する需要、のいずれかを減らすことによってＥＤＳの需要を減らすことができる。ヒートポンプに入る流体及び／又はヒートポンプからＥＤＳに戻る流体のためにオンサイトの地熱エリアを使用するかという問題のような様々な問題を考えることができる。例えば、ヒートポンプを入る流体のオンサイトの地熱的仕事価の閉ループを用いることによって、ＥＤＳの故障の場合にいくらかのオンサイトの地熱エネルギーを建築物に提供する仕事価の少なくとも一部を増長することができる。本開示に記載されたいくつかの異なる例示的実施形態によって、オンサイトでの熱的利用済み流体の少なくとも一部を調整及び／又はリチャージし、及び／又は調整された流体の一部をヒートポンプ装置へとオンサイトで戻すことを促進することができる。冬期においてＥＤＳ幹線が利用できなくなった場合、オンサイトの部分的な仕事価を適宜変更することができ、これは、一時的な水道の熱水の流れ、及び／又は、最低限の建築物の温度を保持することを補助することができるヒートポンプ装置へと戻すラインに取り付けることができる電気的な要素によって行うことができる。
【００４１】
別の例示的実施形態によれば、建築物がその熱的利用済み流体を調整及び／又はリチャージするために十分な地熱エリアをオンサイトで有するか、又は近隣の地熱エリアが建築物に対応するために利用可能であれば、建築物はＥＤＳ仕事価から離れていてもよい。（例、オンサイトでの停電の場合に建築物の装置に充填するために）冗長な仕事価のために建築物がＥＤＳへと接続することもできる。一群の建築物が、その群全体の熱的利用済み流体を調整及び／又はリチャージするために共通の又は近隣の組み合わさった地熱エリアを十分に有するのであれば、そのような一群の建築物はＥＤＳと離れていてもよい。（例、オンサイトの停電の場合に建築物の装置に充填するために）このような一群の建築物は、冗長な仕事価のためにＥＤＳに接続することができる。
【００４２】
例示的なＥＤＳは、（例、図１の装置１００のポンプ１０５にて）ＷＷＴＰのいくつかの出口に接続することができ、各ＥＤＳ幹線は、例えば、ＷＷＴＰの流体の流れの信頼性を提供するために独立的及び／又は冗長的に、ＷＷＴＰの出口において加圧することができる。ＷＷＴＰの流れの中断及び急増によって、ＷＷＴＰからＥＤＳへと排出される流体の質及び量に影響を与える。幹線を充満させ続けるためにＷＷＴＰからの流体をＥＤＳへとポンプ送出し、連続的な流れ及び建築物の温度が極端であっても満足するような流量を達成するために、加圧することができる。
【００４３】
例示的なＥＲＢ（例、図１のシステム１３０）は、流体がＷＷＴＰによって排出されることの分単位の連続性を保持することを含むことがある、ＥＤＳの必要条件又は好みによって決まるＥＤＳの排出量で流体を受け入れることができる。各ＥＲＢは、オンサイトの幹線の装置又は構成を用いて、熱的利用済み流体を適宜地熱的に調整及び／又はリチャージし、地熱的に調整された流体をＥＤＳ幹線に適宜戻し、余剰な流体をＥＲＢへと排出し、余剰な流体をＥＤＳネットワーク幹線へと送出し、及び／又は、ＥＤＳネットワーク幹線から受け入れることができる。
【００４４】
天候状況（例、温度と降水）が極端であれば、ＥＲＢサイトに影響する場合がある。したがって、ＥＲＢの多様な場所（例、ＥＤＳネットワークによって大きく拡張した多様性）にＥＤＳ運転の信頼性が依存しうる。一例示的実施形態によれば、冬期の状態で信頼性を保ちながら運転するために、ＥＲＢが、地下又は他の適切な手段で流体を排出することができる。条件が許せば、表面又は表面近くに流体を排出することができる。
【００４５】
ＥＲＢを選択するに際して、野生又は耕作されている植生へと排出される流体が健康又は環境に危険を与えないという判断というような、調整的な監視事項を考慮に入れることができる。ＥＲＢサイトは、年間を通してＷＷＴＰからの日々の流体の流れよりも多い量を吸収することができる組み合わさった容量を指定することができる。ＥＤＳの信頼性は、ＥＲＢへの流体の排出の速度を制御したり、別のＥＤＳへと流体を送出したり、あるいは別のＥＤＳから流体を受け入れることによって維持することができる。
【００４６】
本開示の例示的実施形態に従って記載された例示的なアプリケーションにおいては、様々な他の考慮事項にも対処することができる。例えば、屋上の庭及び／又はこれに匹敵するオンサイトの排水機構又は回復を通して雨水を回復することによって雨水に対するインフラストラクチャーの必要性を減らして、オンサイトのヒートポンプ装置への地熱エネルギーの配給をサポートすることができる。信頼性を維持するために、各ＥＤＳ、ＥＲＢ及び／又は建築物における装置を冗長に設けることができる。また、熱的な需要から得られる収入は、例示的なアプリケーション又はアプリケーションの組み合せのいずれにおいてもＥＤＳを設置し、維持し、運転するコストを埋め合わせるために十分であることができる。
【００４７】
様々な例示的なアプリケーションを下記に記載するが、本開示を理解すれば当業者が知ることができるように、多数のアプリケーション及び別の実施形態が可能である。
【００４８】
本開示の一例示的実施形態によれば、図１に示した例示的なＥＤＳにおいて、そのようなＥＤＳに選択的に接続された建築物の暖房及び冷房を行いながら、ＷＷＴＰからＥＲＢへと流体を配給することができる。図１に示すように、最初、流体を有するＷＷＴＰ１００が設けられ、ここにおいて、いくつかの並列なＥＤＳ幹線１１５が、ＷＷＴＰ１００の出口にてポンプ１０５、弁１２０及びレギュレーターを通してＷＷＴＰ１００に接続することができる。ポンプ１０５は、ＷＷＴＰ１００からの流体に対してＥＤＳ幹線１１５における圧力を与えることができる。ＥＤＳ幹線１１５は各建築物１１０に接続され、地下の各ＥＤＳ幹線１１５は、例えば、幹線１３５によって、少なくとも１つのＥＲＢ１３０への水又は気体の幹線に平衡に延びるシリアルなライン等に延びることができる。各ＥＤＳ幹線１１５は、各ＥＲＢ１３０において分配装置に接続することができる。幹線１４０を介して別のＥＤＳへと、あるいは別のＥＤＳから幹線１４５を介して、流体を送ることができる。
【００４９】
選択された建築物１１０へと流体を配給することができ、選択された建築物１１０それぞれから熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体の一部を回復することができるＥＤＳ幹線１１５は、公園、駐車場、ＥＲＢなどの下の利用可能な近隣の地熱エリアを通り抜け、その後に、各建築物１１０への水及び気体の幹線に続くラインへと戻るようにするために、水又は気体の幹線のラインをループしたり及び／又はそこから離れるように延びることができる。
【００５０】
図２に示すように、例示的なＥＲＢ１３０において、ＥＲＢ１３０へと流体の一部又はすべてを排出するために、幹線２２０へと流体を配給することができるＥＲＢ分配装置２１０が設けられ、また、地下で循環して、ＥＲＢ１３０において熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体を調整することができる幹線２３０が設けられ、また、ＷＷＴＰの弁１２０へと戻らない再分配のために単一の戻りライン１２５を介してＥＤＳ幹線１１５へと地熱的に調整及び／又はリチャージされた流体を戻すことができる幹線２４０が設けられ、及び／又は続くＥＤＳの分配装置（図２に図示せず）まで延びることができる幹線１４０が設けられる。  また、続くＥＤＳの分配装置（図２に示せず）まで延びることができる幹線１４５を設けることができる。
【００５１】
各ＥＲＢ１３０に設けられた分配装置２１０（例、弁及びレギュレーターと共に一体化されたポンプ）は、各建築物１１０から熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体の一部の調整及び／又はリチャージを促進するように、ＷＷＴＰ１００からの連続的なＥＤＳの流れを作ることができる速度で流体を循環させることができる。ＷＷＴＰにおける停電の場合のため、あるいはＷＷＴＰフローの変動を管理するために、ＥＲＢ分配装置２１０は、ＥＲＢ１３０への流体の排出及び／又は幹線１４０を介しての別のＥＤＳへの流体の排出を止めて、ＥＤＳ幹線１２５を通してのＥＲＢ１３０における地熱的に調整された流体のすべてを帰還させることができる。このような例示的な事象において、幹線１５０及び１４５は、影響を受けたＥＤＳをネットワークＥＤＳからの流体で帰還させることができる。
【００５２】
図３には、本開示の例示的実施形態に従う、図１に示した単一のＥＤＳ幹線１１５につながった単一の建築物１１０の詳細図を示す。図３に示すように、ＥＤＳ幹線１１５は、接続された建築物それぞれの付属物が位置する又はこれらの付属物の間の地熱エリアが、図１に示すように、選択された一連の次の建築物によって使用できるように各建築物のヒートポンプ装置から排出された熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体の一部を調整及び／又はリチャージするために十分な地熱エネルギーを提供することができるように建築物１１０に接続することができる。
【００５３】
サービスライン３１０を介してヒートポンプ／ＨＶＡＣ機器３２０へと流体が建築物１１０に入ることができる。その後、流体の一部が部分３３０にて各建築物のヒートポンプ／ＨＶＡＣ機器３２０を出ることができる。その後、流体は、オンサイトの地熱的調整及び／又はリチャージ装置３４０を介して循環し、部分３５０にてサービスライン３１０に戻り、最終的に同じオンサイトヒートポンプ／ＨＶＡＣ機器３２０へと戻ることができる。オンサイトで循環する流体の量は、オンサイトの地熱的調整及びリチャージ装置３４０の容量によって決めることができ、これは、例えば、ヒートポンプ／ＨＶＡＣ機器３２０へと戻るように流れる熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体の部分を調整及び／又はリチャージするために適切な地熱エリアを提供するために地下においてコイル状に配管することができる。
【００５４】
部分３６０におけるヒートポンプ／ＨＶＡＣ装置３２０を出る流体であって、そして、オンサイトにて再循環しないであろう流体の部分は、元々のＥＤＳ幹線１１５へと別の排出ライン３７０を介してポンプ送出することができ、これは、建築物１１０に入るサービスライン３１０から離れており、かつ、ＥＤＳの流れ、温度及び圧力をサポートするような所定の圧力にて、レギュレーター３８０を介して行われる。ＷＷＴＰ１００におけるポンプ１０５からの圧力（図１を参照）、分配装置２１０（図２を参照）及び他の選択された場所を、各建築物のサービスライン３１０へと流体を配給することに用いることができる。各建築物のサービスライン３１０のレギュレーター３０５は、幹線の圧力「ｘ」を受け入れ、圧力「ｐ」分を減らして、圧力ｘ−ｐでサービスライン３１０における建築物１１０及びそのヒートポンプ３２０に流体が入ることができるようにされる。このことは、ヒートポンプ３２０が約ｘ−ｐの圧力で作動するように行われる。
【００５５】
本開示の別の例示的実施形態によれば、図４に示した例示的なＥＤＳにおいて、建築物に流体を配給するための専用の幹線及び建築物から流体を回復するための専用の幹線を設けることによって、建築物の暖房及び／又は冷房を行うことができる。
【００５６】
図４に示すように、例えば、ＷＷＴＰ４００を設けることができ、これは、地下の幹線の２つの別系統、すなわち、幹線４２０及び幹線４２５、に沿って流体を分配するポンプ４０５を含むことができる。幹線４２０は、建築物４１０へと流体を配給することができ、幹線４２５は、建築物４１０から熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体を回復することができる。建築物４１０に流体を配給する幹線４２０は、ＷＷＴＰの出口における一又は複数の分配装置４０５（例、ポンプ）につながれ、例えば、ＥＲＢ４３０ａ及びＥＲＢ４３０ｂにおける分配装置２１０（図２に示すように）につながれることができる。各建築物へと流体を配給するために用いられる圧力は、ＷＷＴＰ４００において、そして、各ＥＲＢ４３０ａ、４３０ｂにおいて、装置を介して制御することができる。
【００５７】
図５に示すように、配給用幹線４２０は、設計された容量によって増長されることがある、一又は複数の建築物４１０のサービスライン５１０へと接続されることができ、場合によっては、ＥＤＳに接続された建築物すべてに接続することができる。幹線の圧力ｘが入り、その圧力ｘから圧力ｐ分を減らして、（ｘ−ｐ）の圧力で建築物４１０及びそのヒートポンプ／ＨＶＡＣ機器５２０に流体が入るようにするレギュレーター５０５を各建築物４１０のサービスライン５１０に用いることができる。結果として、ヒートポンプ／ＨＶＡＣ装置５２０は、約（ｘ−ｐ）の圧力で作動することができる。また、回復用の幹線４２５も、選択された各建築物４１０に接続することができる。
【００５８】
熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体の一部は、部分５３０におけるヒートポンプ／ＨＶＡＣ機器５２０を出ることができ、オンサイトの地熱的調整及び／又はリチャージ装置５４０を介して循環することができ、そして、サービスライン５１０及び同じオンサイトヒートポンプ／ＨＶＡＣ機器５２０に戻ることができる。オンサイトで循環する流体の量は、オンサイトの地熱的調整及び／又はリチャージ装置５４０の設置容量で決めることができる。熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体の残りの部分は、部分５６０におけるヒートポンプ／ＨＶＡＣの装置５２０を出ることができ、及び／又は、各建築物４１０から流体を回復させる幹線４２５にレギュレーター５８０を介して、圧力をかけられ及び／又は重力流れによって、排出ライン５７０を通して排出することができる。
【００５９】
図４に示すように、流体を回復させる幹線４２５は、ＥＲＢにおける各装置に接続することができ、これによって、ＷＷＴＰ４００の流れ及び圧力から通常分離される。また、流体を回復するように構成する幹線４２５は、ＥＤＳの領域的なセクション４５０内へと分離することができ、これによって、単一のＥＲＢのための専用の１つのセクション（例、４５０）における幹線４２５が、このような特定のセクションの地勢に従って、流体を回復させ、例えば、重力流れによって、流体をＥＲＢ４３０ａへと配給することができる。回復用幹線４２５の選択された部分を重力流れ専用とすることによって、ＥＤＳは、できるかぎり多くのセクションにおいて重力流れの幹線を介して流体を回復することができ、したがって、ＥＤＳを運転するために用いられるエネルギーをおそらく減らすことになる。また、ＥＲＢの場所に応じて、ＥＲＢからの配給用幹線は、同様に重力流れを用いることができる。
【００６０】
各ＥＲＢ（例、ＥＲＢ４３０ａ及び４３０ｂ）において、回復した流体は、適宜、回復用幹線４２５を介してＥＲＢ４３０ａ、４３０ｂへと排出され、及び／又は幹線１４０及び１５０を介して別のＥＤＳへと送出することができる。また、地熱的調整される場合、適宜、回復された流体を、加圧下で幹線４７０を介してＥＲＢ４３０ａから戻し、ＥＲＢ４３０ａにおける分配装置を介していくつかの場所（図４において図示せず）の仮想的にはいずれにおいてもＥＤＳ配給幹線４２０へと帰還させることができ、及び／又は、幹線１５０及び１４５を介してＥＤＳネットワークから適宜受け入れることができる。
【００６１】
本開示の更なる別の例示的実施形態によると、図６に示した例示的なＥＤＳにおいて、以前に設置された天然ガスの幹線を、建築物を暖房及び冷房のためにＷＷＴＰの流体を分配することで用いることができ、熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体を回復されるために下水幹線を用いることができる。例えば、以前の天然ガス分配系統は、ガス系統のインフラストラクチャーを変更してから、建築物に流体を配給するために使用することができる。流体を分配するようにローカルの天然ガス分配系統が構成している場合、各ガスサービスライン（例、地下の各建築物をガス幹線へと一旦接続するパイプのライン）を、流体の配給を行えるように変換することができる。
【００６２】
本開示の別の例示的実施形態によると、図５についての説明と同様に、各建築物のサービスライン上のレギュレーターは、幹線圧力ｘを受け入れ、（ｘ−ｐ）の圧力で建築物及びそのヒートポンプに流体が入るように圧力ｐ分を減らすことができる。よって、ヒートポンプは約（ｘ−ｐ）の圧力で運転することができる。また、図５の説明と同様に、熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体の一部又はすべてをヒートポンプ装置からオンサイトの地熱的調整及び／又はリチャージ装置へと、又は各建築物におけるヒートポンプ装置への直接の再循環をするための配管へと、送ることができる。熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体の残りは、各建築物の下水ラインに送って未処理の廃水と混ぜられ、下水幹線及びその後のＷＷＴＰの運転を通して地熱的調整されることができる。
【００６３】
本開示の更なる別の例示的実施形態について図６に示すように、ＷＷＴＰプラント６００には、図４を参照して本開示にて記載した実施例と同様に、配給用幹線６９０に接続されたポンプ６０５を設けることができる。ＥＤＳのセクション６３０は、このセクション６３０における各建築物６１０から重力流れの下で流体を回復させるための幹線６２０を設置することによって、利用するエネルギーを減らすことができる。その後、別のＥＤＳへの再分配、排出及び／又は送出（図１を参照して本開示において記載したように）のためにＥＲＢ６４０へと回復された流体を直接配給することができる。
【００６４】
流体を回復させるために下水幹線６５５を用いる建築物６４５の特定のいくつかのセクションは、配給用幹線６６５を介して、ＥＲＢ６４０及び６７０へと流体を配給及び／又はそれらから流体を受け入れることができる。その後、新しい分散型のＷＷＴＰ６８０が、廃水と混ざり合った付加的な流体の流れを元々のＷＷＴＰ６００からそらすように、既存の下水幹線６５５に接続することができる。これらの分散型のＷＷＴＰ６８０からの流体を、ＥＤＳ配給用幹線６６５へとポンプ送出することができる。
【００６５】
本開示の更なる別の例示的実施形態について、図７に示すように、一又は複数の分配システムは、熱的利用済み流体の調整及び／又はリチャージを最大化するために、１つの「幹線」内に「幹線」を含むことができる。例えば、図５を参照しながら図７において、各建築物４１０からの回復された流体は、幹線４２５に入るように排出ライン５７０を介してヒートポンプ装置５２０を出ることができる。排出ライン５７０は、幹線４２５の構造を介して内側の幹線７２５に接続することができる。図７に示すように、内側の幹線７２５を設けて幹線４２５内で廃水流７００の表面下を走ることができる。この例において、幹線４２５は、約２１℃（７０°Ｆ）の温度で重力流れによって廃水をＷＷＴＰに運ぶ下水幹線６５５として機能することができ、これは、各建築物４１０から流体部分５６０それぞれの温度を最も有効に調整することができる。このようにして幹線７２５は、ＥＲＢにおける分配装置又は建築物４１０におけるヒートポンプ装置へと、重力流れを介して及び／又は圧力下で、調整及び／又はリチャージされた流体を配給することができる。
【００６６】
流体幹線７２５の直径は、流体幹線７２５が中に設置された状態で回復用幹線４２５を継続して使用することを容易にするように構成された任意の割合の分（例、少なくとも１０％小さな割合で）、回復用幹線４２５／６５５の直径よりも小さくすることができる。幹線内に幹線を設ける構成によって、掘削の多くを必要としないので、設置を低コストで行うことができる。また、図７に示した構成例は、廃水７００と流体７２５が混ざり合うことを防ぎながら、廃水７００と流体７２５の間の熱エネルギー伝達を相当に増長することができる。他のいくつかの例示的実施形態について説明したように、このような混ざり合いによって、望まない結果をもたらし、気体を不安定にし（例、既存のガスラインを使用する場合）、及び／又は、処理すべき廃水の体積を増やし（例、既存の下水ラインを用いる場合）、これによって、ＷＷＴＰの容量を増やす工事が必要になる場合がある。幹線内に幹線を設ける場合、既存の物質を流体に混ぜることによる可能性のある望まない結果をもたらすことなしに、経済的な節約及び熱エネルギー伝達による利益の多くを実現することができる。
【００６７】
特定のいくつかの例示的実施形態は、既存の幹線内に幹線を設置するが、他のいくつかの例示的実施形態は、最初の段階で幹線の構成の中に幹線を製造してそれらを一体として設置する。他のいくつかの例示的実施形態は、第１の幹線を設置して、次に、その幹線内に幹線を設置することができる。既存の幹線（例、廃水ライン）を活用することによって経済的な効果を発揮させるが、いくつかのアプリケーション（例、既存の廃水ラインがない場合、及び／又はラインが十分に大きくない場合）では、新しく設置された幹線と、それらの幹線内に新しく設置された幹線とによって実装することができる。
【００６８】
図１に示す例示的なＥＤＳの代替の例示的実施形態において、暖房及び／又は冷房のために一連の建築物へとＥＤＳ幹線を介してＷＷＴＰ１００から流体をポンプ送出することによって、各建築物から同じＥＤＳ幹線へと熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体の一部を戻すことができ、これによって、各建築物へと逐次流体を配給することができ、そして、究極的には一又は複数のＥＲＢへと配給することができる。地熱的調整された流体を次の建築物に配給する前に、建築物のヒートポンプ装置から排出された熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体を地熱的調整及び／又はリチャージするために建築物の間の十分なエリアを用いることができる。建築物の間の十分なエリアを利用可能でない場合、単一の幹線ＥＤＳは、ローカルに又はＥＤＳネットワークを介して、ＥＲＢへと流体を排出するコストを補うためのエネルギー収入を発生させる手段として主に役立つことができる。
【００６９】
図４及び６の例示的なＥＤＳの代替の例示的実施形態では、建築物から熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体を回復させるための専用の幹線とは別に、建築物に流体を配給するための専用の幹線を用いることによって、建築物に熱的仕事価を提供することができる。回復用幹線によって、例えば、建築物の間の制限された距離に起因する地熱のポテンシャルに対する制限を減らしたりなくすことができ、そして場合によっては、例えば、数多くのＥＲＢを設けたり、あるいは小規模の分散型のＷＷＴＰを加えることによって、地熱ポテンシャルを利用することができる。
【００７０】
図４及び６の代替の例示的実施形態では、例示的なＥＤＳは、通りの下の混雑している電気、ガス、水及び通信のインフラストラクチャーの真っ直中の新しい幹線を設置することができる。図６に示す例示的実施形態は、下水幹線又は雨水用幹線の既存のネットワークを用いることによって通りの下に回復用幹線を加えることを回避ないし最小化することができ、また、通りの下に配給用幹線を加えることを回避ないし最小化するために、流体を配給するための既存及び／又は新規のガス幹線を利用することができる。
【００７１】
図８には、本開示の一例示的実施形態に従う廃水処理プラントから流体を提供する方法の流れ図を示す。例えば、ブロック８１０では、流体の圧力や流れなどを調整することができるＷＷＴＰにおける分配装置（例、ポンプ）に接続される一又は複数の幹線へとＷＷＴＰから流体を提供することができる。そして、ブロック８２０において、幹線から一又は複数の建築物のサービスラインへと流体を提供することができる。本開示に記載されているように、流体は、一つの建築物のヒートポンプ／ＨＶＡＣ装置へと分配されることができ、回復され、調整され、そして、別の建築物へと分配され（例、図１に示した例示的実施形態）、及び／又は、一つの幹線から分配され、別の幹線へ戻すことができる（例、図４に示した例示的実施形態）。様々な他の例示的なアプリケーションが可能であり、それらは、上記の例示的実施形態に制限されない。そして、ブロック８３０において、建築物の暖房／冷房のために建築物のヒートポンプ／ＨＶＡＣ装置によって熱エネルギーを利用することができ、ブロック８４０において、利用後は、熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体が幹線へと戻ることができる。この熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体は、本開示に記載されるように、建築物に流体を提供した幹線と同じ幹線、又は別の幹線へと、戻すことができる。
【００７２】
熱的利用済み及び／又は消耗済みの流体は、別の建築物へと分配される前に地熱的に調整されることができ（例、図１に示す例示的実施形態）、あるいは、８５０にて生態系リチャージ槽に分配されることができる。この流体は、８６０において、植生及び／又は土壌へと流体を分配され（図２を参照して本開示に説明したように）、流体内の窒素は、窒素が抜けた流体が水生生息環境に到着する前に、耕作物／植生によって取り出すことができ、成長のために使用される。耕作物／植生は、流体から窒素を取り出すことができ、これによって、現状は既存のシステムを介して水生生息環境へと排出されている窒素化合物によって水生生息環境が汚染しないようになるという効果を発揮する。本開示に記載されたように、流体の一部又はすべてを別のＥＤＳにも分配したり、及び／又は、ＷＷＴＰへとフィードバックとして戻すことができる。
【００７３】
本開示のいくつかの例示的実施形態は、様々な構成及び異なる場所において用いることができる。いくつかの例示的な方法及びシステムは、建築物、ＷＷＴＰ及びＥＲＢと共に異なる構成において使用される様々な幹線を設置することができ、本開示に記載された様々な例示的実施形態によって制限されるものではない。流体は、生態系リチャージ槽を含む様々な肥沃化システムへと提供することができ、これらにおいて、耕作物及び／又は他の植生が用意される。流体は、土壌／植生へと直接提供してもよく、及び／又は肥沃化のシステム及び／又はエリアへと様々な分配システムを介して一又は複数のパイプに提供することができる。
【００７４】
上記は、本開示の原理を示したに過ぎない。本開示の教示内容に鑑みて、当業者には記載された実施形態に対する様々な変更及び改善が明白である。本開示に記載された様々な例示的実施形態は、お互い入れ換えて使用することができる。したがって、当業者には、本開示に明示的に記載されていなくても、本開示の原理を具現化し、よって、本開示の精神及び範囲内である様々な技術を考えることができるものと理解される。本開示にて引用したすべての特許及び刊行物は、それらの全体を参照によって本開示に組み入れる。
【図１】
2013534999.tif 000003
【図２】
2013534999.tif 000004
【図３】
2013534999.tif 000005
【図４】
2013534999.tif 000006
【図５】
2013534999.tif 000007
【図６】
2013534999.tif 000008
【図７】
2013534999.tif 000009
【図８】
2013534999.tif 000010
【国際調査報告】
2013534999.tif 000011
2013534999.tif 000012