PL192727B1 - Urządzenie do napowietrzania niestratyfikowanych akwenów wód stojących - Google Patents

Abstract

1. Urządzenie do napowietrzania niestratyfi- kowanych akwenów wód stojących, zawierające dysze perforowane z doprowadzeniem powietrza, osadzone w warstwie przydennej akwenu, znamienne tym, że ma budowę płytowo - kominową złożoną co najmniej z dwóch pali (1), osadzonych pionowo w gruncie rodzimym (01) akwenu (0), na których przesuwnie umieszczona jest płyta napowietrzająca (2), stanowiąca dyfuzor, zawierający emitery drobno pęcherzykowe, z umieszczoną na obwodzie osłoną (3) tworzącą komin oddzielający od akwenu (0), ponadto na obwodzie płyty napowietrzającej (2) ma umieszczoną co najmniej jedną kierownicę (5) odchyloną od 0 do p/2 względem pionu, przy czym pale (1) osadzone są tak aby ich najwyższe punkty wystawały ponad poziom zwierciadła wody.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do napowietrzania niestratyfikowanych akwenów wód stojących, aby wyeliminować niekorzystne procesy beztlenowe i przyspieszyć tempo mineralizacji materii organicznej.

Znane z polskiego opisu patentowego nr 148 251 urządzenie do napowietrzania wód w płytkich zbiornikach, zawierające rurę przepływową, na jednym końcu której znajduje się stożek Venturi, natomiast u wlotu w osi rury umieszczona jest dysza mikrodyspersyjna do doprowadzania powietrza, przy czym rura połączona jest z balastem do utrzymania ujemnej pływalności. Rura przepływowa składa się z dwóch osadzonych współosiowo przesuwnych części dolnej i górnej, przy czym górna część zakończona jest kołpakiem stożkowym, pod którym znajdują się łopatki sterujące, natomiast na powierzchni zewnętrznej znajduje się stożkowy deflektor, stanowiący jednocześnie pływak.

Znane są również rozwiązania, które wykorzystują perforowane dysze do doprowadzenia powietrza, które umożliwiają szybką wymianę gazową.

Znane membranowe płyty napowietrzające stosowane w oczyszczalniach ścieków, wykonane są ze stali nierdzewnej. Perforowana zaś membrana z elastomeru jest mocno naciągnięta na płycie podstawy. Powietrze doprowadzane jest poprzez wbudowane w płytę przyłącze, wówczas pomiędzy ramą podstawy i membraną tworzy się materac powietrzny. Membrana rozszerza się, pory otwierają się i uwalniają drobne pęcherzyki, wprowadzające tlen do ścieków.

Urządzenie według wynalazku, wyróżnia się tym, że ma budowę płytowo - kominową złożoną co najmniej z dwóch pali, osadzonych pionowo w gruncie rodzimym akwenu, na których przesuwnie umieszczona jest płyta napowietrzająca, stanowiąca dyfuzor, zawierający emitery drobno pęcherzykowe, z umieszczoną na obwodzie osłoną tworzącą komin oddzielający od akwenu. Na obwodzie płyty napowietrzającej, urządzenie ma umieszczoną co najmniej jedną kierownicę odchyloną od 0 do p/2 względem pionu, przy czym pale osadzone są tak aby ich najwyższe punkty wystawały ponad poziom zwierciadła wody.

Korzystne jest, jeśli płytę napowietrzającą stanowi membranowa płyta napowietrzająca, a pale są połączone poprzecznie belkami osadzonymi suwliwie stanowiącymi półki płyty napowietrzającej.

Zgodnie z wynalazkiem, otoczenie płyty napowietrzającej osłoną, tworzącą komin, jak również kierownicami odchylanymi od pionu, pozwoliło uzyskać łatwiejszą cyrkulację wody i oddzielenie jej strumienia osłoną od otaczającej go toni wodnej. Pozwoliło to na wznoszenie się wody ku górze bez zakłóceń i rozpływ promieniujący po powierzchni oraz powrót przy dnie do urządzenia. Zmiana wysokości płyty napowietrzającej jest przydatna po pewnym czasie, gdy osady denne zostaną wyerodowane, wówczas istnieje możliwość obniżenia płyty, tworzącej dyfuzor, powodując tym samym lepsze wykorzystanie tlenu dostarczanego z powrotem do wody. Zastosowanie membranowych płyt napowietrzających, pozwala uzyskać wysoką sprawność i możliwość regulacji ilości sprężonego powietrza co pozwala na optymalne dopasowanie się do ilości napowietrzanej wody i zmniejszenie nakładów energii. Zastosowanie materiałów wysokiej jakości i użycie membrany nie zapychającej się podczas napowietrzania zmniejsza znacznie koszty eksploatacji. Ponadto duża powierzchnia rusztu napowietrzającego zapobiega tworzeniu się zawirowań wody, która powoduje zbyt wczesne uwalnianie się pęcherzyków powietrza oraz gwarantuje tworzenie się małych pęcherzyków a tym samym daje dobrą efektywność napowietrzania.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia część kominową urządzenia w widoku z góry, zaś fig. 2 urządzenie w widoku z boku w częściowym przekroju podłużnym.

Urządzenie do napowietrzania akwenów wód stojących pokazane na fig. 1 i fig. 2 rysunku ma budowę płytowo - kominową, złożoną z czterech pali 1, osadzonych pionowo w gruncie rodzimym 01 akwenu 0, na których suwliwie umieszczony jest dyfuzor stanowiący płytę napowietrzającą 2, zawierającą emitery drobnopęcherzykowe połączoną przewodami doprowadzeniowymi sprężonego powietrza, osłoniętą osłoną 3, oddzielającą od akwenu 0. Pale 1, są osadzone w gruncie rodzimym 01 tak, że wierzchołki ich sięgają metr powyżej poziomu zwierciadła wody 6, mając na uwadze rekreacyjne korzystanie przez użytkowników akwenu 0. Płyta napowietrzająca 2 stanowi membranową płytę napowietrzającą wykonaną z elastomeru lub materiału odpornego korozyjnie np. stali austenitycznej. Ponadto pale 1są połączone poprzecznie belkami 4 osadzonymi suwliwie tak, aby belki 4 mogły przesuwać się w dół na dowolną głębokość, stanowiąc półki płyty napowietrzającej 2.Na obwodzie płyty 2

PL 192 727 B1 są umieszczone w dolnej części dwie kierownice 5, z których jedna i druga mogą być odchylone od pionu o 45°, jak pokazano na fig.2 rysunku.

Urządzenie działa w sposób niżej opisany. Przewodem doprowadzeniowym doprowadzane jest sprężone powietrze do płyty 2. Pomiędzy ramą podstawy płyty 2 i membraną tworzy się materac powietrzny, membrana rozszerza się, pory otwierają się i uwalniają drobne pęcherzyki powietrza, wprowadzając tlen do toni wodnej nad warstwą osadów dennych 02. Wytworzony wskutek pionowo usytuowanej osłony 3 silny prąd wznoszący wody po wyjściu na powierzchnie zamienia się na prąd poprzeczny rozchodzący się promieniowo oraz kierowany kierownicami 5 po akwenie 0. Woda z akwenu 0 zasysana jest od dołu co powoduje erozję denną lekkich półpłynnych osadów dennych 02, zalegających na gruncie rodzimym 01. Osady denne 02 zostają stopniowo usuwane co powoduje, że miejsce napowietrzania pogłębia się i płyta napowietrzająca 2 osadzona suwliwie na belkach 4 stopniowo obniża się i zwiększa wykorzystanie dostarczanego tlenu do akwenu 0. Erodujące wywołane cyrkulacją wody organiczne osady denne 02, pod wpływem dostarczanego do wody tlenu mineralizują się i sedymentują na dnie, tworząc warstwę ochronną na istniejących warstwach osadu.

Claims (3)

1. Urządzenie do napowietrzania niestratyfikowanych akwenów wód stojących, zawierające dysze perforowane z doprowadzeniem powietrza, osadzone w warstwie przydennej akwenu, znamienne tym, że ma budowę płytowo - kominową złożoną co najmniej z dwóch pali (1), osadzonych pionowo w gruncie rodzimym (01) akwenu (0), na których przesuwnie umieszczona jest płyta napowietrzająca (2), stanowiąca dyfuzor, zawierający emitery drobno pęcherzykowe, z umieszczoną na obwodzie osłoną (3) tworzącą komin oddzielający od akwenu (0), ponadto na obwodzie płyty napowietrzającej (2) ma umieszczoną co najmniej jedną kierownicę (5) odchyloną od 0do p/2 względem pionu, przy czym pale (1) osadzone są tak aby ich najwyższe punkty wystawały ponad poziom zwierciadła wody.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że płytę napowietrzającą (2) stanowi membranowa płyta napowietrzająca.

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że pale (1) są połączone poprzecznie belkami (4) osadzonymi suwliwie stanowiącymi półki płyty napowietrzającej (2).