PL207682B1 - Rekultywator wody - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest rekultywator wody do poprawy jakości mas wodnych zdeponowanych w zagłębieniach rzek, zbiorników wodnych otwartych odpływowych, naturalnych i sztucznych.

Zagłębienia w rzekach oraz zbiornikach otwartych naturalnych i sztucznych kumulują na przestrzeni lat materię organiczną w postaci szczątków roślinnych i zwierzęcych oraz innych zanieczyszczeń wprowadzonych ze zlewni do wody. Dynamika ruchu cieczy doprowadzająca tlen atmosferyczny do wody w przydennych strefach rzek i zbiorników wodnych jest znacznie mniejsza niż w warstwach powierzchniowych. Dochodzi więc do deficytu tlenu wód przydennych w warunkach rozkładu materii zdeponowanej w zagłębieniu, a w przypadku całkowitego wyczerpania zasobów tlenu do wyprowadzania z osadów dennych do mas wodnych fosforu. Nad dnem zasobnym w pierwiastki biogenne (azot, fosfor) tworzą się niekorzystne warunki dla życia i prawidłowego rozwoju organizmów wodnych. Konsekwencją beztlenowego rozkładu są toksyczne gazy, a w przypadku znacznych ilości składników biogennych wyemitowanych z osadów dennych do wody, ma miejsce pobór przez rośliny wodne nadmiernych ilości składników pożywkowych i w okresie dnia proces intensywnej fotosyntezy. Konsekwencją tego stanu rzeczy, szczególnie w zbiornikach otwartych wód stojących, jest przesycenie wody tlenem w postaci gazowych pęcherzyków powodujących urazy larw ryb oraz wypychanie ku powierzchni zwierząt planktonowych. Poprawę warunków środowiskowych dla organizmów wodnych, bytujących w strefie i na powierzchni głęboczka o znacznej zawartości zdeponowanej materii, mogą umożliwić techniczne rozwiązania zawarte licznie w opracowaniach patentowych.

Z polskiego opisu patentowego nr 165781 znany jest Aerator wody, w postaci niezatapialnego pływaka, umiejscawianego w nurcie rzeki na kotwicy, do którego mocowane są rury wyprofilowane, od dołu zatopione, a od góry nad powierzchnią rzeki połączone z perforowanym naczyniem w postaci rur z nawierconymi otworami.

Z polskiego opisu patentowego nr 178268 znane jest też Urządzenie do napowietrzania i rozdrabniania zanieczyszczeń cieków wodnych, składające się z samopływającego obrotowego walca z ł opatkami, wypeł nionego powietrzem oraz wał u z przytwierdzonym pakietem tarcz napowietrzają co-rozdrabniającymi z otworami.

Przedstawione opisy patentowe umożliwiają poprawę jakości mas wodnych w trakcie zabiegu mieszania wody z sedymentacyjnymi osadami dennymi. Zasadniczą niedogodnością stanu pracy wymienionych urządzeń są gwałtowne zakłócenia warunków bytowania i prawidłowego rozwoju organizmów wodnych w strefie technicznego zabiegu. Naruszenie zmagazynowanej na dnie materii prowadzi bowiem do zachwiania biologicznego stanu równowagi wód.

Przedmiot wynalazku umożliwia całoroczną poprawę jakości wód przydennych, w tym w okresie zimy pod lodem, w sposób łagodny, korzystny środowisku, nie powodując zakłóceń warunków bytowania i prawidłowego rozwoju organizmów wodnych, zarówno w strefach powierzchniowych nurtu jak i w strefach przydennych koryta, czy też zbiornika wodnego otwartego naturalnego i sztucznego z ciekiem odpływowym.

Celem wynalazku jest urządzenie o prostej konstrukcji do poprawy jakości wód przydennych, zdeponowanych w zagłębieniach rzek, cieków wodnych i zbiorników otwartych odpływowych, oparte w działaniu na długotrwałym, stopniowym oraz korzystnym dla środowiska wodnego systemie wyprowadzania ładunku zanieczyszczeń, w postaci pierwiastków biogennych, z nad dna do wód powierzchniowych nurtu.

Istota urządzenia polega na tym, że ma ono w korycie nurtu umieszczoną, zgodnie z kierunkiem przepływu mas wodnych, rurę z przewężeniem, do którego jest przytwierdzona na stałe pod katem prostym rura przelotowa usytuowana swym końcem prostopadle względem dna w strefie wymagającej oczyszczenia. Do rury z przewężeniem od góry jest trwale przytwierdzony ster kierunku stanowiący stale łącze z tratwą nośną w postaci ramy kratowej, do której na obrzeżach od spodu przytwierdzone są trwale dwa pływaki. Urządzenie jest unieruchamiane w korycie cieku nad zagłębieniem wymagającym oczyszczenia, za pośrednictwem kotwicy usadowionej w podłożu dna, połączonej z dwoma łańcuchami (bądź linami) przytwierdzonymi do śrubowych łącz pływaków. Rozwiązanie może stanowić stacjonarnie połączenie elementu roboczego w postaci rury pionowej i poziomej z przewężeniem do kratowej konstrukcji umiejscowionej pod powierzchnią nurtu na dnie w określonym miejscu zagłębienia cieku wodnego. W przypadku zastosowania urządzenia do wyprowadzania płynących wód naddennych do warstw powierzchniowych nurtu dla zwiększenia wydatku transportowanej wody wymagana jest na rurze przelotowej od spodu instalacja kolanka hydraulicznego, skierowanego otworem do

PL 207 682 B1 kierunku strumienia płynących mas wodnych. Ponadto konstrukcja ma niewielką ilość elementów składowych, co sprawia o łatwości wykonania urządzenia w warunkach gospodarczych w średnio wyposażonym warsztacie.

Rekultywator wody według wynalazku został uwidoczniony na załączonym rysunku przykładowego rozwiązania, na którym fig. 1 przedstawia przekrój urządzenia w pionowej płaszczyźnie A-A, a fig. 2 widok urzą dzenia z góry w korycie cieku wodnego.

Rekultywator wody stanowi przepływowy element roboczy w postaci rury poziomej z przewężeniem (1), usytuowanej w nurcie cieku zgodnie z kierunkiem przepływu, do którego pod katem prostym jest przytwierdzona przelotowa rura (2) ustawiona dolnym otworem równolegle do płaszczyzny dna koryta lub zbiornika otwartego w strefie wymagającej oczyszczenia. W osi symetrii rury z przewężeniem (1) od góry jest przytwierdzony na stałe ster kierunku (3) mający w środkowej dolnej części tratwy nośnej (4) stałe łącze. Tratwa nośna (4) w postaci ramy kratowej spoczywa trwale na dwóch pływakach (5) do utrzymania urządzenia na wymaganej głębokości pracy. Urządzenie jest unieruchomione w nurcie cieku wodnego zakotwiczoną na dnie kotwicą (8) połączoną poprzez dwa łańcuchy (7) i ś rubowe łącza (6) z pł ywakami (5).

Przez rurę poziomą z przewężeniem (1), umieszczoną w nurcie zgodnie z kierunkiem przepływu, płynie strumień masy wody. W przewężeniu, na mocy prawa ciągłości strugi, woda zwiększa szybkość przepływu, powodując powstaje obszaru zmniejszonego ciśnienia. Przez rurę przelotową (2) pionowo umieszczoną swym końcem w strefie wymagającej oczyszczenia, ku górze w kierunku przewężenia rury poziomej (1) następuje parcie mas wodnych zdeponowanych w zagłębieniu dennym. Napływająca do przewężenia rury poziomej woda przydenna jest przemieszczana przez poziomy strumień mas wodnych do rozszerzenia rury poziomej i dalej transportowana do warstw powierzchniowych nurtu.

Poprawa jakości mas wodnych zdeponowanych w zagłębieniu dennym zależy od prędkości przepływu poziomej strugi wody przez przewężenie rury poziomej, w konsekwencji od wartości zmniejszonego ciśnienia i szybkości napływu mas wodnych przez rurę przelotową z nad dna do przewężenia rury poziomej i dalej do wód powierzchniowych nurtu oraz stopnia wymiany wody zdeponowanej w zagłębieniu z wodą płytszych stref nurtu lub zbiornika otwartego.

Claims (3)

1. Rekultywator wody w postaci rury poziomej z przewężeniem (1) usytuowanej w nurcie cieku zgodnie z kierunkiem przepływu, do którego pod katem prostym jest przytwierdzona rura przelotowa (2) ustawiona dolnym otworem równolegle do płaszczyzny dna koryta lub zbiornika otwartego w strefie wymagają cej oczyszczenia, znamienny tym, ż e rura z przewężeniem (1) od góry jest połączona trwale poprzez ster kierunku (3) z tratwą nośną (4) osadzoną na dwóch pływakach (5) przytwierdzonych za pośrednictwem dwóch śrubowych łącz (6) i łańcuchów (7) do kotwicy (8) usadowionej na dnie.

2. Rekultywator wody według zastrz. 1, znamienny tym, że ster kierunku (3) przytwierdzony trwale od góry do tratwy nośnej (4) i od dołu do rury z przewężeniem (1) jest usytuowany w osi symetrii urządzenia i zanurzony pod powierzchnią nurtu co najmniej w połowie.

3. Rekultywator wody według zastrz. 1, znamienny tym, że dwa pływaki (6) są przytwierdzone trwale od spodu na obrzeżach tratwy nośnej (4) w postaci ramy kratowej, a ich cylindryczny kształt w połączeniu z kotwicą (8) za poś rednictwem ś rubowych łącz (6) i ł a ń cuchów (7) utrzymuje stałą pozycje pracy rury poziomej z przewężeniem (1) pod powierzchnią nurtu zgodnie z jego kierunkiem.