PL233981B1 - Zbiornik retencyjny ścieków deszczowych i ogólnospławnych - Google Patents

Abstract

Zbiornik jest połączony z kanałem ściekowym (2) i zawiera komorę (1) połączoną hydraulicznie z kanałem ściekowym (2) za pomocą co najmniej jednego dwukierunkowego kanału tranzytowego (3), przy czym dno tego kanału tranzytowego (3) znajduje się nie niżej niż dno kanału ściekowego (2). Kanał ściekowy (2) zbiornika ma, co najmniej jedną zastawkę spiętrzającą.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zbiornik retencyjny ścieków deszczowych i ogólnospławnych zwiększający pojemność retencyjną systemu kanalizacyjnego, mający zastosowanie w nowoprojektowanych, rozbudowywanych lub modernizowanych systemach kanalizacyjnych.

Znane są miedzy innymi z publikacji polskiego opisu patentowego nr PL 218486 B1, jednokomorowe zbiorniki retencyjne sterujące transportem ścieków w systemach kanalizacyjnych, w których dopływ jest połączony poprzez komorę akumulacyjną z odpływem. Ze względu na taki układ hydrauliczny, ciśnienie hydrostatyczne w kanale odpływowym jest zmienne w czasie i zależne od chwilowego napełnienia ścieków w zbiorniku.

Z kolei między innymi z publikacji polskich opisów patentowych nr PL 200224 B1 oraz nr PL 221098 B1 znane są, zbiorniki wielokomorowe, które posiadają, co najmniej dwie komory, z których jedna pełni funkcję komory przepływowej, łączącej kanał dopływowy z odpływowym. Zastosowanie komory przepływowej o małej pojemności, która ulega szybkiemu napełnieniu, umożliwia efektywne wykorzystanie przepustowości hydraulicznej kanału odpływowego. Taki układ hydrauliczny pozwala magazynować ścieki przy znacznie mniejszej ich pojemności, niż w przypadku rozwiązań jednokomorowych.

Wadą znanych rozwiązań jest konieczność określenia zróżnicowania poziomów usytuowania kanału doprowadzającego ścieki do zbiornika i kanału odprowadzającego, które zapewniają projektowane napełnienie ścieków w zbiorniku. Skutkuje to zwiększeniem głębokości przykrycia kanału odpływowego, co w praktyce przekłada się na wzrost ponoszonych nakładów inwestycyjnych z uwagi na zwiększenie objętości robót ziemnych.

Zbiornik retencyjny ścieków deszczowych i ogólnospławnych, połączony z kanałem ściekowym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera komorę połączoną hydraulicznie z kanałem ściekowym za pomocą co najmniej jednego dwukierunkowego kanału tranzytowego, przy czym dno tego kanału tranzytowego znajduje się nie niżej niż dno kanału ściekowego.

Korzystnie dla zwiększenia objętości przepływających ścieków do komory zbiornika jego kanał ściekowy ma co najmniej jedną zastawkę spiętrzającą.

Dalsze korzyści są uzyskiwane, jeżeli kanał tranzytowy zbiornika ma przekrój poprzeczny prostokątny albo kołowy.

Kolejne korzyści uzyskuje się, jeśli dno kanału tranzytowego znajduje się na równej wysokości z dnem komory zbiornika albo powyżej tego dna.

Następne korzyści są uzyskiwane, jeżeli komora zbiornika podzielona jest na co najmniej dwie sekcje za pomocą co najmniej jednej przegrody, przy czym przegroda zawiera w swojej górnej części przelew, zaś przelew przegrody w zbiorniku jest w postaci wcięcia w górnej części przegrody.

Ponadto, dla umożliwienia odpływu części lub całej objętości ścieków do gruntu, korzystnie ściany komory zbiornika zawierają powierzchnie perforowane.

Dzięki zastosowaniu zbiornika według wynalazku możliwe jest zwiększenie zdolności retencyjnej systemu kanalizacyjnego bez konieczności zmiany poziomów ułożenia kanałów transportujących ścieki na trasie ich przepływu. Wynalazek umożliwia zmniejszenie nakładów finansowych ponoszonych na budowę lub modernizację systemu kanalizacyjnego. Dodatkowo przedmiot wynalazku może być wykorzystany, zarówno w istniejących jak i nowoprojektowanych obiektach retencyjnych.

Zbiornik, według wynalazku w przykładzie wykonania, przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1,2, 3 i 4 przedstawiają zbiornik w pierwszym przykładzie wykonania, odpowiednio: w rzucie izometrycznym, w rzucie z boku, w przekroju wzdłuż linii A-A pokazanej na fig. 2 w rzucie izometrycznym oraz w tym samym przekroju w rzucie z góry, fig. 5, 6 i 7 przedstawiają zbiornik w drugim przykładzie wykonania, odpowiednio: w rzucie z boku, w przekroju wzdłuż linii B-B pokazanej na fig. 5 w rzucie izometrycznym oraz w tym samym przekroju w rzucie z góry, fig. 8, 9 i 10 przedstawiają zbiornik w trzecim przykładzie wykonania, odpowiednio: w rzucie z boku, w przekroju wzdłuż linii C-C pokazanej na fig. 8 w rzucie izometrycznym oraz w tym samym przekroju w rzucie z góry, zaś fig. 11:17 prezentują wszystkie fazy pracy zbiornika w przekroju poprzecznym.

Przedmiot wynalazku w pierwszym przykładzie wykonania zawiera komorę 1 zbiornika połączoną hydraulicznie z kanałem ściekowym 2 za pomocą trzech dwukierunkowych kanałów tranzytowych

3. Dno kanałów tranzytowych 3 jest umiejscowione powyżej dna kanału ściekowego 2 oraz powyżej dna komory 1 zbiornika. W swojej górnej części komora 1 posiada wentylację 4. Taka budowa zapewnia przepływ cieczy przez kanały tranzytowe 3 w obu kierunkach, a więc do i z komory 1 zbiornika.

PL 233 981 B1

Zbiornik według wynalazku w drugim przykładzie wykonania zawiera przegrodę 5 dzielącą komorę 1 na dwie sekcje. Przegroda 5 posiada w swojej górnej części przelew 6. Dno kanałów tranzytowych 3 jest powyżej dna kanału ściekowego 2 oraz powyżej dna komory 1 zbiornika. Pierwsza z sekcji jest osadnikiem 7 podczyszczającym. W tym wariancie zbiornika po zakumulowaniu ścieków w osadniku 7 i uzyskaniu przez nie poziomu usytuowania przelewu 6 podczyszczone ścieki trafiają do drugiej sekcji zbiornika skąd zwracane są do kanału ściekowego 2.

W trzecim przykładzie wykonania dno kanałów tranzytowych 3 zbiornika usytuowane jest powyżej dna kanału ściekowego 2 oraz równo z dnem komory 1. Kanał ściekowy 2 ma zastawkę spiętrzającą 8 zamocowaną za pierwszym z kanałów tranzytowych 3. Komora 1 zbiornika zawiera przegrodę 5 umiejscowioną za wylotem pierwszego kanału tranzytowego 3 i zawierającą w swojej górnej części przelew 6 w postaci wcięcia. W tym wariancie zbiornika zastawka spiętrzająca 8 wymusza zwiększenie przepływu w kierunku komory 1 zbiornika, a przelew 6 w postaci wcięcia w przegrodzie 5 zwiększa efektywność hydrauliczną rozwiązania.

Zasada działania zbiornika retencyjnego według wynalazku została przedstawiona w siedmiu fazach. W pierwszej fazie pokazanej na fig. 11 ze względu na niski poziom ścieków w kanale ściekowym 2 nie następuje ich rozdział na kanały tranzytowe 3. Instalacja działa jak klasyczna kanalizacja ściekowa.

W fazie drugiej przedstawionej na fig. 12 zwiększony strumień objętości przepływających ścieków powoduje spiętrzenie się cieczy w kanale ściekowym 2 do poziomu dna kanałów tranzytowych 3 jednak nie następuje ich przelanie do komory 1 zbiornika.

W fazie trzeciej przedstawionej na fig. 13 poziom ścieków przekracza poziom dna kanałów tranzytowych 3. Objętość ścieków znajdujących się ponad dnem kanałów tranzytowych 3 zostaje nimi przetransportowana do komory 1 zbiornika. W tej fazie następuje rozdział strumienia objętości ścieków na ścieki kierowane kanałem ściekowym 2 do odbiornika lub sieci zlokalizowanej poniżej oraz ścieki kierowane kanałami tranzytowymi 3 do komory 1 zbiornika. Powoduje to zwiększenie retencji kanałowej odcinka, na którym został zainstalowany zbiornik według wynalazku oraz redukuje przepływ kanałem ściekowym 2 do sieci zlokalizowanej poniżej lub do odbiornika.

W fazie czwartej przedstawionej na fig. 14, która stanowi ostatnią fazę napełnienia zbiornika, ścieki transportowane są kanałem tranzytowym 3 do komory 1 zbiornika powodując jego maksymalne napełnienie oraz ciśnieniowe funkcjonowanie. Dalsze napełnianie komory 1 i wyrównanie się poziomów cieczy w kanale ściekowym 2 i komorze 1 zbiornika umożliwia wentylacja 4.

Piąta faza działania przedstawiona jest na fig. 15. W wyniku zwiększonego przepływu w kanale tranzytowym 3 następuje całkowite napełnienie komory 1 zbiornika i osiągnięcie maksymalnego projektowanego napełnienia h max ścieków.

W przypadku wystąpienia deszczu o parametrach przekraczających parametry krytyczne, na które system był projektowany, może nastąpić wylanie się ścieków z systemu w sposób kontrolowany w komorze 1 zbiornika, a nie w miejscu lokalizowania kanału ściekowego 2.

Szósta faza działania zbiornika według wynalazku przedstawiona jest na fig. 16. Po ustaniu opadów, poziom ścieków w kanale ściekowym 2 obniża się, w wyniku, czego kanałami tranzytowymi 3, przez które w poprzednich fazach miał miejsce dopływ ścieków do zbiornika, następuje ich odpływ do kanału ściekowego 2.

Ostatnia faza działania zbiornika według wynalazku została przedstawiona na fig. 17. Poziom ścieków w kanale ściekowym 2 jest niższy niż poziom umiejscowienia dna komory 1 zbiornika oraz niż najniższy poziom posadowienia kanałów tranzytowych 3 . W tej fazie następuje całkowite opróżnienie zbiornika.

Wykaz oznaczeń

1. komora

2. kanał ściekowy

3. kanał tranzytowy

4. wentylacja

5. przegroda

6. przelew

7. osadnik

8. zastawka spiętrzająca hmax - maksymalne projektowane napełnienie

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zbiornik retencyjny ścieków deszczowych i ogólnospławnych, połączony z kanałem ściekowym, znamienny tym, że zawiera komorę (1) połączoną hydraulicznie z kanałem ściekowym (2) za pomocą co najmniej jednego dwukierunkowego kanału tranzytowego (3), przy czym dno tego kanału tranzytowego (3) znajduje się nie niżej niż dno kanału ściekowego (2).
2. 2. Zbiornik według zastrz. 1, znamienny tym, że jego kanał ściekowy (2) ma, co najmniej jedną zastawkę spiętrzającą (8).
3. 3. Zbiornik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jego kanał tranzytowy (3) ma przekrój poprzeczny prostokątny.
4. 4. Zbiornik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jego kanał tranzytowy (3) ma przekrój poprzeczny kołowy.
5. 5. Zbiornik według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4, znamienny tym, że dno kanału tranzytowego (3) znajduje się na równej wysokości z dnem komory (1) zbiornika.
6. 6. Zbiornik według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4, znamienny tym, że dno kanału tranzytowego (3) znajduje się powyżej dna komory (1) zbiornika.
7. 7. Zbiornik według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4 albo 5 albo 6, znamienny tym, że jego komora (1) podzielona jest na co najmniej dwie sekcje za pomocą co najmniej jednej przegrody (5), przy czym przegroda (5) ma w swojej górnej części przelew (6).
8. 8. Zbiornik według zastrz. 7, znamienny tym, że przelew (6) przegrody (5) komory (1) w zbiorniku jest w postaci wcięcia w górnej części przegrody (5).
9. 9. Zbiornik według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4 albo 5 albo 6 albo 7 albo 8, znamienny tym, że ściany jego komory (1) zawierają powierzchnie perforowane.