CS270924B1 - Vortex separation of suspensions - Google Patents

Description

Vynález ee týká vírového eeparátoru suspenzí к předčištění dešťových vod a řeší možnost použití současně jako oddělovače dešťových vod na jednotné stokové síti*

К předčištění dešťových vod se doposud u nás používají dešťové zdrže retenční s úplnou akumulací, dešťové nádrže akumulační, spojené в odlehčením dešťových vod nebo dešťové sedimentační nádrže* Všechna uvedená seřízení zachycují usaditelné látky na principu povrchového zatížení, to je jejioh minimální ploěná velikost je určena usazovací rychlostí částic, které v nádržích mají být zachyoeny. Akumulační nádrže jsou dále dimenzovány na dobu zdržení dešťových vod, přičemž množství dešťových vod Je určeno buď požadovanou dobou zdržení návrhového deště, nebo Je jejich objem určován objemovým parametrem na 1 ha odvodňované plochy*

Společnou nevýhodou uvedených velkoobjemových zařízení Jsou vysoké investiční náklady a provozní obtíže, vzhledem к odstraňování zaohyceného kalu* Proto jsou vyvíjena v zahraničí nová zařízení, umožňujíoí využití tangenciálního vtoku do kruhové nádrže к tvorbě příčné cirkulace nebo vírového proudění* Tím je umožněno použití vyššího hydraulického povrohového zatížení, než odpovídá usazovaoí rychlosti částic* Na tomto principu je navržen například kruhový vírový konoentrátor, mající odvod předčištěné vody přes pevnou přelivnou hranu do atředové trouby, vyúsťující dnem koncentrátoru do recipientu* Kaliště pro zachyoené látky je proto umístěno exoentricky*

Nevýhodou tohoto uspořádání je ztráta hydraulického spádu dešťových vod* Další nevýhodou je konstantní výška přelivné hrany, neumožňujíoí velké kolísání hladiny a excentricky umístěné kaliště odporující principu shromažďování sedimentu ve středu vytvořeného spirálního proudění* Nevýhodou pevné přepadové hrany má i vírová dešťová nádrž, mající přelivnou hranu na obvodu nádrže*

Uvedené nevýhody odstraňuje vírový separátor suspenzí, sestávající z válcové nádrže s konickým dnem a s plovákovým žlabem, do nádrže je zaústěn tangenoiální vtok, ve stěně nádrže jsou vytvořeny výtokové otvory a u středu dna nádrže je umístěno kaliště podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že uvnitř nádrže je otočně a svisle posuvně uložen plovákový žlab napojený na odváděči potrubí a kónické dno nádrže má sklon 10 až 15°, přičemž к obvodu kaliště je tangenciálně připojeno odtokové potrubí* Ve výšce 1,5 až 2 násobku průměru vtokového potrubí ode dna obvodové stěny válcové nádrže jsou vytvořeny výtokové otvory, proti kterým je к vnější straně válcové nádrže připojena jímka s odtokovým žlabem* Jímka je u horní hrany váloové nádrže, proti bezpečnostním přelivům nádrže opatřena bezpečnostními odtoky a u své dolní části je tato jímka nad úrovní výtokovýoh otvorů opatřena přelivnými otvory* Výtokové otvory nádrže jsou ve směru příčné oirkulaoe vody posunuty o 270 až ЗбО° proti vtokovému potrubí do nádrže*

Rotační pohyb vody umožňuje konstrukci plochého kóniokého dna ve sklonu 10 až 15% Rotační pohyb umožňuje sunutí ueaditelných látek do středu nádrže, kde je umístěno kaliště* Dno nemusí být stíráno* Toto řešení snižuje oelkovou výšku eeparátoru, což má velké ekonomické důsledky* Do středu nádrže je umístěno kruhové kaliště, ze kterého tangenciálně vychází odtokové potrubí na kal* Tangenoiální umístění odtokového potrubí je ve směru cirkulace vody, čímž napomáhá odtoku koncentrovaných nečistot z kaliště*

Plovouoí látky a ropné znečištění jsou zachycovány na hladině plovákovým žlabem* Žlab se otáčí vlivem rotačního pohybu vody v nádrži a současně stírá hladinu* Zachyoené plovoucí látky jsou odváděny potrubím obdobně jako kal do čistírny odpadních vod* Nádrž má po obvodě ve stěně výtokové otvory ve výšoe, odpovídající 1,5 až dvojnásobnému průměru vtokového potrubí* Situačně jsou umístěny tak, aby vtékající dešťová voda byla nucena uvnitř pláště oběhnout minimálně úhel 270°* Výtokové otvory vedou do jímky s přelivnými otvory, kterými předčištěná voda přepadá do odtokového žlabu* Výškové umístění výtokovýoh otvorů a hrany kapaoitních přelivnýoh otvorů zaručují zaohycení veškerých plovouoíoh látek ve vírovém eeparátoru* Výtokové i přelivné otvory jsou dimenzovány na maximální průtok při maximální hladině uvnitř válce. Maximální hladina uvnitř nádrže koresponduje s maximální hladinou ve stoce· Konstrukce vírového separátoru suspenzí podle patentu umožňuje tímto způsobem jeho dobrou funkci i při velkém kolísání průtoků s minimální hydraulickou ztrátou· V připadá potřeby lze výškovým osazením separátoru zvýšit retenční kapacitu stokové sítě* Mimořádné přívalové^průtoky za dešíů jsou zajištěny bezpečnostními přelivy z nádrže do jímky a bezpečnostními odtoky z jímky do rozšířené části odtokového potrubí·

Alternativně je možné uvažovat в osazováním vírového separátoru suspenzí na dálničních úsecích vedoucích chráněnými oblastmi zdrojů pitné vody. ŘeSení zaohycování plovoucích látek umožňuje jejich využití jako lapáků tuků a olejů, popřípadě jako flotačních jednotek· Lze je využít к zachycování suspendovaných látek z povrchového odtoku v erozním území·

Celková separační účinnost usaditelných látek je cca čtyřnásobná oproti sedimentačním nádržím používaným jako dešlové zdrže· Zachycení plovoucích látek je 100%·

Na připojeném výkresu je schematicky znázorněno příkladné provedení vírového separátoru suspenzí podle vynálezu, kde na obr· 1 je půdorys a na obr· 2 je svislý příčný řez·

Vírový separátor podle příkladného provedení sestává z válcové nádrže £, do které je u dna £ zaústěno tangenciálně vtokové potrubí 2· Uprostřed kónického dna £ je umístěno kaliště 4 s tangenciálně umístěným odtokovým potrubím 5 na kal· U hladiny je otočný svisle posuvný dvouramenný plovákový žlab 6, zasouvající se do odváděcího potrubí 7 na plovoucí látky· V plášti nádrže £ jsou výtokové otvory 8· Proti výtokovým otvorům 8 z vnější strany nádrže 1 Je připojena jímka 9 s přelivnými otvory 10, umístěnými nad odtokovým žlabem 11· Nádrž 1 je opatřena bezpečnostním přelivem 12 z nádrže £ do jímky 9 a bezpečnostním odtokem 13 z jímky 9 do rozšířené části odtokového žlabu 11·

Voda vstupuje tangenciálně umístěným potrubím 2 u dna do nádrže 1 a vlivem příčné cirkulace dochází ke zvýšené sedimentaci usaditelných částic, které se sunou do středu nádrže 1, kde je umístěno kaliště 4· Tangenciálně umístěné odtokové potrubí 5 na kal napomáhá odtoku koncentrovaných nečistot z kaliště 4· Plovoucí látky jsou zachycovány na hladině plovákovým žlabem 6 a jsou odváděny odváděcím potrubím 7 obdobně jako kal do čistírny odpadních vod·

Claims (2)

1. Vírový separátor suspenzí, sestávající z válcové nádrže s kónickým dnem a s plovákovým žlabem, do nádrže* je zaústěn tangenciální vtok, ve stěně nádrže jsou vytvořeny výtokové otvory a u středu dna nádrže jo umístěno kaliště, vyznačující se tím, že uvnitř nádrže (1) je otočně a svisle posuvně uložen plovákový žlab (6) napojený na odváděči potrubí (7) a kónické dno nádrže (1) má sklon 10 až 15°, přičemž к obvodu kaliště (4) je tangenciálně připojeno odtokové potrubí (5) a ve výšce 1,5 až 2 násobku průměru vtokového potrubí (2) ode dna obvodové stěny váloové nádrže (1) jsou vytvořeny výtokové otvory (8), proti kterým je к vnější straně válcové nádrže (1) připojena jímka (9) s odtokovým žlabem (11), přičemž tato jímka (9) je u horní hrany válcové nádrže (1), proti bezpečnostním přelivům (12) nádrže (1) opatřena bezpečnostními odtoky (13) a u své dolní části je tato jímka (9) nad úrovní výtokových otvorů (8) opatřena přelivnými otvory (10)·
2. 2·

   Vírový separátor podle bodu 1, vyznačující se tím. Že výtokové otvory (8) Jsou ve směru příčné cirkulace vody posunuty o 270 až 360° proti vtokovému potrubí (2).