CZ2012421A3

CZ2012421A3 - Method of reducing blue-green alga in water reservoirs and system for making the same

Info

Publication number: CZ2012421A3
Application number: CZ20120421A
Authority: CZ
Inventors: Soukal@Jirí; Pochylý@Frantisek; Marsálek@Blahoslav; Pírek@Oldrich
Original assignee: Vysoké ucení technické v Brne; Botanický ústav AV CR, v.v.i.; SIGMA Výzkumný a vývojový ústav, s.r.o.; Asio, Spol. S R.O.
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2013-08-14
Also published as: CZ304009B6

Abstract

Zpusob redukce sinic ve vodních nádrzích prostrednictvím zmeny biotických a abiotických podmínek a principu obohacení vodního prostredí kyslíkem pomocí aeracního zarízení (2) a destratifikacního zarízení (1), kdy úcinné okyslicení vodního sloupce je provádeno v základní aeracne-destratifikacní sestave obsahující minimálne jedno aeracní zarízení (2) a alespon jedno destratifikacní teleso (1) pomocí soucinné kombinace umelého okyslicování aeracním médiem a promíchávání vody cerpané z blízkosti vodní hladiny (4) s mozností nastavení sací a provzdusnovací hladiny, kde proudy okyslicené vody cerpané z blízkosti vodní hladiny (4) z aeracního zarízení (2) a destratifikacních zarízení (1), jejichz velikost je mozné regulovat, jsou vypousteny do vrstev vodního prostredí s nizsím obsahem kyslíku a stékají se v soutokovém bode "A", kde smerem k hladine (4) vyvolávají alespon jeden vertikální okyslicovací proud "V" s minimální rychlostí kapaliny "v" > 2 cm/s pro prenos kyslíku do ostatních, výse situovaných, vrstev vodního sloupce, pricemz je soucasne pomocí protiproudových barierových prvku (3) zabranováno vznosu sedimentu u dna (5) nádrze a vzniku nezádoucích vodních proudu.The method of cyanobacterial reduction in water reservoirs by changing the biotic and abiotic conditions and the principle of enrichment of water with oxygen by means of aeration equipment (2) and destratification equipment (1), where the effective water column oxygenation is carried out in a basic aeration-destratification assembly containing at least one aeration device ( 2) and at least one destratification body (1) by means of a combination of artificial oxygenation with aeration medium and agitation of water pumped from near the water surface (4) with the possibility of adjusting suction and aeration levels, where the streams of oxygenated water pumped from near the water surface (4) from aeration equipment (2) and destratification equipment (1), the size of which can be controlled, are discharged into layers of water with lower oxygen content and run down at the confluence point "A", where at least one vertical oxidant current is induced towards the surface (4) "V" with minimums With a liquid velocity of > 2 cm / s for transferring oxygen to the other, higher-situated layers of the water column, sedimentation at the bottom (5) of the reservoir is prevented by simultaneous countercurrent barrier elements (3) and non-flowing water streams are formed.

Description

Oblast technikyTechnical field

Předložený vynález spadá do oblasti nechemického způsobu čištění všech typů povrchových vodních ploch a týká se způsobu redukce sinic ve vodních nádržích a soustavy k provádění tohoto způsobu, která svým čerpacím a provzdušňovacím účinkem cíleně postupně obohacuje kyslíkem všechny vrstvy vodní masy a umělé promíchává vodní sloupec, čímž je umožněna změna biotických a abiotických podmínek ve vodním prostředí.The present invention is in the field of a non-chemical purification method for all types of surface water bodies and relates to a method for reducing cyanobacteria in water reservoirs and a system for carrying out this method. Its pumping and aeration effect purposefully gradually enriches all layers of water mass with oxygen and artificially mixes the water column thereby it is possible to change the biotic and abiotic conditions in the aquatic environment.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Sinice jsou častým původcem jevu známého jako vodní květ, při němž dochází k přemnožení některých vodních fotosyntetizujících organismů nad určitou míru. Problém představuje především vodní květ v sladkovodních nádržích, které jsou využívány jako zdroj pitné vody a k rekreaci. Dosud známá systémová řešení čištění povrchových vodních nádrží s omezením výskytu sinic jsou velmi nákladná a v mnoha případech i velmi těžko proveditelná, jelikož spočívají jednak v komplexní revitalizaci vodní nádrže, jednak v realizaci komplexní soustavy čištění komunálních vod na extrémně vysoké parametry vyčištění a jednak v zásadním snížením intenzity zemědělské produkce relevantního území.Cyanobacteria are a frequent cause of a phenomenon known as water bloom, in which some aquatic photosynthesizing organisms are overgrown. The problem is mainly the water flower in freshwater reservoirs, which are used as a source of drinking water and for recreation. The known system solutions of surface water reservoirs with cyanobacterial limitation are very expensive and in many cases very difficult, because they consist in complex revitalization of the water reservoir and in the implementation of a complex system of municipal water treatment to extremely high purification parameters and by reducing the agricultural production intensity of the relevant territory.

Redukce sinic ve vodních nádržích je v současné době prováděna různými fyzikálními, chemickými a biologickými metodami či technologiemi, které se liší efektivitou účinku vůči sinicím, mírou prevence růstu sinic, mírou ovlivnění vodního ekosystému, požadavky na technologické vybavení a v neposlední řadě i ekonomickou náročností. Redukce sinic ve velkoplošných nádržích je prováděna v podstatě čtyřmi hlavními způsoby. Prvním známou metodou je inhibice sinic pomocí vhodné účinné látky, kdy se převážně používají chemické látky, které mají obvykle krátkodobý účinek s rizikem nežádoucích vedlejších efektů. Druhým známým r · · « t « « · • · · « » · « · < * · · · * · « t t « · ♦« i C · * < ‘ « ·· * · · » » < 9 ·· i·» ·· ♦ » < « « ···« ·Reduction of cyanobacteria in reservoirs is currently carried out by various physical, chemical and biological methods or technologies, which differ in their effectiveness against cyanobacteria, the degree of prevention of cyanobacterial growth, the degree of affecting the aquatic ecosystem, technological equipment requirements and, last but not least, economic demands. Reduction of cyanobacteria in large-scale reservoirs is essentially carried out in four main ways. The first known method is the inhibition of cyanobacteria by means of a suitable active substance, whereby predominantly chemicals are used which usually have a short-term effect with the risk of undesirable side effects. The second acquaintance of the "t" "tt" i C · * <'«·· *» »» <9 ·· i · · <<<<<<<

-2způsobem redukce sinic je využití působení elektrického či elektromagnetického pole. Třetí používanou metodou je kavitace, kdy je využíváno působení ultrazvukové frekvence ke vzniku dutin v kapalině, a to při lokálním poklesu tlaku a jejich následovaných implozí. Předkládané zařízení na redukci sinic ve vodních nádržích je založeno na využití posledního, čtvrtého^ způsobu, což je nechemické omezení rozvoje sinic obohacováním vodní masy kyslíkem metodou aerace a destratifikace.-2the method of cyanobacteria reduction is to use the effect of electric or electromagnetic field. The third method used is cavitation, where the effect of ultrasonic frequency is used to create cavities in the liquid during local pressure drop and their subsequent implosions. The present device for reducing cyanobacteria in water reservoirs is based on the use of the last, fourth method, which is a non-chemical limitation of the development of cyanobacteria by enriching the water mass with oxygen by the aeration and destratification method.

Aerace, neboli provzdušňování, je vhánění směsi vzduchu nebo přečerpávání aerované vody do potenciálních anoxických vrstev, zejména hypolimnia. Hypolimnium je spodní nejchladnější vrstva vody v jezerech a vodních nádržích těsně nad sedimenty s neměnnou teplotou, kde se pro nízkou koncentraci kyslíku a nedostatek světla většinou nevyskytují fotosynteticky aktivní organismy. Destratifikace je pak umělé promíchávání vodního sloupce, kdy dochází ke zrušení jednotlivých vodních vrstev ve vodní nádrži. Základem principu destratifikace je zvýšení podílu rozpuštěného vzduchu, zejména kyslíku ve spodních vrstvách vodního sloupce, aby se jednak předešlo nepříznivým vlivům anoxie vznikající při stratifikaci nádrže u dna a jednak se snížilo uvolňování fosforu ze sedimentů. Promíchávání vodního sloupce je rovněž účinné pro omezení výskytu i těch druhů sinic, které jsou schopné regulace své pozice ve vodním sloupci pomocí plynových měchýřků. Destratifikací je tato výhoda zrušena, a tak může dojít k podpoře růstu dalších skupin fytoplanktonu, především rozsivek a zelených řas.Aeration, or aeration, is the blowing of an air mixture or pumping of aerated water into potential anoxic layers, especially hypolimnia. Hypolimnium is the lower coldest layer of water in lakes and reservoirs just above sediments with a constant temperature, where, due to low oxygen concentration and lack of light, photosynthetically active organisms usually do not occur. Destratification is then artificial mixing of the water column, where individual water layers in the water tank are canceled. The principle of destratification is based on increasing the proportion of dissolved air, especially oxygen in the lower layers of the water column, in order to prevent both the adverse effects of anoxia occurring during the stratification of the tank at the bottom and to reduce phosphorus release from sediments. The mixing of the water column is also effective to reduce the occurrence of those cyanobacteria species which are capable of controlling their position in the water column by means of gas bladders. By destratification, this advantage is abolished, and thus the growth of other phytoplankton groups, especially diatoms and green algae, may be promoted.

Při destratifikací se množství rozpuštěného kyslíku řídí Henryho zákonem a je závislé na statickém tlaku a teplotě. S poklesem teploty a růstem hydrostatického tlaku se množství rozpuštěného kyslíku zvyšuje. Vlivem atmosférického tlaku na hladině dochází k obohacování horních vrstev vody v nádrži kyslíkem. Účelem destratifikace je tedy postupné obohacování všech vrstev vodní masy kyslíkem, kde účinnost tohoto obohacování závisí na množství rozpuštěného kyslíku v horních vrstvách u hladiny, výkonu čerpadla, charakteru proudění vyvolaném čerpadlem a částečně na změnách hustoty vody.In the case of destratification, the amount of dissolved oxygen is governed by Henry's law and is dependent on static pressure and temperature. As temperature drops and hydrostatic pressure rises, the amount of dissolved oxygen increases. Due to atmospheric pressure on the surface, the upper layers of water in the tank are enriched with oxygen. The purpose of destratification is therefore the gradual oxygen enrichment of all water bodies, where the efficiency of this enrichment depends on the amount of dissolved oxygen in the upper layers at the level, the pump performance, the flow pattern induced by the pump and partly the changes in water density.

• · · · ·• · · · ·

I * · *I * · *

-3K okysličování vod se používá řada typů aeračních zařízení různých koncepcí. Jedná se buď o jemnobublinkové trubkové provzdušňovače či speciální směšovače vody a vzduchu, nebo se jedná o ponorné aerátory buď zavěšené na hladině nebo usazené na dně nádrže či jiné vodní plochy. Většinou se jedná o zařízení vertikálního uspořádání tvořená elektromotorem a hydraulickou částí sestávající z oběžného kola a statoru, na který je napojeno vzduchové sací potrubí. Různé druhy funkčních řešení hydraulických částí ponorných aerátorů jsou popsány například ve spisech US 6273402, US 6270061, US 5582777, US 5389310, FR 2804884, EP 993862, EP 847799, EP 577552, JP 58008589, WO 01/60504, CA 2248128, US 6736377, DE 29819704 nebo US 4925598. Všechna tato řešení používají buď jednodiskové nebo dvoudiskové oběžné kolo s lopatkami vytvořenými na jedné ploše, zpravidla spodní, či obou plochách disků nebo lopatkami umístěnými mezi disky.A number of types of aeration equipment of different concepts are used for water oxidation. These are either fine-bubble tubular aerators or special air / water mixers, or they are submersible aerators either suspended on the surface or seated on the bottom of the tank or other water surface. These are mostly vertical arrangement devices consisting of an electric motor and a hydraulic part consisting of an impeller and a stator to which the air suction pipe is connected. Various kinds of functional solutions of hydraulic parts of submersible aerators are described, for example, in US 6273402, US 6270061, US 5582777, US 5389310, FR 2804884, EP 993862, EP 847799, EP 577552, JP 58008589, WO 01/60504, CA 2248128, US 6736377 , DE 29819704 or US 4925598. All of these solutions use either a single-disk or two-disk impeller with blades formed on one surface, generally the bottom or both surfaces of the disks, or blades positioned between the disks.

K promíchávání vodní masy se používá řada typů zařízení různých konstrukčních provedení. Jedno z takovýchto zařízení je popsáno například ve spise KR 20000018177 A, kde podstatou technického řešení je otevřené oběžné kolo, pomocí kterého je přisáván vzduch a míchán s tekutinou. Směs je dopravována do malých hloubek, kde dochází k obohacování kalu kyslíkem. Další technické řešení je známe ze spisu GB 1236434 A. Jedná o zařízení na povrchovou aeraci s možností dopravy směsi obohacené kyslíkem do malých hloubek. Dále je známé čerpadlo s možností přisávání vzduchu a dopravu směsi do místa s nízkým obsahem kyslíku, jak je uvedeno ve spise CN 2721620 Y. Další provzdušňovací zařízení je známé ze spisu DE 19942802 A1, jehož podstatou je speciální rotační aerátor s možností přisávání vzduchu do radiálních ramen a jeho dopravou do zvolené hloubky v nádrži. Dále jsou ve spisech JP 8299982 A a DE 3205083 popsána zařízení, čerpající vodu bez obsahu kyslíku z velkých hloubek do speciálního míchacího zařízení, kde se voda obohacuje kyslíkem a vrací se zpět do hloubky. Rovněž jsou známé aerační, respektive destratifikační, věže, které slouží k promíchávání a okysličení vodního sloupce a využívají principu dopravy okysličené vody z vyšších vrstev pod hladinou do bezkyslíkatých oblastí, které se vyskytují zejména nade dnem. K aerátorů umístěnému nade dnem, je přiváděn vzduch, který je míchán s vodou, a tato směs vzduchu a vody je tryskami vypouštěna do okolního bezkyslíkatého prostředí.Many types of equipment of various designs are used for mixing the water mass. One such device is described, for example, in KR 20000018177 A, where the essence of the invention is an open impeller, by means of which air is sucked in and mixed with the fluid. The mixture is transported to shallow depths where the sludge is enriched with oxygen. Another technical solution is known from GB 1236434 A. It is a surface aeration device with the possibility of transporting an oxygen-enriched mixture to shallow depths. Further, a pump with air intake and transport of the mixture to a low oxygen site is known, as disclosed in CN 2721620 Y. Another aeration device is known from DE 19942802 A1, which is based on a special rotary aerator with the possibility of air intake into radial arms and its transport to the selected depth in the tank. Further, JP 8299982 A and DE 3205083 disclose devices which pump oxygen-free water from great depths into a special mixing device where the water is enriched with oxygen and returned to the depth. Also known are aeration or destratification towers, which serve to mix and oxygenate the water column and utilize the principle of transporting oxygenated water from higher layers below the surface to oxygen-free areas, which occur mainly above the bottom. The aerators placed above the bottom are supplied with air, which is mixed with water, and this air-water mixture is discharged through the nozzles into the surrounding oxygen-free environment.

t t « t t ·t t «t t ·

Výše uvedená technická řešení jsou sestrojena buď za účelem aerace vody s přisáváním vzduchu nebo k promíchávání vody v nádržích, avšak neumožňují kombinaci těchto principů. Při návrhu účinného destratifikačního zařízení je nutno dbát jednak na to, aby výsledné proudění kapaliny nemělo stacionární charakter, při kterém vznikají stacionární víry bránící promíchávání vodního sloupce, a jednak na to, aby nedocházelo ke vznosu sedimentů nacházejících se na dně nádrže. Žádné z výše uvedených technických řešení však neřeší problém zvedání sedimentů ze dna nádrže v důsledku vírů, které vznikají pn výtoku vody z aeračního zařízení, ani vznik stacionárních vírů, které udržují dnové sedimenty ve vznosu v určité oblasti nádrže, kde tvoří rozsáhlý stacionární vír, takže nedochází k dokonalému promíchávání jednotlivých vrstev nádrže, ale ke vzniku rozsáhlých rotujících vrstev v podobě vírů. I Zároveň je třeba zajistit vhodným řešením bezpečnost plavby ve velkoplošných nádržích, poněvadž je aerační zařízení umístěno zpravidla na hladině, kde brání J j lodní a rekreační dopravě a může dojít k jeho poškození, případně úrazu.The above technical solutions are designed either for aeration of water with air suction or for mixing water in tanks, but do not allow a combination of these principles. When designing an efficient destratification device, it is necessary to ensure that the resulting liquid flow is not of a stationary nature, which results in stationary vortices preventing the water column from agitating, and on the other hand, that no sediments on the bottom of the tank occur. However, none of the above technical solutions addresses the problem of sediment lifting from the bottom of the tank due to vortices that arise at the water outlet from the aeration equipment, nor the formation of stationary vortices that keep bottom sediments floating in a certain area of the tank where they form a large stationary vortex. the individual layers of the tank are not mixed perfectly, but large rotating layers are formed in the form of vortices. At the same time, it is necessary to ensure the safety of navigation in large-scale reservoirs by an appropriate solution, since the aeration equipment is usually located on a surface where it prevents shipping and recreational traffic and may cause damage or injury.

í ií i

i Cílem předkládaného vynálezu je představit nový způsob redukce sinic ve | vodních nádržích a soustavu k provádění tohoto způsobu, kterou je dosaženo | obohacení vodní masy kyslíkem ve všech vrstvách nádrže, kde konstrukčním jIt is an object of the present invention to provide a novel method for reducing cyanobacteria in water tanks and a system for carrying out this method, which is achieved oxygen enrichment of water mass in all layers of the tank, where the construction j

| uspořádáním jednotlivých aeračních a destratifikačních zařízení je zamezeno jednak | vzniku stacionárních vírů a jednak zvedání sedimentů ze dna nádrže, a zároveň je ! zajištěna bezpečnost plavby na hladině vodní nádrže.| the arrangement of the individual aeration and destratification devices avoids both: the formation of stationary vortices and lifting of sediments from the bottom of the tank, and at the same time it is! ensure the safety of navigation on the surface of the water tank.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Stanoveného cíle je do značné míry dosaženo vynálezem, kterým je způsob redukce sinic ve vodních nádržích prostřednictvím změny biotických a abiotických podmínek a principu obohacení vodního prostředí kyslíkem pomocí aeračního zařízení a destratifikačního zařízení, kde podstata řešení spočívá v tom, že účinné okysličení vodního sloupce je prováděno v základní aeračně-destratifikační sestavě obsahující minimálně jedno aerační zařízení a alespoň jedno destratifikační těleso pomocí součinné kombinace umělého okysličování aeračním médiem a promíchávání vody < t < « • ·The goal is largely achieved by the invention, which is a method for reducing cyanobacteria in water reservoirs by changing biotic and abiotic conditions and the principle of oxygen enrichment of the aquatic environment by means of aeration and destratification equipment, where the principle is to efficiently oxygenate the water column. in a basic aeration-destratification assembly comprising at least one aeration device and at least one destratification body by means of a synergistic combination of artificial aeration with aeration medium and water mixing <t <«• ·

-5čerpané z blízkosti vodní hladiny s možností nastavení sací a provzdušňovací hladiny, kde proudy okysličené vody z aeračního zařízení a destratifikačních zařízení, jejichž velikost je možné regulovat, jsou vypouštěny do vrstev vodního prostředí s nižším obsahem kyslíku a stékají se v soutokovém bodě „A“, kde směrem k hladině (4) vyvolávají alespoň jeden vertikální okysličovací proud „V“ s minimální rychlostí kapaliny „v“ > 2 cm/s pro přenos kyslíku do ostatních, výše situovaných, vrstev vodního sloupce, přičemž je současně pomocí protiproudových bariérových prvků zabraňováno vznosu sedimentu u dna nádrže a vzniku nežádoucích vodních proudů.-5Drawn from the water surface with the possibility of adjusting the suction and aeration levels, where the oxygenated water streams from the aeration and destratification equipment, whose size can be controlled, are discharged into the lower oxygen water layers and run down at the confluence point "A" wherein at least one vertical oxidation current "V" with a minimum liquid velocity "v" of> 2 cm / s evokes towards the surface (4) to transfer oxygen to the other layers of the water column, while simultaneously countercurrent barrier elements are prevented sediment at the bottom of the tank and the formation of undesirable water jets.

| Je výhodné, když v části procesu okysličování je voda z blízkosti vodní hladiny s| Preferably, in a part of the oxygenation process, water is near the water level s

J relativně vyšším obsahem kyslíku nasávána do aeračního zařízení, do kterého je z ; oblasti nad hladinou nádrže současně přiváděno aerační médium, a následně je vzniklá iJ with a relatively higher oxygen content being sucked into the aeration device into which it is from; an aeration medium is simultaneously supplied to the area above the tank surface, and consequently i

I vodní směs s vysokým obsahem kyslíku prostřednictvím rozváděči jednotky vypouštěna j a usměrňována, zejména v blízkosti dna, do anoxických vrstev vodního sloupce.Also, the high oxygen content water mixture is discharged through the distribution unit and directed, particularly near the bottom, into the anoxic layers of the water column.

Dále je výhodné, když pro zajištění vyšší účinnosti oxidace je aerační médium do aeračního zařízení přiváděno ze vzduchové komory vytvořené nad hladinou, kam je nasáváno nebo vháněno pod tlakem, a když v části procesu destratifikace je voda z blízkosti vodní hladiny s relativně vyšším obsahem kyslíku nejprve nasávána do destratifikačního zařízení, z něhož je poté vypouštěna zejména v blízkosti dna do anoxických vrstev vodního sloupce, a to v podobě více horizontálních proudů nebo rotačně rozptylována.It is further preferred that to provide greater oxidation efficiency, the aeration medium is supplied to the aeration device from an air chamber formed above the surface where it is sucked in or blown under pressure, and when part of the destratification process is water near a water surface with relatively higher oxygen content. it is sucked into the destratification device, from which it is then discharged, especially in the vicinity of the bottom, into the anoxic layers of the water column, in the form of multiple horizontal streams or rotationally dispersed.

Také je podstatou vynálezu soustava pro provádění redukce sinic ve vodních nádržích, která je tvořena alespoň jednou základní aeračně-destratífikační sestavou obsahující jednak minimálně jedno destratifikační zařízení, sestávající z teleskopicky uspořádaného dvoutubusového destratifikačního tělesa, které je vybaveno ovladatelnou destratifikační jednotkou, a jednak minimálně jedno aerační zařízení, sestávající z teleskopicky uspořádaného dvoutubusového aeračního tělesa, které je opatřeno regulovatelnou aerační jednotkou, přičemž destratifikační zařízení a aerační zařízení jsou vybavena kotvícími členy, jsou pod nimi umístěny protiproudové bariérové prvky a « · · ·The invention also relates to a system for carrying out cyanobacteria reduction in water reservoirs comprising at least one basic aeration-distri-fractionation assembly comprising at least one destratification device consisting of a telescopically arranged two-tube destratification body equipped with a controllable destratification unit and at least one aeration unit. a device consisting of a telescopically arranged two-tube aeration body which is provided with a controllable aeration unit, wherein the destratification device and the aeration device are provided with anchoring elements, located below them with upstream barriers; and

-6jsou bateriově uspořádána v součinné vzdálenosti „L“, jejíž maximální hodnota je dána vztahem-6the battery is arranged at a synergistic distance "L", the maximum value of which is given by the relation

L = 70m, přičemž protiproudové bariérové prvky jsou situovány nad kotvícími deskami kotvících členů, sestávají ze sady sít a/nebo záclon, jsou umístěny ve vertikálním nebo horizontálním nebo šikmém směru, přičemž jsou upevněny pevně nebo visutě s alespoň jedním volným okrajem.L = 70m, wherein the upstream barrier elements are situated above the anchoring plates of the anchoring members, consisting of a set of sieves and / or curtains, positioned vertically or horizontally or obliquely, being fixed or suspended with at least one free edge.

Ve výhodném provedení kotvící člen sestává z jednak kotvící desky situované na dně nádrže a jednak z kotvícího kloubu pro upevnění spojovacího členu vytvořeného ve formě tyče nebo lana nebo táhla nebo řetězu, propojujícího destratifikační zařízení a/nebo aerační zařízení s kotvícím členem.In a preferred embodiment, the anchoring member comprises, on the one hand, an anchoring plate situated on the bottom of the tank and, on the other hand, an anchoring joint for fastening a connecting member in the form of a rod or rope or tie rod or chain connecting the destratification device and / or aeration device to the anchoring member.

Také je výhodné, když je destratifikační zařízení tvořeno dutým vertikálně situovaným destratifikačním tělesem, které sestává z dolního tubusu, do něhož je nasunut teleskopicky stavitelný horní tubus, kde ke každému z tubusů, a to hornímu tubusu a spodnímu tubusu, jsou připevněny plováky pro vyrovnávání kolísání hladiny a nastavení hloubky provzdušňovací hladiny, přičemž horní tubus je vybaven jednak vstupním sacím hrdlem opatřeným ochranným filtrem a jednak rotační komorou, v níž je umístěna destratifikační jednotka, a kde dolní tubus je opatřen výstupní talířovou tryskou s žebrováním, pod kterou je umístěna horizontální vodící deska, jejíž horizontální průměr je větší než horizontální průměr talířové trysky.It is also advantageous if the destratification device is formed by a hollow vertically situated destratification body, which consists of a lower tube into which a telescopically adjustable upper tube is inserted, where floats are fitted to each of the tubes, namely the upper tube and the lower tube level and depth adjustment of the aeration level, the upper tube is equipped with an inlet port equipped with a protective filter and a rotary chamber with a destratification unit, and the lower tube with a ribbed outlet nozzle with a horizontal guide plate whose horizontal diameter is greater than the horizontal diameter of the disk nozzle.

Pn optimálním provedení sestává destratifikační jednotka z destratifikačního čerpadla propojeného s výhodou s frekvenčním měničem otáček pro regulaci průtoku kapaliny destratifikačním tělesem, přičemž destratifikační jednotka je vybavena prvky pro umožnění nastavení reverzního chodu proudění kapaliny a destratifikační zařízení je vytvořeno tak, že poměr vstupní plochy „Si“ na sacím hrdle a výstupní plochy „S₂“ na talířové trysce je dán vztahem :In an optimum embodiment, the destratification unit consists of a destratification pump connected preferably to a frequency converter for controlling the flow of liquid through the destratification body, the destratification unit being equipped with elements for enabling adjustment of the reverse flow of the fluid flow and the destratification device being designed such that on suction port and outlet surface "S ₂ " on the plate nozzle is given by:

S₂ : Si > (1 -ξ)⁰⁵, kde (ξ) je ztrátový součinitel výkonu destratifikační jednotky.S ₂ : Si> (1 -ξ) ⁰⁵ , where (ξ) is the power loss factor of the destratification unit.

e · « · ι í « í » « i « · i<» • · * t « ♦ * · i » · » ! í » * 4 tt * í · t » · · » * · · * V K <«· ΐ · · «· ie · · í i i i i i!!!!!!!!! »4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

-7Dále je výhodné, když je aerační zařízení tvořeno dutým vertikálně situovaným aeračním tělesem, které sestává ze spodního tubusu, do něhož je nasunut teleskopicky stavitelný vrchní tubus, kde vrchní tubus je vybavený na horním okraji sacím víkem a kde spodní tubus je zakončen na spodním konci míchací komorou s aerační jednotkou, kdy k míchací komoře je připojena rozváděči jednotka pro horizontální usměrnění toku kapaliny, přičemž ke každému z tubusu, a to spodnímu tubusu a vrchnímu tubusu, jsou připevněny plovákové členy pro vyrovnávání kolísání a nastavení provzdušňovací hladiny a do aeračního tělesa je vložena aerační trubice, která je svým horním koncem vyvedena nad hladinu do vzduchové komory a dolním koncem do míchací komory. Aerační jednotka přitom sestává z kalového aeračního čerpadla propojeného s výhodou s frekvenčním měničem otáček pro zajištění regulace průtoku kapaliny aeračním tělesem.Furthermore, it is advantageous if the aeration device is formed by a hollow vertically situated aeration body which consists of a lower tube into which a telescopically adjustable upper tube is inserted, wherein the upper tube is provided at the upper edge with a suction cover and wherein the lower tube terminates at the lower end. a mixing chamber with an aeration unit, wherein a distribution unit is connected to the mixing chamber for horizontal flow control, with float members attached to each of the tubes, namely the lower tube and the upper tube, to compensate for fluctuations and adjusting the aeration level, and to the aeration body is an aeration tube is inserted, the upper end of which is led above the surface into the air chamber and the lower end into the mixing chamber. The aeration unit here comprises a sludge aeration pump connected preferably to a frequency converter to ensure regulation of the fluid flow through the aeration body.

Konečně je výhodné, když je vzduchová komora aeračního zařízení umístěna nad hladinou a je naplněna aeračním médiem pro zvýšení aeračního účinku, když rozváděči jednotka aeračního zařízení obsahuje alespoň dvě výtlačná ramena, která jsou připevněna ke statoru aeračního čerpadla a jsou bočně vyvedena z míchací komory a mají nestejný délkový či šířkový rozměr a/nebo jsou opatřena koncovými difuzory.Finally, it is preferred that the aeration chamber of the aeration device is located above the surface and is filled with aeration medium to enhance aeration effect when the aeration device distribution unit comprises at least two discharge arms which are attached to the stator of the aeration pump and are laterally discharged from the mixing chamber and unequal length or width and / or end diffusers.

Předkládaným vynálezem se dosahuje vyššího účinku v tom, že prostřednictvím předkládaného způsobu redukce sinic a soustavy k provádění tohoto způsobu je dosaženo cíleného okysličení vodní masy a současně vertikálního přeskupení vodního sloupce, což má za následek zvýšení účinnosti vznosu kyslíku do spodních vrstev nádrže při nižší spotřebě energie. Jednotlivá zařízení na redukci sinic ve vodních nádržích podle vynálezu jsou průmyslově vyrobitelná a využitelná pro většinu přírodních a umělých vodních nádrží, přičemž velikost a výkon předkládaných zařízení lze sestavit do typové a výkonové řady dle požadovaného energetického výkonu.The present invention achieves a higher effect in that by means of the present cyanobacterial reduction method and the system for carrying out this method, a targeted oxidation of the water mass and a vertical rearrangement of the water column is achieved resulting in increased oxygen uptake efficiency to the lower layers of the tank at lower energy consumption. . The individual cyanobacterial reduction devices in the water reservoirs according to the invention are industrially manufactured and usable for most natural and artificial water reservoirs, and the size and power of the present devices can be assembled into a type and power series according to the required power output.

* « « ·* «« ·

-8Podís obrázků na připojených výkresech-8Sign the images in the attached drawings

Konkrétní příklady provedení vynálezu jsou schematicky znázorněny na připojených výkresech, kde:Specific embodiments of the invention are schematically illustrated in the accompanying drawings, in which:

obr.jl je schematický boční pohled bateriového uspořádání destratifikačního a aeračního zařízení,Fig. 1 is a schematic side view of the battery arrangement of the destratification and aeration apparatus;

I obr.’2 je situační schéma bateriového uspořádání destratifikačních a sAlso Fig. 2 is a schematic diagram of the battery arrangement of the destratification a s

aeračních zařízení v soustavě, obr’3 je boční schematický řez destratifikačním zařízením, obr.^ je boční schematický řez aeračním zařízením, obr/5 je spodní pohled na rozváděči jednotku aeračního zařízení a obr.6 je spodní pohled na rozváděči jednotku aeračního zařízení vFig. 3 is a bottom schematic cross-sectional view of the aeration device, and Fig. 6 is a bottom schematic cross-sectional view of the aeration device distributor;

Λ alternativním provedení.Ním alternative design.

Výkresy, které znázorňují představovaný vynález a následně popsané příklady konkrétních provedení v žádném případě neomezují rozsah ochrany uvedený v definici, ale jen objasňují podstatu vynálezu.The drawings which illustrate the present invention and the following examples of specific embodiments do not in any way limit the scope of protection given in the definition, but merely illustrate the nature of the invention.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Soustava pro provádění redukce sinic sestává z alespoň jedné základní aeračnědestratifikační sestavy obsahující minimálně jedno destratifikační zařízení 1 a jedno aerační zařízení 2. Jak je znázorněno na obr/í a obr.ú, jednotlivá destratifikační zařízení 1 a aerační zařízení 2 jsou bateriově uspořádána v součinné vzdálenosti „L“, která je stanovena na základě proudů kapalin vycházejících z jednotlivých destratifikačních a aeračních zařízení 1, 2 a z podmínek okolního prostředí. Maximální součinná vy vzdálenost „L“ je 70m, přičemž v soutokovém bodě „A“ mezi jednotlivými zařízeními 1,2 je rychlost okysličené kapaliny „v“ větší než 2 cm/s a směrem k hladině 4 je vytvořen alespoň jeden okysličovací proud „V“, který je regulovatelný prostřednictvím aeračního zařízení 2 a/nebo destratifikačního zařízení 1. Destratifikační zařízení 1 a aerační zařízení 2 jsou vybavena kotvícími členy 6, například ve formě kotvících desek £1, které jsou situovány na dně 5 nádrže v místě pod destratifikačními zařízeními 1 a • · · « * · aeračními zařízeními 2 a jsou opatřeny kotvícími klouby 62 pro upevnění spojovacích členů 7, realizovaných například ve formě tyčí, lan, táhel či řetězů. Pomocí spojovacích členů 7 jsou kotvící členy 6 propojeny s destratifikačními zařízeními 1 a/nebo aeračními zařízeními 2. Pro eliminaci vzniku vodních vírů pod destratifikačními zařízeními 1 nebo aeračními zařízeními 2 jsou nad kotvícími členy g umístěny protiproudové bariérové prvky 3 realizované blíže nepopisovanou sadou sít nebo záclon, které mohou být umístěny jak ve vertikálním, tak horizontálním směru, přičemž mohou být upevněny pevně nebo visutě s alespoň jedním volným okrajem.The cyanobacterial reduction system consists of at least one basic aerobro-stratification assembly comprising at least one destratification device 1 and one aeration device 2. As shown in Figures 1 and 6, the individual destratification devices 1 and the aeration devices 2 are battery-operated at a cooperative distance 'L', which is determined on the basis of the liquid streams emanating from the individual destratification and aeration equipment 1, 2 and from ambient conditions. The maximum synergistic distance "L" is 70m, where at the confluence point "A" between the devices 1,2 the velocity of the oxygenated liquid "v" is greater than 2 cm / s and towards level 4 there is at least one oxygenating current "V" The destratification device 1 and the aeration device 2 are provided with anchoring members 6, for example in the form of anchoring plates 61, which are situated at the bottom 5 of the tank at a point below the destratification devices 1 and. The aeration devices 2 are provided with anchor joints 62 for fastening the connecting members 7, for example in the form of bars, ropes, rods or chains. By means of the connecting members 7 the anchoring members 6 are connected to the destratification devices 1 and / or the aeration devices 2. In order to eliminate water vortices under the destratification devices 1 or the aeration devices 2, countercurrent barrier elements 3 implemented by an unspecified set of screens or curtains which can be positioned in both vertical and horizontal directions and can be fixed or suspended with at least one free edge.

Destratifikační zařízení 1 je v příkladném provedení podle obr.3 tvořeno dutým vertikálně situovaným destratifikačním tělesem H, které sestává z dolního tubusu 111. do něhož je nasunut teleskopicky stavitelný horní tubus 112. Ke každému z tubusů 111. 112 destratifikačního tělesa 11 jsou připevněny plováky 113 sloužící pro vyrovnávání kolísání hladiny 4 Součástí horního tubusu 112 je vstupní sací hrdlo 1121. které je opatřeno ochranným filtrem 1122. realizovaným například ve formě síta nebo soustavy žeber a sloužícím pro zabránění vniknutí nežádoucích předmětů a ryb do destratifikačního tělesa 1. Dále je v horním tubusu 112 vytvořena rotační komora 1123. ve které je umístěna destratifikační jednotka 12 sestávající z destratifikačního čerpadla 121 a neznázorněného frekvenčního měniče otáček pro regulaci průtoku kapaliny destratifikačním tělesem 11. Dolní tubus 111 je zakončen talířovou tryskou 13 vybavenou radiálním žebrováním 131 a pod talířovou tryskou 13 je pro usměrnění toku kapaliny připevněna horizontální vodící deska 14, s výhodou kruhová, jejíž horizontální průměr je větší než horizontální průměr talířové trysky 13.The destratification device 1 in the exemplary embodiment according to FIG. 3 consists of a hollow vertically situated destratification body 11 which consists of a lower tube 111 into which a telescopically adjustable upper tube 112 is inserted. To each of the tubes 111, 112 of the destratification body 11 are floats 113 The upper tube 112 has an inlet port 1121 which is provided with a protective filter 1122, for example in the form of a sieve or rib system, to prevent undesirable objects and fish from entering the destratification body 1. Further, in the upper tube 112, a rotary chamber 1123 is provided in which a destratification unit 12 comprising a destratification pump 121 and a frequency converter (not shown) for regulating the flow of liquid through the destratification body 11 is located. A horizontal guide plate 14, preferably circular, having a horizontal diameter greater than the horizontal diameter of the disk nozzle 13, is mounted to direct fluid flow to the fluid nozzle 13 provided with radial fins 131 and below the disk nozzle 13.

Proudění kapaliny z destratifikačního zařízení 1 je ovlivněno výkonem destratifikačního čerpadla 121 a ztrátový součinitelem ξ, který je závislý na vstupní a výstupní ploše destratifikačního zařízení 1, když poměr vstupní plochy „Si“ na sacím hrdle 1121 a výstupní plochy „82“ na talířové trysce 13 je dán vztahem:The flow of liquid from the destratification apparatus 1 is influenced by the performance of the destratification pump 121 and the loss factor ξ, which is dependent on the inlet and outlet surfaces of the destratification apparatus 1, when the ratio of inlet surface "Si" on suction nozzle 1121 to outlet surface "82" on disk nozzle 13 is given by:

S₂ : S₁ > (1 -ξ)⁰⁵ N ₂ : N ₁ > (1 -ξ) ⁰⁵

4* l «« < í« í t t · i ·· • · *· * · · • t »« ·4 * l «t t t t t · • • • • t t t t t t

-10Aerační zařízení 2 je v příkladném provedení podle obr^l tvořeno dutým vertikálně situovaným aeračním tělesem 21, které sestává ze spodního tubusu 211, do něhož je nasunut teleskopicky stavitelný vrchní tubus 212, vybavený na horním okraji sacím víkem 2121. Ke každému z tubusů 211. 212 aeračního tělesa 11 jsou připevněny plovákové členy 213 sloužící pro vyrovnávání kolísání hladiny 4. Spodní tubus 211 aeračního tělesa 21 je zakončen míchací komorou 22, ve které je umístěna aerační jednotka 23 sestávající z kalového aeračního čerpadla 231 a neznázorněného frekvenčního měniče otáček pro regulaci průtoku kapaliny aeračním tělesem 21. Do aeračního tělesa 21 je vsunuta aerační trubice 24, která je svým horním koncem vyvedena nad hladinu 4 do vzduchové komory 25 a dolním koncem do míchací komoryThe aeration device 2 in the exemplary embodiment of FIG. 1 is formed by a hollow vertically situated aeration body 21 consisting of a lower tube 211 into which a telescopically adjustable upper tube 212 is provided, provided at the upper edge with a suction cover 2121. To each of the tubes 211 The bottom tube 211 of the aeration body 21 is terminated by a mixing chamber 22 in which an aeration unit 23 consisting of a sludge aeration pump 231 and a frequency converter (not shown) for flow control is located. In the aeration body 21, an aeration tube 24 is inserted, the upper end of which is led above the level 4 into the air chamber 25 and the lower end into the mixing chamber.

22. přičemž do vzduchové komory 25 nad hladinou 4 může být přiváděno aerační médium pro zvýšení aeračního účinku.22. wherein an aeration medium may be supplied to the air chamber 25 above the level 4 to enhance the aeration effect.

Jak je znázorněno na obr& a obr^6, k míchací komoře 22 je připojena rozváděči jednotka 26 pro zajištění horizontálního usměrnění toku kapaliny. Rozváděči jednotka 26 obsahuje tři nebo čtyři tvarovaná výtlačná ramena 261 trubkovitého tvaru, která jsou připevněna ke statoru 2311 aeračního čerpadla 231 a jsou bočně vyvedena z míchací komory 22, přičemž jejich vnější koncové části jsou v alternativním provedení buď osazeny směrem vně se rozšiřujícími difuzory 262 deskovitého či trubkovitého tvaru nebo jednotlivá výtlačná ramena 261 mají v neznázoměném alternativním provedení nestejný délkový či šířkový rozměr.As shown in FIG. 6, a distributor unit 26 is coupled to the mixing chamber 22 to provide horizontal flow control. The manifold 26 comprises three or four tubular-shaped displacement arms 261 attached to the stator 2311 of the aeration pump 231 and laterally discharged from the mixing chamber 22, the outer end portions of which are alternatively fitted outwardly with widening plate-shaped diffusers 262. The tubular shape or the individual discharge arms 261 have an unequal length or width dimension in an alternative embodiment (not shown).

Při činnosti soustavy je sací hrdlo 1121 horního tubusu 112 destratifikačního zařízení 1 umístěno pod vodní hladinou 4 v hloubce, která nebrání provozu na hladině 4. Stabilní hloubka ponoření destratifikačního tělesa 11 je zajištěna plováky 113. přičemž kolísání hladiny je vyrovnáváno teleskopicky pomocí zasouvání a vysouvání horního tubusu 112 v dolním tubusu 111. Při aktivaci destratifikační jednotky 12 je kapalina nad sacím hrdlem 1121 s vysokým obsahem rozpuštěného kyslíku nasávána do horního tubusu 112. kde v místě rotační komory 1123 prostupuje přes destratifikační čerpadlo 121 až do spodního tubusu 111, kde je poté prostřednictvím talířové trysky 13 vypouštěna v horizontálním směru, přičemž pomocí žebrování 131 uvnitř trysky 13 je zabráněno nežádoucí rotaci kapaliny a < t « · « · · · l 4' · « e 9 i· * ♦ ·9In operation, the suction nozzle 1121 of the top tube 112 of the destratification device 1 is positioned below the water level 4 at a depth that does not prevent operation at the surface 4. A stable immersion depth of the destratification body 11 is ensured by floats 113. In the activation of the destratification unit 12, the liquid above the suction throat 1121 with a high dissolved oxygen content is sucked into the upper tube 112 where it passes through the destratification pump 121 to the lower tube 111 where it is then via the disc nozzles 13 are discharged in the horizontal direction, whereby the ribs 131 inside the nozzle 13 prevent the undesired rotation of the liquid and prevent the liquid from rotating.

4 ·· < « t * « a ·4 ·· <«t *« and ·

-11 tvorbě vírů. Výtok kapaliny průřezem trysky 13 způsobuje změnu tlaku vodní masy pod tryskou 13, čímž může docházet ke vzniku proudění způsobující vznos sedimentů v blízkosti dna 5. Proto tok kapaliny z destratifikačního tělesa 11 je po výstupu z trysky 13 dále usměrňován prostřednictvím vodící desky 14, přičemž vzdálenost vodící desky 14 ode dna 5 nádrže je dána průtokovým množstvím kapaliny, které je závislé na výkonu destratifikačního čerpadla 121. Průtok kapaliny destratifikačním tělesem 11 je regulován pomocí destratifikační jednotky 12, kdy změnou otáček je možno měnit množství promíchané vody v nádrži. Destratifikační jednotku 12 je možné nastavit i na reverzní chod s prouděním kapaliny opačným směrem, tedy k vodní hladině 4, čímž je umožněno jednak vypláchnutí ochranného filtru 1122 na sacím hrdle 1121 a jednak rozvíření či čeření vodní hladiny 4 způsobující okysličení kapaliny pod vodní hladinou 4.-11 creation of vortices. The outflow of liquid through the cross-section of the nozzle 13 causes a change in the mass of water under the nozzle 13, whereby a sediment flow may occur near the bottom 5. Therefore, the liquid flow from the destratification body 11 is further rectified by the guide plate 14 the guide plate 14 from the bottom 5 of the tank is given by the flow rate of the liquid, which is dependent on the power of the destratification pump 121. The flow of liquid through the destratification body 11 is regulated by the destratification unit 12. The destratification unit 12 can also be set to reverse with the liquid flowing in the opposite direction, i.e. to the water surface 4, thereby allowing both the flushing of the protective filter 1122 on the suction port 1121 and the whirling or rippling of the water level 4 causing oxygenation of the liquid below the water 4.

Rovněž sací víko 2121 vrchního tubusu 212 aeračního zařízení 2 je při činnosti soustavy umístěno pod vodní hladinou 4. Stabilní hloubka ponoření aeračního tělesa 21 aeračního zařízení 2je zajištěna plovacími členy 213, přičemž kolísání hladiny 4 je opět vyrovnáváno teleskopicky pomocí zasouvání a vysouvání vrchního tubusu 212 ve spodním tubusu 211. Při aktivaci aeračního čerpadla 231 je kapalina nad sacím víkem 2121 s vyšším obsahem rozpuštěného kyslíku nasávána přes aerační těleso 21 do míchací komory 22, do které je současně aerační trubicí 24 ejektorovým efektem přisáván vzduch ze vzduchové komory 25. Výsledná směs vody a kyslíku je při výstupu z míchací komory 22 usměrňovaná pomocí výtlačných ramen 261 rozváděči jednotky 2§, čímž se snižuje možnost vzniku víru pod aeračním zařízením 2.Also, the suction cover 2121 of the top tube 212 of the aeration device 2 is positioned below the water level 4 during operation of the system. A stable immersion depth of the aeration body 21 of the aeration device 2 is provided by the float members 213. When the aeration pump 231 is activated, the liquid above the suction cap 2121 with a higher dissolved oxygen content is sucked through the aeration body 21 into the mixing chamber 22, to which air from the air chamber 25 is sucked in by the ejector effect. The oxygen from the mixing chamber 22 is rectified by the discharge arms 261 of the distributor unit 26, thereby reducing the possibility of vortex formation under the aeration device 2.

Způsob redukce sinic ve vodních nádržích dle vynálezu je založen na principu vysokého obohacení všech jednotlivých vrstev vodního prostřední kyslíkem, což má za následek omezení výskytu sinic z důvodu změny biotických a abiotických podmínek ve vodním prostředí. Účinné okysličení celého vodního sloupce je umožněno pomocí kombinace umělého okysličování a promíchávání. Okysličování je prováděno aeračním zařízením 2, kdy je voda pod hladinou 4 s relativně vyšším obsahem kyslíku nejprve nasávána do míchací komory 22, kde je současně přiváděno aerační trubicí 24 aerační médium 251 ze vzduchové komory 25, a vzájemným promícháním pomocí aerační • « · • · · ·The method of reducing cyanobacteria in water reservoirs according to the invention is based on the principle of high oxygen enrichment of all individual layers of the aquatic environment, which results in a reduction in the occurrence of cyanobacteria due to changes in biotic and abiotic conditions in the aquatic environment. Effective oxygenation of the entire water column is made possible by a combination of artificial oxygenation and mixing. The oxygenation is carried out by the aeration device 2, wherein water below the surface 4 with relatively higher oxygen content is first sucked into the mixing chamber 22, where the aeration tube 24 is simultaneously supplied with the aeration medium 251 from the air chamber 25, and mixed by aeration. · ·

-12jednotky 23 s možností regulace průtoku kapaliny vzniká vodní směs s vysokým obsahem kyslíku. Tato vodní směs je prostřednictvím rozváděči jednotky 26 vypouštěna a usměrňována do anoxických vrstev vodního sloupce, zejména v blízkosti dna 5. Pro vyšší účinnost oxidace může být aerační médium 251 do vzduchové komory 25 a dále do aerační trubice 24 vháněno pomocí neznázoměného kompresorového zařízení. Čím více kyslíku může být u dna vypuštěno, tím vyšší bude účinnost oxidace. Promíchávání je prováděno destratifikačním zařízením 1, kdy je opět voda pod hladinou 4 s relativně vyšším obsahem kyslíku nejprve pomocí destratifikační jednotky 12 s možností regulace průtoku kapaliny nasávána do rotační komory 1123 destratifikačního tělesa H, a poté je vypouštěna z destratifikačního tělesa 11 skrze talířovou trysku 13 do anoxických vrstev vodního sloupce, zejména v blízkosti dna 5, přičemž voda může být vypouštěna v podobě mnoha horizontálních proudů nebo rotačně rozptylována. Proudy okysličené vody z aeračních zařízení 2 a destratifikačních zařízení 1 se stékají ve soutokovém bodě „A“, kde směrem k hladině 4 vyvolávají vertikální okysličovací proud „V“ s minimální rychlostí kapaliny „v > 2 cm/s. K přenosu kyslíku do ostatních vrstev vodního sloupce dochází pn pohybu kyslíku či vodní směsi směrem vzhůru k vodní hladině 4 a současně je pomocí protiproudových bariérových prvků 3 zabráněno vzniku vznosu sedimentu a nežádoucích vodních proudů.The liquid flow control unit 23 produces a high oxygen content water mixture. This water mixture is discharged through the distribution unit 26 and directed into the anoxic layers of the water column, especially near the bottom 5. For higher oxidation efficiency, the aeration medium 251 can be blown into the air chamber 25 and further into the aeration tube 24 by a compressor device (not shown). The more oxygen can be released at the bottom, the higher the oxidation efficiency will be. Stirring is performed by the destratification device 1, where again the water below the surface 4 with relatively higher oxygen content is first sucked into the rotary chamber 1123 of the destratification body 11 by means of the liquid flow control 12 and then discharged from the destratification body 11 through the disc nozzle 13 into the anoxic layers of the water column, particularly near the bottom 5, whereby the water can be discharged in the form of many horizontal streams or rotationally dispersed. The oxygenated water streams from the aeration devices 2 and the destratification devices 1 flow down at the confluence point "A" where they cause a vertical oxidation stream "V" with a minimum liquid velocity "v> 2 cm / s towards level 4. The transfer of oxygen to the other layers of the water column takes place as the oxygen or water mixture moves upwards to the water surface 4, and at the same time the formation of sediment and undesirable water jets is prevented by means of countercurrent barrier elements 3.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zařízení podle vynálezu může být používáno k čištění povrchových vodních nádrží vzniklých přirozeně či umělou výstavbou přehradní hráze na vodním toku, kdy prostřednictvím cíleného okysličení a vertikálního přeskupení vodní masy je dosaženo významné redukce sinic ve vodní nádrži.The device according to the invention can be used to clean surface water reservoirs resulting from natural or artificial construction of a dam on a watercourse, whereby a significant reduction of cyanobacteria in the water reservoir is achieved through targeted oxidation and vertical rearrangement of the water mass.

< < · ·<<· ·

♦ * · ♦* * *

-13Seznam vztahových značek destratifikační zařízení destratifikační těleso-13List of Destratification Devices Destratification Body

111 dolní tubus111 lower tube

112 horní tubus112 upper tube

1121 sací hrdlo1121 suction branch

1122 ochranný filtr1122 protection filter

1123 rotační komora1123 Rotary chamber

113 plovák destratifikační jednotka113 float destratification unit

121 destratifikační čerpadlo talířová tryska121 destratification pump disk nozzle

131 radiální žebrování vodící deska aerační zařízení aerační těleso131 radial ribs guide plate aeration device aeration body

211 spodní tubus211 lower tube

212 vrchní tubus212 upper tube

2121 sací víko2121 suction cover

213 plovákový člen míchací komora aerační jednotka213 float member mixing chamber aeration unit

231 aerační čerpadlo231 aeration pump

2311 stator aerační trubice vzduchová komora2311 stator aeration tube air chamber

251 aerační médium rozváděči jednotka251 aeration medium distributor unit

261 výtlačné rameno261 discharge arm

262 difuzor t « S262 diffuser t «S

4 t f « · « 4 »49* bariérový prvek hladina dno kotvící člen kotvící deska kotvící kloub spojovací člen „A“ soutokový bod „L“ součinná vzdálenost „V“ okysličovací proud „v rychlostí kapaliny ξ ztrátový součinitel „Si“ vstupní plocha destratifikačního tělesa „S₂“ výstupní plocha destratifikačního tělesa4 tf «·« 4 »49 * barrier element level bottom anchoring element anchoring plate anchor joint coupling" A "confluence point" L "synergy distance" V "oxidation current" at liquid velocity ξ loss coefficient "Si" input surface of destratification body "S ₂ " outlet surface of the destratification body

Claims

PATENT CLAIMS

A method of reducing cyanobacteria in water reservoirs by changing biotic and abiotic conditions and the principle of oxygen enrichment of the aquatic environment by means of aeration apparatus (2) and destratification apparatus (1), characterized in that effective oxygenation of the water column is performed in the basic aeration-destratification set comprising at least one aeration device (2) and at least one destratification body (1) by means of a synergistic combination of artificial aeration with aeration medium and mixing of water pumped from the water surface (4) with adjustable suction and aeration levels, Levels (4) from the aeration device (2) and destratification devices (1), the size of which can be controlled, are discharged into layers of aquatic environment with lower oxygen content and run down at the confluence point "A", where (4) induce at least one vertical oxygen flow "V" with a minimum liquid velocity "v" of> 2 cm / s for the transfer of oxygen to the other layers of the water column at the same time avoiding sedimentation by countercurrent barrier elements (3) at the bottom (5) of the tank and the formation of undesirable water jets.

Method for reducing cyanobacteria in water reservoirs according to claim 1, characterized in that, in a part of the oxygenation process, water from the vicinity of the water surface (4) with relatively higher oxygen content is sucked into the aeration device (2) into which it is the aeration medium is simultaneously supplied to the anoxic layers of the water column, and the resulting high oxygen content water mixture is discharged and rectified by the distributor unit (26), in particular near the bottom (5).

»Fr • t • I • f

··

Method for reducing cyanobacteria in water reservoirs according to claims 1 and 2, characterized in that in order to ensure higher oxidation efficiency, the aeration medium is supplied to the aeration device (2) from an air chamber (25) formed above the surface (4) where it is sucked. or blown under pressure.

Method for reducing cyanobacteria in water reservoirs according to one of Claims 1 to 3, characterized in that, in part of the destratification process, water near the water surface (4) with relatively higher oxygen content is first sucked into the destratification device (1) from which it is then discharged particularly near the bottom (5) into the anoxic layers of the water column in the form of multiple horizontal streams or rotationally dispersed.

System for carrying out a method of reducing cyanobacteria in water reservoirs according to claims

1 through 4 by changing the biotic and abiotic conditions and the principle of oxygen enrichment of the aquatic environment by using an aeration device (2) and a destratification device (1), characterized in that it comprises at least one basic aeration-destratification assembly comprising at least one destratification device ( 1), comprising a telescopically arranged two-tube destratification body (11) equipped with a controllable destratification unit (12), and at least one aeration device (2) comprising a telescopically arranged two-tube aeration body (21) provided with a controllable aeration body unit (23), wherein the destratification device (1) and the aeration device (2) are provided with anchoring members (6), are provided with countercurrent barrier elements (3) and are arranged in a battery-operated distance "L", the axial value is given by the relation

L = 70m, the upstream barriers (3) being situated above the anchoring plates (61) of the anchoring members (6), consisting of a set of screens and / or curtains, positioned in a vertical or horizontal or oblique direction, fixed or suspended with at least one free edge.

<<«·

A system for reducing cyanobacteria in water reservoirs according to claim 5, characterized in that the anchoring member (6) consists of an anchoring plate (61) situated on the tank bottom (5) and an anchoring joint (62) for fastening the connecting member. (7) in the form of a rod or rope or a rod or chain connecting the destratification device (1) and / or the aeration device (2) to the anchoring member (6).

A system for reducing cyanobacteria in water reservoirs according to any one of claims 5 and 6, characterized in that the destratification device (1) is formed by a hollow vertically situated destratification body (11) consisting of a lower tube (111) into which a telescopically adjustable upper tube (112) is provided, wherein floats (113) are attached to each of the tubes, namely the upper tube (112) and the lower tube (111), to compensate for level fluctuations (4) and aeration level adjustment, the tube (112) is equipped with an intake port (1121) provided with a protective filter (1122) and a rotary chamber (1123) in which the destratification unit (12) is located, and wherein the lower tube (111) is provided with an outlet plate nozzle (11) 13) with ribs (131) below which is placed a horizontal guide plate (14) whose horizontal diameter is greater than the horizontal diameter of the disk nozzle (13).

A system for reducing cyanobacteria in water reservoirs according to one of claims 5 to 7, characterized in that the destratification unit (12) consists of a destratification pump (121) connected preferably to a frequency converter for controlling the flow of liquid through the destratification body (11). wherein the destratification unit (12) is provided with elements for enabling adjustment of the reverse flow of the fluid flow.

A system for reducing cyanobacteria in water reservoirs according to any one of claims 5 to 8, characterized in that the destratification device (1) is designed such that the ratio of the inlet surface "Si" on the suction port (1121) and the outlet surface "S _2" “On the plate nozzle (13) is given by:

S ₂ : S ₄ > (1 -ξ) ° · ⁵ · where (ξ) is the power loss factor of the destratification unit (12).

«* 4» • *. · Κ · · r

- ίδιο. A system for reducing cyanobacteria in water reservoirs according to any one of claims 5 to 9, characterized in that the aeration device (2) is formed by a hollow vertically situated aeration body (21) consisting of a lower tube (211) into which it is inserted telescopically. an adjustable upper tube (212), wherein the upper tube (212) is provided at the upper edge with a suction cap (2121) and wherein the lower tube (211) terminates at the lower end with a mixing chamber (22) with an aeration unit (23); a manifold unit (26) is connected to the chamber (22) for horizontal flow control, with float members (13) attached to each of the tubes, namely the lower tube (211) and the upper tube (212), to compensate for fluctuations and adjust aeration The aeration tube (24) is inserted into the aeration body (21) and its upper end leads above the level (4) into the air chamber (25) and the lower end into the mixing chambers (22).

A system for reducing cyanobacteria in water reservoirs according to any one of claims 5 to 10, characterized in that the aeration unit (23) consists of a sludge aeration pump (231) connected preferably to a frequency converter to ensure regulation of the fluid flow through the aeration body (23). 11).