CZ9212U1 - Zařízení pro těžbu vodárenských sedimentů - Google Patents

Description

Zařízení pro těžbu vodárenských sedimentů

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení pro těžbu vodárenských sedimentů, které sestává z těžebního mechanismu pro vodárenské sedimenty a dopravních prostředků, zejména k provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Při úpravě vody na pitnou vodu vzniká v úpravnách značné množství kalu, který se obvykle odvádí do usazovacích nádrží, kde tento kal sedimentuje jako velmi jemný zelenohnědý sediment, tak zvaný „hlinitanový kal“, který obsahuje až 30 % organické hmoty a má celkový hmotnostní obsah sušiny okolo 8,7 %. Tento ulehlý kal, který nepodléhá transportu v usazovací nádrži, procesem sedimentace klesl ke dnu a zpevňováním ztratil vodu. Druhou formou výskytu kalu ve vodárenské usazovací nádrži je tak zvaný „vločkový mrak“, což jsou koloidy, které se pohybují ve vznosu, jsou náchylné na transport proudy vznikajícími například větrem a mají hmotnostní obsah sušiny okolo 4-5 %. Z hlediska těžby je tento vznášející se kal významný jen vtom smyslu, že nesmí docházet kjeho úniku do kanalizace. Z pohledu vzniku i užití bude správné, pokud usazené kaly se budou nazývat vodárenskými sedimenty, na rozdíl od kalů, kterými jsou koloidní částice vzniklé při úpravě vody a transportované do vodárenské usazovací nádrže před jejich usazením, tedy včetně „vločkového mraku“.

Těžba vodárenských sedimentů je speciálním případem těžby ze dna v poměrně malé hloubce, kdy se, například při prohlubování a čištění říčních koryt, obvykle používají plovoucí sací bagry, které vytěžený materiál ukládají do nákladních člunů. Použití plovoucího sacího bagru ve vodárenské usazovací nádrži by bylo nepřiměřeně nákladné, protože tento plovoucí sací bagr z takové nádrže nemůže odjet, aby v mezičase pracoval jinde. Kromě toho také stěží připadá v úvahu přeprava vytěžených vodárenských sedimentů nákladními čluny, protože vodárenská usazovací nádrž jen stěží může být vybavena odpovídajícím přístavištěm a podobně. Sací bagry, jak vyplývá z principu jejich činnosti, kromě toho značně zviřují vodu a pevné částice v ní obsažené, což by v případě vodárenské usazovací nádrže znamenalo nejen snížení účinnosti těžby vodárenských sedimentů, ale také snížení účinnosti vodárenské usazovací nádrže jako celku.

Úkolem technického řešení je proto nalezení takového zařízení, které nebude trpět zmíněnými nedostatky a umožní efektivní těžbu vodárenských sedimentů.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky známých zařízení tohoto druhu do značné míry odstraňuje a uvedený úkol řeší zařízení pro těžbu vodárenských sedimentů, které sestává z těžebního mechanismu pro vodárenské sedimenty a dopravních prostředků, podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá vtom, že těžební mechanismus pro vodárenské sedimenty je tvořen drapákovým pásovým nakladačem, který je uspořádán na plovoucí plošině, na které je dále uspořádána násypka pro vodárenské sedimenty, ke které jsou připojena na plovoucí plošině uspořádaná pístová čerpadla, která jsou dopravními potrubími pro vodárenské sedimenty propojena s plnicím zařízením na břehu vodárenské usazovací nádrže, přičemž dopravní prostředky jsou tvořeny nákladními automobily.

Toto technické řešení přináší ve srovnání s obdobnými známými zařízeními podstatné snížení jak investičních, tak i provozních nákladů.

- 1 CZ 9212 U1

Plovoucí plošina je s břehem vodárenské usazovací nádrže spojena lany, která jsou ukotvena na zemních kotvách, což umožňuje operativní přemisťování plovoucí plošiny po ploše vodárenské usazovací nádrže.

Dopravní potrubí jsou s výhodou výsuvná a jsou na hladině vodárenské usazovací nádrže uložena na plovácích, což opět usnadňuje operativní přemisťování plovoucí plošiny po ploše vodárenské usazovací nádrže.

Plnicí zařízení na břehu vodárenské usazovací nádrže je s výhodou opatřeno váhou pro nákladní automobily, což mimo jiné umožňuje vyhodnocovat množství vytěžených vodárenských sedimentů.

Přehled obrázků na výkresech

Podstata technického řešení bude dále objasněna na příkladech jeho provedení, který jsou popsány na základě připojeného výkresu, který schematicky znázorňuje těžbu vodárenských sedimentů z vodárenské usazovací nádrže.

Příklady provedení

Technologický postup těžby vodárenských sedimentů z vodárenské usazovací nádrže, do které se odvádějí vodárenské kaly z úpravny vody, které zde sedimentují jako velmi jemný zelenohnědý vodárenský sediment, tak zvaný „hlinitanový kal“, je založen na soustavě plovoucí plošiny I, která je tvořena například pontonovou mostní soupravou. Sestavením pontonových dílů sražených těsně k sobě vzniká spojitá plovoucí mostní konstrukce.

Tato plovoucí plošina 1 nese ve svém středu drapákový pásový nakladač 2 s délkou výložníku například 10 m, který vykládá vytěžené vodárenské sedimenty do násypky 3 o obsahu například 2 m³, odkud jsou tyto zvodnělé vodárenské sedimenty, které obsahují až přibližně 70 % sušiny, nejméně jedním pístovým čerpadlem 4, které je rovněž uspořádáno na plovoucí plošině I, vytlačovány do dopravních potrubí 7.

Zmíněná pístová čerpadla 4 mohou být tvořena pístovými čerpadly pro beton, která jsou pro tento účel vhodná proto, že vodárenské sedimenty mají v podstatě stejné vlastnosti, zejména konzistenci, jako mívá beton či betonová směs.

Zmíněná dopravní potrubí 4, která jsou s výhodou provedena jako výsuvná, spojují plovoucí plošinu 1 s plnicím zařízením 6 na břehu vodárenské usazovací nádrže a jsou na hladině této vodárenské usazovací nádrže nesena plováky 7, které mohou být tvořeny například ocelovými či plastovými sudy, popřípadě být sestaveny z takových sudů.

Plnicí zařízení 6 na břehu vodárenské usazovací nádrže může být v nejjednodušším případě tvořeno rampou, na které končí dopravní potrubí 4, z nichž jsou vytěžené vodárenské sedimenty vypouštěny přímo na korby přistavených nákladních automobilů 8. Je však také možné, že zde budou uspořádány neznázoměné vyrovnávací zásobníky, ze kterých teprve budou vytěžené vodárenské sedimenty vypouštěny na korby nákladních automobilů 8.

Popsané plnicí zařízení 6 na břehu vodárenské usazovací nádrže může být doplněno váhou 12. Tato váha 12 má minimální nároky na stavební úpravy, malé rozměry a je vybavena automatizací vážícího procesu. Vážní souprava dále obsahuje cejchování schopné vyhodnocovací zařízení s přesným interním hodinovým obvodem, což umožňuje opatřit každý vážní lístek datem a přesným časem vážení a tiskárnou vážního lístku. Váha 12 je umístěna za mycím místem znečištěných nákladních automobilů 8, které se před vjezdem na váhu 2 očistí.

Plovoucí plošina 1 je volně pohyblivá po ploše vodárenské usazovací nádrže. Ke břehu je po dobu těžby ukotvena lany 9 a zemními kotvami JO. K regulaci napnutí lan 9 slouží neznázoměné

-2CZ 9212 U1 kladkostroje. Plovoucí plošina I může být do potřebných pozic potahována ze břehu vrátkem. Přeprava obsluhy na plovoucí plošinu 1 je zajištěna pramicí 11.

Claims (4)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení pro těžbu vodárenských sedimentů, které sestává z těžebního mechanismu pro vodárenské sedimenty a dopravních prostředků, vyznačující se tím, že těžební mechanismus pro vodárenské sedimenty je tvořen drapákovým pásovým nakladačem (2), který je uspořádán na plovoucí plošině (1), na které je dále uspořádána násypka (3) pro vodárenské sedimenty, ke které jsou připojena na plovoucí plošině (1) uspořádaná pístová čerpadla (4), která jsou dopravními potrubími (7) pro vodárenské sedimenty propojena s plnicím zařízením (6) na břehu vodárenské usazovací nádrže, přičemž dopravní prostředky jsou tvořeny nákladními automobily (8).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že plovoucí plošina (1) je s břehem vodárenské usazovací nádrže spojena lany (9), která jsou ukotvena na zemních kotvách (10).
3. 3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dopravní potrubí (5) jsou výsuvná a jsou na hladině vodárenské usazovací nádrže uložena na plovácích (7).
4. 4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že plnicí zařízení (6) na břehu vodárenské usazovací nádrže je opatřeno váhou (12) pro nákladní automobily (8).