PL241043B1 - Kąpielisko w odciętych fragmentach zbiorników i cieków wodnych dla celów rekreacyjnych oraz system zasilania, oczyszczania i ogrzewania wody - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest kąpielisko w odciętych fragmentach zbiorników i cieków wodnych dla celów rekreacyjnych oraz system zasilania, oczyszczania i dogrzewania wody. Przykładowe kąpielisko posiada nieprzepuszczalną barierę podwójną (2), oddzielającą kąpielisko od zbiornika wodnego (3) oraz urządzenia do poboru wody, urządzenia filtracyjne, urządzenia podgrzewające, systemy pomp i urządzenia do napowietrzania.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kąpielisko w odciętych fragmentach zbiorników i cieków wodnych dla celów rekreacyjnych oraz system zasilania, oczyszczania i ogrzewania wody.

Wyniki badań jakości wody w jeziorach publikowane przez wojewódzkie inspektoraty ochron y środowiska wskazują na złą jakość wód śródlądowych w Polsce. Nadmierna eutrofizacja wody oraz występujące w okresie letnim zakwity glonów i sinic uniemożliwiają rekreacyjne wykorzystywanie wielu jezior, zbiorników zaporowych oraz rzek do celów rekreacyjnych. Poza negatywnymi konsekwencjami przyrodniczymi, procesy te niekorzystnie wpływają na oczekiwania społeczne wobec miejsc letniego wypoczynku. Coraz częściej dochodzi do sytuacji, w której kąpieliska są zamykane w trakcie trwania sezonu kąpielowego ze względu na nieodpowiednią jakość wody. Zgodnie z wymogami określonymi przepisami prawa woda w kąpielisku i miejscu okazjonalnie wykorzystywanym do kąpieli nie powinna zawierać zanieczyszczeń w postaci obecności:

1) skażenia mikrobiologicznego w ilościach przekraczających wymagania,

2) innych organizmów, w tym zakwitu sinic przybierającego postać kożucha, smugi lub piany, a także rozmnożenia się makroalg lub fitoplanktonu morskiego, lub

3) materiałów smolistych powstających wskutek rafinacji, destylacji lub jakiejkolwiek obróbki pirolitycznej w szczególności pozostałości podestylacyjnych, lub szkła, tworzyw sztucznych, gumy oraz innych odpadów - stanowiących zagrożenie dla zdrowia lub życia osób kąpiących się.

Według zapisów ustawy Prawo wodne (obowiązującej w dniu redakcji niniejszego opisu patentowego) sezon kąpielowy jest wyznaczany uchwałą rady gminy pomiędzy 15 czerwca a 30 września. Jednakże warunki pogodowe występujące w okresie letnim w Polsce uniemożliwiają często codzienne korzystanie z kąpielisk ze względu na zbyt małą liczbę dni słonecznych oraz zbyt niską temperaturę wody.

Woda w kąpielisku oprócz odpowiedniej czystości wymaga właściwej temperatury. Poprawę jakości wody w kąpielisku można uzyskać poprzez jej odpowiednie oczyszczanie np. według rozwiązania przedstawionego w patencie nr PL 223969, jak i wprowadzenie do kąpieliska wody np. ze studni lub wodociągu. Ze względu na niską temperaturę, woda ta wymaga dodatkowego ogrzania. Z patentu PL 223969 znane jest kąpielisko wydzielone z toni zbiorników wodnych przez półprzepuszczalne bariery wykonane np. z faszyny, które jest zaopatrywane w wodę filtrowaną w bateriach filtrujących.

Celem wynalazku jest zbudowanie kąpielisk w odciętych fragmentach zbiorników i cieków wodnych dla celów rekreacyjnych oraz sposób i system zasilania, oczyszczania i ogrzewania wody.

Przedmiotem wynalazku jest kąpielisko w odciętych fragmentach zbiorników i cieków wodnych dla celów rekreacyjnych oraz system zasilania, oczyszczania i ogrzewania wody.

Istotą wynalazku jest kąpielisko w odciętych fragmentach zbiorników i cieków wodnych dla celów rekreacyjnych, gdzie kąpielisko ma dno, o dowolnym kształcie i zawiera nieprzepuszczalną barierę oddzielającą kąpielisko od toni zbiornika lub cieku wodnego oraz systemy poboru wody i ogrzewania wody, i filtrowania wody, charakteryzuje się tym, że bariera ma zastawki wewnętrzne i/lub zastawki zewnętrzne (do wymiany wody z tonią zbiornika lub cieku wodnego, zaś kąpielisko jest sprzężone pośrednio lub bezpośrednio z filtrem piaszczysto-żwirowym z tkaniną filtracyjną (i/lub z blokiem ogrzewania wody, gdzie barierę stanowi co najmniej jedna ścianka bariery i jest złożona z co najmniej dwóch segmentów bariery.

Korzystnym jest, gdy filtr piaszczysto-żwirowy z tkaniną filtracyjną zawiera złoże filtracyjne, filtr tkaninowy korzystnie przewijany pomiędzy wałkami, koagulator, kosz ssawny oraz układ odbioru czystej wody oraz gdy filtr piaszczysto-żwirowy z tkaniną filtracyjną jest zlokalizowany w jednym z segmentów bariery, a filtr piaszczysto-żwirowy z tkaniną filtracyjną jest zasilany wodą z kąpieliska.

Korzystnym jest także, gdy co najmniej część bariery jest przykryta pomostem korzystnie będącym instalacją do ogrzewania wody w kąpielisku, korzystnie zbudowaną z połączonych ze sobą rur o dowolnym przekroju, korzystnie prostokątnym oraz gdy barierę stanowi pojedyncza ścianka bariery z zastawkami wewnętrznymi, a barierę stanowi podwójna ścianka bariery z zastawkami wewnętrznymi i zastawkami zewnętrznymi.

Korzystnym jest również, gdy bariera połączona jest z odrębnym modułem, który stanowi filtr piaszczysto-żwirowy z tkaniną filtracyjną oraz gdy bariera połączona jest z modułem, który stanowi filtr piaszczysto-żwirowy z tkaniną filtracyjną zamontowany wewnątrz bariery.

PL 241 043 B1

Zwłaszcza korzystnym jest, gdy filtr piaszczysto-żwirowy z tkaniną filtracyjną wyposażony jest w przewijany filtr tkaninowy umieszczony na wałkach, gdzie pod tkaniną filtracyjną usytuowana jest blacha perforowana do utrzymywani tkaniny filtracyjnej w poziomie.

Ponadto korzystnym jest, gdy układ do ogrzewania wody zawiera wymiennik solarny połączony z solarem; i/lub wymiennik ciepła zasilany wodą ze zbiornika lub cieku; i/lub rzeźbę artystyczną; i/lub grzałki elektryczne; i/lub pompy ciepła.

Korzystnym jest, gdy kąpielisko ma pomost do ogrzewania wody, który stanowią połączone ze sobą rury metalowe albo z tworzywa sztucznego, o dowolnym przekroju, korzystnie prostokątnym, które z jednej strony połączone są bezpośrednio z pompą albo poprzez rzeźbę artystyczną albo/i z blokiem ogrzewania, a z drugiej strony połączone są z rurociągiem bezpośrednio lub pośrednio poprzez wymiennik solarny oraz gdy ogrzana woda przepływa rurociągiem do inżektora napowietrzającego, z którego wpływa do kąpieliska.

Kąpielisko według wynalazku zawiera barierę oddzielającą kąpielisko od toni zbiornika lub cieku wodnego oraz systemy poboru, ogrzewania i filtrowania wody. Bariera posiada upusty umożliwiające wymianę wody z tonią zbiornika lub cieku wodnego, w szczególności poza sezonem kąpielowym, gdy kąpielisko łączy się z pozostałą częścią akwenu w sposób nieograniczony tzn. wymiana wody pomiędzy kąpieliskiem a tonią odbywa się w sposób naturalny i swobodny.

Do wydzielenia części zbiornika lub cieku wodnego przeznaczonego na kąpielisko stosuje się nieprzepuszczalne bariery, osadzone w dnie zbiornika lub zagłębione w osadach dennych i wystające powyżej przeciętnego poziomu wody zbiornika wodnego, przy czym jako przeciętny poziom przyjmuje się poziom wody zbiornika podwyższony o wysokość przeciętnego falowania. Bariera może być również zakotwiczona do podłoża. Barierę mogą stanowić konstrukcje składające się z przylegających do siebie ścianek:

• Larsena, • drewnianych, • żelbetowych, • betonowych, • stalowych, • z pali, • z tworzyw sztucznych.

W zależności od rozwinięcia linii brzegowej, falowania, kierunku, objętości i przepływu wody, a także stopnia jej zanieczyszczenia stosuje się bariery o różnym kształcie i wysokości.

Oddzielenie od toni wodnej zbiornika lub cieku wodnego może być wykonane również z elementów prefabrykowanych np. z betonu, stali, tworzyw i ustawienie ich na dnie.

Bariera nieprzepuszczalna posiada elementy umożliwiające czasowy przepływ wody pomiędzy tonią jeziora lub cieku wodnego a kąpieliskiem, np. przy pomocy zastawek. Zastawki stanowią zamknięcie np. w postaci desek lub bali drewnianych, założonych we wnęki wykonane w przyczółkach ograniczających przelew. Taka konstrukcja umożliwia ustawienie ich na dowolnej wysokości, w ten sposób, że podczas eksploatacji kąpieliska wody jeziora lub rzeki nie mieszają się z wodami kąpieliska. Po okresie wykorzystania kąpieliska do celów rekreacyjnych zastawki mogą zostać otwarte, wówczas przywrócona zostaje wymiana wód jeziornych lub rzecznych z wydzieloną strefą kąpieliska.

Poziom wody w wydzielonej strefie kąpieliska regulowany jest poprzez zastawki lub śluzy umieszczone w barierze. Nadmiar wody przelewany jest poza barierę, przyczyniając się w ten sposób do poprawy jakości wody w toni jeziora lub cieku wodnego. Tempo wymiany wody zostanie odpowiednio dostosowane do charakterystyki danego kąpieliska.

Bariera ma na celu ograniczenie dopływu zanieczyszczonych wód z toni jeziora lub cieku wodnego do wydzielonej strefy kąpieliska, zatrzymanie dopływu glonów oraz umożliwienie oczyszczenia wody w kąpielisku.

W pierwszym wariancie do wydzielenia strefy kąpieliska stosuje się pojedynczą barierę. W barierze znajdują się zastawki umożliwiające odpływ nadmiaru wody z kąpieliska do toni zbiornika lub cieku wodnego oraz swobodne połączenie z tonią po sezonie.

W drugim wariancie wydzielona strefa kąpieliska zostaje odcięta od zbiornika wodnego lub rzeki dwusegmentową barierą wykonaną z dwóch równoległych, oddalonych od siebie ścianek, np. od 0,5 do 5 m. Korzystne jest podzielenie bariery oddzielającej na zamknięte segmenty, pomiędzy którymi umieszczone są zastawki. Poszczególne segmenty mogą pełnić dodatkowe funkcje np. filtra, lub być wykorzystywane do ogrzewania wody.

PL 241 043 B1

Odcięcie barierą nieprzepuszczalną umożliwia i ułatwia wykonywanie prac związanych z oczyszczaniem dna kąpieliska. Rozwiązanie to pozwala na wymianę podłożą np. piaszczystego zarówno w trakcie budowy, jak i eksploatacji. W tym celu w kąpielisku w jego najniższej części umieszczony jest kosz ssawny przyłączony rurociągiem do pompy, która przepompowuje wodę z osadami bądź do toni zbiornika lub cieku wodnego poza barierą bądź do urządzeń oczyszczających i filtrujących.

W drugim aspekcie przedmiotem wynalazku jest system zasilania zarówno kąpieliska ze stałą nieprzepuszczalną, jak i półprzepuszczalną barierą oddzielającą kąpielisko od toni zbiornika lub cieku wodnego w oczyszczoną i ogrzewaną wodę. W skład systemu zasilania kąpieliska wchodzą: układ poboru wody, układ oczyszczania wody oraz układ ogrzewania wody, przy czym w skład systemu mogą wchodzić wszystkie trzy podsystemy, jak również tylko wybrane z nich.

W zależności od budowy geologicznej wydzielonego fragmentu zbiornika lub cieku wodnego, pobór wody może być realizowany m.in. poprzez:

• studnie np. wiercone i/lub promieniste, zlokalizowane w obrębie wydzielonego kąpieliska lub poza nim, • wodociąg, • stację pomp o znanej konstrukcji, zlokalizowaną przy kąpielisku, pobierającą wodę z toni jeziora i/lub strefy kąpieliska.

Woda pochodząca z wodociągów nie wymaga dalszego oczyszczania. Woda pochodząca ze studni, w zależności od jakości, może ale nie musi być poddawana dalszemu oczyszczaniu. Woda pochodząca z toni zbiornika/cieku wodnego lub z kąpieliska wymaga oczyszczania. Alternatywne źródła czystej wody, w stosunku do wód jeziornych lub rzecznych, umożliwiają zasilanie kąpieliska w czystą wodę z uwzględnieniem lokalnych uwarunkowań środowiskowych bezpośredniego otoczenia zbiornika lub cieku wodnego. Umożliwiają ponadto połączenie różnych źródeł zasilania z wodą pochodzącą z bloku oczyszczania.

Woda przeznaczona do zasilania kąpieliska jest oczyszczana w znanych systemach do oczyszczania.

Oczyszczanie wody odbywa się w baterii urządzeń oczyszczających, w których skład wchodzą: złoże geologiczne lub filtr piaszczysto-żwirowy, napowietrzanie, ozonowanie, oczyszczanie chemiczne, naświetlanie promieniami UV. Rodzaj i kolejność poszczególnych urządzeń w baterii oczyszczającej może być różna i uzależniona od stopnia i rodzaju zanieczyszczeń występujących w danym zbiorniku lub cieku wodnym.

Ze względu na to, że woda przed wprowadzeniem do kąpieliska jest dodatkowo ogrzewana, procedury napowietrzenia wody są wykonywane poza układami oczyszczającymi, dopiero po ogrzaniu wody, korzystnie po jej wprowadzeniu do przestrzeni kąpieliska, gdzie ulegnie schłodzeniu w wyniku wymiany ciepła z wodą w kąpielisku.

Pierwszy etap oczyszczania wody pobieranej z wydzielonej strefy kąpieliska obejmuje oczyszczanie wody z osadów i zanieczyszczeń stałych. Do tego celu stosuje się filtrację w naturalnym złożu geologicznym, np. pobierając wodę spod dna zbiornika lub cieku wodnego przez system drenów lub w filtrze ze złożem piaszczysto-żwirowym. Korzystne jest, aby jednym z elementów oczyszczania wody był filtr piaszczysto-żwirowy usytuowany w jednym z segmentów podwójnej bariery oddzielającej lub jako odrębny zbiornik połączony z kąpieliskiem.

W jednej odmianie wynalazku w barierze oddzielającej jest wydzielony segment umożliwiający wstępne oczyszczanie wody na filtrze piaszczysto-żwirowym. W przypadku bariery pojedynczej filtr piaszczysto-żwirowy może być zainstalowany jako odrębny moduł połączony bezpośrednio lub pośrednio z kąpieliskiem.

Filtr ten służy do mechanicznego usuwania cząstek zawiesiny. Dopływ wody do filtra może odbywać się z kąpieliska oraz zbiornika wodnego lub rzeki. Woda może być również dostarczona z innych źródeł zasilania.

Umieszczone w dnie ścianki, np. Larsena, w tej strefie bariery są zagłębione na głębokość umożliwiającą wybranie części osadów dna w celu wykonania odpowiedniego wykopu. Na dnie wykopu umieszczona zostaje obsypka żwirowo-piaszczysta, a na niej ułożone są rury filtracyjne oraz rurociąg do doprowadzenia czystej wody. Filtry oraz rurociąg do czystej wody zasypane są piaszczysto-żwirowym złożem filtracyjnym. Górna część złoża filtracyjnego znajduje się poniżej lustra wody w jeziorze/cieku wodnym i kąpielisku. W górnej części tego złoża korzystnie może być umieszczona tkanina filtracyjna odbierając grube zanieczyszczenia. W ścianach bocznych, ale powyżej złoża piaskowego,

PL 241 043 B1 znajdują się rurociągi wyposażone w zawory, służący do zasilania filtra piaszczystego w wodę. Rurociągi umieszczone są poniżej lustra wody w kąpielisku lub/i w jeziorze/cieku wodnym. Filtr może być zasilany również przelewowo poprzez zastawki. Korzystne jest aby woda doprowadzana do filtra przepływała przez urządzenie dozujące koagulant. Zadaniem koagulatora jest tworzenie agregatów z cząstek drobnych, które następnie osadzają się na tkaninie filtracyjnej, na którą spływa woda z mieszacza koagulantu.

Woda przepływa bezpośrednio przez filtr tkaninowy na złoże filtracyjne, a następnie do filtrów umieszczonych na dnie bloku filtrującego, skąd poprzez pompy podawana jest do stacji uzdatniania i ogrzewania wody.

Tkanina filtracyjna może być umieszczona na bębnie, z którego jest przewijana sukcesywnie w miarę zapełniania jej porów przez zanieczyszczenia. Pod filtrem tkaninowym korzystnie znajduje się blacha perforowana w celu utrzymania filtra w poziomie. PrzefiItrowana wstępnie, na tkaninie filtracyjnej, woda spływa do filtra wypełnionego piaskiem i żwirem, gdzie ulega dalszej filtracji. Następnie woda ta po dotarciu do rury filtracyjnej poprzez pompę trafia do bloku oczyszczania, gdzie jest dalej oczyszczana znanymi metodami, po czym jest przepompowywana do zespołów ogrzewających wodę.

W wyniku filtracji wody zawierającej zawiesinę oraz materię rozpuszczoną filtr piaszczysto-żwirowy ulega kolmatacji. Wskutek tego procesu dochodzi do zmniejszenia infiltracji. Tak więc po odpowiednio długiej eksploatacji filtra, w wyniku której następuje zmniejszenie ilości przefiltrowanej wody w rurociągu filtracyjnym, gdy podciśnienie wzrasta powyżej wartości przekraczającej wartość pompowania, filtr piaszczysto-żwirowy jest przepłukiwany. Wówczas do złoża piaszczysto-żwirowego wtłaczana jest czysta woda do rur filtracyjnych przy pomocy pompy w celu przemycia złoża. Zanieczyszczenia pochodzące z przepłukiwania złoża gromadzą się na powierzchni filtra, a następnie są usuwane np. do kanalizacji lub zbiornika bezodpływowego. Po całkowitym przemyciu filtr jest nadal przydatny do dalszej eksploatacji.

Moduł filtra tkaninowego może posiadać dwa bębny. Na jednym nawinięta jest czysta tkanina filtracyjna, której koniec zaczepiony jest na bębnie drugim. Wpływająca z kąpieliska lub toni zbiornika/cieku woda trafia na filtr tkaninowy. W zależności od ilości zanieczyszczeń w filtrowanej wodzie następuje stopniowe zmniejszanie przepuszczalności filtra. Gdy tkanina filtracyjna staje się nieprzepuszczalna następuje jej mechaniczne lub automatyczne przewinięcie o długość wystawioną na ekspozycję. W innym wariancie bęben filtra przesuwa się stale z odpowiednią prędkością, zapewniającą poprawne jego działanie.

Zastosowanie w technologii oczyszczania wody koagulacji zapewni duży stopień usuwania koloidów i zawiesin oraz asocjowanych z nimi innych zanieczyszczeń, w tym również mikrozanieczyszczeń. Efektem koagulacji będzie zmniejszenie mętności, intensywności barwy oraz eliminacja wielu zanieczyszczeń. Koagulacja solami glinu i żelaza zapewnić może duży stopień usuwania metali ciężkich. Ponadto w procesie koagulacji usuwane są mikroorganizmy.

Głównym źródłem ciepła niezbędnego do ogrzewania wody w kąpielisku jest Słońce oraz energia elektryczna uzyskiwana przy pomocy turbin wiatrowych. Zastosowany system solarnego ogrzewania wody polega na wykorzystaniu znanych urządzeń solarnych, gdzie poprzez wymiennik ciepła umieszczony w segmencie ogrzewającym wodę podwyższa jej temperaturę, a następnie poprzez pompę woda ogrzana po osiągnięciu odpowiedniej temperatury zostaje przepompowana do kąpieliska z opcjonalnym wykorzystaniem inżektora, dzięki któremu zostaje napowietrzona.

Oczyszczona woda, doprowadzana do wydzielonej strefy kąpieliska jest ogrzewana poprzez system solarny zlokalizowany pomiędzy źródłem oczyszczonej wody a kąpieliskiem.

W celu ogrzewania wody można stosować różne urządzenia pojedynczo lub połączone ze sobą.

Do ogrzewania wody zatem można stosować:

• rozwinięte rurociągi wystawione na działanie promieni słonecznych, • pomosty, których podesty są wykonane z połączonych ze sobą rur metalowych lub z tworzyw sztucznych, o dowolnym przekroju, korzystnie prostokątnym, pomalowanych w ciemnych kolorach, np. na ciemnoniebiesko, pochłaniających dużą ilość promieniowania słonecznego. Po wprowadzeniu czystej wody ze stacji uzdatniania lub innego źródła czystej wody do podestu woda ulega ogrzaniu, a następnie zostaje przepompowana do kąpieliska.

• wężownicy, która wydłuża czas ekspozycji transportowanej wody na działanie promieniowania słonecznego, • kolektorów słonecznych,

PL 241 043 B1 • instalacji artystycznych (np. rzeźb) lub innych zbudowanych z materiałów pochłaniających energię słoneczną i/lub ciepło powietrza atmosferycznego. W instalacjach znajduje się wężownica, w której przepływa ogrzewana woda, • pompy ciepła z wykorzystaniem wód jeziornych/rzecznych wymuszającej przepływ ciepła z toni jeziora/cieku wodnego do obszaru kąpieliska.

Pompa ciepła zastosowana do ogrzewania wody w kąpielisku wypompowuje ciepło z otoczenia o niskiej temperaturze (z gruntu, wody lub powietrza). Korzystne jest rozwinięcie rurociągu w toni wodnej z powodu wysokiego ciepła właściwego wody. Po podniesieniu temperatury czynnika roboczego w pompie ciepła następuje jego oddanie do wymiennika ciepła znajdującego się w segmencie podwójnej bariery lub poza nią. W przypadku bariery pojedynczej stosuje się wymiennik ciepła umieszczony w kąpielisku lub poza nim.

Innym urządzeniem do dostarczania ciepła do wody jest pompa wtłaczająca ciepłe powietrze do wody metodą mikropęcherzykową, dzięki której będzie oddawana energia cieplna wodzie. Metoda ta umożliwia ponadto zwiększenie koncentracji tlenu rozpuszczonego w wodzie.

W kolejnej odmianie oczyszczona woda jest ogrzewana grzałkami elektrycznymi, dla których energia jest uzyskiwana z np. ogniw fotowoltaicznych, sieci energetycznej lub korzystnie z pionowych turbin wiatrowych, których konstrukcja nie generuje hałasu i wibracji na poziomie, który powodowałby niedogodności dla rekreantów oraz świata przyrody. Ogrzewanie energią elektryczną odbywa się w stacji ogrzewania wody umieszczonej w pobliżu kąpieliska. Stacja składa się w zależności od potrzeby z turbin wiatrowych o odpowiedniej mocy, ogniw fotowoltaicznych oraz grzałek różnego typu.

W kolejnej odmianie oczyszczona woda jest ogrzewana poprzez kontakt z wymiennikiem ciepła pochodzącym np. z solarów lub źródeł geotermalnych. Woda geotermalna stanowi źródło ciepła przekazywanego do wymiennika ciepła np. płytowego lub w układzie przeciwprądowym w rurociągu przesyłającym oczyszczoną wodę do wydzielonej strefy kąpieliska.

System, zasilania i ogrzewania wody w odciętych fragmentach zbiorników i cieków wodnych, według wynalazku, dla celów rekreacyjnych może zostać zastosowany praktycznie w każdym akwenie lub cieku wodnym w szczególności w zeutrofizowanych wodach powierzchniowych, które ze względu na zbyt duże zanieczyszczenie nie mogą być wykorzystywane do celów rekreacyjnych. Sposób ten umożliwia przywrócenie funkcji rekreacyjnej zeutrofizowanym zbiornikom i ciekom wodnym w wydzielonych strefach kąpielisk bez konieczności rekultywacji całych akwenów. Tempo wymiany wody, odpowiednio dostosowane do charakterystyki danego kąpieliska, a także zasilanie wydzielonej strefy w oczyszczoną wodę spowodują rozcieńczanie i wypieranie wody z kąpieliska poza zainstalowaną barierę, co w efekcie będzie sprzyjać utrzymaniu właściwej jakości wody w oczyszczanym fragmencie zbiornika lub cieku wodnego, użytkowanym rekreacyjnie.

Przykład realizacji wynalazku przedstawiono na rysunku, gdzie poszczególne figury przedstawiają:

• Figura 1 przedstawia schemat widoku ogólnego kąpieliska z podwójną barierą, • Figura 2 przedstawia przekrój bloku ogrzewania, • Figura 3 przedstawia wycinek bariery z zastawkami • Figura 4 przedstawia schemat kąpieliska w odmianie z filtrem piaszczysto-żwirowym, • Figura 5 przedstawia przekrój pionowy filtra piaszczysto-żwirowego, • Figura 6 przedstawia widok z góry filtra piaszczysto-żwirowego, • Figura 7 przedstawia przykład bariery podwójnej z prefabrykowanych elementów, • Figura 8 przedstawiono przykład podestu pomostu do ogrzewania wody, • Figura 9 przedstawia schemat widoku ogólnego kąpieliska z pojedynczą barierą.

Na figurze 1 przedstawiono schemat ogólny kąpieliska (1) według wynalazku, w którego skład wchodzą nieprzepuszczalna podwójna bariera (2), oddzielająca kąpielisko (1) od zbiornika wodnego (3) oraz urządzenia do poboru wody, urządzenia filtracyjne, urządzenia ogrzewające, systemy pomp i urządzenia do napowietrzania. Źródłami czystej wody mogą być studnie głębinowe lub promieniste (4), lub wodociąg (5), a także woda pochodząca z kąpieliska (1) oczyszczona w bloku oczyszczania (30). Studnia promienista jest to ujęcie wód podziemnych składające się z drenów poziomych lub skośnych doprowadzonych do studni zbiorczych. Dreny mogą być rozmieszczone promieniście również pod dnem jeziora. Pobór wody ze studni i/lub ze strefy kąpieliska (1) odbywa się przy pomocy pomp (7). Woda przesyłana jest rurociągiem (8) do pierwszego bloku ogrzewania (9), w którym za pomocą wymiennika ciepła jest ogrzewana od wody z toni jeziora z wykorzystaniem pompy (10) tłoczącej wodę z akwenu przez filtr (11), ograniczający dopływ zanieczyszczeń do wymiennika ciepła. Następnie wstępnie

PL 241 043 B1 ogrzana woda jest przesyłana rurociągiem (12) do kolejnych urządzeń do ogrzewania wody o rozwiniętej powierzchni takich jak:

• rzeźba artystyczna (13), • podest pomostu (14) zbudowany z rur o dowolnym przekroju, pomalowanych na ciemny kolor, który pochłania energię słoneczną i ogrzewa wodę, • wymiennik solarny (15), który zasilany jest ciepłem z solara (16).

Ogrzana woda jest przesyłana rurociągiem (17) do inżektora napowietrzającego (18), z którego wpływa do przestrzeni pomiędzy barierami (2) pod pomostem (14), z której poprzez przelewy (19, 19') przepływa do kąpieliska (1). Pomiędzy segmentami bariery (20, 20', 20), znajdują się zastawki wewnętrzne (21) i zastawki zewnętrzne (22). Umieszczone w segmentach zawory (23, 23') umożliwiają mieszanie ogrzewanej wody pomiędzy segmentami bariery (20, 20'). Do sterowania przepływem wody w pomoście są przeznaczone zawory (24, 24', 24). Do sterowania przepływem wody w wymienniku solarnym (15) są przeznaczone zawory (25 i 25'). Do sterowania zasilaniem układu w czystą wodę są przeznaczone zawory (26, 26', 26). Do sterowania przepływu wody w wymienniku ciepła są przeznaczone zawory (27, 27', 27, 27'). W najniższym punkcie kąpieliska znajduje się kosz ssawny (28) służący do całkowitego lub częściowego usuwania wody z kąpieliska (1). Kosz ssawny (29) służy do zasilania filtra piaszczysto-żwirowego (6). Wstępnie oczyszczona woda z filtra piaszczysto-żwirowego (6) jest doprowadzana do bloku oczyszczania (30) skąd trafia do urządzeń grzewczych.

Na figurze 2 przedstawiono przekrój przez blok ogrzewania (9), w którym znajduje się wymiennik ciepła (31) składający się z szeregu rur, przez które przepływa ogrzewana woda. Przez przestrzeń otaczającą rurki wymiennika ciepła (31) przepompowywana jest woda z toni zbiornika wodnego, która oddaje ciepło ogrzewanej wstępnie wodzie.

Na figurze 3 przedstawiono wycinek bariery podwójnej z zastawkami pomiędzy segmentami bariery (20, 20'). Zastawka wewnętrzna (21) i zastawka zewnętrzna (22) po otwarciu umożliwiają połączenie i swobodną wymianę wody pomiędzy obszarem kąpieliska (1) a tonią zbiornika lub cieku wodnego. Zastawka wewnętrzna (21) pełni tę samą funkcję co zastawka zewnętrzna (22), ale może być również wykorzystana w trakcie sezonu do wymiany wody pomiędzy kąpieliskiem (1) a wnętrzem bariery (2). Zawory (23, 23') służą do mieszania ogrzewanej wody pomiędzy segmentami bariery (20, 20').

Na figurze 4 przedstawiono kąpielisko (1) w odmianie z filtrem piaszczysto-żwirowym (6) w widoku z góry. Barierę (2) tworzą segmenty bariery (20, 20', 20) połączone zastawkami zewnętrznymi (22) i zastawkami wewnętrznymi (21), przy czym w segmencie bariery (20) znajduje się wymiennik ciepła (31). Filtr piaszczysto-żwirowy (6) zawiera złoże filtracyjne (47), filtr tkaninowy (48), koagulator (49), kosz ssawny (50) służący do usuwania zanieczyszczeń powstałych w wyniku przepłukania złoża filtracyjnego (47) oraz układ odbioru czystej wody (51) (na rysunku w celu wyróżnienia obwiedziony linią przerywaną). Filtr piaszczysto-żwirowy (6) jest przykryty pomostem (14). Układ odbioru czystej wody (51) jest usytuowany poniżej poziomu brzegu i jest zakryty. W najniższym punkcie kąpieliska znajduje się kosz ssawny (28) służący do całkowitego lub częściowego usuwania wody z kąpieliska (1).

Na figurze 5 przedstawiono przekrój pionowy filtra piaszczysto-żwirowego (6). Pomiędzy ściankami bariery (54, 54') jest wykop, w którym kolejno warstwami są: obsypka żwirowa (55), w której znajdują się rury filtracyjne (56, 56', 56), a nad rurami filtracyjnymi (56, 56', 56) jest warstwa piasku (57), nad którą leży blacha perforowana (58), a na niej tkanina filtracyjna (59). Blacha perforowana (58) pełni funkcję podpory dla tkaniny filtracyjnej (59), która pod wpływem zanieczyszczeń ulegałaby nadmiernemu zniekształceniu, co utrudniałoby jest przewijanie pomiędzy bębnami. Nad tkaniną filtracyjną (59) znajduje się mieszacz koagulantu (60). Górna część złoża filtracyjnego znajduje się poniżej lustra wody w jeziorze i kąpielisku (1). Woda jest doprowadzana do filtra piaszczysto-żwirowego (6) systemem rurociągów i zaworów, które umożliwiają zasilanie filtra wodą pochodzącą z różnych źródeł. W ściankach bariery (54, 54') znajdują się zawory umożliwiające doprowadzenie wody do filtra na różnych poziomach filtra w zależności od jakości wody, przy czym są one umieszczone poniżej lustra wody w kąpielisku (1) i w jeziorze, ale powyżej warstwy piasku (57) filtra piaszczysto-żwirowego (6). Rurociąg (61) służy do poboru wody z kąpieliska (1) zaś rurociąg (62) służy do poboru wody z toni zbiornika lub cieku wodnego. Zawory (63 i 63') służą do zasilania filtra piaszczysto-żwirowego (6) w wodę z pominięciem tkaniny filtracyjnej (59). Zawory (64 i 64') służą do zasilania filtra piaszczystego (6) w wodę z pominięciem mieszacza koagulantu (60). Zawory (65 i 65') służą do zasilania mieszacza koagulantu (60), z którego zaworem (66) woda jest podawana na tkaninę filtracyjną (59). W warstwie obsypki żwirowej (55) ułożone są rury filtracyjne (56, 56', 56) połączone z pompami (67, 67', 67), które poprzez zawory (68, 68' 68) przepompowują wodę do rurociągu odbiorczo-zasilającego (69). Rurociąg odbiorczo-zasilający (69)

PL 241 043 B1 pełni dwie funkcje: po otwarciu zaworu (70) służy do odbioru czystej i przefiltrowanej wody, zaś po otwarciu zaworu (71) służy do zasilanie filtra piaszczysto-żwirowego (6) czystą wodą, w cyklu regeneracji filtra piaszczysto-żwirowego (6). Zawory (70, 71) działają naprzemiennie. Po zamknięciu zaworu (70) i otwarciu zaworu (71) poprzez zawory (68, 68', 68'') wtłaczana jest woda przy pomocy pomp (67, 67', 67'') do rur filtracyjnych (56, 56', 56''). W ten sposób następuje przepłukanie filtra piaszczysto-żwirowego (6).

Na figurze 6 przedstawiono widok filtra piaszczysto-żwirowego (6) z góry. Tkanina filtracyjna (59) może pokrywać całość lub tylko część powierzchni filtra piaszczysto-żwirowego (6). Czysta tkanina filtracyjna (59) jest nawinięta na wałek (72) zaś drugi koniec jest nawinięty na wałek (73) połączony z silnikiem (74). Z chwilą zapełnienia tkaniny filtracyjnej (59) włączany jest silnik (74), który napędza wałek (73), na który nawija się zapełniona część tkaniny filtracyjnej (59), a nad warstwą piasku (57) jest rozwijany czysty odcinek tkaniny filtracyjnej (59). Nad warstwą piasku (57) znajduje się kosz ssawny (50), służący do usuwania zanieczyszczeń powstałych w wyniku przepłukania złoża filtracyjnego (47).

Na figurze 7 przedstawiono przykład podwójnej bariery (2) wykonanej z prefabrykowan ych elementów (80, 81) przykrytych deskami pomostu (14). Prefabrykowane elementy (80, 81) posiadają występy (83, 83'), służące do unieruchomienia ich w osadach dennych.

Na figurze 8 przedstawiono przykład podestu pomostu (14) wykonanego z zamkniętych profili (90, 90', 90, 90') połączonych rurociągiem. Woda jest doprowadzana wlotem (91) do profilu (90), który rurką (92) jest połączony z profilem (90'), a ten z kolei jest połączony rurką (92') z profilem (90) i tak kolejno aż do ostatniego profilu, z którego wylotem (93) ogrzana woda opuszcza podest pomostu (14) i może być kierowana do kąpieliska (1).

Na figurze 9 przedstawiono schemat ogólny kąpieliska (1) z pojedynczą barierą (2) według wynalazku, w którego skład wchodzą: nieprzepuszczalna bariera (2), oddzielająca fragment zbiornika wodnego (3), urządzenia do poboru wody, urządzenia filtracyjne, urządzenia ogrzewające, systemy pomp i urządzenia do napowietrzania.

Źródłami czystej wody mogą być studnie głębinowe lub promieniste (4), lub wodociąg (5) a także woda pochodząca z kąpieliska (1) oczyszczona w bloku oczyszczania (30). Pobór wody ze studni i/lub ze strefy kąpieliska (1) odbywa się przy pomocy pomp (7). Woda przesyłana jest rurociągiem (8) do pierwszego bloku ogrzewania (9), w którym za pomocą wymiennika ciepła jest ogrzewana od wody z toni jeziora z wykorzystaniem pompy (10) tłoczącej wodę z akwenu przez filtr (11), ograniczającego dopływ zanieczyszczeń do wymiennika ciepła (31).

Następnie wstępnie ogrzana woda jest przesyłana rurociągiem (12) do kolejnych urządzeń do ogrzewania wody o rozwiniętej powierzchni, takich jak:

• rzeźba artystyczna (13), • wymiennik solarny (15), który zasilany jest ciepłem z solara (16).

Ogrzana woda jest przesyłana rurociągiem (17) do inżektora napowietrzającego (18), z któr ego wpływa do kąpieliska (1). W barierze (2) znajdują się zastawki (21).

Zastawki 21) po otwarciu umożliwiają połączenie i swobodną wymianę wody pomiędzy obszarem kąpieliska (1), a tonią zbiornika lub cieku wodnego.

Do sterowania przepływem wody w wymienniku solarnym (15) są przeznaczone zawory (25, 25'). Do sterowania zasilaniem układu w czystą wodę są przeznaczone zawory (26, 26', 26''). Do sterowania przepływu wody w wymienniku ciepła są przeznaczone zawory (27, 27', 27, 27'). Kosz ssawny (29) służy do zasilania filtra piaszczysto-żwirowego (6). Wstępnie oczyszczona woda z filtra piaszczysto-żwirowego (6) jest doprowadzana do bloku oczyszczania (30) skąd trafia do urządzeń grzewczych. W najniższym punkcie kąpieliska (1) znajduje się kosz ssawny (28) służący do całkowitego lub częściowego usuwania wody z kąpieliska (1).

Claims (13)

1. Kąpielisko (1) w odciętych fragmentach zbiorników i cieków wodnych dla celów rekreacyjnych, gdzie kąpielisko (1) ma dno, o dowolnym kształcie i zawiera nieprzepuszczalną barierę (2) oddzielającą kąpielisko (1) od toni zbiornika lub cieku wodnego oraz systemy poboru wody i ogrzewania wody, i filtrowania wody, znamienne tym, że bariera (2) ma zastawki wewnętrzne (21) i/lub zastawki zewnętrzne (22) do wymiany wody z tonią zbiornika lub cieku

PL 241 043 B1 wodnego, zaś kąpielisko jest sprzężone pośrednio lub bezpośrednio z filtrem piaszczysto-żwirowym (6) z tkaniną filtracyjną (59) i/lub z blokiem ogrzewania (9) wody, gdzie barierę (2) stanowi co najmniej jedna ścianka bariery (54) i jest złożona z co najmniej dwóch segmentów bariery (20, 20').

2. Kąpielisko według zastrz. 1, znamienne tym, że filtr piaszczysto-żwirowy (6) z tkaniną filtracyjną (59) zawiera złoże filtracyjne (47), filtr tkaninowy (48) korzystnie przewijany pomię dzy wałkami (72, 73), koagulator (49), kosz ssawny (50) oraz układ odbioru czystej wody (51).

3. Kąpielisko według zastrz. 1, znamienne tym, że filtr piaszczysto-żwirowy (6) z tkaniną filtracyjną (59) jest zlokalizowany w jednym z segmentów bariery (20, 20', 20”).

4. Kąpielisko według zastrz. 1, znamienne tym, że filtr piaszczysto-żwirowy (6) z tkaniną filtracyjną (59) jest zasilany wodą z kąpieliska (1).

5. Kąpielisko według zastrz. 1, znamienne tym, że co najmniej część bariery (2) jest przykryta pomostem (14) korzystnie będącym instalacją do ogrzewania wody w kąpielisku (1), korzystnie zbudowaną z połączonych ze sobą rur o dowolnym przekroju, korzystnie prostokątnym.

6. Kąpielisko według zastrz. 1, znamienne tym, że barierę (2) stanowi pojedyncza ścianka bariery (54) z zastawkami wewnętrznymi (21).

7. Kąpielisko według zastrz. 1, znamienne tym, że barierę (2) stanowi podwójna ścianka bariery (54, 54') z zastawkami wewnętrznymi (21) i zastawkami zewnętrznymi (22).

8. Kąpielisko według zastrz. 1,6 i 7, znamienne tym, że bariera (2) połączona jest z odrębnym modułem, który stanowi filtr piaszczysto-żwirowy (6) z tkaniną filtracyjną (59).

9. Kąpielisko według zastrz. 1 i 7, znamienne tym, że bariera (2) połączona jest z modułem, który stanowi filtr piaszczysto-żwirowy (6) z tkaniną filtracyjną (59) zamontowany wewnątrz bariery (2).

10. Kąpielisko według zastrz. 1, 8 i 9, znamienne tym, że filtr piaszczysto-żwirowy (6) z tkaniną filtracyjną (59) wyposażony jest w przewijany filtr tkaninowy (48) umieszczony na wałkach (72, 73), gdzie pod tkaniną filtracyjną (59) usytuowana jest blacha perforowana (58) do utrzymywani tkaniny filtracyjnej (59) w poziomie.

11. Kąpielisko według zastrz. 1 i 2, znamienne tym, że układ do ogrzewania wody zawiera wymiennik solarny (15) połączony z solarem (16); i/lub wymiennik ciepła (31) zasilany wodą ze zbiornika lub cieku; i/lub rzeźbę artystyczną (13); i/lub grzałki elektryczne; i/lub pompy ciepła.

12. Kąpielisko według zastrz. 1, znamienne tym, że kąpielisko (1) ma pomost (14) do ogrzewania wody, który stanowią połączone ze sobą rury metalowe albo z tworzywa sztucznego, o dowolnym przekroju, korzystnie prostokątnym, które z jednej strony połączone są bezpośrednio z pompą (7) albo poprzez rzeźbę artystyczną (13) albo/i z blokiem ogrzewania (9), a z drugiej strony połączone są z rurociągiem (17) bezpośrednio lub pośrednio poprzez wymiennik solarny (15).

13. Kąpielisko według zastrz. 1, 2 i 11, znamienne tym, że ogrzana woda przepływa rurociągiem (17) do inżektora napowietrzającego (18), z którego wpływa do kąpieliska (1).