PL248377B1 - Sposób napowietrzania wody w zbiornikach - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób napowietrzania wody w zbiornikach wodnych. Sposób napowietrzania wody w zbiornikach charakteryzuje się tym, że samoczynnie przelewającą się wodą przez konstrukcję piętrzącą wodę (7) kieruje się poprzez prowadnicę (8) do koła wodnego (9) mającego wyprofilowaną powierzchnię tłoczną (17) osadzonego na wale (10) z dwoma kołami łopatkowo-rozbryzgowymi (11) osadzonych na łożyskach (12) w komorach wodnych (1), gdzie siła parcia wody na koło wodne (9) powoduje ruch obrotowy koła wodnego (9) oraz, poprzez wał (10) i łożyska (12), przenosi się napęd obrotu na koła łopatkowo-rozbryzgowe (11), po czym ruch obrotowy kół łopatkowo-rozbryzgowych (11) powoduje przepływ wody z komór wodnych (1) do komór tłocznych (2) z jednoczesnym rozpyleniem wody w powietrzu atmosferycznym o płytę rozbryzgową (18), a woda z dużą zawartością tlenu rozpuszczonego z komór tłocznych (2) przemieszcza się grawitacyjnie, poprzez rurowe łącza (3) i węże tłoczne (4), nad otwór wlotowy rurociągu Olszewskiego (20), następnie woda z powierzchni jeziora lub rzeki napływa samoczynnie poprzez kolana zabezpieczające i rurowe łącza do komór wodnych (1).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób napowietrzania wody w zbiornikach wodnych.

Problemem technicznym do rozwiązania przy spiętrzeniu wody za pomocą urządzeń piętrzących wodę jest przyspieszenie długotrwałego zabiegu rekultywacji jeziora w metodzie Olszewskiego, przeznaczonej do samoczynnego wyprowadzania rurociągiem, w układzie naczyń połączonych, zanieczyszczonych wód przydennych jeziora do jego odpływu. Wielosezonowe użytkowanie metody Olszewskiego zanieczyszcza odpływ jeziora i jednocześnie ma w założeniu doprowadzić do poprawy parametrów wody określających stan jakości jeziora w wyniku samoczynnego długoterminowego zubożania wody przydennej w związki powstałe z rozkładu beztlenowego materii dennej, a tym samym spowolnić w środowisku wód stojących postępujący proces eutrofizacji. Opis metody Olszewskiego i problem poprawy stanu jakości wody wynikający z jej użytkowania zawarto w opracowaniach: Lossow K., Gawrońska H., Jeziora - rekultywacja, przegląd metod. Ochrona zbiorników wodnych, Przegląd Komunalny, 9(108), 2000, s. 91-106 oraz Dunalska J.A., Rekultywacja jezior - teoria i praktyka nowe wyzwania [w:] Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska 148, Komitet Inżynierii Środowiska PAN, Warszawa 2019, 132 str.

Istotą wynalazku jest sposób napowietrzania wody w zbiornikach charakteryzujący się tym, że samoczynnie przelewającą się wodę przez konstrukcję piętrzącą wodę kieruje się poprzez prowadnicę do koła wodnego mającego wyprofilowaną powierzchnię tłoczną osadzonego na wale z dwoma kołami łopatkowo-rozbryzgowymi osadzonych na łożyskach w komorach wodnych, gdzie siła parcia wody na koło wodne powoduje ruch obrotowy koła wodnego oraz, poprzez wał i łożyska, przenosi się napęd obrotu na koła łopatkowo-rozbryzgowe, po czym ruch obrotowy kół łopatkowo-rozbryzgowych powoduje przepływ wody z komór wodnych do komór tłocznych z jednoczesnym rozpyleniem wody w powietrzu atmosferycznym o płytę rozbryzgową, a woda z dużą zawartością tlenu rozpuszczonego z komór tłocznych przemieszcza się grawitacyjnie, poprzez rurowe łącza i węże tłoczne, nad otwór wlotowy rurociągu Olszewskiego, następnie woda z powierzchni jeziora lub rzeki napływa samoczynnie poprzez kolana zabezpieczające i rurowe łącza do komór wodnych.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-użytkowe:

• nasycanie tlenem rozpuszczonym górnych stref hypolimnionu prowadzi do spowolnienia procesu beztlenowego rozkładu substancji organicznej w wodzie przydennej i osadach dennych, • zminimalizowanie wielkości ładunku zanieczyszczeń uwalnianego z osadów dennych do wody przydennej i ich transportu rurociągiem w metodzie Olszewskiego do odpływu jeziora, • poprawa fizyko-chemicznego i biologicznego stanu wody, • spowolnienie naturalnego procesu eutrofizacji wody, • zapewnienie organizmom wodnym w obecności tlenu rozpuszczonego w wodzie dostępu do zalegającego na dnie depozytu pokarmowego, • utrzymanie warunków temperaturowych hypolimnionu.

Przedmiot wynalazku w przykładowym lecz nie ograniczającym wykonaniu przedstawiono na rysunkach, na których dla lepszego zobrazowania wynalazku przedstawiono konstrukcję aeratora, gdzie na fig. 1 uwidoczniono widok aeratora z góry, na fig. 2 przekrój wzdłużny A-A segmentu poboru i tłoczenia wody, na fig. 3 przedstawiono zbiornik wodny z aeratorem.

Sposób stosowania zastawkowego aeratora wody 19 do grawitacyjnego dostarczania wody powierzchniowej, nasyconej tlenem rozpuszczonym, nad dno osadów dennych zbiorników wodnych i rzek przedstawiono na rysunkach. Sposób dotyczy skrócenia długotrwałego procesu rekultywacji jeziora w metodzie Olszewskiego i prowadzi się go następująco. Otwory wylotowe węży tłocznych 4, zespolonych z rurowymi łączami 3 komór tłocznych 2 za pomocą obejm zaciskowych 5, umieszcza się na stojakach podtrzymujących 16 ponad otworem wlotowym rurociągu Olszewskiego 20. Z kolei dwa segmenty w postaci komory wodnej 1 i komory tłocznej 2 przytwierdza się do konstrukcji piętrzącej wodę 7 za pomocą ramy wsporczej 6, zapewniając wodzie powierzchniowej samoczynny napływ do komór tłocznych 2 poprzez króćce tłoczne 13 zespolone na uszczelkach 14 z kolanem zabezpieczającym 15. Samoczynnie przelewająca się woda przez konstrukcję piętrzącą wodę 7 kierowana jest poprzez prowadnicę 8 do koła wodnego 9 mającego wyprofilowaną powierzchnię tłoczną 17 osadzonego na wale 10 z dwoma kołami łopatkowo-rozbryzgowymi 11 osadzone na łożyskach 12 w komorach wodnych 1. Siła parcia wody na koło wodne 9 powoduje ruch obrotowy koła wodnego 9 oraz, poprzez wał 10 i łożyska 12, przeniesienie napędu obrotowego na koła łopatkowo-rozbryzgowe 11. Ruch obrotowy kół łopatkowo-rozbryzgowych 11 powoduje przerzucenie wody z komór wodnych 1 do komór tłocznych 2 z jednoczesnym rozpyleniem wody w powietrzu atmosferycznym o płytę rozbryzgową 18. Woda z dużą zawartością tlenu rozpuszczonego z komór tłocznych 2 przemieszczana jest grawitacyjnie, poprzez rurowe łącza 3 i węże tłoczne 4, nad otwór wlotowy rurociągu Olszewskiego 20. Przy czym wskutek ruchu obrotowego kół łopatkowo-rozbryzgowych 11 zastawkowego aeratora wody z napędem wodnym do komór wodnych 1 woda z powierzchni jeziora lub rzeki napływa samoczynnie zapewniając ciągłość przemieszczania się wody przez zastawkowy aerator wody ponad otwór wlotowy rurociągu Olszewskiego 20.

Dostarczanie w sezonach letnich wody powierzchniowej z dużą zawartością tlenu rozpuszczonego wężami tłocznymi 4 zastawkowego aeratora wody 19 z napędem wodnym nad otwór wlotowy rurociągu Olszewskiego 20 powoduje w górnych warstwach hypolimnionu warunki tlenowe, z jednoczesnym zachowaniem temperatury w jego profilu pionowym.

Oznaczenia

- komora wodna

- komora tłoczna

- rurowe łącze

- wąż tłoczny

- obejma zaciskowa

- rama wsporcza

- konstrukcja piętrząca wodę

- prowadnica

- koło wodne

- wał

- koło łopatkowo-rozbryzgowe

- łożysko

- króciec tłoczny

- uszczelka

- kolano zabezpieczające

- stojak podtrzymujący

- powierzchnia tłoczna

- płyta rozbryzgowa

- zastawkowy aerator wody

- rurociąg Olszewskiego

Claims (1)

1. Sposób napowietrzania wody w zbiornikach znamienny tym, że samoczynnie przelewającą się wodę przez konstrukcję piętrzącą wodę (7) kieruje się poprzez prowadnicę (8) do koła wodnego (9) mającego wyprofilowaną powierzchnię tłoczną (17) osadzonego na wale (10) z dwoma kołami łopatkowo-rozbryzgowymi (11) osadzonych na łożyskach (12) w komorach wodnych (1), gdzie siła parcia wody na koło wodne (9) powoduje ruch obrotowy koła wodnego (9) oraz, poprzez wał (10) i łożyska (12), przenosi się napęd obrotu na koła łopatkowo-rozbryzgowe (11), po czym ruch obrotowy kół łopatkowo-rozbryzgowych (11) powoduje przepływ wody z komór wodnych (1) do komór tłocznych (2) z jednoczesnym rozpyleniem wody w powietrzu atmosferycznym o płytę rozbryzgową (18), a woda z dużą zawartością tlenu rozpuszczonego z komór tłocznych (2) przemieszcza się grawitacyjnie, poprzez rurowe łącza (3) i węże tłoczne (4), nad otwór wlotowy rurociągu Olszewskiego (20), następnie woda z powierzchni jeziora lub rzeki napływa samoczynnie poprzez kolana zabezpieczające (15) i rurowe łącza (13) do komór wodnych (1).