RO129465A2 - Installation for aerating water in lakes, tanks and rivers having low flowing rates - Google Patents

Installation for aerating water in lakes, tanks and rivers having low flowing rates Download PDF

Info

Publication number
RO129465A2
RO129465A2 ROA201200706A RO201200706A RO129465A2 RO 129465 A2 RO129465 A2 RO 129465A2 RO A201200706 A ROA201200706 A RO A201200706A RO 201200706 A RO201200706 A RO 201200706A RO 129465 A2 RO129465 A2 RO 129465A2
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
water
lakes
installation
rivers
low flow
Prior art date
Application number
ROA201200706A
Other languages
Romanian (ro)
Other versions
RO129465B1 (en
Inventor
Adrian Ciocanea
Sanda Budea
Original Assignee
Adrian Ciocanea
Sanda Budea
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Adrian Ciocanea, Sanda Budea filed Critical Adrian Ciocanea
Priority to ROA201200706A priority Critical patent/RO129465B1/en
Publication of RO129465A2 publication Critical patent/RO129465A2/en
Publication of RO129465B1 publication Critical patent/RO129465B1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)

Abstract

The invention relates to an installation for improving, by aeration, the quality of the water in lakes, ponds, purification tanks or river courses with low rate, without deteriorating the equilibrium between the aquatic medium layers. According to the invention, the installation consists of a hydraulic machine () which is provided with a casing () with double aspiration and two rotors () with pressurized discharge, through a tubing () connected to a flexible tubing (), with circular cross-section, to the free water surface, the flexible tubing () being provided with a circular discharge diffuser () which allows the water pumped from the depth layers to be symmetrically distributed on the entire surface of the lake and which is in connection with a support (), supported, in its turn, by three floats (), on the support () there being placed some solar photovoltaic panels () used for supplying electric energy to a direct current motor (), coupled to the rotors () whereto there is added an actuation and automation module () and a battery of storage cells (), in order to store energy, the water recycling being carried out by cumulation of the two effects: the direct one obtained by pumping water from hypolimnion towards the free surface and the one induced by the water descending from epilimnion towards the depth layers, which favours the ammonia elimination and the phosphorus precipitation, and the blue-green algae flowering control determining the oxygen need for sediments to decrease, reducing the possibility of the occurrence of the anoxic conditions in the water in hypolimnion.

Description

Invenția se referă la o instalație prietenoasă mediului a cărei funcționare duce la îmbunătățirea calității apei din lacurile, iazurile, bazinele de epurare sau cursurile de apă cu viteză redusă. Scopul utilizării instalației este acela de a favoriza procesul de aerare a apei prin recircularea acesteia într-un regim apropiat de cel natural tară a deteriora echilibrul dintre straturile mediului acvatic.The invention relates to an environmentally friendly installation whose operation leads to the improvement of the water quality of lakes, ponds, sewage ponds or low speed water courses. The purpose of using the plant is to promote the process of aerating the water by recirculating it in a regime close to the natural one, to deteriorate the balance between the layers of the aquatic environment.

Apa reprezintă un sistem deschis făcând schimb de energie și materie cu sistemele/mediile adiacente. Apa este supusă poluării antropogene crescânde, sursele fiind atât de natură menajeră cât și industrială fiind cunoscute peste 80.000 de substanțe chimice naturale sau create prin procedee industriale care pot crea miliarde de efecte prin combinarea lor. Calitatea apei, determinată prin analizarea caracteristicilor organoleptice, fizice, chimice, biologice și bacteriologice, se poate degrada ca urmare a poluării de diferite tipuri: poluarea fertilizantă, bacteriană, chimică, asfixiantă. în mod natural apele de suprafață au capacitatea de a se autoepura prin izolarea impurităților tinzând către starea de echilibru existentă înaintea contaminării. Astfel, pentru substanțele conservatoare apa are doar rol de redistribuire a acestora urmând procese lente de neutralizare; pentru substanțele biogene care iau parte la procesele biologice, autoepurarea se realizează prin intermediul proceselor biochimice (cazul formelor minerale ale fosforului și azotului care sunt compuși organici ușor asimilabili); pentru alte substanțe dizolvate în apă (ex. toxine) autoepurarea are loc prin transformarea lor chimică și microbiologică. Toate substanțele poluante participă la procesele de transport de masă și sunt transformate fie prin procese fizice, chimice, biologice ori biochimice.Water is an open system exchanging energy and matter with adjacent systems / environments. The water is subject to increasing anthropogenic pollution, the sources being both domestic and industrial, being known over 80,000 natural chemicals or created by industrial processes that can create billions of effects through their combination. The quality of the water, determined by analyzing the organoleptic, physical, chemical, biological and bacteriological characteristics, can be degraded as a result of the pollution of different types: the fertilizing, bacterial, chemical, suffocating pollution. Naturally, surface waters have the capacity to self-purify by isolating impurities tending to the existing equilibrium state before contamination. Thus, for conservative substances, water has only the role of redistribution following slow processes of neutralization; for the biogenic substances that take part in the biological processes, the self-purification is carried out through the biochemical processes (the case of the mineral forms of phosphorus and nitrogen which are easily assimilable organic compounds); for other substances dissolved in water (eg toxins) self-purification occurs through their chemical and microbiological transformation. All pollutants participate in mass transport processes and are transformed either by physical, chemical, biological or biochemical processes.

Formele de poluare se pot manifesta separat sau împreună - cazul cel mai frecvent. Un astfel de caz este acela al eutrofizării, proces natural evolutiv care poate fi accentuat de intervenția omului și în care odată cu ruperea lanțului metabolic în bazinele acvatice închise are loc acumularea depunerilor de fund acestea reprezentând sursă secundară de elemente biogene. îmbogățirea apei cu nutrienți. în principal azot si fosfor, conduce la înfloriri algale. o creștere exagerată a macrofitelor acvatice, o turbiditate ridicată, o dezoxigenare a apelor de la fundul lacului și. în unele cazuri, induce un miros si un gust dezagreabil al apei. Eutrofizarea poate fi:The forms of pollution can occur separately or together - the most common case. One such case is that of eutrophication, a natural evolutionary process that can be accentuated by human intervention and in which, with the breakdown of the metabolic chain in closed aquatic basins, the accumulation of bottom deposits, representing a secondary source of biogenic elements, takes place. enrichment of water with nutrients. mainly nitrogen and phosphorus, leads to algal blooms. an exaggerated growth of aquatic macrophytes, a high turbidity, a deoxygenation of the water from the bottom of the lake and. In some cases, it induces an unpleasant odor and taste of water. Eutrophication can be:

a) naturală - îmbogățirea cu nutrienți se realizează doar de către agenții naturali, care au un flux discontinuu. în acest caz fazele procesului alternează odată cu creșterea și descreșterea concentrațiilor de nutrienți, în concordanță cu condițiile climatice (lumină, temperatură);a) natural - enrichment with nutrients is performed only by natural agents, which have a discontinuous flow. in this case the phases of the process alternate with the increase and decrease of the nutrient concentrations, in accordance with the climatic conditions (light, temperature);

b) artificială - cauzată de intervenția omului (îngrășămintele din agricultură, defrișarea arborilor, creșterea animalelor, urbanizarea și industrializarea). în acest caz ritmul de evoluție a procesului de eutrofizare se accelerează, impactul acestuia devenind deosebit de important și imposibil de ignorat.b) artificial - caused by human intervention (agricultural fertilizers, tree clearing, animal husbandry, urbanization and industrialization). in this case the rate of evolution of the eutrophication process accelerates, its impact becoming especially important and impossible to ignore.

Odată apărută eutrofizarea. bazinul acvatic evoluează de la ultraoligotrofic. oligotrofic și mezotrofic spre stadiul final de eutrofic și hipereutrofic având ca rezultat îmbătrânirea și dispariția acestuia prin transformarea în mlaștină. Consecințele propriu-zise ale eutrofizării apei din bazinele acvatice sunt printre altele: dificultatea tehnică crescută în a utiliza apa direct din bazinele acvatice fie pentru tratarea în vederea utilizării ca apă potabilă fie chiar pentru utilizări industriale: înfundarea filtrelor și coroziunea accentuată a conductelor și armăturilor: diminuarea importantă a potențialului biologic prin degradarea calității apei și implicit a pescuitului industrial; suprimarea activităților de agrement etc. Eutrofizarea modifică echilibrul ecologic al ecosistemului, generând grave probleme de natură ecofiziologică cel mai cunoscut efect fiind proliferarea algelor albastre-verzi - cunoscute și de asemenea sub denumirea de cianofite.Once eutrophication occurs. the aquatic basin evolves from ultraoligotrophic. oligotrophic and mesotrophic towards the final stage of eutrophic and hyperereutrophic as a result of its aging and disappearance by transforming it into swamp. The actual consequences of water eutrophication in aquatic basins are among others: the increased technical difficulty in using water directly from aquatic basins, either for treatment for use as drinking water or even for industrial uses: clogging of filters and increased corrosion of pipes and fittings: the significant diminution of the biological potential by degrading the quality of the water and implicitly of the industrial fishing; suppression of leisure activities, etc. Eutrophication alters the ecological balance of the ecosystem, generating serious problems of an ecophysiological nature, the most well-known effect being the proliferation of blue-green algae - also known as cyanophytes.

cianobaeterii sau cianoprocariote . care afectează atât starea lacurilor cat si folosințele apei. In vederea păstrării calității apei este necesară supravegherea parametrilor acesteia. în cadrul analizelor fizico-chimice si biologice curente fiind monitorizați:cyanobacteria or cyanoprocaryotes. which affect both the condition of the lakes and the uses of the water. In order to maintain the quality of the water, it is necessary to monitor its parameters. in the current physical-chemical and biological analyzes being monitored:

a) indicatori ai regimului de oxigen (Oț dizolvat, CCO-Mn, CC'O-Cr, UBO 5 ):a) oxygen regime indicators (Dissolved steel, CCO-Mn, CC'O-Cr, UBO 5):

b) indicatori ai regimului de nulrienti (amoniu, azotiti, azotati, fosfați);b) indicators of the regime of nulrients (ammonium, nitrites, nitrates, phosphates);

c) indicatori ai biocenozei planctonice (fitoplanclon, zooplancton);c) indicators of planktonic biocenosis (phytoplankton, zooplankton);

d) indicatori fizico-chimici si bacteriologici auxiliari (pil. CO2. alcalinitate. Mn. l'e. bacili coiiformi loiali etc). Acești indicatori pot avea valori între anumite limite, ceea ce încadrează lacurile în categoriile oligotrofe, mezotrofe sau eulrofe:d) auxiliary physico-chemical and bacteriological indicators (CO 2 pill. alkalinity. Mn. e. loyal co-uniform bacilli, etc.). These indicators can have values between certain limits, which includes lakes in the oligotrophic, mesotrophic or eulrophic categories:

lacurilakes

Grad saturație în oxigen O? (%) Azot total N (mg/dmJ)Degree of oxygen saturation O? (%) Total nitrogen N (mg / dm J )

Fosfor total 1’ (mg/dm3)Total phosphorus 1 '(mg / dm 3 )

Biomasa fitoplanctonică (mg/dmJ) oligotrofe minim 70 maxim 0,3 maxim 0.03 lacuri mezotrofePhytoplankton biomass (mg / dm J ) oligotrophs minimum 70 maximum 0.3 maximum 0.03 mesotrophic lakes

- 70 rnaxim maxim 0.1 (inel) -20 (e.xcl) lacuri eulrofe sub 40 minim 1.5 minim 0.1 5 minim 20- 70 rnaxim maximum 0.1 (ring) -20 (e.xcl) eulropic lakes below 40 minimum 1.5 minimum 0.1 5 minimum 20

Dintre metodele de reducere a eutrofizarii lacurilor și îmbunătățire a calității apelor se pol menționa: metodele chimice (precipitarea nulrienlilor; dragarea mâlului anoxic de pe fundul lacului sau inaclivarea lui); metodele biologice (cosirea și extragerea vegetației și algelor chiar si peștilor; aplicarea de substanțe toxice - erhicide. algicide. pesticide; manipulări directe ale echilibrului ecologic și lanțului trofic prin introducerea de specii alohtone etc. și metodele mecanice de aerare. în cazul metodelor mecanice studiile în domeniu arată că împrospătarea suprafeței apei îmbunătățește de până la 7 ori transferul de gaze atât înspre cât și dinspre volumul acesteia în comparație cu un luciu de apă iară mișcare. Are loc astfel o absorbție mai bună pentru oxigen și o eliminare de metan sau amoniac.Among the methods for reducing the eutrophication of lakes and improving the quality of the water are mentioned: chemical methods (precipitation of the nullulines; dredging of the anoxic sludge from the bottom of the lake or its inactivation); biological methods (mowing and extraction of vegetation and algae, even fish; application of toxic substances - herbicides, algicides. pesticides; direct manipulations of ecological balance and the food chain by introducing allochthonous species, etc. and mechanical aeration methods. in the case of mechanical methods studies In the field it shows that the refresh of the water surface improves up to 7 times the transfer of gases both to and from its volume in comparison with a gloss of moving water again, thus better absorption for oxygen and an elimination of methane or ammonia occur.

Sunt cunoscute preocupările pentru epurarea apei lacurilor, iazurilor, bazinelor ele. folosind metode mecanice care în funcție de procedeul utilizat se poale realiza prin intermediul unor instalații de aerare propriu-zi.se sau de amestecare. In primul caz. instalațiile injectează aer în straturile de sub luciul apei creând un anumit grad de barbotare pe când în al doilea are loc doar o primenire a luciului apei adueându-se la suprafața liberă apa din straturile de adâncime. Diferența între cele două procedee constă în aceea că în timp ce aeraloarele produc un schimb relevant de masă între straturile mediului acvatic, instalațiile de amestecare produc efecte în stratul superficial expunând aerului straturile de apă de adâncime. Indiferent de tipul instalației utilizate, este necesar ca eficiența acesteia să fie privită global. Astfel, un exemplu de aerator pneumatic având autonomie energetică obținută prin utilizarea surselor de energie eoliană și solară este prezentat în: „Instalație pentru aerarea apelor de suprafață - RO 127188A2 - în care elementul activ al instalației este un compresor pentru aer. IJn alt lip de aerare dar de data aceasta de suprafață cu efect de amestecare este prezentat în: „Watcr circulalion syslems for ponds. lakes. and olher bodies of water’ - US 7285208 și conexe US 7306719, US 7332074, l !S 7906017, US 805709 - în care elementul activ al instalației este un rotor axial pus în funcțiune prin intermediul energiei solare.The concerns for the purification of the water of lakes, ponds, basins are known. using mechanical methods that depending on the process used can be achieved by means of aeration properties.se or mixing. In the first case. the installations inject air into the layers below the gloss of the water creating a certain degree of bubbling while in the second only a glow of the water glow takes place and the water from the depth layers is brought to the free surface. The difference between the two processes is that while the aerials produce a relevant mass exchange between the layers of the aquatic environment, the mixing plants produce effects in the superficial layer exposing the deep water layers to the air. Regardless of the type of installation used, its efficiency must be viewed globally. Thus, an example of a pneumatic aerator having energy autonomy obtained through the use of wind and solar energy sources is presented in: “Surface water aeration plant - RO 127188A2 - in which the active element of the installation is an air compressor. In another aeration lip but this time of mixing surface is presented in: "Watcr circulalion syslems for ponds. lakes. and olher bodies of water '- US 7285208 and related US 7306719, US 7332074, US 7906017, US 805709 - in which the active element of the installation is an axial rotor operated by solar energy.

Instalația propusa conform invenției, se referă la o mașină hidraulică 1 de tip transversal modificată plasată în intr-o instalație a cărei secțiune de refulare se află sub nivelul liber al apei și care permite aerarea mecanică a acesteia pe principiul amestecării, având avantajul că nu perturbă stratificarea naturală a mediului acvatic. /Xpa care parcurge instalația este aspirată din straturile de adâncime și împinsă către suprafață de către mașina transversalăThe proposed installation according to the invention relates to a modified transverse type hydraulic machine 1 placed in an installation whose discharge section is below the free water level and which allows its mechanical aeration on the principle of mixing, having the advantage that it does not disturb the natural stratification of the aquatic environment. / Xpa that runs through the installation is sucked from the depth layers and pushed to the surface by the transverse machine

Ο 1 2 - Ο Ο 7 Ο 6 - Ο 8 -W- 20¾ plasată în apropierea fundului bazinului. Fluxul de apă direct ascendent care traversează conducta flexibilă 2 montată la secțiunea de refulare a mașinii hidraulice induce odată ajuns la suprafață o mișcare suplimentară radială atât pe suprafața liberă cât și descendent ca urmare a diferenței de densitate. Mișcarea globală indusă de instalație previne ca fosforul și azotul să devină surse de înflorire a algelor albastre-verzi ceea ce conduce la apariția condițiilor toxice de viață acvatică. Amestecul apei prin intermediul instalației submerse permite ca nutrienții să intre în lanțul alimentar din lac iar controlul nivelului de fosfor și azot nu mai constituie o problemă lacul devenind productiv, biodiversitatea se revigorează, apa devine curată, crește volumul de oxigen dizolvat, scad valorile pH-ului și clorofilei. în ceea ce privește rata de înmulțire a peștilor aceasta poate ajunge la cca. de 15-20 de ori mai mare față de cazul anterior amplasării instalației.Ο 1 2 - Ο Ο 7 Ο 6 - Ο 8 -W- 20¾ placed near the bottom of the pool. The direct upward flow of water passing through the flexible pipe 2 mounted at the discharge section of the hydraulic machine induces once the surface has reached an additional radial movement both on the free and downward surface due to the difference in density. The global movement induced by the installation prevents phosphorus and nitrogen from becoming sources of flowering of blue-green algae which leads to the occurrence of toxic conditions of aquatic life. The mixing of water through the submersible installation allows nutrients to enter the food chain from the lake and controlling the level of phosphorus and nitrogen is no longer a problem. The lake becomes productive, the biodiversity is reinvigorated, the water becomes clean, the volume of dissolved oxygen increases, the pH values decrease. and chlorophyll. as far as the fish breeding rate is concerned it can reach approx. 15-20 times higher than the case before the installation.

Instalația este realizată astfel încât să reducă la maximum posibil gradul de turbulență a procesului de amestecare a apei de suprafață recirculând în același timp apa din straturile de adâncime. Debitul de apă care trece direct prin instalație induce un debit secundar de cca. 2-2,5 ori mai mare în restul bazinului. In procesul de recirculare, modificarea formei suprafeței libere sub forma valurilor de vânt nu influențează curgerea indusă de instalație tocmai datorită regimului de curgere aproape laminar.The installation is designed in such a way as to minimize the degree of turbulence of the surface water mixing process while recirculating the water from the deep layers. The flow of water directly through the installation induces a secondary flow of approx. 2-2.5 times higher in the rest of the pool. In the recirculation process, the change of the shape of the free surface in the form of the wind waves does not influence the flow induced by the installation precisely due to the almost laminar flow regime.

Instalația de aerare propusa este plutitoare, mobilă, autonomă energetic și are ca element principal o mașină hidraulică transversală modificată 1 care funcționează la viteze de rotație reduse pentru a nu perturba microsistemul acvatic prin deteriorarea echilibrului dintre straturile acestuia, asigurând oxigenarea apei exogen (dizolvarea oxigenului atmosferic până la 50 mg oxigen/zi/nU). Mașina hidraulică transversală imersată în straturile de adâncime funcționează înecat necesitând un consum redus de energie pentru compensarea pierderilor de sarcină prin frecare ale apei, care la viteze reduse ale acesteia sunt aproape neglijabile, și pentru a permite inițierea mișcării radiale la suprafața liberă în secțiunea circulară de refulare. Ca urmare, sarcina mașinii va fi de cca. 5-20 mm col apă. Pe de altă parte, impunerea condiției ca viteza de curgere a apei să fie redusă pentru a nu perturba echilibrul microsistemului acvatic face ca și debitul furnizat de mașina hidraulică să fie, de asemenea, redus. în condițiile de mai sus rezultă că și puterea necesară de antrenare a mașinii hidraulice va fi la rândul ei scăzută, mai mică decât cca. 100 W. considerându-se aici și randamentul instalației. Având în vedere consumul energetic redus instalația de aerare prezintă avantajul alimentării cu electricitate din surse regenerabile. în cazul de față considerându-se suficientă soluția panourilor solare fotovoltaice.The proposed aeration system is floating, mobile, energy autonomous and has as main element a modified transverse hydraulic machine 1 which operates at low rotational speeds so as not to disturb the aquatic microsystem by deteriorating the balance between its layers, ensuring the oxygenation of exogenous water (dissolution of atmospheric oxygen). up to 50 mg oxygen / day / nU). The transverse hydraulic machine immersed in the depth layers works drowned, requiring a low energy consumption to compensate for the frictional load losses of the water, which at its slow speeds are almost negligible, and to allow the initiation of the radial motion to the free surface in the circular section. discharge. As a result, the machine load will be approx. 5-20 mm with water. On the other hand, imposing the condition that the flow velocity of the water is reduced in order not to disturb the balance of the aquatic microsystem also causes the flow provided by the hydraulic machine to be reduced. in the above conditions it turns out that the power required to drive the hydraulic machine will also be lower, less than approx. 100 W. considering the efficiency of the installation here. Given the low energy consumption, the aeration plant has the advantage of supplying electricity from renewable sources. in this case, the solution of photovoltaic solar panels is considered sufficient.

Fiecare dintre rotoarele mașinii hidraulice 3 prezintă avantajul unei lungimi axiale mari ceea ce ușurează obținerea mai multor tipodimensiuni pentru instalațiile de aerare prin simpla modulare. Un alt avantaj privind poziționarea rotoarelor 3 constă în aceea că secțiunea de aspirația dublă 2 a acestuia este paralelă cu fundul apei, ceea permite pe de o parte evitarea antrenării de substanțe coloidale, nisip, vegetație etc. iar pe de altă parte ajută mișcarea indusă a apei din zonele de adâncime. în varianta optimă, mașina hidraulică este dotată cu două rotoare 3 având aspirații 2 diferite și o singura refulare 4 construcție care favorizează simetria curgerii induse.Each of the rotors of the hydraulic machine 3 has the advantage of a large axial length, which makes it easy to obtain several types of dimensions for the aeration systems through simple modulation. Another advantage regarding the positioning of the rotors 3 is that the section of the double suction 2 is parallel to the bottom of the water, which allows on the one hand the avoidance of colloidal substances, sand, vegetation etc. and on the other hand it helps the induced movement of water from the deep areas. In the optimum version, the hydraulic machine is equipped with two rotors 3 having 2 different aspirations and a single discharge 4 construction that favors the symmetry of the induced flow.

Motorul electric 9 utilizat pentru antrenarea rotoarelor hidraulice este de curent continuu, tară perii, cu viteză de rotație redusă și cu moment de rotație ridicat. Pentru puteri reduse se pot utiliza motoare electrice cuplate direct la rotoarele hidraulice iar pentru puteri mai mari se pot utiliza motoare electrice cu reductor. ceea ce asigură viteze de rotație constante în condiții de oscilație a cuplului rezistent. Un modul de acționare, reglare și comunicare la distanță 10 este atașat instalației.The electric motor 9 used to drive the hydraulic rotors is DC, brush strokes, with low rotational speed and high rotational moment. For reduced powers, electric motors can be used directly coupled to the hydraulic rotors and for higher powers can be used electric motors with reducer. which ensures constant rotational speeds in the swing torque conditions. A remote actuation, adjustment and communication module 10 is attached to the installation.

Alimentarea motorului electric poate fi făcută cu ajutorul unor panouri solare fotovoltaice 8 a căror putere se calculează în funcție de potențialul solar al amplasamentului și care pot fi alese să furnizeze 12 V pentru puteri reduse ale instalației sau 24 V - 48 V în cazul instalațiilor mari. Pentru asigurarea funcționării instalației și pe timp de noapte aceasta este dotată cu o baterie de acumulatori 11.The power supply of the electric motor can be done using photovoltaic solar panels 8 whose power is calculated according to the solar potential of the site and which can be chosen to supply 12 V for reduced power of the installation or 24 V - 48 V for large installations. To ensure the functioning of the system and at night it is equipped with a battery of batteries 11.

ubulalura de refulare flexibilă 5 a instalației are secțiune circulară iar in partea superioară a acesteia se găsește un difuzor 6 plasat sub oglinda apei cu rolui de a forma o curgere radială simetrică.the flexible discharge valve 5 of the installation has a circular section and at its top is a diffuser 6 placed under the water mirror with the roller to form a symmetrical radial flow.

întreaga instalație este susținută de o structură metalică 7 la care sunt atașați trei plutitori 12 cilindrici cu posibilitatea reglării poziției acestora în scopul obținerii unei poziții orizontale a difuzorului tubulaturii de refulare.The entire installation is supported by a metallic structure 7 to which are attached three floating 12 cylindrical with the possibility of adjusting their position in order to obtain a horizontal position of the diffuser of the discharge pipe.

Problema tehnică pe care o rezolvă instalația propusă constă în acea că în procesul de aerare a apelor înlătură dezavantajele altor instalații similare bazate pe injectarea aerului în straturile de adâncime procedeu care duce la schimb intens de masă între straturile sistemului acvatic și. astfel, la ruperea echilibrului dintre acestea. Instalația propusă realizează aerarea apei prin ridicarea lentă a volumelor de apă din hipolimnion creând în același timp o recirculare cu viteză redusă a acesteia fenomen specific mediilor naturale doar în perioadele de primăvară și iarnă. O altă problemă rezolvată prin utilizarea instalației propuse este ceea că spre deosebire de aeratoarele utilizând metoda injectării de aer al căror efect este local, procedeul amestecării expune practic întreaga suprafață a apei prin efectul mișcării pe orizontală, mișcare aproape laminară deci având grad mare de coerență. în fine, analizând prin comparație eficiența globală a celor doini tipuri de instalații ce propusă are un consum energetic foarte scăzut și datorită acestui avantaj poate funcționa atât pe timp de zi cât și pe timp de noapte ceea compensând consumul nocturn de oxigen al vegetației.The technical problem solved by the proposed installation is that in the process of water aeration it removes the disadvantages of other similar installations based on the injection of air into the layers of depth, a process that leads to an intense mass exchange between the layers of the aquatic system and. thus, in breaking the balance between them. The proposed installation realizes the aeration of the water by slowly raising the volumes of water from the hypolimnion, creating at the same time a recirculation at a low speed of its phenomenon specific to the natural environments only in the spring and winter periods. Another problem solved by using the proposed installation is that unlike the aerators using the method of air injection whose effect is local, the mixing process exposes practically the entire surface of the water through the effect of the horizontal movement, almost laminar motion, therefore having a high degree of coherence. Finally, analyzing by comparison the overall efficiency of the two types of proposed plants has a very low energy consumption and due to this advantage it can work both during the day and at night which compensates the nocturnal oxygen consumption of the vegetation.

Instalația poate fi utilizată în mai multe moduri funcție de calitatea apei considerate respectiv aplicația propriu-zisă: în scopul aerării apei din hipolimnion fie în scopul limitării înfloririi algelor albastre-verzi în apa din epilimnion. in primul caz, instalația utilizată pentru aerarea apei din hipolimnion permite transportul oxigenului către sedimentele lacului prevenind eliberarea hidrogenului sulfurat, fosforului, manganului sau fierului Iară a perturba sedimentele ori induce modificări în straturile mediului acvatic. în cel de-al doilea caz și în mod special în apele uzate, instalația permite eliminarea permanentă a filmului lipidie de la suprafața liberă a apei ceea ce duce la intensificarea degajării de metan deci creșterea activității anaerobe din nămolurile sedimentare. De asemenea, mișcarea permanentă a suprafeței apei având pll-ul și cantitatea de oxigen dizolvat ridicate datorită algelor, la care se adaugă procesul de recirculare favorizează eliminarea amoniacului (N) și precipitarea fosforului (P). Pe de altă parte controlul înfloririi alge lor albastre-verzi face ca necesarul de oxigen pentru sedimentele să scadă reducând posibilitatea apariției condițiilor anoxice în apa din hipolimnion.The installation can be used in several ways depending on the quality of the water considered respectively the application itself: for the purpose of aerating the water from the hypolimnion or for the purpose of limiting the flowering of the blue-green algae in the water of the epilimnion. In the first case, the installation used to aerate the water from the hypolimnion allows the transport of oxygen to the lake sediments, preventing the release of hydrogen sulphide, phosphorus, manganese or iron. It can disrupt the sediments or induce changes in the aquatic environment. in the second case and especially in the wastewater, the installation allows the permanent removal of the lipid film from the free surface of the water which leads to the intensification of the release of methane, thus increasing the anaerobic activity of the sedimentary sludge. Also, the permanent movement of the surface of the water having the PLL and the amount of dissolved oxygen raised due to the algae, to which is added the recirculation process favors the elimination of ammonia (N) and the precipitation of phosphorus (P). On the other hand, the control of the flowering of their blue-green algae causes the need for oxygen for the sediments to decrease, reducing the possibility of anoxic conditions occurring in the water in the hypolimnion.

Lista reperelor din desen mașina hidraulică carcasă cu dublă aspirație rotoare tubulatură refulare tubulatură flexibila difuzor refulare suport panouri l’olovoltaiee motor electric de ce modul de acționare și automatizareList of parts in the drawing machine hydraulic housing with double suction rotors pipes discharge flexible pipes diffuser support support panels l 'olovoltaiee electric motor why drive and automation

1 baterie de acumulatori plutitori cf- 2 O 1 2 O O 7 O 6 - O B 10- 201^ cuvinte1 battery of floating batteries cf- 2 O 1 2 O O 7 O 6 - O B 10- 201 ^ words

Claims (5)

1- Instalație de aerare a apei lacurilor, rezervoarelor și râurilor cu viteză redusă de curgere, caracterizată prin aceea că utilizează o mașină hidraulică transversală modificată 1 având dublă aspirație 2, două rotoare 3 și tubulatură de refulare 4 comună putând li poziționată la diferite cote sub nivelul liber al apei și împingând apa din straturile de adâncime către suprafață în scopul recirculării acesteia.1- Water installation of lakes, reservoirs and rivers with low flow velocity, characterized in that it uses a modified transverse hydraulic machine 1 having double suction 2, two rotors 3 and the discharge pipe 4 common and can be positioned at different dimensions below the free level of the water and pushing the water from the deep layers towards the surface in order to recycle it. 2. Instalație de aerare a apei lacurilor, rezervoarelor și râurilor cu viteză redusă de curgere, caracterizată prin aceea că secțiunea aspirației duble 2 a mașinii hidraulice conform revendicării 1 este plasată astfel încât apa care intră în rotoarele 3 ale acesteia urmează o direcție paralelă cu fundul apei ceea cc permite creșterea plajei de viteze de recirculare a apei, spre deosebire de varianta cunoscută cu rotor axial in care tubulatura de aspirație este plasată perpendicular pe fundul apei prezentând risc mai ridicat de perturbare a echilibrului dintre straturile mediului acvatic.2. Water installation of lakes, reservoirs and rivers with low flow velocity, characterized in that the double suction section 2 of the hydraulic machine according to claim 1 is placed such that the water entering its rotors 3 follows a direction parallel to the bottom. water which allows it to increase the range of speeds of water recirculation, as opposed to the known variant with axial rotor in which the suction pipe is placed perpendicular to the bottom of the water presenting a higher risk of disturbing the balance between the layers of the aquatic environment. 3. Instalație de aerare a apei lacurilor, rezervoarelor și râurilor cu viteză redusă de curgere, caracterizată prin aceea că debitul de apă furnizat de mașina hidraulică transversală 1 modificată și evacuat prin intermediul tubulaturii flexibile 5 prin difuzorul de refulare 6 nu este influențat de valurile de suprafață induse de vânt datorită poziționării submerse la adâncimi mari față de suprafața liberă.3. Water installation of lakes, reservoirs and rivers with a low flow rate, characterized in that the water flow provided by the modified hydraulic machine 1 and discharged through the flexible pipe 5 through the discharge diffuser 6 is not influenced by the waves. surface induced by the wind due to the position submerged to great depths to the free surface. 4. Instalație de aerare a apei lacurilor, rezervoarelor și râurilor cu viteza redusă de curgere, caracterizată prin aceea că este autonomă energetic fiind alimentată cu energie solară prin intermediul unor panouri fotovoltaicc 8, funcționând pe toată durata zilei și a nopții, condiție pentru continuarea procesului de aerare în această parte a zilei când algele din mediul acvatic devin consumatoare ale oxigenului dizolvat în apă, și fiind dotată cu un sistem de stocare a energiei electrice constând dintr-o baterie de acumulatori 11.4. Water aeration system for lakes, reservoirs and rivers with low flow rate, characterized by being energy-independent being supplied with solar energy by means of photovoltaic panels 8, operating throughout the day and night, a condition for continuing the process aeration in this part of the day when the algae in the aquatic environment become consumed of oxygen dissolved in water, and being equipped with a system of electrical energy storage consisting of a battery of batteries 11. 5. Instalație de aerare a apei lacurilor, rezervoarelor și râurilor cu viteză redusă de curgere, caracterizată prin aceea că mișcarea apei obținută la deversarea acesteia prin difuzorul de refulare 6 produce o mișcare cvasi-laminară la suprafața liberă a apei ceea cc permite transmiterea sub forma de unde concentrice a energiei pe suprafața întregului lac, rezervor sau curs de apă având viteză redusă de curgere, îmbunătățind procesul de oxigenare fală de cazul aeratoarclor funcționând pe principiul injectării aerului în straturi de adâncime precum și pentru : redresarea nivelului pl-l-ului din apă, degajării amoniacului sub formă dc gaz. precipitării fosforului, având ca rezultat controlul creșterii algelor din mediul acvatic respectiv a activității anacrobe cu efect asupra creșterii calității apei.5. Water aeration system for lakes, reservoirs and rivers with low flow velocity, characterized in that the movement of the water obtained at its discharge through the discharge diffuser 6 produces a quasi-laminar movement on the free surface of the water which allows the transmission in the form from concentric energy waves on the surface of the entire lake, reservoir or stream having a low flow rate, improving the process of low oxygenation of the case of the aerator, operating on the principle of injecting air into deep layers as well as for: recovering the pl-l level from water, the release of ammonia in the form of gas. phosphorus precipitation, resulting in the control of algal growth in the aquatic environment, respectively, of the anacrobial activity with effect on the increase of the water quality. ^“2012-00706-θ 8 -10- 201/,^ “2012-00706-θ 8 -10- 201 /, S-' S ' / / / / / / / / ,Μ / / / / , Μ / / / / s’ s' .s s s' .s s s' Fig 1 Fig 1
ROA201200706A 2012-10-08 2012-10-08 Installation for aerating water in lakes, tanks and rivers having low flowing rates RO129465B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201200706A RO129465B1 (en) 2012-10-08 2012-10-08 Installation for aerating water in lakes, tanks and rivers having low flowing rates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201200706A RO129465B1 (en) 2012-10-08 2012-10-08 Installation for aerating water in lakes, tanks and rivers having low flowing rates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RO129465A2 true RO129465A2 (en) 2014-05-30
RO129465B1 RO129465B1 (en) 2018-12-28

Family

ID=50780967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA201200706A RO129465B1 (en) 2012-10-08 2012-10-08 Installation for aerating water in lakes, tanks and rivers having low flowing rates

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO129465B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RO129465B1 (en) 2018-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101168372B1 (en) Floating type water treatment facility having self-generation fuction
CN103739082B (en) The system of artificial flowing aeration coupled biological film floating bed purifying eutrophication water body
CN107010791A (en) River regulation system based on micro-nano oxygenation aeration and biological cleaning effect
CN205241356U (en) Ecological chinampa water treatment facilities of solar energy combined type
JP6100301B2 (en) Purification device and aquarium equipped with the same
CN104857747A (en) Method And System For Treating Water Used For Industrial Purposes
CN102007076B (en) A phytosystem for treatment of sewage
CN102092865A (en) Integrated buoy type solar driven stream-making aerator and water body in-situ remediation method
CN107352734A (en) A kind of black and odorous river ecosystem reconstructs integrated approach
Kelvin et al. The efficacy of a tropical constructed wetland for treating wastewater during the dry season: the Kenyan experience
CN103204592A (en) Water body aeration and oxygen-increasing device with low power consumption and high efficiency
CN112830585A (en) Restoring method of basin water ecological in-situ dredging restoring system
CN103896458B (en) Deluge type efficient ecological floating bed suitable for still water lake
CN111362406A (en) Suspended solar integrated water purification equipment and water purification method
CN209383630U (en) A kind of mobile solar energy original position bed mud cuts down purifier
Hao et al. Improvement of water quality using a circulation device equipped with oxidation carriers and light emitting diodes in eutrophic pond mesocosms
US8920983B2 (en) Microbial fuel cell aerator
CN108203166A (en) A kind of suspending type water correction device
CN103420486B (en) Potted-landscape-type aerating ecological wetland device and method for purifying black and smelly riverway by using same
CN103241906B (en) Sewage treatment method and device for reusing reclaimed water as landscape water
CN110422932A (en) A kind of water body purification apparatus
JP2003311294A (en) Tubular body for purification of sewage and method for purifying sewage by using the same
RO129465A2 (en) Installation for aerating water in lakes, tanks and rivers having low flowing rates
CN209923026U (en) Water quality purification microbial ecological unit and water quality purification microbial ecological system
Gibbs et al. Physical processes for in-lake restoration: Destratification and mixing