RO133723A2 - Dispozitiv pentru creşterea eficienţei zonelor umede construite - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un dispozitiv pentru tratarea apelor uzate în zone umede construite, compus din nişte bazine sau rezervoare şi nişte tuburi cu orificii care le străpung şi comunică cu suprafaţa solului, realizând filtrarea fără decantare, sedimentare sau pompare a apei uzate brute, realizând o aerare suplimentară fără pompe compresoare, suflante de aer sau ventilatoare, ceea ce conduce la creşterea eficienţei în construcţia şi funcţionarea zonelor umede construite. Dispozitivul conform invenţiei este constituit din nişte bazine (1) în care sunt amplasate tuburile (5), prevăzute cu nişteorificii (6), care străpung bazinele (1) prin nişte găuri (4), tuburile (5) comunicând cu atmosfera prin nişte tuburi (7) de absorbţie prin care este absorbit aerul, şi prin nişte tuburi (8) de evacuare prin care este evacuat aerul, deasupra tuburilor (5) prevăzute cu orificiile (6), printr-o gaură (2) practicată în bazin intră ţeava (3) de apă uzată, cu descărcare pe acestea, dispozitivul fiind amplasat într-o zonă umedă construită cu un strat (11) de pietriş în partea de jos, peste care este amplasat un strat (12) de pământ vegetal, straturile fiind separate între ele de o membrană (13) geotextilă, iar fundul zonelor umede construite şi pereţii (9) sunt protejate cu un material (10) impermeabil.

Description

Cu începere de lă data publicării cererii de brevet, cererea asigură, în mod provizoriu, solicitantului, protecția conferită potrivit dispozițiilor art,32 din Legea nr. 64/1991, cu excepția cazurilor în care cererea de brevet de Invenție a fost respinsă, retrasă sau considerată ca fiind retrasă, întinderea protecției conferite de cererea de brevet de invenție este determinată de revendicările conținute în cererea publicată în conformitate cu art.23 alin/(1J - (3).

RO 133723 Α2

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIH llllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll

Descriere invenție

OFICIUL DE STAT PENtRUINVENȚIi M^RL

Cerere de brevet de invenție

Nr

Data depozit.....

Dispozitiv pentru creșterea eficientei zonelor umede construite

Prezenta invenție se refera la un dispozitiv pentru tratare a apelor uzate in zone umede construite.

Obiectul invenției este dispozitivul compus din niște bazine sau rezervoare si niște tuburi cu niște orificii care le străpung si comunica cu suprafața solului, care se amplaseaza intr-o zona umeda construita, realizând filtrarea, fara decantare si sedimentare sau pompare, a apei uzate brute si aerarea suplimentara fara pompe compresoare, suflate de aer sau ventilatoare, ceea ce conduce la creșterea eficientei in construcția si funcționarea zonei umede construite .

In zonele umede construite, apa uzata bruta trebuie sa sufere înainte de descărcarea in acestea un proces de filtrare care sa împiedice: sedimentarea in zona umeda construita a materialelor si colmatarea acestora, adica umplerea golurilor dintre granule de către corpurile cu dimensiuni mai mari decât dimensiunile acestora sau de către materialele aderente cum sunt grăsimile. La toate tipurile de zone umede construite cunoscute pana in prezent filtrarea se realizează prin folosirea de rezervoare de sedimentare , iazuri de retentie sau bazine de colectare sedimente care periodic trebuie golite si curatate. Procesele biologice care degradează poluantii din apa uzata in zonele umede construite se bazeaza atat pe plante, cat si pe microorganismele existente in sol. Plantele ajuta la asimilarea si depozitarea poluantilor si furnizează un substrat pentru creșterea microorganismelor. Rădăcinile plantelor si canalele naturale din solul sunt calea prin care oxigenul pătrunde in sustratul granular al zonelor umede construite. Microorganismele din sol si cele care se formează pe granulele din substratul granular al zonei umede construite joaca un rol esențial in curățirea apei uzate. Atunci când sunt prezente deșeuri de azot, in mod obișnuit sub forma de proteine animale si vegetale si uree, trebuie sa se faciliteze ciclul de azot. Pentru a transforma deseurile de azot in azot gazos si azot fix sub forma de săruri de azotat, este necesara o combinație de organisme carea sa asigurea denitrificare si nitrificare. Nitrificarea implica conversia deșeurilor de azot, cum ar fi ureea, acidul uric si amoniacul in nitriti si nitrati. Aceasta etapa necesita oxigen si se bazeaza pe metabolism aerobic. Fosforul solubil poate fi, de asemenea, redus in timpul procesului de nitrificare, deoarece fosforul este o parte integranta a ciclului de generare a energiei celulare. Atunci când pelicula microbiana se ingroaseaza, microorganismele nu pot obține o aprovizionare adecvata cu oxigen. Furnizarea de oxigen poate mărită prin aerare suplimentara.

Prin aerarare suplimentare se asigura si creșterea componentului gazos al solului care duce la creșterea volumului apa evacuat prin evapo-transpiratie.

Aerarea suplimentara a zonei umede construite mărește cantitatea de aer liber din porii capilari și necapilari si forteaza eliminarea vaporilor de apa in atmosfera De asemenea asigura condiții optime de fertilitate a solului, accelerandu-se evacuarea prin transpirația plantelor, a apei.

Următoarele brevete dezvăluie informații in domenii conexe:

Brevetul US nr. 20.090.139.928 Al intitulat Metoda si aparatul pentru fluidul de prelucrat biologic al Michael Rodgers, John Mulqueen, Edmond O'Reilly, Xinmin Zhanrefers descrie un aparat si o metoda pentru tratarea fluidelor, in special ape uzate municipale sau industriale sau altele asemanatoare, cuprinzând o pereche de rezervoare, fiecare conținând mediu de creștere, avand un biofilm pe acesta, dispozitivul pompând apele reziduale astfel incat sa se expună alternativ biofilmele din rezervoare la aer si apa reziduala, facand astfel posibila obținerea unor condiții aerobe, anoxice si anaerobe secvențiale in biofilme.

i a 2018 00317

08/05/2018

Brevetul U.S. nr. 20160279.584 Al, intitulat Dispozitiv si metoda pentru reaerarea zonelor umede, al Xinsheng Zhao, Wei Li, Manyin ZHANG, Yinru LEI descrie un dispozitiv de aerare si o metoda de aerare pentru zona umeda construita. Ca un aspect, dispozitivul de aerare cuprinde o țeava de aerare si un ventilator de vânt. Tubul de aerare are o structura tubulara cu deschideri la ambele capete. Un capat este introdus in substratul umed si celalalt capat se conectează cu ventilatorul de vânt pentru a primi si accelera fluxul de aer.Teava de aerare poate sa conțină, de asemenea, mai multe țevi telescopice sau paralele cu deschideri la ambele capete, precum si cu diferite diametre ale țevilor si lungimi care se conectează ventilatorul de vânt pentru a forma dispozitivul de aerare. Descoperirea oferă de asemenea o metoda de aerare pentru zonele umede construite folosind dispozitivul menționat mai sus.

Brevetul U.S. nr. N 9 315 406 intitulat Sisteme si metode de tratare a apelor reziduale al Strano si colab. descrie metode de tratare a apei reziduale si a sistemelor aferente, in care sistemul include: o prima zona cuprinzând cel puțin un rezervor anaerob si o a doua zona cuprinzând cel puțin o zona umeda construita. In unele variante de realizare, sistemul include o a treia zona cuprinzând cel puțin o celula de bauxita reziduala.

Brevetul US Pat. Nr. 8,936,725 intitulat Dispozitiv de funcționare continua proiectat pentru tratarea apei reziduale la temperaturi scăzute al Xi, si colab. a prezentat un echipament de tratare a apei reziduale construit pentru tratarea apelor reziduale cu temperatura scăzută pentru exploatare continua, incluzând: substraturi cu trei secțiuni umpluta intr-o zona construita umeda, conducte de ventilație aranjate in substraturi, inaltimea unui strat al zonelor umede fiind mai mare decât inaltimea substraturilor; Un perete dublu este umplut cu o substanța organica folosita ca o bariera la periferia zonelor umede construite; O conducta de distribuție a apei dispusa in partea de sus a substraturilor cu trei secțiuni si o linie de colectare a apei amplasata la partea inferioara a substraturilor cu trei secțiuni si o conducta de admisie a apei conectata la o porțiune superioara la un capat al substraturilor cu trei secțiuni si o conducta de evacuare a apei conectata la o porțiune inferioara la celalalt capat al substratului cu trei secțiuni dintr-un rezervor.

Brevetul U.S. Nr. 8252182 intitulat Suprafața umeda a subsolului pentru descărcarea nutrientilor si agentului patogen in sistemele de tratare a apelor uzate al Chang si colab. descrie metode si sisteme pentru o zona de subsol umed subteran pentru tratarea apelor reziduale, incluzând o serie de celule de tratare paralela, fiecare celula cuprinzând un strat de pietriș de jos in sus, un strat de nisip peste pietriș pentru a îndepărtă agenții patogeni de la un efluent septic dintr-, un mediu de control deasupra stratului de nisip pentru a îndepărtă substanțele nutritive, cantitatea totala de suspensie solubila si cererea biochimica de oxigen si un amestec de mediu de creștere stratificata in partea de sus a mediului de control al poluării pentru creșterea plantelor si un sistem de distribuție gravitaționala pentru distribuire efluent la seria de celule de tratament paralel. Mediul de control al poluării include cel puțin un material reciclat si cel puțin un material natural. Intr-o forma de realizare, acesta include miez de cauciuc reciclat, nisip si var sau cauciuc reciclat brut,

Brevetul US Pat. Nr. 8,002,984 intitulat Materialul de absorbție verde si amestecat pentru tratarea apei al lui Wanielista si colab. Descrie compozițiile media pentru utilizarea in tratarea apelor reziduale, tratarea apelor pluviale, tratarea CSO si sistemele verticale de gestionare a apelor pluviale, cum ar fi mediile de filtrare, mediile de creștere a plantelor sau mediile de stocare a poluantilor. Compoziția media cuprinde cel puțin un material reciclat selectat din grupul constând dintr-o crumba de cauciuc, rumeguș de lemn si hârtie si un material natural selectat dintr-un grup a 2018 00317

08/05/2018 constând din nisip, calcar, argila de nisip, argila expandata, organic folosit pentru agricultura si bazine de drenaj si filtrare organica pentru drenajul acvatic si organic folosit pentru drenajul silvic si forestier, precum si culturile ecologice folosite ca medii de creștere, in care influentul intra intr-un rezervor septic.

Brevetul US Nr. 6,159,371 intitulat Sistem de reabilitare umeda, al lui David A Flowers cuprinde o multitudine de celule in care nitrificarea si denitrificarea are loc simultan folosind surse de aer si rezervoare de retentie.

Brevetul U.S. nr. 5.486.291, intitulat Metoda patului ecologic cu lichid pentru tratarea apei poluateal lui Todd si Shaw, descrie un sistem de reabilitare a patului fluid pentru o nitrificare rapida si o denitrificare care introduce aer de presiune înalta pentru circulația particulelor plutitoare. Compresoarele cu compresie eoliana sau solara sunt utilizate pentru a asigura aer comprimat.

Brevetul U.S. nr. 5 527 453, intitulat Aparat pentru tratarea apei murdare pulverizate de compresorul alimentat cu energie solara, al lui Hachima, dezvăluie un dispozitiv de tratare a deșeurilor utilizând un compresor de aer.

Brevetul US Nr. 5 174 897 Zonelor umede construite pentru a controla poluarea surselor nonpoint către Robert Wengrzynek conține un bazin de sedimentare, un dispozitiv de imprastiere, un filtru de plante, o zona umeda si o piscina adanca in ordine hidraulica pentru a elimina poluantii din scurgerea sursei nonpoint.

Brevetul US 5.156.741, intitulat Sistemul si metoda de tratare a apei reziduale, al lui Morrison si colab., descrie un sistem de remediere care utilizează o pompa de aer submersibila pentru a furniza o concentrație de oxigen dizolvat la rădăcinile speciilor de pășune. Operațiunea tipica implica recircularea a peste 50% a apei reziduale.

Conform stadiului tehnicii cunoscut toate tipurile de dispozitive, aparatele si echipamentele pentru zonele umede construite , sunt construite astfel incat filtrarea se realizează prin folosirea de rezervoare sau bazine de sedimentare , iazuri de retentie sau șanțuri de colectare care trebuie golite periodic si aerarea suplimentara se face prin suflante , pompe sau compresoare sau ventilatoare .

Problemele tehnice pe care le rezolva invenția constau in eliminarea rezervoarelor, bazinelor de sedimentare , iazurilor de retentie care trebuie golite periodic si a suflantelor , pompelor, compresoarelor sau ventilatoarelor pentru introducerea de aer suplimentar , aceasta conducând la creșterea eficientei in construcția si funcționarea zonelor umede construite .

Dispozitivul pentru creșterea eficientei zonelor umede construite prezintă următoarele avantaje : nu necesita folosirea de rezervoare, bazine sau iazuri de sedimentare, care trebuie golite periodic si folosirea pompelor, compresoarelor, suflantelor si ventilatoarelor pentru introducerea de aer suplimentar.

înainte de a explica un exemplu de realizare a invenției, este de înțeles faptul ca invenția nu este limitata in aplicarea sa, la detaliile de execuție stabilite in descriere sau ilustrate in desen. Invenția este capabila si de alte exemple de realizare. De asemenea, trebuie sa se inteleaga ca frazeologia si terminologia utilizata aici sunt pentru scopul descrierii si nu trebuie considerate ca fiind limitative. Este important, prin urmare, ca revendicările sa fie considerate ca incluzând alte materiale si piese echivalente , in măsură in care acestea nu se indeparteaza de la spiritul si scopul prezentei invenții. Descrierea nu urmărește sa definească invenția care trebuie apreciata prin revendicări si nu este destinata a limita in nici un fel scopul invenției.

Se da in continuare un exmplu de realizare a dispozitivului pentru creșterea eficientei zonelor umede in legătură cu fig. 1 -2 care reprezintă :

- fig. 1 vedere de sus a dispozitivului pentru creșterea eficientei zonelor umede a 2018 00317

08/05/2018

- fig.2 secțiunea in plan orizontal I-I a dispozitivului pentru creșterea eficientei zonelor umede construite .

Dispozitivul pentru creșterea eficientei zonelor umede construite este compus din niște bazine 1, din niște tuburi 5 cu niște orificii 6 care străpung bazinele prin niște găuri 4. Tuburile 5 comunica cu atmosfera prin niște tuburi de absortie 7, prin care este absorbit aer si tuburi de evacuare 8 prin care este evacuat aer. Deasupra tuburilor cu orificii, printr-o gaura bazin 2 intra țeava de apa uzata 3 , cu descărcare pe acestea . Dispozitivul se amplaseaza intr-o zona umeda construita cu un strat de pietriș 11 , un strat de pamant vegetal 12, separate membrana geotextila 13. Pereții 9 si fundul zonei umede construite sunt impermeabilizate 10.D Apa uzata cade in bazin pe tubul 5 , unde datorita orificilor este filtrata, partea grosiera fiind reținuta in pana la lichefiere in bazine, prin acțiunea microorganismelor dar si prin agitația provocata de energia cinetica a căderii apei uzate, iar partea lichida pătrunde in stratul de pietriș 11. Aerarea se face prin ventilație naturala folosindu-se efectul natural „cos de fum” intre tubul de absortie aer 7 si cel de evacuare aer 8 prin tubul 5 .

Claims (1)

1. 08/05/2018

   Revendicare

   Dispozitivul pentru creșterea eficientei zonelor umede construite, caracterizat prin acea ca este compus din niște bazine sau rezervoare 1, din niște tuburi 5 cu niște orificii 6 care străpung bazinele sau rezervoarele si comunica cu atmosfera prin niște tuburi de absortie 7 prin care este absorbit aer si tuburi de evacuare 8 prin care este evacuat aer.