RU182165U1 - Устройство для очистки поверхностных стоков дорог - Google Patents

Устройство для очистки поверхностных стоков дорог Download PDF

Info

Publication number
RU182165U1
RU182165U1 RU2017133321U RU2017133321U RU182165U1 RU 182165 U1 RU182165 U1 RU 182165U1 RU 2017133321 U RU2017133321 U RU 2017133321U RU 2017133321 U RU2017133321 U RU 2017133321U RU 182165 U1 RU182165 U1 RU 182165U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter
permeable
walls
annular gap
waterproof
Prior art date
Application number
RU2017133321U
Other languages
English (en)
Inventor
Геннадий Николаевич Колесников
Тиммо Александрович Гаврилов
Владимир Дмитриевич Евстигнеев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет"
Priority to RU2017133321U priority Critical patent/RU182165U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU182165U1 publication Critical patent/RU182165U1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D27/00Cartridge filters of the throw-away type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00Sewerage structures
    • E03F5/14Devices for separating liquid or solid substances from sewage, e.g. sand or sludge traps, rakes or grates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

Устройство для очистки поверхностных стоков дорог содержит корзину в форме полого цилиндра с вертикальной осью и водопроницаемыми стенками, кольцевой зазор между стенками заполнен фильтрующим материалом. Корзина размещена в корпусе с водонепроницаемыми стенками, крышкой и днищем, в крышке выполнены входные отверстия для стоков, между стенками корпуса и поверхностью корзины имеется кольцевой зазор, ограниченный днищем и крышкой корпуса, причем входные отверстия в крышке расположены над кольцевым зазором.
Технический результат: повышение эффективности очистки и фильтрования стоков.

Description

Полезная модель по данной заявке относится к устройствам для разделения фильтруемой среды и загрязняющих веществ фильтрующими элементами, в том числе с использованием патронных фильтров съемного типа. Область применения: безнапорная очистка поверхностных стоков дорог, образующихся при выпадении осадков и таянии снега.
Уровень техники
Поверхностные стоки дорог обозначены в заявке как фильтруемая среда, очистка которой от загрязнений выполняется с применением фильтрующей среды. Загрязнениями являются дисперсные минеральные и органические частицы и вещества, в том числе остатки использованных транспортными средствами горюче-смазочных материалов, ионы тяжелых металлов.
Известен фильтрующий патрон по патенту для очистки сточной воды [Фильтрующий патрон. Патент RU 157102. МПК B01D 27/02. Опубликовано: 20.11.2015 Бюл. №32], представляющий собой цилиндрический корпус с непроницаемой боковой поверхностью и проницаемыми верхним и нижним концами, заполненный поглощающим материалом, который распределен по всему сечению фильтрующего патрона.
Однако в данном фильтрующем патроне [1] неэффективно используется поглощающий материал вследствие нерационального распределения в его объеме удерживаемых поглощающим материалом загрязнителей, содержащихся в поступающей на очистку воде, которая в процессе фильтрования под действием силы тяжести перемещается в направлении, параллельном продольной оси вертикально установленного фильтрующего патрона.
Известен фильтрующий патрон для очистки ливневых стоков по патенту [Фильтрующий патрон для очистки ливневых стоков. Патент RU 138579. МПК B01D 27/02; C02F 1/00; E03F 5/14. Опубликовано: 20.03.2014 Бюл. №8], включающий фильтрующий материал в корпусе с опорным фланцем-кольцом из полиэтилена низкого давления, причем в корпус фильтрующего патрона встроена сквозная труба, наверху которой установлен отвод на 180°.
Однако в данном фильтрующем патроне [2] встроенная сквозная труба имеет водонепроницаемую боковую поверхность и используется только для сброса избыточно большого объема поступающей в патрон воды. Кроме того, неэффективно используется фильтрующий материал вследствие нерационального распределения в его объеме удерживаемых фильтрующим материалом загрязнителей, содержащихся в поступающей на очистку воде, которая в процессе фильтрования под действием силы тяжести перемещается в аксиальном направлении, параллельном продольной оси вертикально установленного фильтрующего патрона.
Известен фильтрующий патрон по патенту [Фильтрующий патрон. Патент RU 149627. МПК B01D 27/02, C02F 1/28. Опубликовано: 10.01.2015. Бюл. №1], содержащий корпус и размещенный в корпусе сорбент. В корпусе предусмотрен байпас в виде трубы, через которую стоки, превышающие расчетные, а также при засорении фильтрующего патрона, отправляются на сброс по отводной трубе. В качестве байпаса используется корпус фильтра, изготовленный из полой спиральновитой трубы с водонепроницаемыми стенками.
Недостатком данного устройства [3] является неэффективное использование фильтрующего материала по критерию грязеемкости вследствие неравномерного распределения загрязняющих веществ в процессе фильтрования, поскольку фильтруемая вода перемещается в аксиальном направлении, параллельном продольной оси вертикально установленного фильтрующего патрона и по этой причине увеличение площади сечения, через которое проходит фильтруемая вода, возможно только за счет увеличения диаметра поперечного сечения корпуса фильтрующего патрона. Кроме того, по этой причине увеличиваются также габаритные размеры устройства.
Наиболее близким аналогом предлагаемого устройства для очистки поверхностных стоков дорог, выбранным в качестве прототипа, является устройство для очистки ливневых стоков по патенту [Apparatus and method for treating storm water runoff. Patent US 5707527. МПК B01D 29/15, C02F 1/28, E03F 5/16, E03F 5/14, C02F 1/42, F16K 31/20; B01D25/02. Опубликовано: 13.01.1998], содержащее корзину, которая имеет наружную цилиндрическую водопроницаемую стенку и внутреннюю водопроницаемую стенку меньшего диаметра. Слой фильтрующего материала, способного поглощать загрязняющие вещества, расположен в пространстве между внешней и внутренней стенками. Внутреннее дренажное пространство определяется внутренней стенкой и сообщается по текучей среде с фильтрующим материалом. Во время работы фильтруемая вода перемещается через наружную проницаемую стенку в радиальном направлении, в слой фильтрующего материала. Профильтрованная вода течет из слоя через внутреннюю стенку во внутреннее дренажное пространство. Обработанная вода затем вытекает из дренажного пространства. Фильтрующим материалом может быть активированный уголь, торф в форме гранул или более мелких частиц.
Однако данное устройство [4] недостаточно эффективно, поскольку имеет ограниченные функциональные возможности, поскольку для его функционирования необходима подача загрязненной воды на наружную водопроницаемую поверхность из отдельного резервуара, не являющегося частью устройства. Данное устройство является недостаточно эффективным при очистке и фильтровании стоков и сложным в эксплуатации, поскольку наружная боковая поверхность устройства выполнена водопроницаемой по всей ее площади, что требует подачи воды из резервуара, внешнего по отношению к устройству [4]. Необходимость такого резервуара усложняет конструкцию и эксплуатацию устройства.
Технический результат от применения предлагаемого устройства для очистки поверхностных стоков дорог заключается в повышении эффективности очистки и фильтрования стоков. Данный технический результат достигается за счет того, что устройство для очистки поверхностных стоков дорог, содержащее корзину в форме полого цилиндра с вертикально ориентированной продольной осью и водопроницаемыми внешней и внутренней стенками, в котором кольцевой зазор между водопроницаемыми стенками заполнен фильтрующим материалом, способным поглощать загрязняющие вещества сточных вод, причем внутренняя водопроницаемая стенка ограничивает дренажное пространство в форме цилиндра, в нижней части которого имеется отверстие для выхода профильтрованных стоков, при этом устройство снабжено корпусом в форме цилиндрической оболочки с водонепроницаемыми стенками, крышкой и днищем, между водопроницаемой внешней стенкой корзины и водонепроницаемой стенкой корпуса выполнен кольцевой зазор, который сверху ограничен крышкой, причем в крышке выполнены входные отверстия, расположенные по окружности над кольцевым зазором, а снизу кольцевой зазор ограничен водонепроницаемым днищем.
Техническая реализация и функционирование предлагаемого устройства для очистки поверхностных стоков дорог.
На фиг. 1 показана схема реализации предлагаемого устройства для очистки поверхностных стоков дорог, установленного в канализационном колодце.
На фиг. 2 приведен вид сверху.
На фиг. 3 - вид снизу.
Устройство для очистки поверхностных стоков дорог 1 содержит вертикально установленный цилиндрический корпус 1 с водонепроницаемой стенкой 2 с днищем 3 и крышкой 4. В крышке 4 выполнены входные отверстия 5 для фильтруемой среды. В днище 3 выполнено выходное отверстие 6 для фильтруемой среды 7.
Фильтруемая среда под действием силы тяжести от входных отверстий 6 в верхней части фильтра поступает в кольцевой зазор 8 и проходит через водопроницаемую оболочку 9 в фильтрующую среду 7, размещенную в кольцевом зазоре между водопроницаемыми оболочками 9 и 10 к выходному отверстию 6. При этом движение фильтруемой среды ориентировано от водопроницаемой коаксиально расположенной цилиндрической оболочки 9 большего диаметра к водопроницаемой цилиндрической оболочке 10 меньшего диаметра. Прошедшая через фильтрующую среду 7 профильтрованная среда поступает к выходному отверстию 6, которое расположено в нижней части корпуса фильтра, при этом пространство движения фильтруемой среды ограничивают водонепроницаемым цилиндрическим корпусом фильтра 2 с днищем 3 и крышкой 4. Фильтр устанавливают в колодце 11, который снабжен кольцевой опорой 12, крышкой 13 и днищем 14, входным отверстием 15 и выходным отверстием 16. Для защиты от переполнения воду сбрасывают через постоянно открытый верхний торец трубы 17. С этой целью верхняя часть трубы 17, выступающая над крышкой 4, выполнена с водонепроницаемыми стенками и с водонепроницаемым соединением крышки 4 по периметру трубы 17. Соединение по периметру нижнего торца трубы 17 с крышкой 4 выполнено водонепроницаемым.
Все детали корпуса 1 и водопроницаемые оболочки 9 и 10 могут быть изготовлены из полиэтилена низкого давления по стандартным технологиям.
Фильтрующая среда может состоять из известных материалов, например торфа, опилок, нефтепоглощающего сорбента, активированного угля, нетканых синтетических материалов. Число слоев фильтрующей среды может быть выбрано равным 1, 2, 3. Дополнительно водопроницаемые стенки оболочек 9 и 10, по существу, также функционируют как фильтрующие элементы.
Колодец 11 и днище 14 могут быть выполнены из железобетона или полимеров. Крышка 13 - из полимеров или металла.
В процессе фильтрования, с течением времени, происходит накопление загрязнителей в фильтрующей среде 7, объем которой ограничен цилиндрическими оболочками 9 и 10. Радиус и высота оболочки 9 равны, соответственно, R и H. Радиус и высота оболочки 10 равны, соответственно, r и H, т. е. в предлагаемом устройстве фильтрующая среда находится в объеме полого цилиндра с внешним радиусом R, внутренним радиусом r и высотой H. Загрязнения накапливаются в фильтрующей среде постепенно и, как показывают опыты, послойно. По мере пропускания фильтруемой среды через фильтр концентрация загрязнений, удерживаемых фильтрующей средой, послойно уменьшается в радиальном направлении от периметра к центру. Поэтому именно в начальной стадии фильтрования необходим наибольший объем слоя фильтрующего материала. Данное требование выполняется, если фильтруемую среду направляют по радиусу от периметра фильтра, к центру. В начальной стадии эксплуатации предлагаемого устройства загрязнения накапливаются в слое толщиной ΔR, т.е. загрязняется слой в форме полого цилиндра с внешним радиусом R, внутренним радиусом (R-ΔR) и высотой H. Это означает, что объем слоя при рассматриваемом радиальном фильтровании равен V1=2⋅π⋅R⋅ΔR⋅H. Поскольку объем слоя V1 зависит от трех параметров - радиуса фильтра R, его высоты H и толщины слоя ΔR, то на стадии проектирования управлять геометрическими характеристиками фильтра, объемом V1 и, как следствие, грязеемкостью слоя при постоянной его толщине можно, подбирая R и H. Тем самым устраняется недостаток известных устройств, например, устройства [3], в котором слои фильтрующего материала располагают горизонтально, а фильтруемую среду направляют по вертикали вдоль продольной оси кассет с сорбентом. В этом устройстве повышение производительности фильтрующей установки требует увеличения поперечных размеров кассет или, в качестве альтернативы, уменьшения толщины слоев фильтрующего материала, что, однако, отрицательно влияет на качество очистки. Этот недостаток устраняется в предлагаемом устройстве, в котором при прочих равных условиях, производительность и другие характеристики фильтра могут улучшаться за счет подбора высоты фильтра H или путем подбора рационального соотношения R и H.
Если используется устройство [3], которое, в отличие от радиального фильтра, можно назвать аксиальным фильтром, и в котором толщина слоя равна ΔH, а объем слоя равен V0=π⋅R2⋅ΔH, то при одной и той же толщине слоя ΔH=ΔR соотношение объемов слоев, а значит и соотношение их грязеемкости, будет равно
Figure 00000001
Данное соотношение показывает, что фильтрование в предлагаемом устройстве будет более эффективным при V1>V0, т.е. если H>R/2 или H>0,25⋅D, где D - диаметр фильтра, H - высота фильтра.
Таким образом, в предлагаемом устройстве с увеличением высоты фильтра его эффективность по критерию грязеемкости возрастает. Например, если высота фильтра равна его радиусу, то
Figure 00000002
; если высота фильтра равна его диаметру, то . Рациональной является форма фильтра в виде цилиндра с высотой, равной диаметру. С учетом ограничений, определяемых рельефом местности, архитектурно-конструктивными особенностями и другими факторами, возможна высота фильтра H>D, что повысит производительность фильтра.
Таким образом, в предлагаемом устройстве для очистки поверхностных стоков дорог обеспечивается повышение эффективности очистки и фильтрования. Заявленный технический результат, выражающийся в повышении эффективности очистки и фильтрования, достигается за счет того, что устройство снабжено корпусом в форме цилиндрической оболочки с водонепроницаемыми стенками, крышкой и днищем, в крышке имеется водопроницаемая область с входными отверстиями для поступающих на очистку стоков, между водонепроницаемыми стенками корпуса и внешней цилиндрической поверхностью корзины имеется кольцевой зазор, ограниченный снизу водонепроницаемым днищем, а сверху зазор ограничен водопроницаемой областью крышки, входные отверстия в которой расположены над кольцевым зазором.

Claims (1)

  1. Устройство для очистки поверхностных стоков дорог, содержащее корзину в форме полого цилиндра с вертикально ориентированной продольной осью и водопроницаемыми внешней и внутренней стенками, в котором кольцевой зазор между водопроницаемыми стенками заполнен фильтрующим материалом, способным поглощать загрязняющие вещества сточных вод, причем внутренняя водопроницаемая стенка ограничивает дренажное пространство в форме цилиндра, в нижней части которого имеется отверстие для выхода профильтрованных стоков, отличающееся тем, что устройство снабжено корпусом в форме цилиндрической оболочки с водонепроницаемыми стенками, крышкой и днищем, между водопроницаемой внешней стенкой корзины и водонепроницаемой стенкой корпуса выполнен кольцевой зазор, который сверху ограничен крышкой, причем в крышке выполнены входные отверстия, расположенные по окружности над кольцевым зазором, а снизу кольцевой зазор ограничен водонепроницаемым днищем.
RU2017133321U 2017-09-25 2017-09-25 Устройство для очистки поверхностных стоков дорог RU182165U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017133321U RU182165U1 (ru) 2017-09-25 2017-09-25 Устройство для очистки поверхностных стоков дорог

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017133321U RU182165U1 (ru) 2017-09-25 2017-09-25 Устройство для очистки поверхностных стоков дорог

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU182165U1 true RU182165U1 (ru) 2018-08-06

Family

ID=63142003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017133321U RU182165U1 (ru) 2017-09-25 2017-09-25 Устройство для очистки поверхностных стоков дорог

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU182165U1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109316806A (zh) * 2018-12-12 2019-02-12 湖南达道新能源开发有限公司 一种防腐蚀防氧化的地下水热能提取设备
RU211072U1 (ru) * 2021-12-27 2022-05-19 Алексей Викторович Чечевичкин Фильтрующий патрон с заглушенной трубой

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5707527A (en) * 1996-04-30 1998-01-13 Stormwater Treatment Llc Apparatus and method for treating storm water runoff
RU105320U1 (ru) * 2010-09-14 2011-06-10 Олег Романович Дутко Дождесборник (варианты)
RU2452821C2 (ru) * 2010-09-09 2012-06-10 Олег Романович Дутко Дождесборник (варианты)
RU138579U1 (ru) * 2013-08-20 2014-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Производственно-строительная фирма "СТРОИТЕЛЬ" Фильтрующий патрон для очистки ливневых стоков

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5707527A (en) * 1996-04-30 1998-01-13 Stormwater Treatment Llc Apparatus and method for treating storm water runoff
RU2452821C2 (ru) * 2010-09-09 2012-06-10 Олег Романович Дутко Дождесборник (варианты)
RU105320U1 (ru) * 2010-09-14 2011-06-10 Олег Романович Дутко Дождесборник (варианты)
RU138579U1 (ru) * 2013-08-20 2014-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Производственно-строительная фирма "СТРОИТЕЛЬ" Фильтрующий патрон для очистки ливневых стоков

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109316806A (zh) * 2018-12-12 2019-02-12 湖南达道新能源开发有限公司 一种防腐蚀防氧化的地下水热能提取设备
CN109316806B (zh) * 2018-12-12 2021-04-13 湖南达道新能源开发有限公司 一种防腐蚀防氧化的地下水热能提取设备
RU211072U1 (ru) * 2021-12-27 2022-05-19 Алексей Викторович Чечевичкин Фильтрующий патрон с заглушенной трубой
RU214907U1 (ru) * 2022-07-11 2022-11-21 Общество с ограниченной ответственностью "Синтерно-НК" Устройство для очистки сточных вод

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100894022B1 (ko) 비점오염물질 처리장치
US6649048B2 (en) Filter cartridge with regulated surface cleaning mechanism
JP4203610B2 (ja) 暴風雨水流の処理装置並びに方法
CA2686415C (en) Pre-assembled flow control structure and related media filtration system
JP3148921U (ja) 雨水濾過器
KR200417011Y1 (ko) 비점 오염원 처리장치의 내부 침전조
KR100991492B1 (ko) 다단처리를 통한 자연형 초기 우수 정화 장치 및 그 정화 방법
CA2772627A1 (en) Stormwater filtration apparatus, system and method
KR102199644B1 (ko) 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템
RU166602U1 (ru) Фильтр-патрон
KR100794491B1 (ko) 비점오염 부하저감용 우수배수 재이용시스템
KR100951098B1 (ko) 카트리지필터를 이용한 비점 오염원 여과처리장치
KR100904081B1 (ko) 바이패스 수로가 부설된 비점오염물질 저감을 위한 여과형 수로
KR100814790B1 (ko) 비점오염물질 저감을 위한 여과형 수로
RU182165U1 (ru) Устройство для очистки поверхностных стоков дорог
KR100978075B1 (ko) 초기우수 처리장치 및 방법
KR20090033680A (ko) 우수처리시스템 및 우수처리방법
KR101760902B1 (ko) 블록식 결합형태를 갖는 비점오염원 정화장치
RU177034U1 (ru) Фильтрующее устройство для очистки жидкости
KR101846252B1 (ko) 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치
KR100539146B1 (ko) 교량용 강우수 정화장치
KR20160044175A (ko) 친환경 빗물받이
RU156893U1 (ru) Система для очистки сточной воды
KR101134311B1 (ko) 로드 트랩 장치
KR102136957B1 (ko) 다단적층형 필터를 갖는 역세형 비점오염 저감장치