SK500402022U1 - Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok - Google Patents

Abstract

Modulárna nádoba z betónu zahŕňa teleso a vrchnú dosku. Teleso má dno a bočné steny a vrchná doska je vybavená aspoň jedným otvorom na prístup osoby, pričom teleso aj vrchná doska sú vyhotovené z vodostavebného betónu s oceľovou výstužou a sú vzájomne po obvode utesnené. Teleso má vnútri priečku (13) siahajúcu od dna telesa po vrchnú dosku. Priečka (13) oddeľuje prvý priestor (1) od druhého priestoru (2), pričom prvý priestor (1) má vstup (3) vody, druhý priestor (2) má výstup (4) vody a priečka (13) je vybavená prepojovacím kanálom (6) na spojenie prvého priestoru (1) s druhým priestorom (2). Prvý priestor (1) má objem aspoň o 25 %, obzvlášť výhodne aspoň o 50 % väčší ako druhý priestor (2). V prípade použitia modulárnej nádoby na odlučovanie ropných látok je aspoň jeden filtračný a/alebo absorpčný prvok (5) umiestnený v druhom priestore (2) kolmo na prierez prepojovacieho kanála (6). Teleso modulárnej nádoby je vo výhodnom usporiadaní celistvý odliatok z formy s nastaviteľnou geometriou.

Description

SK 50040-2022 U1

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka nádoby z betónu, ktorá sa výhodne použije na spracovanie znečistených vôd, najmä na vytvorenie odlučovača ropných látok, do ktorého sa privádza znečistená voda, následne voda preteká cez filtračný a/alebo absorpčný prvok a vyčistená voda priebežne vychádza z odlučovača. Technické riešenie opisuje modulárnu nádobu, ktorá je pripojiteľná a kombinovateľná v rôznych zapojeniach a s rôznym vnútorným usporiadaním.

Doterajší stav techniky

Pri spracovaní znečistených vôd sa využívajú nádoby z plastu alebo nádrže z vodostavebného betónu. Výroba plastových nádob poskytuje jednoduchšie možnosti úprav podľa naprojektovaných parametrov spracovania znečistenej vody. Plastové nádoby sú však menej stabilné a nie sú prejazdné nákladnými vozidlami. Vo verejnej výstavbe prevažuje používanie betónových nádob, ktoré však majú rigidne stabilné rozmery podľa formy. Známe typy nádob majú štvorcový alebo obdĺžnikový alebo kruhový pôdorys. Kruhový pôdorys je výhodne použitý pri plastových nádržiach, ktoré majú menšiu pevnosť stien, ako majú nádoby z vodostavebného betónu. Prúdenie znečistenej vody v nádržiach s kruhovým pôdorysom má často nežiaduci priebeh, čo napríklad v odlučovačoch ropných látok zrýchľuje nežiaduce zanášanie filtračných alebo absorpčných prvkov.

Kombinácia plastovej nádrže s betónovou výstelkou ako napríklad podľa zverejnenia CN203558923 prináša čiastočne riešenie problémov, ale toto riešenie je komplikované na inštaláciu. Riešenie podľa spisu CN203461896U využíva podzemnú betónovú nádrž, v ktorej sú zhotovené samostatné nádoby, čo je opäť komplikovaným riešením. Zverejnenie JP2003260308A opisuje betónovú nádobu, ktorá má priečku na vytvorenie prvého a druhého priestoru, pričom nádoba je vyskladaná z viacerých na seba položených dielov. Toto riešenie je náročné na tesnosť spojení, ktorá môže časom degradovať.

Je žiaduce predstaviť nádobu z betónu, ktorá sa môže využiť na rôzne účely v oblasti čistenia vôd, a s príslušným vybavením je ako funkčná jednotka pripojiteľná a kombinovateľná s inými jednotkami do väčšieho celku alebo môže byť tiež využiteľná samostatne. Takáto nádoba by mala byť prednostne použiteľná ako odlučovač ropných látok, ktorý bude spoľahlivo pracovať bez zanášania filtračného a/alebo absorpčného prvku v širokom rozsahu prietokov.

Podstata technického riešenia

Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok, ktorá zahrňuje teleso a vrchnú dosku, kde teleso má dno a bočné steny a vrchná doska je vybavená aspoň jedným otvorom na prístup osoby, pričom teleso aj vrchná doska sú vyhotovené z vodostavebného betónu s oceľovou výstužou a sú vzájomne po obvode utesnené podľa tohto technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že teleso má vnútri priečku siahajúcu od dna po vrchnú dosku, priečka oddeľuje prvý priestor od druhého priestoru, prvý priestor má vstup, predovšetkým na znečistenú vodu, druhý priestor má výstup, predovšetkým na vyčistenú vodu a priečka je vybavená prepojovacím kanálom na spojenie prvého priestoru s druhým priestorom.

Modulárna nádoba môže byť použitá v rôznych zapojeniach na retenciu vody, usadzovanie kalov, na čistenie vody, odlučovanie ropných látok, pričom vnútorná stavba a výbava bude inštalovaná podľa požadovanej funkcie. Aby sa dosiahla vysoká univerzálnosť zapojenia, vrátane možnosti zmeny smeru natekania vody, bude výstup a vstup umiestnený symetricky v stredovej pozdĺžnej zvislej rovine a to na protiľahlých vonkajších stenách telesa nádoby. Nádoba môže byť zapojená v kaskáde s inými nádobami, alebo sa môže vytvoriť paralelné zapojenie nádob na zvýšenie prietokovej kapacity sústavy.

Aby sa nádoba mohla jednoducho prepravovať cestnými komunikáciami, bude vonkajšia šírka telesa nádoby zvyčajne limitovaná na šírku max. 2 500 - 2 600 mm, výhodne bude napríklad 2 200 mm. Dĺžka v tomto spise označuje príslušný rozmer v smere prúdenia vody, teda v smere od vstupu vody k výstupu vody. Pojem šírka pomenováva priečny rozmer, teda kolmo na smer od vstupu vody k výstupu vody.

Nádoba sa môže výhodne vyrábať s odlišnými výškami pri zachovaní jedného pôdorysu, čím sa dosiahne zmena objemu prvého a druhého priestoru. Pritom je výhodné, ak prvý priestor má objem aspoň o 25 %, obzvlášť výhodne aspoň o 50 % väčší ako druhý priestor, čo zodpovedá najbežnejším aplikáciám s príslušnou vnútornou výbavou.

SK 50040-2022 U1

Aby sa uľahčila údržba a kontrola v oboch priestoroch, má vrchná doska dva otvory pre prístup osoby, tie v zásade nemusia byť orientované symetricky k pozdĺžnej stredovej zvislej rovine nádoby, keďže takéto servisné otvory nemajú vplyv na prúdenie a na schopnosť vzájomného prepájania viacerých nádob.

Nádoba podľa tohto technického riešenia môže byť odlievaná vo formách s premenlivou geometriou, čo umožní vytvoriť rôzne dlhé nádoby. Šírka bude zvyčajne obmedzená dopravnými predpismi, ale dĺžka nádoby môže byť projektovaná voľnejšie. Rovnako variabilné môže byť umiestnenie priečky v rámci rozdelenia nádoby na prvý priestor na druhý priestor. V zásade bude priečka rovnobežná so stenami, ktoré majú vstup a výstup.

Nádoba podľa tohto technického riešenia bude výhodne využitá pre vytvorenie odlučovača ropných látok s filtračným a/alebo absorpčným prvkom, ktorý zahrňuje prvý priestor na usadzovanie splavenín a/alebo na usadzovanie pevných mechanických častíc a druhý priestor na filtráciu a/alebo absorpciu ropných látok, kde prvý priestor má vstup na prívod znečistenej vody, druhý priestor má výstup vyčistenej vody a medzi prvým priestorom a druhým priestorom je prepojovací kanál, pričom v druhom priestore je plochý filtračný a/alebo absorpčný prvok prispôsobený na prietok vody cez teleso filtračného a/alebo absorpčného prvku. Zároveň platí, že prvý priestor má objem aspoň o 50 % väčší ako druhý priestor. Pre funkciu odlučovača bude výhodné, ak prepojovací kanál medzi prvým a druhým priestorom má vodorovne orientovaný podlhovastý prierez, pričom aspoň jeden filtračný a/alebo absorpčný prvok je umiestnený v druhom priestore kolmo k prierezu prepojovacieho kanála.

Jedným z dôležitých znakov odlučovača je objemová proporcia prvého a druhého priestoru, ktorou sa dosiahnu odlišné dynamické stavy prúdenia. Prvý priestor je určený na usadenie splavenín, naplavenín a iných mechanických častíc, ktoré by v druhom priestore mali tendenciu upchávaťfiltračný a/alebo absorpčný prvok. Z uvedeného dôvodu je objem prvého priestoru väčší, aby sa dosiahlo spomalenie prúdu vody.

Ďalším dôležitým znakom nádoby pre funkciu odlučovača je podlhovastý prierez prepojovacieho kanála a orientácia plochého telesa filtračného a/alebo absorpčného prvku. Voda natekajúca z prvého priestoru do druhého priestoru cez prepojovací kanál nie je smerovaná na plochu filtračného a/alebo absorpčného prvku, ale je vedená kolmo, teda obmýva povrch filtračného a/alebo absorpčného prvku. Tým sa dosiahne samočistiaci efekt a nízke zanášanie filtračného a/alebo absorpčného prvku. Ak voda do druhého priestoru nateká priamo na plochu filtračného a/alebo absorpčného prvku ako je známe zo stavu techniky, dochádza k rýchlemu zaneseniu pórov materiálu filtračného a/alebo absorpčného prvku a to aj pri relatívne malej rýchlosti prúdenia skrz materiál filtračného a/alebo absorpčného prvku. Technické riešenie prináša usporiadanie, kedy sa dosahujú malé rýchlosti prúdenia vody skrz materiál filtračného a/alebo absorpčného prvku a zároveň je voda privádzaná v prúde, ktorý je prevažne rovnobežný s povrchom filtračného a/alebo absorpčného prvku.

Odlučovač je koncipovaný tak, že si nevyžaduje čerpadlá a iné nútené obiehanie vody, všetok pohyb a riadená dynamika prúdenia je odvodená z výškového rozdielu medzi vstupom znečistenej vody a výstupom vyčistenej vody. Tento rozdiel môže byť od 20 do 200 mm, výhodne od 50 do 150 mm podľa naprojektovaných objemov vody v prvom a druhom priestore. Usporiadanie pritom nevylučuje, že v prípade prívalového prítoku znečistenej vody, napríklad pri 10 ročnej búrke môže dôjsť k úplnému zatopeniu priestorov odlučovača, teda k zavodneniu až po strop. Priečka s prepojovacím kanálom je konštruovaná ako súvislá, teda odo dna nádoby až po strop nádoby a aj pri úplnom zatopení nádoby voda do druhého priestoru preniká len cez prepojovací kanál.

Pojem filtračný a/alebo absorpčný prvok pomenováva prvok, v ktorom dochádza k zachyteniu ropnej látky akýmkoľvek fyzikálnym alebo chemickým spôsobom. Na vytvorenie telesa filtračného a/alebo absorpčného prvku sa môžu využiť známe materiály ako je napríklad retikulovaná pena s éterovým základom. Bunky peny sú rovnomerne veľké a sú vzájomne prepojené, viac ako 90 % objemu peny tvoria póry. Keďže pri styku znečistenej vody s materiálom filtračného a/alebo absorpčného prvku dochádza k zachytávaniu nečistôt rôznymi fyzikálnymi a prípadne aj chemickými procesmi, pričom nie je dôležitá hranica medzi čisto filtračnými a čisto absorpčnými priebehmi, je v tomto spise použité pomenovanie „filtračný a/alebo absorpčný prvok bez toho, aby sa vyžadovalo presnejšie určenie povahy tohto prvku.

Na zníženie rýchlosti prúdenia v prvom priestore je výhodné, ak prvý priestor má pôdorys, kde dĺžka prvého priestoru má hodnotu aspoň 80 % šírky prvého priestoru a privádzaná znečistená voda sa usmerňuje na vytvorenie plochého prúdu, najlepšie so šírkou naprieč celej dostupnej šírky prvého priestoru.

Vstup znečistenej vody do prvého priestoru bude mať zvyčajne podobu prívodnej rúry s priemerom aspoň 160 mm, bežne napr. 200 mm alebo 315 mm. Aby sa voda pritekajúca cez jednu rúru usmernila na pás prúdenia, najlepšie na pás so šírkou podľa šírky prvého priestoru, bude oproti vstupu znečistenej vody umiestnený vertikálny štít, ktorého šírka zodpovedá aspoň 80 % šírke prvého priestoru, výhodne jeho šírka bude cez celú šírku prvého priestoru. Vertikálny štít svojou hornou hranou presahuje výšku hladiny vody v

SK 50040-2022 U1 prvom priestore, výhodne siaha až ku stropu prvého priestoru a spodný okraj vertikálneho štítu siaha pod úroveň spodného okraja vstupu znečistenej vody. Umiestnenie a výška vertikálneho štítu bude teda aspoň taká, aby prekrývala priemet vstupu znečistenej vody. Vzdialenosť vertikálneho štítu od steny so vstupom bude menšia ako je priemer vstupu znečistenej vody. Vertikálny štít môže byť výhodne vytvarovaný tak, že medzera medzi štítom a stenou, v ktorej je vstup, narastá od vstupu smerom k bočným stenám prvého priestoru. Vytvarovanie vertikálneho štítu do plochého tvaru písmena V zvyšuje tiež ohybovú pevnosť voči náporu vody prúdiacej zo vstupu pri prívalovom prítoku. Vertikálny štít môže byť vsadený do bočných betónových stien nádoby a môže byť vyrobený z nerezového plechu alebo z plastového kompozitu.

Na usmernenie prúdenia vstupujúcej znečistenej vody v mieste obtekania spodnej hrany vertikálneho štítu je pod úrovňou vertikálneho štítu umiestnená usmerňovacia doska, ktorá prebieha pozdĺž celej šírky vertikálneho štítu, výhodne pozdĺž celej šírky prvého priestoru. Usmerňovacia doska môže byť orientovaná vodorovne alebo môže byť sklonená nadol v smere prúdenia v uhle do 30° od vodorovnej roviny, výhodne v uhle do 20° od vodorovnej roviny, obzvlášť výhodne v uhle do 10° od vodorovnej roviny. Výška polohy usmerňovacej dosky je v rozsahu 30 % až 60 % výšky hladiny vody v prvom priestore, pričom vždy je medzi usmerňovacou doskou a spodným okrajom vodorovného štítu dostatočná medzera na prúdenie znečistenej vody, výška tejto medzery je pritom menšia ako je priemer vstupu znečistenej vody. Dĺžka usmerňovacej dosky v smere prúdenia vody výhodne siaha aspoň pod okraj vertikálneho štítu pri bočných stenách nádoby.

Vertikálny štít a usmerňovacia doska vo vzájomnej súčinnosti usmerňujú prúdenie pritekajúcej vody, menia profil prúdenia. Znečistená voda vchádza do nádoby prvého priestoru v podstate v jednom bode s relatívne malým prierezom a vertikálny štít a usmerňovacia doska nútia vodu prúdiť v širokom páse, čo vedie k podstatnému zníženiu rýchlosti. Vďaka zníženiu rýchlosti prúdenia sa splaveniny začnú gravitačné usadzovať na dne prvého priestoru. Rýchlosť prúdenia vody pri dne prvého priestoru je nízka, čo podporuje usadzovanie bez vírenia, ktoré by mohlo vynášať splaveniny do druhého priestoru, kde by zapchávali filtračný a/alebo absorpčný prvok.

Vstup znečistenej vody je umiestnený v hornej úrovni prvého priestoru, v podstate pri strope nádoby a výhodne os vstupného potrubia leží v stredovej zvislej rovine, ktorá predstavuje rovinu symetrie prvého priestoru. Symetricky k tejto stredovej zvislej rovine je usporiadaný vertikálny štít aj usmerňovacia doska.

Výškový stred prepojovacieho kanála je umiestnený pod úrovňou vstupu znečistenej vody, čím sa určuje statická výška vody v prvom priestore. Skutočnosť, že prepojovací kanál má podlhovastý prierez podporuje ploché laminárne prúdenie v prvom priestore s nízkou rýchlosťou. Pritom je vhodné, aby šírka prepojovacieho kanála je aspoň v hodnote 50 % šírky prvého priestoru, obzvlášť výhodne aspoň 75 % šírky prvého priestoru. Zároveň je vhodné, ak je poloha prepojovacieho kanála tiež symetrická voči zvislej pozdĺžnej stredovej rovine prvého priestoru.

Na optimalizáciu prúdenia vody v prvom priestore je vhodné usmerniť vodu prúdiacu do prepojovacieho kanála pomocou zvislej prepážky, ktorá presahuje cez hladinu vody v prvom priestore. Zvislá prepážka výhodne siaha od stropu prvého priestoru až do výšky, ktorá je pod úrovňou spodnej hrany prepojovacieho kanála, pričom nedosahuje hlbšie ako do jednej tretiny výšky hladiny vody v prvom priestore. Zároveň platí, že spodný okraj zvislej prepážkyje nižšie, ako je spodný okraj vertikálneho štítu, aby sa voda nútene smerovala ku dnu prvého priestoru. Zvislá prepážka pritom prechádza po celej šírke prepojovacieho kanála, výhodne po celej šírke prvého priestoru. Podobne ako vertikálny štít na začiatku prvého priestoru môže spolupracovať s usmerňovacou doskou, môže byť pod zvislou prepážkou umiestnená navádzacia lišta, ktorá výhodne prechádza cez celú šírku prvého priestoru. Medzi spodnou hranou zvislej prepážky a navádzacou lištou je vytvorená široká štrbina, ktorá podporuje prúdenie vody v širokom páse, pričom častice na hladine v prvom priestore neprenikajú priamo do prepojovacieho kanála, keďže hladina je v smere k prepojovaciemu kanálu prerušená zvislou prepážkou. Výška medzery medzi navádzacou lištou a spodným okrajom zvislej prepážkyje menšia, ako je priemer vstupu znečistenej vody. Navádzacia lišta je sklonená smerom nahor v smere prúdenia vody, pričom sklon je v uhle do 30° od vodorovnej roviny, výhodne v uhle do 20° od vodorovnej roviny, obzvlášť výhodne v uhle do 10° od vodorovnej roviny.

Zvislá prepážka môže byť podobne ako vertikálny štít vsadená do bočných stien nádoby, výhodne k tomuto účelu môžu byť bočné steny nádoby vybavené drážkami pre tesné zasunutie vertikálneho štítu a zvislej prepážky. Výhodou takéhoto usporiadania je jednoduché zostavenie odlučovača na mieste inštalácie, kedy sa po osadení spodnej nádoby položí na vrch hladká vrchná železobetónová doska. Pri inštalácii postačuje utesniť spojenie vrchnej železobetónovej dosky s vrchnými okrajmi stien nádoby.

Opísané usporiadanie vedie v prvom priestore k efektívnemu usadzovaniu mechanických častíc s väčšou hustotou ako je hustota vody. Tieto častice po prudkom znížení rýchlosti prúdenia vody klesajú ku dnu, kde sa udržiavajú v kale, ktorý je neskôr pri čistení odlučovača vysatý von.

SK 50040-2022 U1

Druhý priestor má oproti prvému priestoru menší objem a v prípade použitia nádoby na funkciu odlučovača je usporiadaný k odlišnému prúdeniu vody. Druhý priestor má jeden alebo dva filtračné a/alebo absorpčné prvky, ktoré sú umiestnené zvislo a zároveň kolmo na vstupný prierez prepojovacieho kanála. Táto časť druhého priestoru, kde sa nachádza už odkalená, ale ešte neprefiltrovaná voda, tvorí čistiacu komoru. Ak sú použité dva filtračné a/alebo absorpčné prvky sú vzájomne rovnobežné a z bokov ohraničujú priestor filtračnej komory, do ktorej vniká voda z prepojovacieho kanála. Je výhodné, ak filtračné a/alebo absorpčné prvky sú umiestnené pri okrajoch prepojovacieho kanálu, kedy šírka prepojovacieho kanálu zodpovedá vzájomnej vzdialenosti filtračných a/alebo absorpčných prvkov. Oproti stene s prepojovacím kanálom je zadná stena čistiacej komory, ktorá je bez otvorov, pričom filtračné a/alebo absorpčné prvky siahajú od steny s prepojovacím kanálom až po zadnú stenu. Vzdialenosť steny s prepojovacím kanálom a zadnej steny je menšia ako je výška hladiny v čistiacej komore. Výhodne je aj druhý priestor s vnútornou výbavou zostavený symetricky k pozdĺžnej zvislej stredovej rovine odlučovača.

Voda natekajúca v páse cez prepojovací kanál prúdi do valca, ktorého bočné čelá sú ohraničené plochami filtračných a/alebo absorpčných prvkov. Pritom voda preniká cez materiál filtračných a/alebo absorpčných prvkov. V rovine filtračného a/alebo absorpčného prvku teda dochádza k prenikaniu vody s relatívne malou rýchlosťou, menej ako 0,05 m.s^-1, a zároveň k rýchlemu obtekaniu rovnobežne s rovinou filtračného a/alebo absorpčného prvku. Rýchlosť prenikania vody cez filtračný a/alebo absorpčný prvok je relatívne nízka, keďže dostupný prietokový prierezje veľký a je v podstate určený veľkosťou plochy filtračného a/alebo absorpčného prvku. Rýchlosť obmývania pri krúživom prúdení je vyššia a je určená predovšetkým efektívnym prierezom pripojovacieho kanála. Takto usmernené prúdenie vedie k samočistiacemu efektu samotných filtračných a/alebo absorpčných prvkov a tie si nevyžadujú častú údržbu alebo výmenu.

Na odvádzanie vyčistenej vody z protiľahlých plôch filtračných a/alebo absorpčných prvkov sa môže využiť rôzne usporiadanie. V jednom z vyhotovení prúdi voda v medzere medzi výstupnou stranou filtračného a/alebo absorpčného prvku a bočnou stenou druhého priestoru, následne vteká do priestoru medzi zadnou stenou filtračnej komory a stenou s výstupom vyčistenej vody. V inom vyhotovení sa môže priehradkou vytvoriť dodatočný usadzovací priestor v druhom priestore alebo sa môže za výstup vyčistenej vody pripojiť ešte dočisťovacia nádoba.

Výhodou technického riešenia je jednoduchá a spoľahlivá konštrukcia nádoby, ktorá môže mať pri rovnakom pôdoryse rôzne výšky stien, ale tiež môže mať rôzne dĺžky a v menšej miere aj odlišné šírky. Stabilná priečka slúži na základné rozdelenie, ako je využiteľné v rôznych aplikáciách, najmä pri inštalácií odlučovačov ropných látok, kde sa splaveniny a iné pevné častice usadia v prvom priestore a nezanášajú filtračný a/alebo absorpčný prvok v druhom priestore. Pri relatívne malých vonkajších rozmeroch odlučovača sa dosahujú veľké prietokové objemy, nízka tlaková strata a vysoká efektivita odlúčenia.

Napríklad na zabezpečenie objemového prietoku 40 l/sek má odlučovač vonkajší hrubý objem menej ako 12,5 m³, šírku 2,2 m a dosahuje sa pritom vysoká účinnosť odlučovania častíc v prvom priestore. Pre častice nad 100 pm je účinnosť od 94,03 % až po 100 %.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Technické riešenie je bližšie vysvetlené pomocou obrázkov 1 až 5. Vyobrazená mierka jednotlivých prvkov, výška stien nádoby, tvar filtračných a/alebo absorpčných prvkov, umiestnenie servisných otvorov sú len príkladmi a nemajú byť vysvetľované ako znaky obmedzujúce rozsah ochrany.

Na obrázku 1 je znázornený bočný prierez modulárnej nádoby s priečkou a s osadenou vrchnou doskou. Následne na obrázku 2 je vrchná doska vybavená kruhovými priechodmi s poklopmi na vstup obsluhy.

Na obrázku 3 je znázornená modulárna nádoba s priečkou posunutou do polohy na zväčšenie prvého priestoru pri rovnakom vonkajšom pôdoryse ako má modulárna nádoba podľa obrázka 2.

Obrázok 4 znázorňuje modulárnu nádobu vo funkcii odlučovača ropných látok. Následne na obrázku 5 je pôdorysný pohľad. Šípky na obrázkoch 1 a 2 vyznačujú smer toku vody.

Príklady uskutočnenia

Príklad 1

Modulárna nádoba podľa obrázkov 1 a 2 má celistvé teleso s dnom, bočnými stenami a priečkou 13, ktorá oddeľuje prvý priestor 1 a druhý priestor 2. Na tomto telese (v tomto príklade s výškou 1 500 mm) je pri inštalácii položená vrchná železobetónová doska, ktorá zhora tesne uzatvára modulárnu nádobu. Vrchná

SK 50040-2022 U1 doska je vybavená dvoma kruhovými otvormi a poklopmi na vstup osôb pri servisných a kontrolných činnostiach. Priečka 13 má prepojovací kanál 6.

Vstup 3 a výstup 4 sú umiestnené na protiľahlých stenách nádoby v pozdĺžnej stredovej zvislej rovine.

Príklad 2

V tomto príklade podľa obrázku 3 je modulárna nádoba pôdorysne zhodná s modulárnou nádobou podľa príkladu 1. Má priečku 13 posunutú smerom k výstupu 4, čím sa zväčší prvý priestor 1. Vo výrobe je táto zmena dosiahnutá posunutím nastaviteľnej časti formy.

Príklad 3

V tomto príklade podľa obrázkov 4 a 5 je modulárna nádoba použitá ako odlučovač ropných látok. Nádoba má celistvé teleso s dnom, bočnými stenami a priečkou 13, ktorá oddeľuje prvý priestor 1 a druhý priestor 2. Na tomto telese (v tomto príklade s výškou 1 500 mm) je pri inštalácií položená železobetónová platňa, ktorá zhora tesne uzatvára nádobu, a ktorá je vybavená dvoma kruhovými otvormi a poklopmi na vstup osôb pri servisných a kontrolných činnostiach.

Vonkajšie pôdorysné rozmery modulárnej nádoby v tomto príklade sú 3 300 mm x 2 200 mm. Prvý priestor 1 má v tomto príklade vnútorné rozmery 2 000 mm x 2 000 mm, druhý priestor 2 má vnútorné rozmery 1000 mm x 2 000 mm. Vstup 3 znečistenej vody a výstup 4 vyčistenej vody majú priemer 315 mm, sú umiestnené v pozdĺžnej stredovej rovine a medzi nimi je výškový rozdiel približne 100 mm, ktorý zabezpečuje kontrolovanú dynamiku prúdenia medzi jednotlivými časťami odlučovača. Oproti vyústeniu valcovej rúry, ktorá tvorí vstup 3 znečistenej vody, je v priečnom smere uložený vertikálny štít 7, ktorý predchádza od stropu železobetónovej dosky až pod úroveň spodnej hrany vstupu 3 znečistenej vody. Vertikálny štít 7 je vsadený do bočných betónových stien nádoby, je vyhotovený z nerezového plechu a je v pôdorysnom priemete symetricky vytvarovaný do písmena V tak, že privádzanú znečistenú vodu odvádza do strán. Hrot vertikálneho štítu 7 je len približne 100 mm od ústia vstupu 3 znečistenej vody a postupne sa plochy vertikálneho štítu 7 vzdiaľujú od prednej steny na približne 200 mm, uhol pôdorysného zošikmenia vertikálneho štítu 7 je v tomto príklade 6°. Tento tvar vertikálneho štítu 7 zvyšuje tiež jeho ohybovú pevnosť, ktorá je dôležitá najmä pri veľkých prietokoch, napríklad pri búrke. Spodný okraj vertikálneho štítu 7 siaha od stropu približne do výšky 800 mm nad dnom prvého priestoru 1.

Pod vertikálnym štítom 7 je vo vzdialenosti približne 200 mm umiestnená usmerňovacia doska 8, ktorá je sklonená smerom nadol v uhle 6° a má dĺžku približne 250 mm. Medzi usmerňovacou doskou 8 a spodným okrajom vertikálneho štítu 7 je týmto usporiadaním vytvorená medzera na usmernený vtok znečistenej vody do prvého priestoru 1. Znečistená voda je vertikálnym štítom 7 a usmerňovacou doskou 8 formovaná do plochého prúdu, ktorý klesá ku dnu prvého priestoru 1.

V priečke 13 medzi prvým priestorom 1 a druhým priestorom 2 je prepojovací kanál 6, ktorý má podlhovastý prietokový priemer s výškou 200 mm a šírkou 1 500 mm. Spodný okraj prepojovacieho kanála 6 je v tomto príklade vo výške 820 mm od dna nádoby, stredová os výstupu 4 vyčistenej vody je pritom vo výške približne 1 120 mm od dna nádoby. Aby sa vytvorilo homogénne rýchlostné pole vody v priereze prepojovacieho kanála 6, je vstupom do prepojovacieho kanála 6 umiestená zvislá prepážka 9, ktorá siaha od stropu do výšku približne 600 mm od dna nádoby, teda siaha nižšie ako je spodný okraj vertikálneho štítu 7. Zvislá prepážka 9 prechádza v celosti po celej šírke prvého priestoru 1 a bráni strhávaniu častíc na hladine vody do prepojovacieho kanála 6. Zvislá prepážka 9 je vsadená do bočných stien nádoby podobne ako vertikálny štít 7, výhodne k tomuto účelu môžu byť bočné steny nádoby vybavené drážkami pre tesné zasunutie vertikálneho štítu 7 a zvislej prepážky 9.

Pod zvislou prepážkou 9 je v priečke 13 umiestnená navádzacia lišta 10, ktorá má sklon od vodorovnej roviny 6° a tento sklon je orientovaný opačne ako pri usmerňovacej doske 8, teda nahor v smere prúdenia vody. Medzi spodným okrajom zvislej prepážky 9 a navádzacou lištou 10 je medzera približne 200 mm a touto medzerou nateká voda do prepojovacieho kanála 6.

V prvom priestore 1 sa usadzujú splaveniny obsiahnuté v znečistenej vode. Je pritom žiaduce, aby sa splaveniny a iné mechanické častice udržali najmä v prvom priestore 1, v menšom množstve môže dôjsť k ich zachyteniu v druhom priestore 2, kde sa môžu usadiť na dne alebo zachytiť vo filtračnom a/alebo absorpčnom prvku 5.

Druhý priestor 2 má približne polovičný objem ako prvý priestor 1 a je v ňom vytvorená čistiaca komora 11, ktorá má plechovú konštrukciu so zadnou stenou 12, ktorá je rovnobežná so stenou s výstupom 4 vyčistenej vody. Dve bočné steny čistiacej komory 11 sú konštruované ako rámy, do ktorých sú vložené vyberateľné filtračné a/alebo absorpčné prvky 5. V tomto príklade je filtračný a/alebo absorpčný prvok 5 vyrobený z retikulované peny na polyéterovom základe s otvorenou bunkovou štruktúrou. Vnútorné plochy

SK 50040-2022 U1 filtračných a/alebo absorpčných prvkov 5 sú od seba vzdialené približne 1500 mm, čo je šírka prepojovacieho kanála 6. Voda nateká do druhého priestoru 2 tak, že okraje plochého prúdu priamo obmývajú plochy filtračných a/alebo absorpčných prvkov 5. Vnútorná dĺžka čistiacej komory 11 je približne len 850 mm, voda natekajúca do čistiacej komory 11 sa formuje do valcového víru s vodorovnou osou rotácie, ktorá je kolmá na pozdĺžny rozmer odlučovača. Voda na čelách valcového víru obmýva plochu filtračných a/alebo absorpčných prvkov 5 a menšou rýchlosťou tiež preniká cez materiál filtračných a/alebo absorpčných prvkov 5, kedy sa v materiály zachytávajú ropné látky. Vyčistená voda ďalej prúdi medzerami medzi čistiacou komorou 11 a stenami druhého priestoru 2 k výstupu 4 vyčistenej vody, ktorý je umiestnený opäť symetricky, teda v strede šírky nádoby.

V tomto príklade má filtračný a/alebo absorpčný prvok 5 rozmery 850 mm x 1 200 mm a hrúbku 100 mm a je vyberateľné zasunutý v kovovom ráme čistiacej komory 11. V servisnom intervale niekoľkých mesiacov alebo podľa údajov z meteorologického merania zrážok sa odlučovač čistí tak, že sa odsajú splaveniny na dne prvého priestoru 1 a vymenia sa alebo sa vyčistia oba filtračné a/alebo absorpčné prvky 5. Ako je znázornené na obrázku 3 je frakčná účinnosť odlučovania častíc veľmi vysoká aj pri vysokom prietoku privádzanej znečistenej vody.

Odlučovač podľa tohto príkladu je projektovaný na maximálny prietok znečistenej vody 0,04 m³.s^-1. Celková plocha filtračných a/alebo absorpčných prvkov 5 je spolu 2,04 m2. Vďaka relatívnej veľkej prietokovej ploche je rýchlosť filtrácie pri maximálnom prietoku na úrovni 19,61.10-3 m.s T Tlaková strata na filtračných a/alebo absorpčných prvkoch 5 je od 700 Pa do 5505 Pa podľa veľkosti hustoty retikulovanej peny a tlaková strata celého odlučovača je 1911 Pa až 6717 Pa.

Priemyselná využiteľnosť

Priemyselná využiteľnosť je zrejmá. Podľa tohto technického riešenia je možné priemyselne a opakovane vyrábať a používať modulárnu nádobu z betónu pre rôzne aplikácie pri čistení vôd, najmä na odlučovanie ropných látok.

SK 50040-2022 U1

Zoznam vzťahových značiek

- prvý priestor

- druhý priestor

- vstup znečistenej vody

- výstup vyčistenej vody

- filtračný a/alebo absorpčný prvok

- prepojovací kanál

-vertikálny štít

- usmerňovacia doska

- zvislá prepážka

- navádzacia lišta

- čistiaca komora

- zadná stena čistiacej komory

- priečka a - uhol sklonu usmerňovacej dosky β - uhol sklonu navádzacej lišty δ - uhol pôdorysného zošikmenia vertikálneho štítu

Claims (19)

1. SK 50040-2022 U1

   NÁROKY NA OCHRANU

   1. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok, ktorá zahrňuje teleso a vrchnú dosku, kde teleso má dno a bočné steny a vrchná doska je vybavená aspoň jedným otvorom na prístup osoby, pričom teleso aj vrchná doska sú vyhotovené z vodostavebného betónu s oceľovou výstužou a sú vzájomne po obvode utesnené, vyznačujúca sa tým, že teleso má vnútri priečku (13) siahajúcu od dna telesa po vrchnú dosku, priečka (13) oddeľuje prvý priestor (1) od druhého priestoru (2), prvý priestor (1) má vstup (3) vody, druhý priestor (2) má výstup (4) vody a priečka (13) je vybavená prepojovacím kanálom (6) na spojenie prvého priestoru (1) s druhým priestorom (2).
2. 2. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok, podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že vstup (3) a výstup (4) sú umiestnené symetricky v stredovej pozdĺžnej zvislej rovine na protiľahlých vonkajších stenách telesa nádoby.
3. 3. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok, podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že vonkajšia šírka nádoby je do 2 600 mm, výhodne do 2 500 mm.
4. 4. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok, podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, vyznačujúca sa tým, že prvý priestor (1) má objem aspoň o 25 %, obzvlášť výhodne aspoň o 50 % väčší ako druhý priestor (2).
5. 5. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok, podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, vyznačujúca sa tým, že teleso je celistvý odliatok z formy s nastaviteľnou geometriou.
6. 6. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok, podľa nároku 4 alebo 5, vyznačujúca sa tým, že prvý priestor (1) má vstup (3) na prívod znečistenej vody, druhý priestor (2) má výstup (4) vyčistenej vody, v druhom priestore (2) je umiestnený aspoň jeden plochý filtračný a/alebo absorpčný prvok (5) prispôsobený na prietok vody cez teleso filtračného a/alebo absorpčného prvku, pričom prvý priestor (1) má objem aspoň o 50 % väčší ako druhý priestor (2), prepojovací kanál (6) má vodorovne orientovaný podlhovastý prierez, a aspoň jeden filtračný a/alebo absorpčný prvok (5) je umiestnený v druhom priestore (2) kolmo k prierezu prepojovacieho kanála (6).
7. 7. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok, podľa nároku 6, vyznačujúca sa tým, že zahrňuje dva zvislo umiestnené filtračné a/alebo absorpčné prvky (5), ktoré sú od seba vzdialené na rozmer šírky prepojovacieho kanála (6).
8. 8. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok, podľa nároku 6 alebo 7, vyznačujúca sa tým, že materiál filtračného a/alebo absorpčného prvku (5) je retikulovaná pena.
9. 9. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok, podľa ktoréhokoľvek z nárokov 6 až 8, vyznačujúca sa tým, že v prvom priestore (1) je oproti vstupu (3) umiestnený vertikálny štít (7), ktorého šírka zodpovedá aspoň 80 % šírke prvého priestoru (1), výhodne prechádza cez celú šírku prvého priestoru (1), vzdialenosť vertikálneho štítu (7) od vstupu (3) je menšia ako je priemer vstupu (3), spodný okraj vertikálneho štítu (7) je pod úrovňou vstupu (3), pod úrovňou vertikálneho štítu (7) je umiestnená usmerňovacia doska (8), ktorá prebieha pozdĺž celej šírky vertikálneho štítu (7) a usmerňovacia doska (8) je orientovaná vodorovne alebo je sklonená nadol v smere prúdenia v uhle do 30° od vodorovnej roviny, výhodne v uhle do 20° od vodorovnej roviny, obzvlášť výhodne v uhle do 10° od vodorovnej roviny.
10. 10. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok podľa nároku 9, vyznačujúca sa tým, že medzera medzi spodným okrajom vertikálneho štítu (7) a usmerňovacou doskou (8) má výšku, ktorá je menšia ako je priemer vstupu (3).
11. 11. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok, podľa nároku 9 alebo 10, vyznačujúca sa tým, že dĺžka usmerňovacej dosky (8) v smere prúdenia vody siaha pôdorysne aspoň pod okraj vertikálneho štítu (7) pri bočných stenách nádoby prvého priestoru (1).
12. 12. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok podľa ktoréhokoľvek z nárokov 9 až 11, vyznačujúca sa tým, že vertikálny štít (7) je v pôdoryse zalomený do písmena V, kde hrot tohto zalomenia sa nachádza oproti vstupu (3) a uhol pôdorysného zošikmenia vertikálneho štítu (7) od kolmice k bočným stenám je do 10°.
13. 13. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok podľa ktoréhokoľvek z nárokov 6 až 12, vyznačujúca sa tým, že prvý priestor (1) je pri priečke (13) s prepojovacím kanálom (6) vybavený zvislou prepážkou (9), ktorej vrchný okraj je nad hladinou vody v prvom priestore (1), a ktorej spodný okraj je vo výške pod úrovňou spodnej hrany prepojovacieho kanála (6), zvislá prepážka (9) pritom prechádza po celej šírke prepojovacieho kanála (6), výhodne po celej šírke prvého priestoru (1).
14. 14. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok podľa nároku 13, vyznačujúca sa tým, že pod zvislou prepážkou (9) je umiestnená navádzacia lišta (10), ktorá výhodne prechádza

    SK 50040-2022 U1 cez celú šírku prvého priestoru (1), pričom navádzacia lišta (10) je sklonená smerom nahor v smere prúdenia vody v uhle do 30° od vodorovnej roviny, výhodne v uhle do 20° od vodorovnej roviny, obzvlášť výhodne v uhle do 10° od vodorovnej roviny.
15. 15. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok podľa nároku 14, vyznačujúca sa tým, že navádzacia lišta (10) má dĺžku, ktorá je rovná alebo väčšia ako je vzdialenosť zvislej prepážky (9) od priečky (13) s prepojovacím kanálom (6).
16. 16. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok podľa ktoréhokoľvek z nárokov 6 až 15, vyznačujúca sa tým, že v druhom priestore (2) je usporiadaná čistiaca komora (11), ktorá pozostáva z telesa so zadnou stenou (12), s vrchnou stenou a so spodnou stenou a z dvoch bočných rámov na vyberateľné vloženie filtračných a/alebo absorpčných prvkov (5).
17. 17. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok podľa nároku 16, vyznačujúca sa tým, že teleso čistiacej komory (11) je vyhotovené z nerezového plechu alebo z plastového kompozitu.
18. 18. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok podľa ktoréhokoľvek z nárokov 6 až 17, vyznačujúca sa tým, že výškový rozdiel medzi vstupom (3) znečistenej vody a výstupom (4) vyčistenej vody je od 20 do 200 mm, výhodne od 50 do 150 mm.
19. 19. Modulárna nádoba z betónu, najmä na odlučovač ropných látok podľa ktoréhokoľvek z nárokov 6 až 18, vyznačujúca sa tým, že prvý priestor (1) a/alebo druhý priestor (2) majú symetrické usporiadanie podľa pozdĺžnej stredovej zvislej roviny, výhodne vrátane umiestnenia vstupu (3) a/alebo výstupu (4).

    2 výkresy