TWM577855U - 用於保持大型水體中的水質的系統 - Google Patents

Abstract

本申請案係關於一種創新且優化之方法及系統，其用於使用一簡化之經濟過濾系統及脫脂系統保持諸如具有包含可撓性膜之底部的挖掘之內陸結構及漂浮結構之水體中的水質，該簡化之經濟過濾系統及脫脂系統需要比習知集中式過濾系統小得多之過濾設備，並提供顯著更低量之能量消耗。本創作之方法允許基於關於濁度、該水體之該底部的色彩及在該水體之地表水層上之油脂量的資訊啟動一化學品施加系統、行動抽吸器件及/或脫脂系統，以將水質參數在其限度內調整。

Description

用於保持大型水體中的水質的系統

本創作係關於用於使用簡化之經濟過濾系統及脫脂系統保持在大人工挖掘之內陸水體或漂浮結構中之水質的創新且最佳化之系統及方法，該簡化之經濟過濾系統及脫脂系統需要比習知集中式過濾系統小得多之過濾設備，並提供顯著更低量之能量消耗，其中用於保持水質之方法係基於水體之底部之色彩、表面油脂之量及水之濁度。美國專利第8,518,269號、第8,062,514號、第8,070,942號、第7,820,055號、第8,454,838號、第8,465,651號、第8,518,269號、第8,070,342號，及美國專利申請公開第20110110076號、第20110108490號、第20130240432號、第20130264261號、第20130213866號、第20130306532號及第20110210076號在此全部被以引用方式併入。

游泳池中之水通常使用化學品過濾並處理以使水質保持在適合之水平內並符合當地規定。過濾系統經設計成消除例如水中之懸浮固體，包括微生物及藻類生長、漂浮之碎片以及油及油脂。用於保持游泳池中之水質之習知系統通常涉及建構及運營昂貴之大型集中式過濾系統。習知集中式過濾系統通常組態成每天過濾池中水之整個體積約1至6次。此等 集中式過濾系統之操作係能量密集型的，並導致游泳池具有大的碳佔據面積並限制習知游泳池之最大尺寸。

水通常自三個來源被導向至集中式過濾系統：池中之主要水體；自含有沈澱之雜質的池之底部抽吸之水；及由撇油器自池的表面吸取之水。所有三個來源由同一集中式過濾系統處理，而不顧雜質之不同含量及類型。此外，習知集中式過濾系統根據某些限定時間段操作，或每天操作某些小時數，而未考慮被處理的水之即時條件及/或未調整操作參數及過濾要求，以在考慮到被處理的水之即時條件之情況下最佳化系統之效率。

因此，習知集中式池過濾系統具有高設備成本，並消耗大量之能量以完成此等過濾要求。泳池及水療專業人員協會(Association of Pool and Spa Professionals)估計，在美國有多於550萬個游泳池配備有習知集中式過濾系統。根據美國能源部(U.S.Department of Energy)，習知池過濾系統非常能量密集，每年使用高達3,000kWh之電，根據能源資訊管理局(Energy Information Administration)，相當於約30%之平均家庭耗電量。加州能源委員會(California Energy Commission)估計，加州的典型後院游泳池可在夏季期間使用將需要為整個家庭供電三個月之足夠能量。減少過濾所需之能量將提供池之維護成本節約，亦減少CO2排放。

操作具有習知集中式過濾系統的池之成本及高能量需求導致世界各地的一些大型公共游泳池之關閉。例如，根據日本時報，位於日本之「海洋巨蛋」室內游泳池(作為世界最大之室內游泳池而持有吉尼斯紀錄，具有超過1公頃之水面)在2007年由於高運營成本而關閉。另一個實例是位於加州之「Fleishhacker池」，其具有1.5公頃之表面，1971年歸因 於水質問題及高成本而被迫關閉。

隨著趨於更可持續及生態實踐之趨勢，全世界之管理機構頒佈了意欲降低游泳池運營之能量消耗及減少CO2排放之法規。由於需要更低之能量消耗及更成本有效之過濾系統，因此期望具有能夠在更低之資金及運營成本下保持水質。趨於更可持續運營之趨勢亦驅使對用於保持諸如游泳池之大型水體中之水質的更能量有效之系統及方法之需要。

先前技術

水之濁度可用作水質之量測。濁度由導致水之「混濁」的微觀懸浮固體粒子引起。粒子可包括許多不同類型之雜質，諸如，無機及有機粒子、微生物及藻類生長。水之濁度可例如藉由過濾或藉由導致粒子聚集或與化學品反應，使其足夠重而沈澱至底部來降低。美國專利第4,747,978號揭示了藉由使用包括無機絮凝劑(例如，硫酸鋁)之次氯酸鈣組合物對游泳池水消毒之方法，該等組合物在添加至水體(例如，游泳池)時可提供改良之透明度。'978專利揭示了可藉由歸因於添加絮凝劑引起之有機材料及懸浮固體之同時沈澱改良水透明度，但同時不贊成使用過多絮凝劑以避免堵塞過濾系統。此外，此方法需要過濾完整之水體積。

中國專利公開案CN2292798揭示了一種用於游泳池之水循環處理及水下污垢收集器件，包括處理及循環水排放雜質。'798公開案揭示了向水中添加絮凝劑、除藻劑、滅菌劑及pH值調整劑，過濾水並將水返回至游泳池。藉由沿著底部移動之污垢收集盤自池底部抽吸污垢，並且在池底部積累之沈澱物被排出池外。然而，甚至在此處理系統中，整個水體仍被過濾。'798公開案未解決與高過濾體積相關聯之問題，並且未揭示基於觀察之水質參數控制抽吸系統或過濾系統之操作。'798公開亦不能解 決通常經由集中式過濾系統輸送的脫脂之水之處理，從而增加了總過濾體積。

本創作之最佳化之系統及方法將用簡化之經濟過濾系統及脫脂系統替換來自傳統組態之游泳池之習知集中式過濾系統，該簡化之經濟過濾系統及脫脂系統消耗之能量多達兩個數量級之低，並且需要比習知過濾系統小得多之過濾設備。該方法替換了來自游泳池中使用之習知集中式過濾系統的三個過濾要求，其為：游泳池中容納的整個水體之過濾；自含有沈澱之雜質之底部抽吸的水之過濾；及由撇油器系統吸取的地表水之過濾。在此習知系統中，三種水流被輸送至同一集中式過濾系統以便移除懸浮固體、漂浮之碎片及油脂。

揭示之系統及方法提供對過濾容量之顯著降低之需求，其藉由自含有沈澱之雜質的大型水體(例如，池)之底部抽吸小水流，因此避免過濾整個水體，並且脫脂之水的集中式過濾由碎片之篩分及油及油脂之脫脂替換。本創作之系統及方法允許基於接收到的關於不同水質及理化參數之資訊啟動具體系統之操作。此等參數通常包括濁度、水體之底部的色彩及水體之地表水層上的油脂之量，其可直接或間接量測，經驗估計，根據經驗判定，基於感覺法，或計算。基於由水體中之水質及水之理化參數(諸如，水之濁度、沈澱之雜質之量及/或水體之地表水層上油脂或油之量)規定的對過濾或淨化之實際需要，化學品施加系統、行動抽吸器件及脫脂系統各自僅當需要時操作，而不是如在習知集中式游泳池過濾系統中的預設定之排程或需要之過濾速率。

該方法另外提供了向水添加基於氯之添加劑以保持水體或 具體沐浴區中的最小游離殘留氯含量，其中由於來自本創作之大型水體具有提供額外稀釋效應之大的水體積，因此此等最小游離殘留氯濃度比在游泳池中使用之習知濃度低得多。來自本創作之最小游離殘留氯含量係基於WQI，其包含通常不應用在諸如游泳池之小水體積中之一組變數。

用於處理大型水體之方法包括向水體中之水施加有效量之絮凝劑以使水之濁度保持在2 NTU以下，其中該絮凝劑使水中之雜質絮凝成粒子，該等粒子沈澱至水體之底部；操作行動抽吸器件以保持底部之色彩之黑色分量之增加在約30%以下，其中行動抽吸器件抽吸來自含有沈澱之粒子的水體之底部之一部分水；過濾由行動抽吸器件抽吸之水並將該過濾之水返回至水體，其中該由行動抽吸器件抽吸之水在24小時間隔內不超過水體之總水體積的約10%；及啟動脫脂系統之操作以保持具有小於約20mg/L之漂浮油脂的地表水層，其中流入脫脂系統內的來自地表水之油脂由包含脫脂器之分離單元移除，並且經處理之水返回至水體。

在一實施例中，該系統包括可基於接收之水質及包括濁度、水體的底部之色彩及水體的地表水層上之油脂量之理化參數啟動化學品施加系統、行動抽吸器件及/或脫脂系統之操作的控制系統，以將水質及理化參數在預定限度內調整。

用於保持大型水體中的水質之系統一般包括：用於將絮凝劑定量配給至水中之化學品施加系統，其中該化學品施加系統經啟動以將絮凝劑施加至水體中之水中，以將水之濁度保持在2 NTU以下，及用於視情況施加基於氯之添加劑以保持水中之最小游離殘留氯含量；能夠沿著水體之底部移動並且抽吸來自含有沈澱之固體之底部的一部分水之行動抽吸器件，其中該行動抽吸器件在底部之色彩黑色分量在CMYK量表上增加超 過30%時經啟動；與行動抽吸單元流體連通之過濾單元，其中該過濾單元接收由行動抽吸單元抽吸之一部分水；用於將來自水體之地表水流提供至分離單元之脫脂系統，其中該脫脂系統經啟動以保持具有小於約20mg/L之漂浮油脂的地表水層；一或多條回流管線，用於將來自過濾單元及脫脂系統之經過濾之水返回至水體。

1‧‧‧水體

2‧‧‧底部

10‧‧‧系統

20‧‧‧協調組件

22‧‧‧控制單元

24‧‧‧監測器件

30‧‧‧化學品施加系統

40‧‧‧過濾系統

42‧‧‧行動抽吸器件

43‧‧‧收集管線

44‧‧‧過濾單元

50‧‧‧脫脂系統

52‧‧‧撇油器系統

53‧‧‧連接管線

54‧‧‧分離單元

60‧‧‧回流管線

100‧‧‧池

142‧‧‧水體之底部

152‧‧‧撇油器

160‧‧‧回流管線

170‧‧‧主水體

180‧‧‧集中式過濾器

圖1展示了習知集中式過濾系統之實例。

圖2展示了用於保持池中之水質的系統之一實施例。

圖3展示了圖2之系統之一實施例。

圖4展示了圖2之系統之一實施例。

以下詳述參看附圖。雖然可描述本創作之實施例，但修改、改編及其他實施係可能的。舉例而言，可對圖式中示出之元件進行取代、添加或修改，並且可藉由對揭示之方法進行取代、重排或添加階段來修改。因此，以下詳述不限制本創作之範疇。除非另有陳述，否則雖然系統及方法按「包含」各種裝置或步驟來描述，但系統及方法亦可「基本上由各種裝置或步驟組成」或「由各種裝置或步驟組成」。另外，除非另有陳述，否則術語「一(a)」、「一個(an)」及「該(the)」意欲包括複數個替代物，例如，至少一個。舉例而言，除非另有指定，否則「消毒劑」、「入口管線」、「行動抽吸器件」等之揭示意謂涵蓋一種或多於一種消毒劑、入口管線、行動抽吸器件等。

在游泳池中的習知集中式過濾系統通常需要每天過濾整個 水體約1至6次。在此等過濾系統中，來自不同來源(諸如，進水管、抽吸器件、排水管、撇油器及溢流)之水經收集並輸送至集中式過濾器。

本創作是針對一種用於處理大型水體之方法及系統，其中該等大型水體可為在陸地上人工建構(諸如，挖掘之結構)或安裝在天然或人工湖、池塘、水窪、河、海或其他內之漂浮結構。如本文中使用之術語「水體」指任何水體，一般地能夠用於娛樂用途或用於運動之在陸地上之人工建構之水體或漂浮結構，包括池、瀉湖、貯水池、湖、水景、人工池塘、人工湖、漂浮瀉湖及類似者。本創作之大型水體一般地具有至少約7,000m²之水表面積。在一些實施例中，大型水體可具有20,000m²、40,000m²、100,000m²或更大之表面積。

可建構具有適合於執行本創作之方法之特性的水體，其中該底部包含無孔之可撓性材料，諸如，可撓性膜。此等無孔可撓性材料通常不用於習知混凝土游泳池，但歸因於其可撓性與非可撓性材料(諸如，用於習知游泳池中之混凝土)相比允許更容易之安裝並提供結構優點，並且亦具有更低之成本，其用於大型水體，諸如，澄清池及灌溉池，及例如小孩地上池，及其他大型水體。

無孔之可撓性材料較佳地包括襯裡，諸如，膜或塑膠襯裡，並且可具有在約0.1mm至約5mm之範圍中的厚度。合適材料之實例包括(但不限於)橡膠、塑膠、鐵氟龍、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、耐綸、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醯胺、PVC、丙烯酸樹脂及其組合。在其他實施例中，該襯裡可由複合材料建構而成。根據實施例，襯裡允許避免由方法之過程生成的沈澱之雜質或落入水體之底部的自然掉落之碎片、灰塵、花粉或其他懸浮固體之附著。

在一實施例中，來自本創作之方法及系統在人工建構之內陸水體上使用。為了建造此等水體，需要土方工程在地面上挖掘洞，以產生所要之水體深度。無孔之可撓性材料(例如，膜或塑膠襯裡)可安裝在挖掘之水體之底部上。無孔材料可經熱熔，或擠壓之HDPE混凝土埋置條可用於襯裡附著以提供在底部中之均勻層，以及提供水體之底部的不可滲透之性質。

土方工程及土壤壓實可用以提供水體內之斜坡(例如，傾斜底部)。根據一實施例，底部之斜率較佳地不大於20%，以便允許行動抽吸器件沿著水體之底部移動。

水體之壁可為傾斜的或垂直的。在一實施例中，壁之斜率不低於約45%，以避免沈澱之固體、碎片或其他雜質在壁上附著。較佳地，水體之壁的斜率大於約60%，以避免沈澱之固體、碎片及類似者在壁上之任何積聚。在一實施例中，壁之斜率大於約80%。在另一實施例中，壁之斜率大於約90%。

建構水體之位置中之土壤條件較佳地允許產生具有低滲透性之壓實土。在水體之構造期間，土壤可取決於土壤之粒徑或多或少地被壓實。土壤壓實可量測為土壤之相對密度(RD)百分比或土壤之最密實狀態-最大乾密度(MDD)之百分比。土壤之相對密度及用以計算相對密度之方法定義在ASTM D4254-00(2006)中。土壤之最大乾密度(MDD)可根據ASTM D1557-12根據修改之普氏壓實試驗判定。基於具有0.075mm之開口的N°200之篩網試驗，壓實土應應達到一定程度之壓實。

根據一實施例，若穿過N°200篩網的土壤之量(「穿過率」)低於12%，則土壤應被壓實至其相對密度(RD)之至少約80%。若穿過 N°200篩網的土壤之量為12%或更高，則土壤應被壓實至其最大乾密度(MDD)之至少約85%。

天然地形也可經整平以容納水體及相關之設備及設施。天然地形之頂層可含有有機物質並且可經移除以避免使用此等土壤用於壓實及建造斜坡。較佳地，移除之土壤層為至少5cm，更較佳地至少10cm，並且最較佳地至少25cm。挖掘之水體的壁可用土壤建造並且可用混凝土或其他材料加固，或可用可向水體提供結構穩定性之結構材料(諸如，混凝土或其他)建造。在一實施例中，水體之壁亦可包含無孔可撓性膜。

圖1展示了水體之習知集中式過濾系統之典型實例。在習知集中式過濾系統中，自三個單獨之來源吸取水：主水體170；來自含有沈澱之雜質的水體之底部142之水；及來自撇油器152之地表水。自所有三個來源吸取之水經輸送通過集中式過濾器180並在過濾後經由回流管線160輸送回至池100中。由於需要高過濾體積，操作此等過濾系統之成本較高。在習知過濾系統中的水之過濾不是基於觀察之需求，而是通常以設定速率連續操作或在不考慮實際水質之情況下整天操作設定之時間段。由撇油器吸取之地表水在集中式過濾系統中過濾，而不考慮油、油脂及漂浮之碎片可藉由更加有效率之手段並且在未過濾之情況下移除之事實。

在一些現有之系統中，撇油器執行雙重功能，其中自地表水及主水體170兩者吸取之水經由撇油器系統152吸取以輸送至集中式過濾器180中。在此情況下，地表水及主水體經由撇油器系統吸取，且結果是兩種水流被輸送至集中式過濾器180中。因此，撇油器涵蓋藉由每天過濾總水體積1至6次更新水且亦有移除漂浮之表面雜質的雙重功能。然而，雖然兩種水流(地表水及主水體)經由撇油器被吸取，但由於集中式過濾器 之過濾要求仍然包括每天過濾總水體1至6次，因此總水流及過濾之水體積保持不變，且因此集中式過濾器仍將需要具有非常大之容量，且因此需要非常大之能量消耗。此外，地表水之過濾要求通常與主水體之過濾要求完全不同。舉例而言，若僅過濾地表水，則過濾之能量消耗量與每天過濾地表水與主水體1至6次相比將減少2個數量級。

本創作包括提供消除水體中之大型集中式過濾系統的用於保持水質之方法及系統。本創作之系統包括化學品施加系統、行動抽吸器件、過濾系統及/或脫脂系統，其基於接收的關於具體水質及理化參數(諸如，濁度、水體之底部的色彩及地表水層上的油脂量)之資訊經啟動。

根據本創作之方法，可添加化學劑(諸如，絮凝劑)來防止水之濁度超過預定比濁法濁度單位(NTU)值。如本文中使用之術語「絮凝劑」指促進或誘發水體中之雜質(諸如，懸浮固體、有機物質、無機物質、細菌、藻類及類似者)之凝聚、凝結或絮凝成接著沈澱至水體之底部的粒子或「絮凝物」之化學劑或組合物。如本文所使用，術語「沈澱之雜質」指已經沈澱至水體之底部的粒子、絮凝物或其他碎片(諸如，灰塵、花粉及類似者)。能夠沿著水體之底部移動之行動抽吸器件可經啟動以自水體之底部移除沈澱之粒子。行動抽吸器件可用於水體之底部中，其中此等底部包括如本文中所描述之無孔可撓性襯裡，諸如，膜或塑膠襯裡。

水體可是人工建構之內陸，如挖掘之結構或安裝在大湖、水窪、池塘、河、海或其他內之漂浮結構。在一實施例中，行動抽吸器件支撐在刷子上方以避免損壞基於陸地之人工建構之經挖掘結構的底部或漂浮結構之底部。在一實施例中，抽吸器件為自推進式器件。在另一實施例中，抽吸器件允許抽吸功率在沿器件之底部分佈的抽吸點處集中，其允許 避免在水體之底部上發現的沈澱之固體及碎片之再懸浮，且因此提供更高之抽吸效率。在一實施例中，抽吸器件能夠以10,000m²每24小時之表面清潔速率清潔。

行動抽吸器件抽吸來自含有沈澱之粒子的水體之底部之一部分水。與行動抽吸器件流體連通之過濾單元可接收來自行動抽吸器件的抽吸之水流並過濾水，其接著將水返回至水體。抽吸及過濾來自水體之底部的含有沈澱之粒子的水之時機可基於實際需要，並且不像在習知集中式過濾系統中根據某些限定之時間段或每天某些小時數。

此外，必須注意，由於游泳池具有小之水體積，因此習知游泳池需要保持高且永久的殘留氯含量以假使在污染物進入游泳池時允許恰當之滅菌。另一方面，本創作提供了創新之方法，其中最小殘留氯含量係基於水質指數，其允許結合可適用於大型水體的不同變量以判定其水質並因此估計最小游離氯含量。由於大型水體之品質可經由通常不適用於習知游泳池之不同參數評估，並且亦由於大型水體提供允許保持比針對習知小尺寸游泳池低之氯濃度的額外之稀釋效應，因此這允許提供顯著低於習知游泳池之最小殘留氯含量。

水質指數(WQI)是無因次數，其允許藉由將值歸一化成主觀評級曲線將不同水質參數組合成單一指數。WQI已用於評價大型水體(諸如，湖、瀉湖、河和其他)之水質，並且WQI中包括之因子可根據指定之水體之水用途或具體參數選擇進行修改。NSF(國家衛生基金會(National Sanitation Foundation)水質指數可藉由使用八種普通水質參數判定，包括溶解氧、糞便大腸菌、pH值、5日BOD(生化需氧量)、總磷、硝態氮、濁度及總溶解固體，或可經由經驗法、基於經驗之演算法及分析 法判定。WQI取得此等參數之複雜科學資訊並合成為單一數。

如由WQI判定的評估之水體之水質範圍可自水質良好、水質一般至水質差。在一實施例中，水質指數可藉由加權參數來判定以允許指數中之恰當影響：

可調整權重使得其在因子數不為9之情況下總計為1。一般地，評價WQI之範圍如下：

濁度、需氧量、營養物及細菌計數允許評估正在分析的具體水體之水質以提供恰當處理。

基於氯之添加劑的施加經啟動以保持至少最小游離殘留氯含量。在本創作之一實施例中，基於氯之添加劑的施加之啟動經由控制系統進行。在一實施例中，基於氯之添加劑的施加經啟動以保持最小游離殘留氯含量，其中該最小游離殘留氯含量不能低於由以下方程得到之值：最小游離殘留氯含量=(0.3-0.002(WQI-100))ppm

例示性水質分析在下表3中提出：

針對7個因子調整權重。計算之WQI指數為63，並且水中之最小游離氯含量可計算如下：最小游離殘留氯含量=(0.3-0.002(63-100))ppm

最小游離殘留氯含量=0.374ppm

根據一實施例，水中的氯之最小量保持在通過以上計算判定之含量或保持在通過以上計算判定之含量以上。

若需要，游離之殘留氯的含量可經由許多不同方法判定，包括經驗法、分析法、基於經驗之演算法、感覺法及法規要求。在一實施例中，游離殘留氯含量不低於由如以上揭示之用於判定最小游離殘留氯含量之方程得到的值。在一實施例中，在水中持續保持最小殘留氯含量。舉例而言，在水中持續保持最小殘留氯含量一段時間，諸如，每次一週或數月，白天運營期間，或游泳季之持續時間。在另一實施例中，當水體在使用中時保持最小殘留氯含量。

本創作之方法進一步提供替換在習知集中式過濾系統中的脫脂水之集中式過濾之脫脂系統。本創作之方法之脫脂系統的操作通常基於在地表水層上發現之油脂量，其與化學劑之施加組合以調節水體之濁 度，並且基於實際需要的抽吸及過濾來自水體之底部的含有沈澱之粒子之水之部分的時機提供了能夠在不完全過濾水體之情況下保持水質之方法。

圖2至圖4展示用於保持水體中之水質的根據本創作之系統10及方法之實施例。

在一實施例中，系統10包括用於將水體1中之水質保持在預定水質及理化參數內之控制系統。控制系統基於水質及理化參數啟動化學劑之添加、雜質自水中之移除及油脂自地表水層之移除。控制系統經組態以接受關於某些水質及/或理化參數之資訊，處理資訊，並起始過程(例如，化學品施加、抽吸、過濾及脫脂)。

根據圖2所示之一例示性實施例，控制系統包含一協調組件20，其可包括一控制單元22(諸如，電腦)，及至少一個監測器件24(諸如，感測器)。感測器可為濁度計或用於判定水之濁度的其他工具。根據其他實施例，協調組件20可包括兩個或更多個監測器件24。例如，協調組件20可包括用於監測色彩之一監測器件，例如，用於判定水體1之底部2的色彩之色度計。協調組件20亦可包含針對其他水質參數(諸如，pH值、鹼度、硬度(鈣)、氯及微生物生長)之額外監測器件24。

根據一實施例，用於協調化學劑之添加及過濾的控制系統包含自動化系統。自動化系統可經程式化以連續或以預設定之時間間隔監測水質參數，並將結果與預定值比較。例如，自動化系統在檢測到值交叉時可起始化學劑之添加以自水中移除雜質，行動抽吸器件之操作，及/或脫脂系統之操作。根據一替代性實施例，控制系統包含基於水質及理化參數之判定結果手動啟動化學劑之添加、行動抽吸器件之操作及/或脫脂系統之操作。

控制系統可包含可現場操作或經由網際網路或其他類似資訊交換系統遠端操作之自動化系統。此等控制系統允許自動操作過程並在不同時間段內啟動不同系統。根據替代性實施例，過程之啟動可由手動獲得及/或鍵入及/或處理資訊或起始及/或執行用於保持水質之過程一或多個人完成。

圖3展示了系統之一實施例，其中控制系統包含水質參數之目視或光學檢驗。在該實施例中，水質及理化參數可手動獲得，例如，藉由目視檢驗、感覺法、基於經驗之演算法，或藉由獲得樣品並使用分析或經驗法量測水質。舉例而言，水體1之底部2的色彩可藉由將水體1之底部2的色彩與調色板相比，由目視檢驗判定。可自水面看到水體1之底部2的色彩，或詳言之，當濁度高時(例如，大於約7 NTU)，藉由使用允許水體1之底部2之可視化的附接至管之透明窺視孔看到水體1之底部2的色彩。

在一實施例中，系統10為向水中添加化學劑作準備。根據圖2所示之一實施例，系統包含化學品施加系統30。化學品施加系統30可為自動化的並且可由協調組件20之控制單元22控制。化學品施加系統30可包含至少一個化學品貯器、用於定量配給化學品之一泵及一分配裝置。泵可藉由來自控制單元22之信號而致動。分配裝置可包含任何合適分配機構，諸如，噴射器、噴灌器、分配器、管道輸送或其組合。

根據一替代性實施例，如圖3所示，化學品施加系統30可基於水質參數之監測手動操作。例如，水質參數可通過經驗或分析法、基於經驗之演算法、目視檢驗、感覺法或通過使用感測器手動獲得，並且關於水質參數之資訊可手動處理或藉由鍵入至處理器件(例如，電腦)中處理。基於關於水質參數之資訊，可手動啟動(例如，藉由啟動開關)啟動化學品 施加系統30之操作。

在圖4所示之又一實施例中，化學品可手動定量配給至水中或藉由使用單獨化學品施加機構。舉例而言，水質參數可手動、目測、藉由感覺法、基於經驗之演算法或藉由使用感測器獲得，並且關於水質參數之資訊可手動處理或藉由鍵入至處理器件(例如，電腦)中處理。基於關於水質參數之資訊，可將化學品手動添加至水中。

系統10通常包含過濾系統40。如在圖2至圖4之實施例中看出，過濾系統40包括至少一個行動抽吸器件42及一過濾單元44。行動抽吸器件42經組態以抽吸來自含有已經沈澱於底部2上之碎片、微粒、固體、絮體及/或其他雜質的水體1之底部2之一部分水。在無過濾水體之整個水體積的過濾系統之情況下抽吸並過濾水體中之此部分水體積提供期望之水質，與需要每天過濾整個水體積1至6次之習知游泳池過濾技術形成對比，具有大之資金成本，並且消耗大量之能量完成此等過濾要求。

根據一實施例，行動抽吸器件42能夠沿著水體1之底部2移動。然而，為了使已經沈澱在底部2上之碎片、微粒、固體、絮體及/或其他雜質之移除效率最大化，行動抽吸器件42可經組態使得其移動產生沈澱之材料的最小之分散。在一實施例中，行動抽吸器件42經組態並操作以避免少於30%之在底部上發現的沈澱之材料再懸浮。在一實施例中，行動抽吸器件42經組態以不包括諸如可在抽吸器件之操作期間起到再分散來自水體1之底部2的大部分之沈澱之材料的作用之旋轉刷子之零件。

行動抽吸器件42之操作可由控制單元22控制或由操作者手動控制。根據圖2中展示之一實施例，抽吸器件42之操作可由控制單元22控制。在圖3中展示之一替代性實施例中，抽吸器件42之操作可由操作者 手動控制。

行動抽吸器件42可包含泵，或可提供單獨之泵或抽汲站以抽吸水並將抽吸之水抽汲至過濾單元44。單獨之泵或抽汲站可沿水體1之周邊位於大型水體1內，或位於水體1外部。

在本創作之範疇內亦考慮將過濾單元直接併入至行動抽吸器件42本身中。

行動抽吸器件42通常與過濾單元44流體連通。過濾單元44通常包括一或多個過濾器，諸如，筒式過濾器、砂濾器、微過濾器、超濾器、奈米過濾器或其組合。行動抽吸器件42通常由收集管線43連接至過濾單元44，該收集管線43尤其包含可撓性軟管、剛性軟管或管。過濾單元44之容量通常根據行動抽吸器件42之容量依比例調整。過濾單元44過濾來自行動抽吸器件42之水流，對應於水體1中的水之體積之一小部分。來自過濾單元44的經過濾之水由回流管線60返回至水體1，該回流管線60包含導管，其可是可撓性軟管、剛性軟管、管、開放通道或其組合。與具有每天過濾水體中之整個水體1至6次之容量的習知集中式過濾系統相比，過濾單元44通常組態成在24小時間隔內具有不超過水體1之總水體積之30%的過濾容量。通常地，過濾容量在24小時間隔內不超過水體1之總水體積之20%，並且在一較佳實施例中，其不超過總水體積之10%。過濾系統之能量消耗粗略地與尺寸成比例，且因此，在更低之能量消耗且需要更小之用於過濾過程之設備的情況下，可預期顯著成本節約。

系統10亦包含脫脂系統50。脫脂系統50可用以自水中分離漂浮之碎片及油及油脂。系統10可進一步包括水力連接至脫脂系統50之一撇油器系統，以便有效率地淨化脫脂水。如圖2至圖4中所示，脫脂系統 50可包括對水體1之地表水進行脫脂之一撇油器系統52，該撇油器系統52藉由連接管線53與分離單元54流體連通。由於脫脂水中之雜質(例如，油、油脂及漂浮之碎片)與水體1之底部2中之雜質相比本質及品質不同，因此脫脂水通常不需要過濾；然而，在本創作之範疇內考慮在脫脂系統50中包括一過濾器。因此，根據一實施例，分離單元54包含用於自水中分離油及油脂之一脫脂器(例如，一溢流裝置)及用於分離碎片之一篩分器或粗過濾器，或一習知過濾器。來自分離單元54之水可經由回流管線60返回至水體1，該回流管線60包含可撓性軟管、剛性軟管、管、開放通道或其組合。回流管線60可相同或可與來自過濾系統40之回流管線分開。根據一較佳實施例，脫脂系統50包括可沿著水體1之周邊散佈之多個撇油器52。該撇油器52可沿著周圍均勻地間隔以使每個撇油器52與鄰近之撇油器52等距，或以不均勻之型樣置放，例如，集中於預期具有待脫脂之更高雜質之水體1的區域中。撇油器可置放在水體內，並且包含固定撇油器、漂浮撇油器及自過濾撇油器。

撇油器向分離單元提供地表水流。脫脂系統50之操作可為連續的或間歇的，取決於對水之實際需要。舉例而言，脫脂系統50之操作可基於地表水層上的油脂之量。在一實施例中，撇油器系統用以使水之表層保持具有小於約40mg/L之油脂，通常小於約30mg/L且較佳地小於約20mg/L。在一實施例中，脫脂系統50在該地表水層之最頂層1cm包含多於約20mg/L之漂浮油脂之前經啟動。脫脂系統50之操作可由控制單元22(圖2)控制。

水體1中之水質通常藉由以下保持：添加用於自水中移除雜質之化學劑，啟動行動抽吸器件42以自水體之底部2移除沈澱之雜質，及/ 或根據監測之或觀察之水質參數啟動脫脂系統50以自地表水層移除油及油脂。可獲得水體1中之水質，例如，尤其針對諸如濁度、色彩、pH值、鹼度、硬度(鈣)、氯、微生物生長之具體參數。化學品施加系統、過濾系統及/或脫脂系統可由控制系統及時啟動以使水質參數保持在設定限度內。可基於實際需要(例如，超過水質參數)啟動系統，從而導致與在習知游泳池水處理方法相比更小量之化學品的施加及使用更少能量。

在一些實施例中，本創作之水體比習知游泳池大得多，且因此藉由使用習知化學品施加系統可能不能在整個完整水體中達成均質性。大型水體傾向於產生「死區」或「停滯區」，其歸因於潮流、混波、風或其他效應而不受化學品影響，並且可不呈現與剩餘之水體相同的狀況。進行本創作中添加劑之施加，使得水體不具有明顯之水質差異。根據一實施例，在長於4小時之時間段內，在兩個不同位置之間之水質差異不高於20%。來自本創作之化學品施加系統包含噴射器、噴灌器、分配器、手動施加及管道傳送。

在實施例中，可手動獲得水質參數，例如，藉由基於經驗之目測檢驗，藉由感覺法，藉由使用水質計(例如，諸如pH值探針之探針、濁度計或色度計)，或藉由獲得樣品並使用分析法量測水質。關於水質參數之資訊可由控制系統獲得或鍵入至控制系統中。在一實施例中，自動化控制系統可經程式化以連續或以預設定之時間間隔監測水質參數，以將結果與預定參數比較，並當參數已經交叉時啟動一或多個系統。舉例而言，自動化系統可在檢測到預定參數之交叉時起始化學劑之添加、抽吸器件之操作或脫脂系統之操作。在一替代性實施例中，可手動獲得水質參數或經由感覺法及鍵入控制系統中之資訊目測獲得，或可將結果與預定值比 較，並可手動起始化學劑之添加、抽吸器件之操作及/或脫脂系統之操作。用以保持水體中之水質的化學劑可包含任何合適之水質處理化學品。例如，化學劑可包含氧化劑、絮凝劑、凝結劑、除藻劑、滅菌劑或pH值調整劑。

水之濁度可由諸如感測器之監測器件24(圖2之系統)、藉由目測檢驗、基於經驗之演算法及/或經驗法(圖3及圖4之系統)判定。在濁度超過預定值之前，可將化學劑(諸如，絮凝劑)添加至水體中之水中，以促進或誘發引起混濁的雜質之凝聚、凝結或絮凝成接著沈澱至水體之底部的粒子或「絮凝物」，該等雜質諸如懸浮固體、有機物質、無機物質、細菌、藻類及類似者，在該水體之底部可由行動抽吸器件移除該等粒子或「絮凝物」。在一實施例中，已沈澱至水體之底部上的雜質之量對應於由絮凝劑自水中移除的濁度之量。雜質之一些沈澱亦可在不添加化學品之情況下自然發生。

一般地，絮凝劑由化學品施加系統施加或分散至水中。絮凝劑可包含具有合成性聚合物之組合物，諸如，含季銨之聚合物及聚陽離子聚合物(例如，聚季銨鹽)，或具有絮凝或凝結性質之其他組分。合適之絮凝劑包括但不限於多價陽離子(例如，季銨鹽及多季銨鹽)；合成性聚合物(例如，陽離子聚合物及陰離子聚合物)；鋁鹽，諸如，氯水合鋁、明礬及硫酸鋁；氧化鈣；氫氧化鈣；硫酸亞鐵；氯化鐵；聚丙烯醯胺；鋁酸鈉；矽酸鈉；及一些天然試劑，諸如，殼聚糖、明膠、瓜爾豆膠、藻酸鹽、辣木籽；澱粉衍生物；及其組合。在實施例中，絮凝劑具有除藻劑特性，其殺死水體中之藻類及/或防止水體中之藻類生長。具有除藻劑特性之絮凝劑的使用可減少水體中之氯或其他消毒劑之量，因此減少化學品消 耗並提供可持續之運營。

在一實施例中，絮凝劑之添加在濁度等於或超過預定值(諸如，2 NTU、3 NTU、4 NTU或5 NTU)之前起始。控制系統可用以在水之濁度超過預定值之前起始絮凝劑之添加以便引起有機及無機物質之絮凝及沈澱。通常，有效量之絮凝劑添加至水中以防止濁度超過2 NTU。絮凝物聚集或沈澱的水之部分通常是沿著水體底部之水層。在不需要水體1中之所有水被過濾之情況下，例如，在僅小部分被過濾之情況下，絮凝物在水體1之底部2沈澱並且接著可由行動抽吸器件42移除。經過濾之「小部分」之水較佳地在24小時間隔內小於水體之總水體積的約10%。在一實施例中，經過濾之小部分之水在24小時間隔內低於水體之總水體積的約20%。在另一實施例中，經過濾之小部分之水較佳地在24小時間隔內低於水體之總水體積的約30%。添加至水中的絮凝劑之量可基於水之濁度及水之濁度的所要之下降預先判定或可計算(例如，由圖2中之控制器件22或如圖3及圖4所示手動計算)。由於水體之體積大，因此不同操作條件可用於過濾系統。在一實施例中，過濾系統在抽吸器件及過濾器將水連續返回至水體之同時操作。

水體之底部的色彩可對水之著色具有顯著影響，為水體中之水提供美學上吸引人之著色。水體之底部通常具有為水體中之水增添美學上令人愉悅之色彩及外觀的色彩。例如，水體1之底部2可具有有色材料，該材料尤其具有白色、黃色或藍色。微粒、固體、絮體及/或其他雜質沈澱至水體之底部可引起水體之底部的色彩之外觀改變。例如，沈澱之雜質可使水體1之底部2的色彩看起來比原始色彩深。當沈澱之雜質聚集在水體1之底部2上時，底部2之色彩將變得更深，且因此底部2之著色將不 可見。

根據本創作之一個方法，當水體之底部的色彩超過預定值時，抽吸器件42之操作經啟動。在圖2所示的實例性之實施例中，水體1之底部2的色彩由協調組件20之監測器件24(例如，色度計)量測。若水體1之底部2的量測或感知之色彩超過一預定值，則由協調組件20之控制單元22起始行動抽吸器件42之操作。舉例而言，行動抽吸器件42之泵可藉由來自控制單元22之信號致動。以此方式，行動抽吸器件42僅當基於實際需要對由水質(例如，導致色彩量測超過預定值的沈澱之雜質之量)規定之過濾或淨化有需要時才操作，而不是基於預設定之排程操作。

在一例示性實施例中，可針對CMYK上的黑色分量之改變監測水體之底部的色彩。CMYK色彩量表使用以百分比表達之四種色彩：藍綠色、洋紅、黃色及黑色。CMYK量表之K分量係色彩之黑色分量。例如，具有CMYK 15%、0%、25%及36%之色彩表示具有15%藍綠色、0%洋紅、25%黃色及36%黑色分量之色彩。可藉由將水體之底部色彩與標準CMYK圖表或調色板在視覺上比較，藉由感覺法、經驗法或基於經驗之演算法來評估水體之底部的黑色分量，並且根據在CMYK圖表中發現之百分比來判定黑色分量。

亦可使用替代性色彩量表，諸如，L*a*b*(或「Lab」)量表。在L*a*b*量表中，在三個軸L、a及b上量測色彩，其中L-軸量測亮度。100之L-值表示白色且L=0表示黑色。因此，若水體之底部的實際或原始色彩具有(例如)75之L值，則第二個值可實驗性地設定在某一更低之L值，諸如，L=50。舉例而言，當雜質沈澱在水體1之底部2上時且在底部2的感知之色彩達到L=50之前，可起始抽吸器件42之操作。

根據圖2所示之一實施例，水體1之底部2的色彩藉由使用監測器件24(諸如，色度計)來監測。根據圖3及圖4展示之一替代性實施例，水體1之底部2的色彩藉由目視檢驗及/或藉由將色彩與比色卡或調色板比較來監測。在又一實施例中，可自水面看到水體1之底部2的色彩，或詳言之，當濁度高時(例如，大於約7 NTU)，經由使用允許水體1之底部2的可視化之附接至管之透明窺視孔看到水體1之底部2的色彩。目視檢驗亦可經由(例如)策略性地將相機置放成允許遠端分析水體1之底部2來進行。

水體之底部通常具有為水體中之水增添美學上令人愉悅之色彩及外觀的色彩。舉例而言，水體1之底部2包含無孔可撓性膜，其可具有有色材料，諸如，白色、黃色或藍色。在例示性實施例中，水體1之底部2的色彩由控制組件20之監測器件24(例如，色度計)量測。水體1之底部2的感知之色彩可藉由經驗法或分析法(諸如，基於經驗之演算法)、目視檢驗、感覺法、與色標卡比較、色度計，分光光度計等等與其實際、原始或期望之色彩比較。

行動抽吸器件42之操作可經由控制系統啟動。在圖2所示之一實施例中，行動抽吸器件42之操作可由控制單元22啟動。在圖3及圖4所示之其他實施例中，行動抽吸器件42之操作可手動啟動。

根據一實施例，在水體之底部的量測或感知之色彩增大超過預定值(諸如，黑色分量在CMYK量表(或其他合適量表)上等於約30%)之前，行動抽吸器件42之操作可由協調組件20之控制單元22起始。黑色色彩分量之增大可與其實際、原始或所要之色彩比較。舉例而言，行動抽吸器件42之泵可由來自控制單元22之信號致動。水體之底部的色彩可進一步經監測並與另一預定值比較，以判定抽吸器件42的操作之終點。舉例 而言，若水體1之底部2的黑色分量減小至低於預定值，則停止抽吸器件42之操作。預定值可為例如黑色分量在底部2之實際色彩之黑色分量的值以上10%個單位，或在其以上5個單位，或在其以上3個單位。舉例而言，若在CMYK量表上的底部2之原始色彩為15%、0%、25%、10%(黑色分量為10%)，則預定值可設定在20%黑色、15%黑色或13%黑色。替代地，預定值可基於水體1之底部2的實際色彩及水體1之所要的清潔度水平預先判定。

在一實施例中，每個參數具有預定值，並且採取適當之矯正措施(例如，添加添加劑或啟動抽吸器件42)以調整水質並將此等參數保持在其預定範圍或值內。矯正措施可在預定時間段內啟動，或直至參數經調整。舉例而言，若濁度具有2 NTU之預定值，則絮凝劑及其他添加劑可添加至水中，並且重新判定值直至值達到2 NTU或更低。

在一實施例中，該方法應用於水體內之不同區域，諸如，沐浴區。在此實施例中，水體之不同區域可具有不同預定值。例如，在一個區域中，濁度分別經調整為小於2 NTU，而第二個區域可具有3 NTU之最大值。通過針對不同區域具有不同最大值，在預定區域(例如，在指定用於沐浴之區域，亦即，沐浴區)中保持更高水質同時允許在其他區域中的略微更低之水質等級係可能的。

不同水質區域之開發可藉由以下實現：如本文中所描述，判定每個區域中之水質參數，並且將每個區域中的判定之參數與彼區域之最大預定值比較，及僅在需要此活動之區域中應用適當啟動(例如，添加絮凝劑，起動一或多個撇油器及/或啟動抽吸器件42)。

本申請之系統10及方法提供與習知集中式過濾系統相比更 小且更成本有效之過濾系統以及更廉價、更能量有效之操作的益處。藉由使用本申請之系統10及方法，過濾系統之規模及操作可藉由實際水質參數判定，並且因此，藉由如本文中所描述的過濾或淨化之實際需求判定，而非無論實際需要如何，每天1至6個池體積的預設定排程。根據例示性實施例，可使用容量比習知系統小高達60倍之過濾系統。與具有每天過濾池中之整個水體6次之容量的習知過濾系統相比，本申請之系統可經組態以具有習知系統之1/60的過濾容量，或每天過濾1/10(十分之一--10%)之水體體積的容量。根據替代性實施例，系統可經組態成過濾容量能夠每天過濾高達1/5(五分之一--20%)或更多之水體體積。過濾系統之能量消耗粗略地與尺寸成比例，且因此，當根據本方法操作過濾系統時，可預期顯著之能能節約。

實例

以下實例係說明性，且存在其他實施例並且在本創作之範疇內。

實例1

通過將理論習知過濾系統與根據本申請之方法比較來研究表面積為2.2公頃(大致5.5英畝)且水體積為大致55,000m³(大致1,950,000立方英尺或1450萬加侖)之大型水體之過濾需求。在習知過濾系統中，自主水體吸取之水、人工建造之水體的底部及由撇油器系統吸取之地表水均經由尺寸適合每天過濾完整水體積4次之集中式過濾系統輸送。

在根據本申請之方法中，基於不同水質參數保持水質，其中參數係藉由演算法或基於經驗判定，並操作以將此等參數保持在其限度內。又，僅有來自水體之底部的水經由過濾系統輸送。自脫脂系統吸取之 地表水經由脫脂器及篩分器輸送以消除油、油脂及漂浮碎片。表4展示針對每個系統計算之過濾容量、過濾器尺寸及能量消耗。

根據此實例，習知集中式過濾系統利用之區域比本方法之過濾系統需要之面積大150倍以上，並且每月能量消耗為約100倍之大。如由此實例所證明，本方法允許使用小得多的成本及能量有效之過濾系統用於保持水體中之水質。

實例2

本申請之方法被施加至表面積為約9,000m²及體積為約22,500m³之大型娛樂瀉湖。瀉湖配備有能夠自瀉湖之底部抽吸水及沈澱之雜質的具有約25L/s之流動速率的抽吸器件，及22個圍繞瀉湖周圍的各自具有約2.2L/s之流動速率之撇油器。來自抽吸器件之水被輸送至過濾系統以移除雜質，並且經過濾之水被返回至瀉湖內。過濾系統配備有QMA 180過濾器，其具有1.8m之直徑。來自撇油器之水經由脫脂器及篩分器輸送以移除漂浮之碎片。淨化之水被返回至瀉湖中。

由經驗豐富之技術員目視檢驗瀉湖底部之色彩並對照CMYK調色板評估。濁度一開始使用濁度計判定為0.55 NTU。在濁度超過2 NTU之前，起始處理化學品之添加。使用之處理化學品為陽離子聚合物絮凝劑，其被添加以達成0.02-1.0ppm範圍內之濃度。在添加絮凝劑 後，引起混濁之雜質凝聚並沈澱至池之底部。

將次氯酸鈉添加至水中並保持0.4ppm之最小殘留濃度。通過執行一系列涉及量測不同殘留氯含量的水之微生物計數之實驗獲得最小殘留氯含量，直至達成可接受之含量。重要地，注意最小殘留氯含量不低於由如下方程式得到之值：最小游離殘留氯含量=0.3-0.002(WQI-100))ppm

必須注意，歸因於大的水體積允許提供額外稀釋效應，並且由於最小游離殘留氯含量係基於評估適用於大型水體之水質參數之WQI，因此此最小游離殘留氯含量比針對習知游泳池低。

再次目視檢驗池底部之色彩以估計色彩黑色分量。當黑色色彩分量在CMYK量表上之增大接近30%時，起始抽吸器件之操作。進一步監測底部之色彩，並且當色彩黑色與底部之原始色彩的偏差降至約3%個單位時，停止抽吸。同時，由撇油器吸取地表水並且清除掉油脂及漂浮之碎片。當水體之沐浴區在使用中時，將該方法應用於水體之沐浴區。

為了保持適當之水質用於娛樂用途，與用習知集中式過濾進行過濾之相同尺寸池相比，過濾需求如下：

當過濾係基於監測實際水質參數時，過濾需求當使用本方 法時僅為25L/s。經組態以每天過濾整個水體兩次(轉換率為12小時)的使用針對相同尺寸之池之習知集中式過濾系統的過濾需求為567L/s，其高約23倍。

雖然已描述了本創作之某些實施例，但其他實施例可存在。雖然說明書包括詳述，但本創作之範疇由以下申請專利範圍指示。此外，雖然說明書已按特定針對結構特徵及/或方法行為之語言描述，但申請專利範圍不限於以上描述之特徵或行為。相反，以上描述之特定特徵或行為作為本創作之說明性態樣及實施例而揭示。在閱讀本文之描述後，一般熟習此項技術者可在不脫離本創作之精神或主張之標的之範疇的情況下想到其各種其他態樣、實施例、取代、添加、修改及等效內容。

Claims (22)

1. 一種用於保持大型水體中之水質之系統，其包含： 一化學品施加系統，其用於將絮凝劑定量配給至水中，其中該化學品施加系統將絮凝劑施加到該水體中之該水中以保持該水之濁度低於2 NTU； 一行動抽吸器件，其能夠沿著該水體之底部移動且從該底部抽吸含有沈澱之固體的一部分水，其中在該底部之色彩黑色分量在CMYK量表上增大超過30%前啟動該行動抽吸器件； 一過濾單元，其與行動抽吸單元流體連通，其中該過濾單元接收由該行動抽吸單元抽吸的該部分水；及 一脫脂系統，其包含包含一脫脂器之一分離單元及用於將來自該水體之地表水流提供至該分離單元之撇油器，其中該脫脂系統經啟動以保持具有小於約20 mg/L油脂之一地表水層；及 一或多個回流管線，其用於將來自該過濾單元及該脫脂系統的經過濾之水返回至該水體。
2. 如請求項1之系統，其中該水體具有至少7,000 m ³之一表面積。
3. 如請求項1之系統，其中該水體包含具有一底部及壁之一挖掘之結構，以含有該水和覆蓋該水體之該底部之一不可滲透可撓性膜，該底部具有為約20%或更小之一斜度且該等壁具有大於約45%之一斜度。
4. 如請求項1之系統，其中形成該挖掘之結構之該底部的土壤為壓實土壤，若形成該挖掘之結構之該底部的該土壤穿過N°200篩之一穿過率小於12%，則該土壤經壓實至其相對密度(RD)之至少80%。
5. 如請求項1之系統，其中形成該挖掘之結構之該底部的土壤為壓實土壤，若形成該挖掘之結構之該底部的該土壤穿過N°200篩之一穿過率大於12%，則該土壤經壓實至其最大乾密度(MDD)之至少85%。
6. 如請求項1之系統，其中土壤的經移除之頂層至少5 cm。
7. 如請求項1之系統，其進一步包含啟動添加劑之施加、該抽吸器件之操作及該脫脂器系統之操作的一控制系統。
8. 如請求項7之系統，其中該控制系統經配置及組態以接收關於水質參數之資訊，處理該資訊，且啟動該化學品啟動系統、行動抽吸器件及/或脫脂系統以將該等水質參數在其限度內調整。
9. 如請求項7之系統，其中該控制系統為處理資訊之一自動化系統。
10. 如請求項7之系統，其中該控制系統可現場操作。
11. 如請求項7之系統，其中該控制系統可經由一網際網路連接或其他資訊交換系統遠端操作。
12. 如請求項1之系統，其中該控制系統接收關於該水之該濁度之資訊，且啟動該絮凝劑施加以在一設定之限度內調整該濁度。
13. 如請求項1之系統，其中該水體之該底部具有向該水體中之水提供特定著色之一色彩。
14. 如請求項1之系統，其中該底部具有一白色、黃色或淺藍色色彩。
15. 如請求項1之系統，其中該脫脂器包含用於使油及油脂與該水分離之一溢流裝置。
16. 如請求項1之系統，其中該脫脂系統包含用於保留大碎片之一或多個篩分器，及用於經由溢流使水與油及油脂分離之一脫脂器。
17. 如請求項1之系統，其中該不可滲透可撓性材料包含橡膠、塑膠、鐵氟龍、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、耐綸、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醯胺、PVC、丙烯酸樹脂或其一組合。
18. 如請求項1之系統，其中該不可滲透可撓性材料具有在約0.1 mm與約5 mm之間的一厚度。
19. 如請求項1之系統，其中該等壁覆蓋有該不可滲透可撓性材料。
20. 如請求項1之系統，其中該抽吸器件支撐於刷子上以避免損壞人工建構之結構的該底部。
21. 如請求項1之系統，其中該抽吸器件為一自推進式器件。
22. 如請求項1之系統，其中該抽吸器件允許抽吸功率在沿該器件之該底部分佈的抽吸點處集中，因此提供更高之抽吸效率，並避免再懸浮在該底部發現的沈澱之材料及碎片。