способ очистки рек от загрязняющих веществ. Очистка рек от нефти


Способ очистки малых рек

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки рек от загрязняющих веществ, в частности от взвешенных частиц и нефтепродуктов. Способ включает аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории, отделение их от вод реки и аккумуляцию в отстойнике, очистку воды и сброс очищенной воды в реку. Очистку воды производят в отстойнике, который располагают в петле реки. Петлю реки отделяют от ее спрямляющего искусственного русла водонепроницаемой дамбой в верхнем течении реки и фильтрующей дамбой в нижнем течении реки. Фильтрующую дамбу оборудуют водосбросом воды. В отстойнике по длине устанавливают для перепуска воды у дна реки поперечные, плавающие, водонепроницаемые, передвижные перемычки, делящие отстойник на зоны. В этих зонах разводятся водные растения и штаммы микробов, способствующие биологической очистке воды от различных видов загрязнения. Повышается эффективность очистки малых рек. 3 ил.

 

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки рек от загрязняющих веществ плотностью ниже плотности воды, в частности от нефтепродуктов.

Известен способ очистки водной поверхности от нефти и жидких нефтепродуктов [1], который используется для очистки поверхности искусственных водоемов; очистных сооружений, рек, озер, болот и морей от загрязнений в виде нефти и жидких нефтепродуктов в различных климатических зонах. Способ заключается в том, что поверхность, покрытую нефтяной пленкой, обрабатывают сорбентом, в качестве которого предлагается использовать измельченный в крошку карбамидоформальдегидный пенопласт, после чего пропитанный нефтью или нефтепродуктом сорбент собирают, отжимают, например с помощью отжимных валков, отжатую нефть утилизируют, а сорбент направляют для последующей переработки. Измельченный в крошку сорбент имеет форму произвольных объемных многоугольников эквивалентным диаметром вписанной окружности в пределах 5-10 мм.

Недостатком данного способа является то, что на водной поверхности не установлены заграждающие устройства, которые обеспечили бы перекрывание всей водной поверхности, с которой ведут очистку и тем самым способствовать бы более эффективному сбору загрязняющих веществ.

Известен способ очистки поверхности воды реки от нефти [2], заключающийся в воздействии на пленку нефти сорбентов, отличающийся тем, что перед указанным воздействием вблизи от источника загрязнения реки нефтью, ниже по ее течению, выбирают береговой участок, имеющий естественную отмель, или создают ее искусственно, устанавливают на реке плавающие протяженные экраны с погружением их в верхний слой воды, перекрывающие поверхность реки в рабочем положении, когда они расположены под углом к направлению течения реки, при этом концы экранов, расположенных с одной стороны реки, крепят на берегу, а расположенных с другой стороны - к дну реки в ее средней части, причем и те, и другие экраны устанавливают в одном направлении, при котором концентрируют плывущую пленку нефти на отмели, где размещают сорбенты.

Недостатком способа является загрязнение нефтепродуктами береговой отмели.

Известна система автоматического сбора и улавливания, плавающих на поверхности реки загрязнений [3], которая содержит установленное под углом к направлению течения реки боновое заграждение, у нижнего по течению реки торца которого расположено приемное устройство, с которым гидравлически сообщена отстойная емкость, имеющая сборное устройство для отвода из нижней части очищенной воды обратно в реку ниже по течению. Приемное устройство снабжено имеющим водоприемное отверстие поплавковым шибером, герметично соединенным с боновым заграждением и установленным с возможностью вертикального перемещения и пропуска через водоприемное отверстие независимо от изменения уровня поверхности воды в реке загрязненного верхнего слоя воды заданной толщины. Сборное устройство состоит из сифона с заборной частью, размещенной у дна отстойной емкости, и отводящего водовода, в которой выведена выходная часть сифона. Устье отводящего водовода расположено на отметках, более низких, чем отметки места установки бонового заграждения. Производительность сифона равна пропускной способности водоприемного отверстия шибера. Изобретение обеспечивает производительный, эффективный и стабильный сбор плавающих на поверхности воды загрязнений в условиях колебания уровня поверхности воды в реке при одновременном упрощении конструкции осуществляющей сбор системы.

Недостатком системы является жесткая связь бонового заграждения с шибером и необходимость установки отстойной емкости ниже уровня поверхности реки, при этом сброс воды из приемной емкости происходит ниже по течению.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ очистки рек от загрязняющих веществ [4], включающий аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории, отделение их от вод реки, разделение отделенной массы по плотности, утилизацию загрязняющих веществ и сброс отделенной воды, отличающийся тем, что аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории производят путем установки в излучине реки под углом 20-35° к берегу плашкоута, на котором закрепляют водонепроницаемую перегородку, обеспечивающую перепуск воды на глубине и остановку верхнего слоя воды на поверхности реки, отделение загрязняющих веществ от вод реки ведут с помощью разделителя, установленного между плашкоутом и берегом, закрепленного на плашкоуте под углом 3-7° от поверхности реки навстречу потоку воды и наклоненного под углом 3° в сторону аккумулирующей емкости, жестко связанной с плашкоутом и разделителем, обеспечивающим срез верхнего слоя воды и перепуск его в аккумулирующую емкость, откуда жидкость насосом подают на устройство для разделения жидкости по плотности, установленное на аккумулирующей емкости загрязнения, из которого после разделения производят сброс отделенной воды по трубопроводу в аккумулирующую акваторию реки на расстоянии от разделителя, позволяющем всплыть загрязнению в поверхностный слой, а загрязнение подают в аккумулирующую емкость загрязнения, которая гидравлически связана с трубопроводом для выпуска из нее отстоявшейся воды.

Для отражения к берегу плавающих предметов между плашкоутом и берегом натягивают трос-отражатель под углом 7-15° к берегу и заглубляют его в воду на 10-20 мм.

Недостатками способа являются затрудненная выгрузка отходов из аккумулирующей емкости, необходимость наличия плавающей аккумулирующей емкости для приема загрязнения, которая создает перекос плашкоута и устройства для разделения воды по плотности, которое требуют электроэнергии и обслуживания техническим персоналом.

Задачей изобретения является снижение затрат и повышение эффективности очистки, срока эксплуатации; надежности работы устройств, реализующих способ.

Решение поставленной задачи достигается тем, что производят аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории, отделение их от вод реки и аккумуляцию в отстойнике, очистку воды и сброс очищенной воды в реку, причем очистку воды производят в отстойнике, который располагают в петле реки, отделенной от ее спрямляющего искусственного русла водонепроницаемой дамбой в верхнем течении реки и фильтрующей дамбой, оборудованной водосбросом воды, в нижнем течении реки, при этом в отстойнике по длине устанавливают для перепуска воды у дна реки поперечные, плавающие, водонепроницаемые, передвижные перемычки, делящие отстойник на зоны, в которых разводятся водные растения и штаммы микробов, способствующие биологической очистке воды от различных видов загрязнения.

Способ очистки рек от загрязняющих веществ поясняется чертежами.

На фиг.1 представлена общая схема способа очистки рек.

На фиг.2 представлен плашкоут, с разделителем, емкостью и погружным насосом, вид сверху (Узел А).

На фиг.3 представлен разрез узла А по Б-Б.

На чертежах приняты следующие условные обозначения:

1 - река; 2 - спрямляющее русло реки; 3 - естественное русло в петле реки; 4 - водонепроницаемая дамба; 5 - фильтрующая дамба; 6 - верхний водосброс в фильтрующей дамбе; 7 - плавающие, поперечные, водонепроницаемые перемычки; 8 - плавающий плашкоут с перегородкой для перепуска воды у дна реки; 9 - аккумулирующая емкость; 10 - погружной насос, 11 - ребро-разделитель; 12 - предохранительная сетка; 13 - трубопровод с запорной арматурой.

Способ очистки малых рек реализуется следующим образом.

В петле реки 3 проводят спрямляющее искусственное русло 2, по которому направляют нижние течения реки 1. Петлю реки 3 и спрямляющее искусственное русло в верхнем течении разделяют водонепроницаемой дамбой 4, а в нижнем течении фильтрующей дамбой 5.

Загрязненную верхнюю часть потока реки 1 направляют с помощью плавающего плашкоута 8 в естественное русло петли, которую используют как отстойник, осветляющий воду от загрязнения с плотностью меньше плотности воды (масла, нефтепродукты, жиры и др.). В углу плавающего плашкоута 8 располагают углолообразную аккумулирующую емкость 9, имеющую угол, соответствующий углу изгиба плашкоута, и объем, обеспечивающий размещение шламового погружного насоса 10 и притока воды равный производительности насоса за единицу времени (например, мин, час). Емкость имеет ребро-разделитель 11 для отделения наиболее загрязненного слоя воды и предохранительную сетку 12 для предотвращения попадания плавающих предметов в насосную камеру.

Очищенная в акватории вода уходит под перегородку плашкоута, а загрязненная вода перекачивается из аккумулирующей емкости 9 шламовым погружным насосом 10 по трубопроводу 13 с запорной арматурой в отстойник-осветлитель 3, в качестве которого используется естественное русло реки, отделенное от спрямляющего русла в истоке водонепроницаемой дамбой 4, а в дельте фильтрующей дамбой 5 с водосбросом 6, где располагаются поперечные, плавающие, водонепроницаемые передвижные перемычки 7 для перепуска воды у дна русла, а также водные растения и штаммы микробов для биологической очистки воды от загрязнения (например, от нефтепродуктов, фенолов и др.). При необходимости плавающие перемычки могут перемещаться вдоль старого русла.

Биологическая очистка требует длительного времени, поэтому естественное русло петли делят по длине водонепроницаемыми перемычками 7 на зоны, где вода отстаивается и имеет скорость в 2-3 меньше, чем в реке, что обеспечивает хорошее всплытие загрязнения, а очищенная вода опускается на дно и в нижнем течении проходит через фильтрующую дамбу, которая задерживает взвешенные частицы с плотностью, большей плотности воды, или стекает через верхний водосброс 6.

Запорная арматура трубопровода 13 позволяет частично регулировать расход погружного насоса 10 в зависимости от сезонного уровня воды в реке 1.

Литература

1. Заявка РФ №94025135. Способ очистки водной поверхности от нефти и жидких нефтепродуктов. / Феклистов В.Н., Мельников В.П., Мелиев Б.У. C02F 1/28, E02B 15/04. Заявл. 1994.07.05. Опубл. 1997.04.27. Бюл. №6.

2. Заявка РФ №96106518. Способ очистки поверхности воды от нефти. / Цыганков АВ., Васильев П.Н. C02F 1/28. Подано 1996.04.03. Опубл. 1998.07.27. Бюл. №6.

3. Патент РФ №2151840. Система для автоматического улавливания и сбора плавающих на поверхности реки загрязнений. / Андреев А.А., Андреев А.А., Лизунов В.А., Михалев B.C. E02B 15/04. Подано 1999.09.21. Опубл. 2000.06.27. Бюл. №7.

4. Патент РФ №2341619. Способ очистки малых рек. МПК E02B 15/04. Патентообл. Сенкус В.В., Сенкус Вас.В., Сенкус Вал.В., Попова Н.В., Конакова Н.И., Стефанюк Б.М. Авторы: Сенкус В.В., Сенкус Вас.В., Сенкус Вал.В., Попова Н.В., Конакова Н.И., Стефанюк Б.М. Заявл. 2006.10.13. Опубл. 2008.12.20. Бюл. №35.

Способ очистки малых рек, включающий аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории, отделение их от вод реки и аккумуляцию в отстойнике, очистку воды и сброс очищенной воды в реку, отличающийся тем, что очистку воды производят в отстойнике, который располагают в петле реки, отделенной от ее спрямляющего искусственного русла водонепроницаемой дамбой в верхнем течении реки и фильтрующей дамбой, оборудованной водосбросом воды, в нижнем течении реки, при этом в отстойнике по длине устанавливают для перепуска воды у дна реки поперечные, плавающие, водонепроницаемые, передвижные перемычки, делящие отстойник на зоны, в которых разводятся водные растения и штаммы микробов, способствующие биологической очистке воды от различных видов загрязнения.

www.findpatent.ru

способ очистки рек от загрязняющих веществ - патент РФ 2341619

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки рек от загрязняющих веществ, в частности от нефтепродуктов. Способ очистки рек от загрязняющих веществ с плотностью ниже плотности воды включает аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории, отделение их от вод реки, разделение отделенной массы по плотности, утилизацию загрязняющих веществ и сброс отделенной воды. Аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории производят путем установки в излучине реки под углом 20÷35° к берегу плашкоута, на котором закрепляют водонепроницаемую перегородку, обеспечивающую перепуск воды на глубине и остановку верхнего слоя воды на поверхности реки. Отделение загрязняющих веществ от вод реки ведут с помощью разделителя, установленного между плашкоутом и берегом, закрепленного на плашкоуте под углом 3÷7° от поверхности реки навстречу потоку воды и наклоненного под углом 3° в сторону плавающей аккумулирующей емкости, жестко связанной с плашкоутом и разделителем, обеспечивающим срез верхнего слоя воды и перепуск его в аккумулирующую емкость, откуда жидкость насосом подают в устройство для разделения жидкости по плотности, установленное на аккумулирующей емкости загрязнения, из которого после разделения производят сброс отделенной воды по трубопроводу в аккумулирующую акваторию реки на расстоянии от разделителя, позволяющем всплыть загрязнению в поверхностный слой, а загрязнения подают в аккумулирующую емкость загрязнения, которая гидравлически связана с трубопроводом для выпуска из нее отстоявшейся воды. Изобретение позволяет ограничить объем поступления загрязненной воды и обеспечить возврат очищенной воды в огражденную акваторию реки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Рисунки к патенту РФ 2341619

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки рек от загрязняющих веществ с плотностью ниже плотности воды, в частности от нефтепродуктов.

Известен способ очистки водной поверхности от нефти и жидких нефтепродуктов [1], который используется для очистки поверхности искусственных водоемов, очистных сооружений, рек, озер, болот и морей от загрязнений в виде нефти и жидких нефтепродуктов в различных климатических зонах. Способ заключается в том, что поверхность, покрытую нефтяной пленкой, обрабатывают сорбентом, в качестве которого предлагается использовать измельченный в крошку карбамидоформальдегидный пенопласт, после чего пропитанный нефтью или нефтепродуктом сорбент собирают, отжимают, например с помощью отжимных валков, отжатую нефть утилизируют, а сорбент направляют для последующей переработки. Измельченный в крошку сорбент имеет форму произвольных объемных многоугольников эквивалентным диаметром вписанной окружности в пределах 5-10 мм.

Недостатком данного способа является то, что на водной поверхности не установлены заграждающие устройства, которые обеспечили бы перекрывание всей водной поверхности, с которой ведут очистку, и тем самым способствовали бы более эффективному сбору загрязняющих веществ.

Известен способ очистки поверхности воды реки от нефти [2], заключающийся в воздействии на пленку нефти сорбентов, отличающийся тем, что перед указанным воздействием вблизи от источника загрязнения реки нефтью, ниже по ее течению, выбирают береговой участок, имеющий естественную отмель, или создают ее искусственно, устанавливают на реке плавающие протяженные экраны с погружением их в верхний слой воды, в совокупности перекрывающие всю поверхность реки в рабочем положении, когда они расположены под углом к направлению течения реки, при этом концы экранов, расположенных с одной стороны реки, крепят на берегу, а расположенных с другой стороны - к дну реки в ее средней части, причем и те, и другие экраны устанавливают в одном направлении, при котором концентрируют плывущую пленку нефти на отмели, где размещают сорбенты.

Недостатком способа является загрязнение нефтепродуктами береговой отмели.

Известна система автоматического улавливания и сбора плавающих на поверхности реки загрязнений [3], принятая за прототип, которая содержит установленное под углом к направлению течения реки боновое заграждение, у нижнего по течению реки торца которого расположено приемное устройство, с которым гидравлически сообщена отстойная емкость, имеющая сборное устройство для отвода из нижней части очищенной воды обратно в реку ниже по течению. Приемное устройство снабжено имеющим водоприемное отверстие поплавковым шибером, герметично соединенным с боновым заграждением и установленным с возможностью вертикального перемещения и пропуска через водоприемное отверстие независимо от изменения уровня поверхности воды в реке загрязненного верхнего слоя воды заданной толщины. Сборное устройство состоит из сифона с заборной частью, размещенной у дна отстойной емкости, и отводящего водовода, в который выведена выходная часть сифона. Устье отводящего водовода расположено на отметках более низких, чем отметки места установки бонового заграждения. Производительность сифона равна пропускной способности водоприемного отверстия шибера. Изобретение обеспечивает производительный, эффективный и стабильный сбор плавающих на поверхности воды загрязнений в условиях колебания уровня поверхности воды в реке при одновременном упрощении конструкции, осуществляющей сбор системы.

Недостатком системы является жесткая связь бонового заграждения с шибером и необходимость установки отстойной емкости ниже уровня поверхности реки, при этом сброс воды из приемной емкости происходит ниже по течению.

Задачей изобретения является ограничение объема поступления загрязненной воды и обеспечения возврата очищенной воды в огражденную акваторию реки.

Решение поставленной задачи достигается тем, что аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории реки производят путем установки в излучине реки под углом 20-35° к берегу плашкоута, на котором закрепляют водонепроницаемую перегородку, обеспечивающую перепуск воды на глубине и остановку верхнего слоя воды на поверхности реки, отделение загрязняющих веществ от вод реки ведут с помощью разделителя, установленного между плашкоутом и берегом, закрепленного на плашкоуте под углом 3-7° от поверхности реки навстречу потоку воды и наклоненного под углом 3° в сторону плавающей аккумулирующей емкости, жестко связанной с плашкоутом и разделителем, обеспечивающим срез верхнего слоя воды и перепуск его в аккумулирующую емкость, откуда жидкость насосом подают на устройство для разделения жидкости по плотности, установленное на емкости для аккумуляции загрязнения, из которого после разделения производят сброс отделенной воды по трубопроводу в отгороженную акваторию реки на расстоянии от разделителя, позволяющем всплыть загрязнению в поверхностный слой, а загрязнение подают в емкость для аккумуляции загрязнений, которая гидравлически связана с трубопроводом для выпуска из нее отстоявшейся воды, а для отражения к берегу плавающих предметов между плашкоутом и берегом натягивают тонкий трос-отражатель под углом к берегу 7-15° и заглубляют его на глубину 10-20 мм

Способ очистки рек от загрязняющих веществ поясняется с помощью чертежа,

где представлена общая схема комплекса, реализующего способ очистки рек от загрязняющих веществ. На чертеже приняты следующие обозначения:

1 - река с загрязненной водой; 2 - плашкоут; 3 - водонепроницаемая перегородка, обеспечивающая переток воды по глубине и остановку верхнего слоя; 4 - плавающая аккумулирующая акватория; 5 - разделитель, установленный между плашкоутом и берегом; 6 - аккумулирующая емкость; 7 - насос; 8 - устройство для разделения жидкости по плотности; 9 - емкость для аккумуляции загрязнения; 10 - трубопровод для сброса отделенной воды в аккумулирующую акваторию.

Комплекс, реализующий способ очистки реки от загрязняющих веществ, работает следующим образом.

Загрязненный верхний слой воды из реки 1 направляется плашкоутом 2 и перегородкой 3, установленными под углом 20-35° к берегу на канатах, в аккумулирующую акваторию 4 за счет остановки верхнего слоя перегородкой 3. Разделитель 5 подрезает верхний слой воды, а напор реки обеспечивает его переток в плавающую аккумулирующую емкость 6, жестко связанную с плашкоутом 2 и разделителем 5, откуда вода насосом 7 подается на устройство для разделения жидкости по плотности 8. Отделенные загрязнения подаются в аккумулирующую емкость загрязнений 9, а очищенная вода по трубопроводу 10 сбрасывается в аккумулирующую акваторию 4, при этом отстоявшаяся в емкости для загрязнений вода может также периодически сбрасываться в акваторию 4 по трубопроводу 10.

Трос отражатель 11, натянутый между плашкоутом 2 и берегом под углом к берегу и протопленный, предотвращает попадание плавающих предметов в аккумулирующую емкость 6, обеспечивая условия нормальной работы насоса 7 и устройства для разделения жидкости по плотности 8.

Источники информации

1. Заявка РФ №94025135. Способ очистки водной поверхности от нефти и жидких нефтепродуктов. / Феклистов В.Н., Мельников В.П., Мелиев Б.У. С02F 1/28, Е02В 15/04. Подано 1994.07.05. Опубл. 1997.04.27. Бюл. №6.

2. Заявка РФ №96106518. Способ очистки поверхности воды от нефти. / Цыганков А.В., Васильев П.Н. С02F 1/28. Подано 1996.04.03. Опубл. 1998.07.27. Бюл. №6.

3. Патент РФ №2151840. Система для автоматического улавливания и сбора плавающих на поверхности реки загрязнений. / Андреев А.А., Андреев А.А., Лизунов В.А., Михалев B.C. E02В 15/04. Подано 1999.09.21. Опубл. 2000.06.27. Бюл. №7.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ очистки рек от загрязняющих веществ с плотностью ниже плотности воды, включающий аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории, отделение их от вод реки, разделение отделенной массы по плотности, утилизацию загрязняющих веществ и сброс отделенной воды, отличающийся тем, что аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории производят путем установки в излучине реки под углом 20÷35° к берегу плашкоута, на котором закрепляют водонепроницаемую перегородку, обеспечивающую перепуск воды на глубине и остановку верхнего слоя воды на поверхности реки, отделение загрязняющих веществ от вод реки ведут с помощью разделителя, установленного между плашкоутом и берегом, закрепленного на плашкоуте под углом 3÷7° от поверхности реки навстречу потоку воды и наклоненного под углом 3° в сторону плавающей аккумулирующей емкости, жестко связанной с плашкоутом и разделителем, обеспечивающим срез верхнего слоя воды и перепуск его в аккумулирующую емкость, откуда жидкость насосом подают в устройство для разделения жидкости по плотности, установленное на аккумулирующей емкости загрязнения, из которого после разделения производят сброс отделенной воды по трубопроводу в аккумулирующую акваторию реки на расстоянии от разделителя, позволяющем всплыть загрязнению в поверхностный слой, а загрязнения подают в аккумулирующую емкость загрязнения, которая гидравлически связана с трубопроводом для выпуска из нее отстоявшейся воды.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для отражения к берегу плавающих предметов между плашкоутом и берегом натягивают трос-отражатель под углом 7÷15° к берегу и заглубляют его в воду на 10÷20 мм.

www.freepatent.ru

Способ очистки рек от загрязняющих веществ

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки рек от загрязняющих веществ, в частности от нефтепродуктов. Способ очистки рек от загрязняющих веществ с плотностью ниже плотности воды включает аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории, отделение их от вод реки, разделение отделенной массы по плотности, утилизацию загрязняющих веществ и сброс отделенной воды. Аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории производят путем установки в излучине реки под углом 20÷35° к берегу плашкоута, на котором закрепляют водонепроницаемую перегородку, обеспечивающую перепуск воды на глубине и остановку верхнего слоя воды на поверхности реки. Отделение загрязняющих веществ от вод реки ведут с помощью разделителя, установленного между плашкоутом и берегом, закрепленного на плашкоуте под углом 3÷7° от поверхности реки навстречу потоку воды и наклоненного под углом 3° в сторону плавающей аккумулирующей емкости, жестко связанной с плашкоутом и разделителем, обеспечивающим срез верхнего слоя воды и перепуск его в аккумулирующую емкость, откуда жидкость насосом подают в устройство для разделения жидкости по плотности, установленное на аккумулирующей емкости загрязнения, из которого после разделения производят сброс отделенной воды по трубопроводу в аккумулирующую акваторию реки на расстоянии от разделителя, позволяющем всплыть загрязнению в поверхностный слой, а загрязнения подают в аккумулирующую емкость загрязнения, которая гидравлически связана с трубопроводом для выпуска из нее отстоявшейся воды. Изобретение позволяет ограничить объем поступления загрязненной воды и обеспечить возврат очищенной воды в огражденную акваторию реки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки рек от загрязняющих веществ с плотностью ниже плотности воды, в частности от нефтепродуктов.

Известен способ очистки водной поверхности от нефти и жидких нефтепродуктов [1], который используется для очистки поверхности искусственных водоемов, очистных сооружений, рек, озер, болот и морей от загрязнений в виде нефти и жидких нефтепродуктов в различных климатических зонах. Способ заключается в том, что поверхность, покрытую нефтяной пленкой, обрабатывают сорбентом, в качестве которого предлагается использовать измельченный в крошку карбамидоформальдегидный пенопласт, после чего пропитанный нефтью или нефтепродуктом сорбент собирают, отжимают, например с помощью отжимных валков, отжатую нефть утилизируют, а сорбент направляют для последующей переработки. Измельченный в крошку сорбент имеет форму произвольных объемных многоугольников эквивалентным диаметром вписанной окружности в пределах 5-10 мм.

Недостатком данного способа является то, что на водной поверхности не установлены заграждающие устройства, которые обеспечили бы перекрывание всей водной поверхности, с которой ведут очистку, и тем самым способствовали бы более эффективному сбору загрязняющих веществ.

Известен способ очистки поверхности воды реки от нефти [2], заключающийся в воздействии на пленку нефти сорбентов, отличающийся тем, что перед указанным воздействием вблизи от источника загрязнения реки нефтью, ниже по ее течению, выбирают береговой участок, имеющий естественную отмель, или создают ее искусственно, устанавливают на реке плавающие протяженные экраны с погружением их в верхний слой воды, в совокупности перекрывающие всю поверхность реки в рабочем положении, когда они расположены под углом к направлению течения реки, при этом концы экранов, расположенных с одной стороны реки, крепят на берегу, а расположенных с другой стороны - к дну реки в ее средней части, причем и те, и другие экраны устанавливают в одном направлении, при котором концентрируют плывущую пленку нефти на отмели, где размещают сорбенты.

Недостатком способа является загрязнение нефтепродуктами береговой отмели.

Известна система автоматического улавливания и сбора плавающих на поверхности реки загрязнений [3], принятая за прототип, которая содержит установленное под углом к направлению течения реки боновое заграждение, у нижнего по течению реки торца которого расположено приемное устройство, с которым гидравлически сообщена отстойная емкость, имеющая сборное устройство для отвода из нижней части очищенной воды обратно в реку ниже по течению. Приемное устройство снабжено имеющим водоприемное отверстие поплавковым шибером, герметично соединенным с боновым заграждением и установленным с возможностью вертикального перемещения и пропуска через водоприемное отверстие независимо от изменения уровня поверхности воды в реке загрязненного верхнего слоя воды заданной толщины. Сборное устройство состоит из сифона с заборной частью, размещенной у дна отстойной емкости, и отводящего водовода, в который выведена выходная часть сифона. Устье отводящего водовода расположено на отметках более низких, чем отметки места установки бонового заграждения. Производительность сифона равна пропускной способности водоприемного отверстия шибера. Изобретение обеспечивает производительный, эффективный и стабильный сбор плавающих на поверхности воды загрязнений в условиях колебания уровня поверхности воды в реке при одновременном упрощении конструкции, осуществляющей сбор системы.

Недостатком системы является жесткая связь бонового заграждения с шибером и необходимость установки отстойной емкости ниже уровня поверхности реки, при этом сброс воды из приемной емкости происходит ниже по течению.

Задачей изобретения является ограничение объема поступления загрязненной воды и обеспечения возврата очищенной воды в огражденную акваторию реки.

Решение поставленной задачи достигается тем, что аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории реки производят путем установки в излучине реки под углом 20-35° к берегу плашкоута, на котором закрепляют водонепроницаемую перегородку, обеспечивающую перепуск воды на глубине и остановку верхнего слоя воды на поверхности реки, отделение загрязняющих веществ от вод реки ведут с помощью разделителя, установленного между плашкоутом и берегом, закрепленного на плашкоуте под углом 3-7° от поверхности реки навстречу потоку воды и наклоненного под углом 3° в сторону плавающей аккумулирующей емкости, жестко связанной с плашкоутом и разделителем, обеспечивающим срез верхнего слоя воды и перепуск его в аккумулирующую емкость, откуда жидкость насосом подают на устройство для разделения жидкости по плотности, установленное на емкости для аккумуляции загрязнения, из которого после разделения производят сброс отделенной воды по трубопроводу в отгороженную акваторию реки на расстоянии от разделителя, позволяющем всплыть загрязнению в поверхностный слой, а загрязнение подают в емкость для аккумуляции загрязнений, которая гидравлически связана с трубопроводом для выпуска из нее отстоявшейся воды, а для отражения к берегу плавающих предметов между плашкоутом и берегом натягивают тонкий трос-отражатель под углом к берегу 7-15° и заглубляют его на глубину 10-20 мм

Способ очистки рек от загрязняющих веществ поясняется с помощью чертежа,

где представлена общая схема комплекса, реализующего способ очистки рек от загрязняющих веществ. На чертеже приняты следующие обозначения:

1 - река с загрязненной водой; 2 - плашкоут; 3 - водонепроницаемая перегородка, обеспечивающая переток воды по глубине и остановку верхнего слоя; 4 - плавающая аккумулирующая акватория; 5 - разделитель, установленный между плашкоутом и берегом; 6 - аккумулирующая емкость; 7 - насос; 8 - устройство для разделения жидкости по плотности; 9 - емкость для аккумуляции загрязнения; 10 - трубопровод для сброса отделенной воды в аккумулирующую акваторию.

Комплекс, реализующий способ очистки реки от загрязняющих веществ, работает следующим образом.

Загрязненный верхний слой воды из реки 1 направляется плашкоутом 2 и перегородкой 3, установленными под углом 20-35° к берегу на канатах, в аккумулирующую акваторию 4 за счет остановки верхнего слоя перегородкой 3. Разделитель 5 подрезает верхний слой воды, а напор реки обеспечивает его переток в плавающую аккумулирующую емкость 6, жестко связанную с плашкоутом 2 и разделителем 5, откуда вода насосом 7 подается на устройство для разделения жидкости по плотности 8. Отделенные загрязнения подаются в аккумулирующую емкость загрязнений 9, а очищенная вода по трубопроводу 10 сбрасывается в аккумулирующую акваторию 4, при этом отстоявшаяся в емкости для загрязнений вода может также периодически сбрасываться в акваторию 4 по трубопроводу 10.

Трос отражатель 11, натянутый между плашкоутом 2 и берегом под углом к берегу и протопленный, предотвращает попадание плавающих предметов в аккумулирующую емкость 6, обеспечивая условия нормальной работы насоса 7 и устройства для разделения жидкости по плотности 8.

Источники информации

1. Заявка РФ №94025135. Способ очистки водной поверхности от нефти и жидких нефтепродуктов. / Феклистов В.Н., Мельников В.П., Мелиев Б.У. С02F 1/28, Е02В 15/04. Подано 1994.07.05. Опубл. 1997.04.27. Бюл. №6.

2. Заявка РФ №96106518. Способ очистки поверхности воды от нефти. / Цыганков А.В., Васильев П.Н. С02F 1/28. Подано 1996.04.03. Опубл. 1998.07.27. Бюл. №6.

3. Патент РФ №2151840. Система для автоматического улавливания и сбора плавающих на поверхности реки загрязнений. / Андреев А.А., Андреев А.А., Лизунов В.А., Михалев B.C. E02В 15/04. Подано 1999.09.21. Опубл. 2000.06.27. Бюл. №7.

1. Способ очистки рек от загрязняющих веществ с плотностью ниже плотности воды, включающий аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории, отделение их от вод реки, разделение отделенной массы по плотности, утилизацию загрязняющих веществ и сброс отделенной воды, отличающийся тем, что аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории производят путем установки в излучине реки под углом 20÷35° к берегу плашкоута, на котором закрепляют водонепроницаемую перегородку, обеспечивающую перепуск воды на глубине и остановку верхнего слоя воды на поверхности реки, отделение загрязняющих веществ от вод реки ведут с помощью разделителя, установленного между плашкоутом и берегом, закрепленного на плашкоуте под углом 3÷7° от поверхности реки навстречу потоку воды и наклоненного под углом 3° в сторону плавающей аккумулирующей емкости, жестко связанной с плашкоутом и разделителем, обеспечивающим срез верхнего слоя воды и перепуск его в аккумулирующую емкость, откуда жидкость насосом подают в устройство для разделения жидкости по плотности, установленное на аккумулирующей емкости загрязнения, из которого после разделения производят сброс отделенной воды по трубопроводу в аккумулирующую акваторию реки на расстоянии от разделителя, позволяющем всплыть загрязнению в поверхностный слой, а загрязнения подают в аккумулирующую емкость загрязнения, которая гидравлически связана с трубопроводом для выпуска из нее отстоявшейся воды.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для отражения к берегу плавающих предметов между плашкоутом и берегом натягивают трос-отражатель под углом 7÷15° к берегу и заглубляют его в воду на 10÷20 мм.

www.findpatent.ru

Способ защиты водных источников (рек) от нефтяных загрязнений

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для защиты рек и их берегов от загрязнений нефтью. Разлитую по поверхности текущей воды нефть, создавая с помощью разделяющих поток по глубине струенаправляющих устройств искусственную поперечную циркуляцию воды, противодействующую естественной, концентрируют в пределах узкой полосы вдоль фарватера и направляют в прибрежный двухкамерный отстойник. Камеры отстойника последовательно соединены донным водовыпуском. Очищенную воду из отстойника также через донный водовыпуск сбрасывают обратно в водоисточник. Перед входом в отстойник для защиты его от заиления устраивают донный порог. Способ позволяет экономично, эффективно и нетрудоемко защищать водные источники от нефтяных загрязнений. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области экологии, а точнее к защите рек и их берегов от загрязнений нефтью, вызванных авариями на подводных переходах магистральных нефтепроводов.

Известен способ очистки водной поверхности от загрязнений с помощью бонового заграждения [1], которое устанавливается на пути движения загрязнений и локализует пятно по контуру, пропуская воду с загрязнениями внутрь замкнутого пространства через открывающиеся под действием волн окна. Этот способ применим для собирания загрязнений с поверхности замкнутых акваторий. Недостатком известного способа является его низкая эффективность для текущей воды рек, имеющей глубинные турбулентные потоки. Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является способ очистки от плавучих маслообразных загрязнений на реках с помощью системы, включающей заграждение в виде плавучей стенки с подводной и надводной частями, узел сбора загрязнений и узел их утилизации [2]. Недостатком этого способа является невозможность максимального предотвращения разнесения нефти водным потоком при авариях на подводных участках магистральных нефтепроводов. Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемый способ защиты водных источников (рек) от нефтяных загрязнений, включающий концентрацию и удаление нефтяных загрязнений, в котором разлитую по поверхности текущей воды нефть концентрируют в пределах узкой полосы вдоль фарватера, создавая искусственную поперечную циркуляцию воды, противодействующую естественной, с помощью разделяющих поток по глубине струенаправляющих устройств, затем нефтяное пятно в виде полосы также с помощью струенаправляющих устройств направляют, препятствуя его растеканию по поверхности воды на всем его протяжении, в прибрежный двухкамерный отстойник с последовательным соединением камер через донный водовыпуск, после чего очищенную воду из отстойника также через донный водовыпуск сбрасывают обратно в водоисточник. Кроме того, перед входом в отстойник устраивают донный порог, защищая тем самым отстойник от заиления наносами. На чертеже представлена схема-план осуществления способа. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом: На участке реки 1 ниже по течению от пересекающего реку нефтепровода (дюкера) 2 при разрыве его в т. 3 по обе стороны от фарватера, начиная от створа всплытия нефти, разворачивают плавучие струенаправляющие устройства 4, которые разделяют поток по глубине и создают искусственную поперечину циркуляцию воды, противодействующую естественной. Таким образом, в случае разрыва нефтепровода на подводном его участке всплывшую на поверхность воды нефть концентрируют в узкую полосу 5 вдоль фарватера. С помощью тех же струенаправляющих устройств 4 нефтяное пятно в виде полосы 5 направляют в прибрежный отстойник. При этом струенаправляющие устройства 4 препятствуют растеканию нефти по поверхности воды на всем протяжении нефтяной полосы от створа всплытия нефти до прибрежного отстойника. Отстойник состоит из двух камер 6 и 7, последовательно соединенных между собой галереей с донным водовыпуском 8. После второй камеры 7 отстойника очищенная вода через донный водовыпуск 9 возвращается в реку 1. Основной объем нефти собирают с поверхности воды в первой камере отстойника 6, используя любой из известных способов, например боновое заграждение 10. Во второй камере 7 отстойника осуществляют окончательную очистку воды от следов нефти. Чтобы уменьшить заиление отстойника наносами, перед его входом устраивают донный порог 11, отклоняющий донные и придонные наносы от водозабора в водоисточник. Предлагаемый способ является экономичным, эффективным и наименее трудоемким, поскольку позволяет оперативно свести к минимуму загрязнение нефтью берегов рек и прибрежной растительности, а также максимально предотвратить разнесение нефти течением на многие километры.

Формула изобретения

1. Способ защиты водных источников (рек) от нефтяных загрязнений, включающий их концентрацию и удаление, отличающийся тем, что разлитую по поверхности текущей воды нефть концентрируют в пределах узкой полосы вдоль фарватера, создавая искусственную поперечную циркуляцию воды, противодействующую естественной, с помощью разделяющих поток по глубине струенаправляющих устройств, затем нефтяное пятно в виде полосы также с помощью струенаправляющих устройств направляют, препятствуя его растеканию по поверхности воды на всем его протяжении, в прибрежный двухкамерный отстойник с последовательным соединением камер через донный водовыпуск, после чего очищенную воду из отстойника также через донный водовыпуск сбрасывают обратно в водоисточник. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед входом в отстойник устраивают донный порог, защищая тем самым отстойник от заиления наносами.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Способ очистки русел малых рек

 

Использование: в сельском хозяйстве для очистки водотоков, зарегулированных плотинами. Сущность изобретения заключается в том, что в период стабильных заморозков осуществляют понижение уровня воды на 20 - 50 см в зависимости от средней глубины реки, а после замораживания объема воды толщиной, обеспечивающей захват растущей на дне растительности, осуществляют подъем уровня воды до средней заданной отметки, при этом процессы понижения и подъема уровней в зимний период осуществляют неоднократно.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано, в частности, для очистки русел водостоков, зарегулированных сооружениями, например, плотинами.

Общеизвестно, что подавляющее число малых рек России из-за бесхозяйственности окружающих их водопользователей обмелели. Этому также способствовало постепенное разрушение существовавших мельничных плотин дореволюционной постройки. Постепенно реки заилились, заросли тростником и болотной травой. На растущее обмеление рек влияет также безразличное отношение к запасам речной воды со стороны местного населения. Речная вода дешевле артезианской и поэтому ее тратят в больших количествах на полив, мойку и другие хозяйственные нужды. Ценность малых рек состоит еще и в том, что они несут питательный корм для рыб, обитающих в крупных реках, притоками которых они являются. Издавна на малых реках для борьбы с их обмелением ставили водорегулирующие сооружения: дамбы, плотины. Уровень воды в малых реках держали повышением в зависимости от высоты плотины. Для очистки русел малых рек применяются различные способы и устройства. Так, например, используются механические очистители, защитно-регуляционные сооружения в виде бун, а также способы гидравлической очистки за счет снижения уровня воды и увеличения скорости ее потока (см. авт. свид. СССР N 279373, 1975 г. 675124, 1978 г. 1130638 1983 г. 1372015, 1985 г. кл. E 02 B 15/00, и др.). Общим недостатком приведенных способов и устройств является их малая эффективность, в подавляющем большинстве они требуют значительных энергозатрат. Наиболее близким из известных аналогов к заявленному является способ очистки русел, включающий пропуски воды из водохранилища, причем последние осуществляют синхронно с поступлением поверхностного стока во время выпадения дождей (см. авт. свид. СССР N 655767, кл. E 02 B 15/00, 1976 г.) Недостатком известного способа является его низкая эффективность, связанная с наличием дождей. Из-за отсутствия последних способ является беспредметным. Даже при наличии дождей уровень воды в реках поднимается незначительно, в результате степень очистки русел рек невысока. Новый технический результат предлагаемого способа состоит в том, что он обеспечивает русла реки в зимне-весенний период с высокой эффективностью. Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в известном способе, включающем периодические понижения и подъемы уровня воды в реке путем пропуска ее через водорегулирующие сооружения, в период стабильных заморозков осуществляют понижением уровня на 20 50 см в зависимости от средней глубины реки, а после замораживания объема виды, обеспечивающем захват растущей на дне растительности, осуществляют подъем уровня до средней заданной отметки, при этом процессы понижения и подъема уровней в зимний период осуществляют неоднократно. При наступлении весны через плотину пропускают ледяные торосы с захваченной льдом растительностью, русло реки таким образом очищается. Загрязнения вместе со льдом поступают на пойму реки, тяжелые примеси типа ила для удобрения лугов и полей. Эти мероприятия по заданной технологии откроют жилища и лежбища для рыб различных пород, а также многократно удешевит очистку русел малых рек, и главное, создадут микроклимат при данной экологической обстановке. В качестве примера выполнения данного способа приведен пример на малой реке Иловай, что в Тамбовской области. На протяжении многих лет река Иловай, впадающая в реку Полной Воронеж и протекающая по Первомайскому и Мичуринскому районам Тамбовской области, не очищалась и в настоящее время заилилась и заросла. Уровень воды буквально низкий и в летний период река в отдельных местах почти пересыхает. Для сохранения малой реки Иловай и увеличения рыбных запасов в местах перекатов и бродов следует сделать водорегулирующие сооружения по типу раннее существовавших ряжевых плотин к водяным мельницам. Плотины позволят поднять нынешний уровень в реке на 1,3 1,7 м и держать ее на таком уровне зимой и летом. Во время стабильных заморозков зимой следует опустить уровень воды на 20 см ниже средней отметки зеркала реки Иловай и как только мороз заморозит реку, срочно нужно поднять уровень воды на заданную отметку ее среднего уровня в реке. Эти мы обеспечиваем поднятие всей растительности по зеркалу воды, возможности очистить все берега, открыть (очистить) подземные ключи, которые снабжали близлежащие колодцы и пополняли кладовые подземных запасов воды. Таким образом, нужно повторять за зиму еще два раза, в период, стабильных заморозков. При наступлении весеннего паводка уровень воды держать нормальным. При подтоке такой воды в разгар весны снимают верхнюю часть регулирующего устройства плотины для пропуска ледяных торосов, уносящих придонную растительность и очищающее таким образом русло малой реки.

Формула изобретения

Способ очистки русел малых рек преимущественно средней полосы России, включающий периодические понижения и подъемы уровней воды в реке путем пропуска ее через водорегулирующие сооружения, отличающийся тем, что в период стабильных заморозков осуществляют понижение уровня воды на 20 50 см в зависимости от средней глубины реки, а после замораживания объема воды толщиной, обеспечивающей захват растущей на дне растительности, осуществляют подъем уровня с растительными включениями до средней заданной отметки, при этом процессы снижения и подъема уровней в зимний период осуществляют неоднократно.

www.findpatent.ru

В Томске создали технологию очистки рек от нефтепродуктов

#космическая отрасль(105)

#Наука в 2017 году(87)

#Космос(81)

#NASA(80)

#Росатом(80)

#Атомная энергетика(76)

#США(74)

#Медицина(73)

#альтернативная энергетика(59)

#Китай(58)

#Астрономия(57)

#Физика(53)

#Биология(53)

#Роскосмос(50)

#ядерная энергетика(43)

#робототехника(38)

#МГУ(36)

#Ростех(35)

#Биотехнологии(31)

#ядерная безопасность(29)

#экология(28)

#Видеореактор(28)

#СО РАН(27)

#Климат(27)

#ТГУ(25)

#ТПУ(25)

#Химия(24)

#Марс(24)

#Генетика(24)

#2 сезон(24)

#Будущее(22)

#НИЯУ МИФИ(22)

#Япония(22)

#Роботы(22)

#искусственный интеллект(21)

#Палеонтология(21)

#История атомной отрасли(21)

#МФТИ(20)

#История науки(20)

#Космонавтика(19)

#биоинженерия(19)

#Археология(18)

#Геология(17)

#Эволюция(17)

#Нейронауки(17)

#Мозг(17)

#Фантастика(17)

#НГУ(16)

#Индия(16)

#Энергетика(15)

#солнечная энергетика(15)

#ДВФУ(15)

#авиационная отрасль(15)

#Страна Росатом(15)

#История(15)

#Росэнергоатом(15)

#психология(15)

#микроэлектроника(14)

#Экзопланеты(14)

#Материалы(14)

#Арктика(14)

#Солнечная система(14)

#MIT(14)

#Украина(14)

#Ядерная физика(14)

#ТВЭЛ(13)

#Россия(13)

#Ядерные реакторы(13)

#Образование(13)

#ОПК(13)

#Луна(12)

#Динозавры(12)

#ДНК(12)

#Нанотехнологии(12)

#Кино(12)

#Математика(11)

#Франция(11)

#СФУ(11)

#Наука в 2016 году(11)

#ESA(11)

#Германия(11)

#Животные(11)

#SpaceX(11)

#РАН(10)

#Великобритания(10)

#Westinghouse(10)

#ASE(10)

#Микробиология(10)

#Спутники(10)

#Антарктида(10)

#Атомэнергомаш(9)

#Вода(9)

#Астрофизика(9)

#Гарвардский университет(9)

#Пионеры космоса(9)

#НФ-сериалы(9)

#Африка(9)

#Иран(9)

#DARPA(8)

#транспорт(8)

#Казахстан(8)

#ТюмГУ(8)

#Ядерная медицина(8)

#Культура(8)

#Квантовая физика(8)

#биотехнологи(8)

#Библиоатом(7)

#Сколково(7)

#Атомный флот(7)

#АЭС Фукусима(7)

#УрФУ(7)

#Ядерные технологии(7)

#Южная Корея(7)

#Канада(7)

#Океанология(7)

#Вулканы(7)

#уран(7)

#Физика высоких энергий(7)

#Электроника(7)

#ITER(7)

#МИСиС(7)

#Экономика(7)

#Внеземная жизнь(7)

#AREVA(7)

#Океан(6)

#Стэнфордский университет(6)

#Топливо(6)

#Метеорология(6)

#Календарь(6)

#Росатомфлот(6)

#Хэнфорд(6)

#Белорусская АЭС(6)

#Растения(6)

#МКС(6)

#ВШЭ(6)

#Электроэнергетика(6)

#Британские ученые(6)

#Звезды(6)

#Египет(6)

#Роснано(6)

#ледокол Сибирь(5)

#МАГАТЭ(5)

#ВИЭ(5)

#Энергоатом(5)

#Солнце(5)

#Нобелевская премия(5)

#3D-технологии(5)

#ветроэнергетика(5)

#Происхождение жизни(5)

#Атоммаш(5)

#СпбГУ(5)

#Метеориты(5)

#Швейцария(5)

#ИЯФ СО РАН(5)

#Казатомпром(5)

#ЦЕРН(5)

#Земля(5)

#Хевел(5)

#нанотехнологи(5)

#Птицы(5)

#Термоядерный синтез(5)

#ЧАЭС(5)

#ОАЭ(5)

#Стивен Хокинг(5)

#АЭМ-технологии(5)

#здоровье(5)

#Глобальное потепление(5)

#АЭС(5)

#генная инженерия(5)

#ки

reactor.space

способ очистки малых рек - патент РФ 2452814

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки рек от загрязняющих веществ, в частности от взвешенных частиц и нефтепродуктов. Способ включает аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории, отделение их от вод реки и аккумуляцию в отстойнике, очистку воды и сброс очищенной воды в реку. Очистку воды производят в отстойнике, который располагают в петле реки. Петлю реки отделяют от ее спрямляющего искусственного русла водонепроницаемой дамбой в верхнем течении реки и фильтрующей дамбой в нижнем течении реки. Фильтрующую дамбу оборудуют водосбросом воды. В отстойнике по длине устанавливают для перепуска воды у дна реки поперечные, плавающие, водонепроницаемые, передвижные перемычки, делящие отстойник на зоны. В этих зонах разводятся водные растения и штаммы микробов, способствующие биологической очистке воды от различных видов загрязнения. Повышается эффективность очистки малых рек. 3 ил.

Рисунки к патенту РФ 2452814

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки рек от загрязняющих веществ плотностью ниже плотности воды, в частности от нефтепродуктов.

Известен способ очистки водной поверхности от нефти и жидких нефтепродуктов [1], который используется для очистки поверхности искусственных водоемов; очистных сооружений, рек, озер, болот и морей от загрязнений в виде нефти и жидких нефтепродуктов в различных климатических зонах. Способ заключается в том, что поверхность, покрытую нефтяной пленкой, обрабатывают сорбентом, в качестве которого предлагается использовать измельченный в крошку карбамидоформальдегидный пенопласт, после чего пропитанный нефтью или нефтепродуктом сорбент собирают, отжимают, например с помощью отжимных валков, отжатую нефть утилизируют, а сорбент направляют для последующей переработки. Измельченный в крошку сорбент имеет форму произвольных объемных многоугольников эквивалентным диаметром вписанной окружности в пределах 5-10 мм.

Недостатком данного способа является то, что на водной поверхности не установлены заграждающие устройства, которые обеспечили бы перекрывание всей водной поверхности, с которой ведут очистку и тем самым способствовать бы более эффективному сбору загрязняющих веществ.

Известен способ очистки поверхности воды реки от нефти [2], заключающийся в воздействии на пленку нефти сорбентов, отличающийся тем, что перед указанным воздействием вблизи от источника загрязнения реки нефтью, ниже по ее течению, выбирают береговой участок, имеющий естественную отмель, или создают ее искусственно, устанавливают на реке плавающие протяженные экраны с погружением их в верхний слой воды, перекрывающие поверхность реки в рабочем положении, когда они расположены под углом к направлению течения реки, при этом концы экранов, расположенных с одной стороны реки, крепят на берегу, а расположенных с другой стороны - к дну реки в ее средней части, причем и те, и другие экраны устанавливают в одном направлении, при котором концентрируют плывущую пленку нефти на отмели, где размещают сорбенты.

Недостатком способа является загрязнение нефтепродуктами береговой отмели.

Известна система автоматического сбора и улавливания, плавающих на поверхности реки загрязнений [3], которая содержит установленное под углом к направлению течения реки боновое заграждение, у нижнего по течению реки торца которого расположено приемное устройство, с которым гидравлически сообщена отстойная емкость, имеющая сборное устройство для отвода из нижней части очищенной воды обратно в реку ниже по течению. Приемное устройство снабжено имеющим водоприемное отверстие поплавковым шибером, герметично соединенным с боновым заграждением и установленным с возможностью вертикального перемещения и пропуска через водоприемное отверстие независимо от изменения уровня поверхности воды в реке загрязненного верхнего слоя воды заданной толщины. Сборное устройство состоит из сифона с заборной частью, размещенной у дна отстойной емкости, и отводящего водовода, в которой выведена выходная часть сифона. Устье отводящего водовода расположено на отметках, более низких, чем отметки места установки бонового заграждения. Производительность сифона равна пропускной способности водоприемного отверстия шибера. Изобретение обеспечивает производительный, эффективный и стабильный сбор плавающих на поверхности воды загрязнений в условиях колебания уровня поверхности воды в реке при одновременном упрощении конструкции осуществляющей сбор системы.

Недостатком системы является жесткая связь бонового заграждения с шибером и необходимость установки отстойной емкости ниже уровня поверхности реки, при этом сброс воды из приемной емкости происходит ниже по течению.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ очистки рек от загрязняющих веществ [4], включающий аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории, отделение их от вод реки, разделение отделенной массы по плотности, утилизацию загрязняющих веществ и сброс отделенной воды, отличающийся тем, что аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории производят путем установки в излучине реки под углом 20-35° к берегу плашкоута, на котором закрепляют водонепроницаемую перегородку, обеспечивающую перепуск воды на глубине и остановку верхнего слоя воды на поверхности реки, отделение загрязняющих веществ от вод реки ведут с помощью разделителя, установленного между плашкоутом и берегом, закрепленного на плашкоуте под углом 3-7° от поверхности реки навстречу потоку воды и наклоненного под углом 3° в сторону аккумулирующей емкости, жестко связанной с плашкоутом и разделителем, обеспечивающим срез верхнего слоя воды и перепуск его в аккумулирующую емкость, откуда жидкость насосом подают на устройство для разделения жидкости по плотности, установленное на аккумулирующей емкости загрязнения, из которого после разделения производят сброс отделенной воды по трубопроводу в аккумулирующую акваторию реки на расстоянии от разделителя, позволяющем всплыть загрязнению в поверхностный слой, а загрязнение подают в аккумулирующую емкость загрязнения, которая гидравлически связана с трубопроводом для выпуска из нее отстоявшейся воды.

Для отражения к берегу плавающих предметов между плашкоутом и берегом натягивают трос-отражатель под углом 7-15° к берегу и заглубляют его в воду на 10-20 мм.

Недостатками способа являются затрудненная выгрузка отходов из аккумулирующей емкости, необходимость наличия плавающей аккумулирующей емкости для приема загрязнения, которая создает перекос плашкоута и устройства для разделения воды по плотности, которое требуют электроэнергии и обслуживания техническим персоналом.

Задачей изобретения является снижение затрат и повышение эффективности очистки, срока эксплуатации; надежности работы устройств, реализующих способ.

Решение поставленной задачи достигается тем, что производят аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории, отделение их от вод реки и аккумуляцию в отстойнике, очистку воды и сброс очищенной воды в реку, причем очистку воды производят в отстойнике, который располагают в петле реки, отделенной от ее спрямляющего искусственного русла водонепроницаемой дамбой в верхнем течении реки и фильтрующей дамбой, оборудованной водосбросом воды, в нижнем течении реки, при этом в отстойнике по длине устанавливают для перепуска воды у дна реки поперечные, плавающие, водонепроницаемые, передвижные перемычки, делящие отстойник на зоны, в которых разводятся водные растения и штаммы микробов, способствующие биологической очистке воды от различных видов загрязнения.

Способ очистки рек от загрязняющих веществ поясняется чертежами.

На фиг.1 представлена общая схема способа очистки рек.

На фиг.2 представлен плашкоут, с разделителем, емкостью и погружным насосом, вид сверху (Узел А).

На фиг.3 представлен разрез узла А по Б-Б.

На чертежах приняты следующие условные обозначения:

1 - река; 2 - спрямляющее русло реки; 3 - естественное русло в петле реки; 4 - водонепроницаемая дамба; 5 - фильтрующая дамба; 6 - верхний водосброс в фильтрующей дамбе; 7 - плавающие, поперечные, водонепроницаемые перемычки; 8 - плавающий плашкоут с перегородкой для перепуска воды у дна реки; 9 - аккумулирующая емкость; 10 - погружной насос, 11 - ребро-разделитель; 12 - предохранительная сетка; 13 - трубопровод с запорной арматурой.

Способ очистки малых рек реализуется следующим образом.

В петле реки 3 проводят спрямляющее искусственное русло 2, по которому направляют нижние течения реки 1. Петлю реки 3 и спрямляющее искусственное русло в верхнем течении разделяют водонепроницаемой дамбой 4, а в нижнем течении фильтрующей дамбой 5.

Загрязненную верхнюю часть потока реки 1 направляют с помощью плавающего плашкоута 8 в естественное русло петли, которую используют как отстойник, осветляющий воду от загрязнения с плотностью меньше плотности воды (масла, нефтепродукты, жиры и др.). В углу плавающего плашкоута 8 располагают углолообразную аккумулирующую емкость 9, имеющую угол, соответствующий углу изгиба плашкоута, и объем, обеспечивающий размещение шламового погружного насоса 10 и притока воды равный производительности насоса за единицу времени (например, мин, час). Емкость имеет ребро-разделитель 11 для отделения наиболее загрязненного слоя воды и предохранительную сетку 12 для предотвращения попадания плавающих предметов в насосную камеру.

Очищенная в акватории вода уходит под перегородку плашкоута, а загрязненная вода перекачивается из аккумулирующей емкости 9 шламовым погружным насосом 10 по трубопроводу 13 с запорной арматурой в отстойник-осветлитель 3, в качестве которого используется естественное русло реки, отделенное от спрямляющего русла в истоке водонепроницаемой дамбой 4, а в дельте фильтрующей дамбой 5 с водосбросом 6, где располагаются поперечные, плавающие, водонепроницаемые передвижные перемычки 7 для перепуска воды у дна русла, а также водные растения и штаммы микробов для биологической очистки воды от загрязнения (например, от нефтепродуктов, фенолов и др.). При необходимости плавающие перемычки могут перемещаться вдоль старого русла.

Биологическая очистка требует длительного времени, поэтому естественное русло петли делят по длине водонепроницаемыми перемычками 7 на зоны, где вода отстаивается и имеет скорость в 2-3 меньше, чем в реке, что обеспечивает хорошее всплытие загрязнения, а очищенная вода опускается на дно и в нижнем течении проходит через фильтрующую дамбу, которая задерживает взвешенные частицы с плотностью, большей плотности воды, или стекает через верхний водосброс 6.

Запорная арматура трубопровода 13 позволяет частично регулировать расход погружного насоса 10 в зависимости от сезонного уровня воды в реке 1.

Литература

1. Заявка РФ № 94025135. Способ очистки водной поверхности от нефти и жидких нефтепродуктов. / Феклистов В.Н., Мельников В.П., Мелиев Б.У. C02F 1/28, E02B 15/04. Заявл. 1994.07.05. Опубл. 1997.04.27. Бюл. № 6.

2. Заявка РФ № 96106518. Способ очистки поверхности воды от нефти. / Цыганков АВ., Васильев П.Н. C02F 1/28. Подано 1996.04.03. Опубл. 1998.07.27. Бюл. № 6.

3. Патент РФ № 2151840. Система для автоматического улавливания и сбора плавающих на поверхности реки загрязнений. / Андреев А.А., Андреев А.А., Лизунов В.А., Михалев B.C. E02B 15/04. Подано 1999.09.21. Опубл. 2000.06.27. Бюл. № 7.

4. Патент РФ № 2341619. Способ очистки малых рек. МПК E02B 15/04. Патентообл. Сенкус В.В., Сенкус Вас.В., Сенкус Вал.В., Попова Н.В., Конакова Н.И., Стефанюк Б.М. Авторы: Сенкус В.В., Сенкус Вас.В., Сенкус Вал.В., Попова Н.В., Конакова Н.И., Стефанюк Б.М. Заявл. 2006.10.13. Опубл. 2008.12.20. Бюл. № 35.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ очистки малых рек, включающий аккумуляцию загрязняющих веществ в акватории, отделение их от вод реки и аккумуляцию в отстойнике, очистку воды и сброс очищенной воды в реку, отличающийся тем, что очистку воды производят в отстойнике, который располагают в петле реки, отделенной от ее спрямляющего искусственного русла водонепроницаемой дамбой в верхнем течении реки и фильтрующей дамбой, оборудованной водосбросом воды, в нижнем течении реки, при этом в отстойнике по длине устанавливают для перепуска воды у дна реки поперечные, плавающие, водонепроницаемые, передвижные перемычки, делящие отстойник на зоны, в которых разводятся водные растения и штаммы микробов, способствующие биологической очистке воды от различных видов загрязнения.

www.freepatent.ru