Энергоэффективное устройство утилизации дождевых и талых стоков с крыш зданий урбанизированных территорий
Владельцы патента RU 2454512:
Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования Новочеркасская Государственная Мелиоративная Академия (ФГОУ ВПО НГМА) (RU)
Устройство содержит водосборные желоба (2), водоприемные воронки (3), водоотводящие трубы (4), ливнеотвод (7), фильтрующие колодцы (16) и подземный накопительный резервуар (18). Водоотводящие трубы (4) оснащены напорными частями, снабженными мини-гидротурбинами (6). Вырабатываемый мини-гидротурбинами электрический ток подается в аккумуляторные батареи. Ливнеотвод выполнен ниже уровня поверхности земли и является продолжением напорных частей водоотводящих труб. Фильтрующим материалом является золошлаковый сорбент. Такая конструкция позволит предупредить постепенное разрушение элементов цоколя и фундамента зданий за счет наличия подземного ливнеотвода. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к отстойникам, ливневым, водозаборным и другим устройствам, предназначенным для отвода или забора дождевых стоков, и может быть применено в населенных пунктах для уменьшения поступления ливневого стока с урбанизированных территорий в подземные коллекторы ливневой канализации. Утилизация собранного дождевого стока сопровождается выработкой электроэнергии, направляемой в дальнейшем на производство окислителя-бактерицида - гипохлорита натрия (NaClO). Собранный и очищенный сток используется для систем пожаротушения, орошения и других хозяйственных нужд, предъявляющих высокие требования к качеству воды. Применение такого устройства, помимо этого, предупреждает постепенное разрушение элементов цоколя и фундамента зданий, расположенных на урбанизированных территориях.
Известна сеть отвода ливневых и талых вод, являющаяся элементом полной раздельной системы водоотведения, состоящая из водоприемных колодцев, водоотводящих труб и локальных очистных сооружений поверхностного стока (Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод / Учебник для вузов: - М.: АСВ, 2002, с.17, рис.1.5, б).
Данная сеть производит сбор и очистку вод ливневого и талого стока, сбрасывая его в дальнейшем в водоем, но не обеспечивает его оперативное использование на хозяйственные нужды, исключая экономию питьевой воды, которая в значительной мере расходуется на орошение и прочие хозяйственные нужды.
Наиболее близким техническим решением является патент на изобретение РФ №2347039. «Устройство отвода и утилизации ливневого и талого стока», бюл. №5, опублик. 20.02.2009 г.
Данное устройство уменьшает поступление поверхностного стока с селитебных территорий в подземные коллекторы ливневой канализации, производит его очистку и позволяет использовать сток на хозяйственные нужды. Однако это изобретение не предназначено для сбора и утилизации стока непосредственно с крыш зданий, не обеспечивает энергоэффективность утилизации стока и производство дополнительных продуктов за счет полученной электроэнергии.
Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является:
сбор и энергоэффективная утилизация собранного дождевого и талого стока с крыш зданий урбанизированных территорий, сопровождающаяся выработкой электроэнергии, направляемой, в дальнейшем, на производство окислителя-бактерицида - гипохлорита натрия (NaClO); возможное использование собранного и очищенного стока для систем пожаротушения, орошения и других хозяйственных нужд, предъявляющих высокие требования к качеству воды, а также предупреждение постепенного разрушения элементов цоколя и фундамента зданий за счет наличия подземного ливнеотвода, являющегося продолжением напорных частей водоотводящих труб.
Данный технический результат достигается тем, что энергоэффективное устройство утилизации дождевых и талых стоков с крыш зданий урбанизированных территорий (в дальнейшем «Устройство») выполнено из водосборных желобов, водоприемных воронок, водоотводящих труб с напорными частями, оснащенными мини-гидротурбинами, подземного ливнеотвода, аккумуляторных батарей, зданием производства гипохлорита натрия, фильтрующими колодцами и подземным накопительным резервуаром.
На фиг.1 - «Устройство» (общий вид), на фиг.2 - «Устройство» (в плане).
Предлагаемое «Устройство» состоит из: водосборных желобов (2), водоприемных воронок (3), водоотводящих труб (4) с напорными частями (5), мини-гидротурбин (6), подземного ливнеотвода (7), электропроводов (8) и (11), аккумуляторных батарей (9), помещенных в корпус (10), здания производства гипохлорита натрия (12), оснащенного вентиляционным устройством (13), электролизером малой мощности (14) и рабочими емкостями (15), фильтрующих колодцев (16), заполненных золошлаковым сорбентом (17), подземного накопительного резервуара (18), снабженного люком доступа (19).
«Устройство» работает следующим образом. Сток с крыши (1) стекает в водосборные желоба (2), по которым поступает в водоприемные воронки (3) и далее в водоотводящие трубы (4) с напорными частями (5), оснащенные мини-гидротурбинами (6). Электрический ток, вырабатываемый мини-гидротурбинами, поступает по электропроводу (8) в аккумуляторные батареи (9), помещенные в корпус (10). Из аккумуляторных батарей электрический ток по электропроводу (11) подается в здание производства гипохлорита натрия, оснащенное вентиляционным устройством (13), электролизером малой мощности (14) и рабочими емкостями (15). Получаемый в результате электролиза окислитель-бактерицид может использоваться в целях улучшения качества воды в подземном накопительном резервуаре (18) и для прочих хозяйственных нужд. Затем сток собирается в подземный ливнеотвод (7), являющийся продолжением напорных частей (5) водоотводящих труб (4), тем самым, предупреждая постепенное разрушение элементов цоколя и фундамента зданий необособленными потоками. Далее по подземному ливнеотводу (7) сток поступает в фильтрующие колодцы (16), заполненные золошлаковым сорбентом (17). Профильтрованная в сорбенте вода поступает в подземный накопительный резервуар (18), снабженный люком доступа (19).
Следствием приведенной схемы работы «Устройства» является энергоэффективная утилизация дождевого и талого стока с крыш зданий, выработка электроэнергии, используемой для производства окислителя-бактерицида - гипохлорита натрия, возможность использования очищенного стока из накопительного резервуара для пожаротушения, орошения и других хозяйственных нужд, предъявляющих высокие требования к качеству воды, а также предупреждение постепенного разрушения элементов цоколя и фундамента зданий.
1. Энергоэффективное устройство утилизации дождевых и талых стоков с крыш зданий урбанизированных территорий, включающее водосборные желоба, водоприемные воронки, водоотводящие трубы, ливнеотвод, фильтрующие колодцы, подземный накопительный резервуар, отличающееся тем, что водоотводящие трубы оснащены напорными частями, снабженными мини-гидротурбинами.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вырабатываемый мини-гидротурбинами электрический ток подается в аккумуляторные батареи.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ливнеотвод выполнен ниже уровня поверхности земли и является продолжением напорных частей водоотводящих труб.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фильтрующим материалом является золошлаковый сорбент.