Способ утилизации твердых осадков и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области техники для уборки улиц, а именно к средствам утилизации зимних осадков. Способ утилизации твердых осадков заключается в том, что снег и наледь складируют в накопительном бункере. Затем в целях обеспечения принудительного таяния их обрабатывают теплым воздухом. Теплый воздух отбирают из атмосферы в теплое время года. Этот воздух вводят в слой талой воды, образуемой в складируемой массе. Далее воздух отводят в атмосферу. Талую воду направляют на хозяйственные нужды или в канализацию. Для осуществления способа используется устройство, содержащее накопительный бункер, агрегат для отбора воздуха, водяной насос и трубопроводы. Устройство также содержит понтон. Понтон оснащен патрубками с фильтром и барботером и погружается в накопительный бункер. Обеспечивается снижение затраты энергоносителей, идущих на плавление снега. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к способам, предназначенным для утилизации твердых атмосферных осадков, и может быть использовано для изменения микроклимата урбанизированных территорий в период положительных температур, а также для использования получаемой талой воды в системах центрального отопления или сохранения дорожного асфальта.

Известен способ утилизации твердых атмосферных осадков по патенту РФ №2476638, включающий в себя складирование снега в бункере, его принудительное таяние посредством трубопроводов, по которым протекает теплоноситель, отвод талой воды из бункера через очистное устройство в накопительный резервуар (для различных хозяйственных нужд: орошения в период положительных температур, пожаротушения и т.д.).

Этим обеспечивается экономия воды питьевого качества.

Недостаток известного способа заключается в том, что воды для этих нужд можно получить и путем простого сбора талых вод весной в накопительный резервуар, без затрат на дорогие энергоносители.

Наиболее близким техническим решением является способ, описанный в патенте РФ №2226591. Указанный способ включает в себя складирование снежной массы в бункере, ее плавление посредством нагретого воздуха, подаваемого под пористое основание бункера. Охлажденный воздух по воздухозаборному перфорированному трубопроводу поступает для подогрева в энергоустановку или отводится в атмосферу. Талая вода через поры основания просачивается в приямок и оттуда направляется самотеком в канализацию. Способ предусматривает также интенсификацию таяния снега посредством инфракрасных прожекторов.

Основными недостатками прототипа являются: необходимость затрат энергоносителей на нагрев воздуха и сброс талых вод в канализацию без утилизации их полезных свойств.

Указанные недостатки устраняются тем, что в известном способе, включающем складирование снега и наледи в накопительный бункер, принудительное таяние этой массы посредством ее обработки теплым воздухом, вывод воздуха в атмосферу, направление талых вод на хозяйственные нужды или в канализацию, плавление снежно-ледовой массы осуществляется посредством тепла воздуха, отбираемого из атмосферы в теплое время года, причем плавление осуществляется путем ввода этого воздуха в слой талой воды, образованного в складируемой массе, а затем производится отвод воздуха в атмосферу, например в места пребывания пешеходов.

Кроме того, талую воду из накопительного бункера направляют в системы центрального отопления зданий.

Устройство для реализации способа содержит: накопительный бункер, агрегат для подачи и отбора воздуха, водяной насос, барботер, фильтр и трубопроводы, а также понтон.

Продувка теплого атмосферного воздуха через слой талой воды позволит осуществить: во-первых, плавление накопленной снежной массы без затрат на дорогие энергоносители, а во-вторых, позволит очистить воздух от механических и газовых примесей, в частности от излишков углекислого газа, который обладает повышенной растворимостью в талой воде.

Кроме того, использование теплоносителя с низкими температурами позволит использовать трубопроводы и другую арматуру из пластиков, более стойких к процессам окисления, чем металлическая арматура.

Направление талых вод с низкой температурой в системы центрального отопления позволит улучшить микроклимат в квартирах горожан в жаркое время. Также талой водой можно охлаждать асфальт для предотвращения его плавления в жаркое время года.

Понтон предназначен для автоматического следования фильтра и барботера за уровнем слоя талой воды в снежно-ледовой массе.

Устройство для реализации заявляемого способа изображено на рис.1, на рис.2 показаны виды колосника с вибратором.

Устройство содержит: бункер 1, люк 2, понтон 3, пневматический агрегат 4, водяной насос 5 и его трубопровод 6. На дне бункера 1 с гидроизоляцией размещен зумпф 7, который также защищен от инфильтрации вод. Люк 2 содержит патрубки 8 и 9 соответственно для ввода и отвода воздуха, понтон 3 оснащен патрубком с барботером 10 и патрубком с фильтром 11. Пневматический агрегат 4 оснащен трубами отбора воздуха из атмосферы 12, распределительным краном 13 и трубами 14 для отвода очищенного и охлажденного воздуха. Загрузка снега и наледи в бункер 1 осуществляется через съемный колосник 15, оснащенный вибраторами 16. Люк 2 содержит также нагреватель 17. Патрубки на понтоне 3 соединены с агрегатом 4 и насосом 5 гибкими трубопроводами.

Заявляемый способ реализуется следующим образом. Выпавший снег или наледь складируются штатными средствами уборки в бункер 1. Колосник 15 с помощью вибраторов 16 отсеивает крупный мусор. Далее через колосник 15 осуществляется плавление верхних слоев загрузки бункера 1 теплом конвекционного движения воздуха. Затем колосник 15 убирается и в слой талой воды бункера 1 погружается понтон 3, оснащенный патрубками с фильтром 11 и барботером 10. Указанные патрубки соответственно соединяются с насосом 5 и патрубком 8 посредством гибких трубопроводов. Люк 2 закрывается, изолируя бункер 1. Патрубок 8 соединяется с нагнетателем агрегата 4. Патрубок 9, через распределитель 13, соединяется с агрегатом 4, к которому также подводятся трубы отбора загрязненного воздуха 12.

При включении агрегата 4 загрязненный воздух из труб 12 поступает в барботер 10, где очищается от пыли, излишков углекислого газа и далее, охлаждаясь, выбрасывается в атмосферу через трубы 14.

Во время вышеописанного процесса слой талой воды в бункере 1 получает дополнительное тепло, в результате которого происходит дальнейшее плавление оставшейся части снежно-ледовой массы.

Избыток талой воды очищается фильтром 11, откачивается насосом 5 и через трубопровод 6 отправляется для полива, охлаждения квартир и других хозяйственных нужд.

Понтон 3 опускается вслед за уровнем воды, оставляя оптимальное расстояние между барботером 10 и снежно-ледовой массой в бункере 1. Для интенсификации процесса таяния понтон 3 может быть оснащен, например, также нагревателем 17.

При необходимости посредством распределителя 13 перекрывают выход в трубы 14 и осуществляют циркуляцию воздуха в системе бункер 1 - агрегат 4, в том числе и при повышенном давлении, для организации его выброса, например, через дроссели, что может также способствовать снижению температуры выбрасываемого воздуха.

Гибкие трубопроводы, ведущие к барботеру 10 и фильтру 11, при необходимости наращиваются.

По окончании процесса таяния снежно-ледовой массы люк 2 открывается, убирается понтон 3 и в зумпф 7 опускается дренажный насос, который выкачивает грязь вместе с остатками воды.

Устройство готово к новому сезону.

Для увеличения приемистости бункера 1 снег в нем можно уплотнять с помощью понтона 3. Для этого он оснащается вибратором 16; барботер 10 и фильтр 11 при этом процессе снимаются. Понтон 3 опускается на рыхлый снег и с помощью вибратора 16 уплотняет его.

Зумпф 7 может быть изготовлен в съемном варианте, и тогда удаление грязи из бункера 1 может быть осуществлено его подъемом на поверхность и разгрузкой в контейнер.

Предлагаемое устройство может быть установлено на обочине автострад с направлением очищенного воздуха в сторону соседних тротуаров.

Бункер 1 выполняется из бетона, пластика и других изолирующих материалов. Площадь его вертикального сечения больше площади горизонтального сечения, чем достигается самопроизвольное уплотнение снега и, как следствие, увеличение приемистости бункерного объема.

Все трубопроводы, патрубки и понтон также могут быть изготовлены из пластиков.

Очистка воздуха может осуществляться днем, а откачка воды производиться в остальное время.

Использование предлагаемого способа позволит: улучшить экологическое состояние на урбанизированных территориях, уменьшить затраты энергоносителей, идущих на уборку и плавление снега, уменьшить зависимость скорости транспортного потока от выпадающего снега.

1. Способ утилизации твердых осадков, включающий складирование снега и наледи в накопительный бункер, принудительное таяние этой массы посредством ее обработки теплым воздухом, вывод воздуха в атмосферу, направление талых вод на хозяйственные нужды или в канализацию, отличающийся тем, что плавление снежно-ледовой массы осуществляется посредством тепла воздуха, отбираемого из атмосферы в теплое время года, причем плавление осуществляется путем ввода этого воздуха в слой талой воды, образованной в складируемой массе, а затем производится отвод воздуха в атмосферу, например в места пребывания пешеходов.

2. Способ утилизации снега по п.1, отличающийся тем, что в жаркий период года талую воду из накопительного бункера направляют в системы центрального отопления зданий.

3. Устройство для утилизации твердых осадков способом по п.1 или 2, включающее накопительный бункер, агрегат для отбора воздуха, водяной насос и трубопроводы, отличающееся тем, что содержит понтон, погружаемый в накопительный бункер и оснащенный патрубками с фильтром и барботером.