ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЕ УСТРОЙСТВО УТИЛИЗАЦИИ ДОЖДЕВЫХ И ТАЛЫХ СТОКОВ С КРЫШ ЗДАНИЙ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ Российский патент 2012 года по МПК E03F1/00 

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.

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.

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.