СПОСОБ ЛОКАЛЬНОЙ УТИЛИЗАЦИИ СНЕГА В УСЛОВИЯХ СОВРЕМЕННОГО ГОРОДА Российский патент 2019 года по МПК E01H5/10 

Область техники, к которой относится способ

Способ относится к технике городского хозяйства, а точнее к методам утилизации снега, убираемого с мостовых, тротуаров, дворов, крыш зданий и одновременно к очистке локальных стоков.

Уровень техники

В настоящее время известные промышленные способы утилизации твердых осадков в зимнее время на территории городов характеризуются необходимостью сезонного применения огромного парка сложных машин, загрязнения атмосферы продуктами сгорания топлива, сбросом в канализацию неочищенных вод.

Известен "Способ удаления снежно-ледяной массы, собираемой с территории мегаполиса, и устройство для осуществления этого способа" (патент №2188890).

Недостаток способа в том, что он требует специальной машины для дробления снега и льда, а талая вода сбрасывается в канализацию без очистки.

Известно "Устройство утилизации твердых атмосферных осадков" (патент №2476638).

Недостаток устройства в том, что оно требует наличия промышленного теплового оборудования.

Наиболее близким аналогом может быть "Способ утилизации твердых осадков и устройство для его осуществления" (патент №2540341).

Недостаток способа в сложности его осуществления.

Сущность изобретения

Заявляемое решение предназначено для преодоления недостатков, характерных для существующего уровня техники. Таких как:

- наличие большого парка техники лишь сезонного использования;

- большие габариты оборудования;

- большой вес и материалоемкость;

- потребность в транспортировке снега к местам централизованного сбора и утилизации;

- сброс и сток неочищенных вод в фекальную и ливневую канализации;

- большой расход жидкого топлива или газа;

- загрязнение атмосферы продуктами сгорания топлива;

- потребность в больших площадях под места централизованного сбора снега, оборудование и парковку специальных машин.

Техническое решение проблемы состоит в отказе от полного или частичного вывоза снега в места его централизованного сбора, утилизации и к переходу на плавление его прямо на месте локального сбора. Тут следует пояснить предпосылки для подобного решения проблемы снега в городах. Машины централизованной утилизации снега предназначены для плавления больших масс снега в короткий промежуток времени (минуты). Очень важна скорость переработки при больших массах снега. Для этого требуются ресурсы с большим выделением тепла в единицу времени, высокой интенсивностью сгорания. Такие как нефтепродукты, газ. Они позволяют получить наиболее активный разогрев снежной массы. Электрический нагрев такими свойствами не обладает. Он более пассивен.

Однако если применить на локальных местах сбора снега большое множество мелких, менее активных в выделении тепла устройств с низкой скоростью переработки, но с большим резервом времени (сутки), то суммарный эффект может оказаться эквивалентным или даже более высоким, чем при централизованной переработке. Потребность в вывозе снега и складировании его в сугробы, отвалы пропадает. Но локальный способ утилизации снега должен быть прост по методике, а конструкции достаточно дешевы в производстве, эксплуатации и обращение с ними не должно требовать высокой квалификации.

Такими свойствами может обладать, например, подобная конструкция, как изображенная на фигурах 1-3, располагаемая в колодце ливневой или фекальной канализации. В нее входит, собственно, сам колодец 1, сток 2, загрузочная решетка дробления снега 3, тепловой электрический элемент 4 с каналом подвода энергии 5. На дне колодца установлен загрузочный бункер 6 со сменным модулем (узлом) фильтрации 7.

Загрузочный сборный бункер состоит из конусного приемника 8, состоящего из разъемных секций, по размерам, проходящим в горловину люка и секций опорной рамы 9.

Модуль фильтрации разъемный и состоит из воронки 10 с воздушными пазухами 11, сетки задержки мусора 12, кольцевого уплотнителя 13, поддона 14 со скользящим фильтром грубой или тонкой очистки 15, отверстиями перелива очищенной воды 16, фиксаторами воронки и поддона в собранном состоянии 17, дугообразного рыма 18 для подъема или установки модуля фильтрации на место, опор 19.

Для установки/извлечения модуля фильтрации необходимо иметь грузозахватное приспособление 20 на цепи, веревке или багор по глубине колодца.

Особенности конструкции.

Описанная конструктивная система или подобные ей могут реализовываться в колодцах ливневой и фекальной канализации любой поперечной формы, материала и глубины, достаточной для загрузки существенного количества снега. Проблема нагрева колодцев на локальных территориях может быть удовлетворительно решена применением нагревательного кабеля для теплового элемента с фиксированной или регулируемой температурой нагрева. В заявке приведен пример типичного, бетонного городского колодца.

Перечень фигур чертежей

Фиг. 1 - общий вид

Фиг. 2 - модуль фильтрации и приемный бункер

Фиг. 3 - поперечный разрез колодца

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Способ осуществляется следующим образом. С колодца с предустановленными загрузочным бункером 6 и тепловым элементом 4 снимается штатная крышка. Грузозахватным приспособлением 20 зацепляется модуль фильтрации 7 за рым 18 и модуль опускается в колодец внутрь загрузочного бункера. Опоры 19 скошены снаружи и центрируют опускание модуля в отверстие бункера. Уплотнение 13 устраняет возможность протекания воды в радиальную щель между бункером и модулем. Грузозахватное приспособление удаляется. Место штатной крышки люка занимает загрузочная решетка 3 и в колодец сбрасывается снег. Тепловой элемент включается, если был выключен.

Снег тает. Крупный и плавающий мусор оседает на решетке 12. Песок, каменная крошка выпадают в осадок на дно поддона 14. Прочие загрязнения задерживаются фильтром 15, и очищенная вода через отверстия 16 уходит в канализацию. То есть функциональность конструкции распространяется не только на зиму, а и на очистку вод в любой сезон. Но при наличии скользящего фильтра 15 пропускная способность системы низка и достаточна лишь для медленных струй талой воды или умеренного дождя.

При условиях значительного роста потока и напора падающей в приемный бункер воды внутри модуля фильтрации происходит следующее. В начале ливня происходит основной смыв вредных загрязнений с поверхности мостовых и тротуаров. Поток еще слабый и фильтр 15 с ним справляется. С увеличением потока фильтр 15 становится препятствием для пропуска воды, но и концентрация вредностей в потоке падает. Давление воды на фильтр растет и он "всплывает" вверх, открывая отверстия перелива 16 для беспрепятственного прохождения воды, очищенной только от мусора и тяжелых частиц.

Если поток катастрофический и с ним не справляется канализационный сток, то колодец переполняется водой, модуль фильтрации под действием имеющегося в пазухе 11 воздуха всплывает, обеспечивая аварийный сброс неочищенной воды. С ослаблением потока модуль фильтрации, центрируемый водоворотным движением потока воды, возвращается на место, а фильтр 15 под действием собственного веса опускается в рабочее положение.

Извлечение модуля фильтрации для чистки или смены, производится тем же грузозахватным приспособлением 20 прямо с поверхности земли.

Изобретение относится к технике городского хозяйства, а именно к методам утилизации убираемого снега. Способ ликвидации снежных, ледяных масс заключается в том, что растапливание снежных, ледяных масс производят в устройствах принудительной утилизации. Для растапливания снега в устройства, подобные колодцам ливневой или фекальной канализации и снабженные нагревательными электрическими элементами, сбрасывается снег и лед, включается нагрев тепловых элементов и отключается после завершения растапливания. Изобретение обеспечивает возможность отказа от полного или частичного вывоза снега в места его централизованного сбора и утилизации и, как следствие, перехода на его плавление на месте локального сбора. 3 ил.

Способ ликвидации снежных, ледяных масс, заключающийся в том, что растапливание снежных, ледяных масс производят в устройствах принудительной утилизации, отличающийся тем, что для растапливания снега в устройства, подобные колодцам ливневой или фекальной канализации и снабженные нагревательными электрическими элементами, сбрасывается снег и лед, включается нагрев тепловых элементов и отключается после завершения растапливания.