СИСТЕМА САМООЧИСТКИ ВОДЫ
WATER SELF-PURIFICATION SYSTEM

Изобретение относится к строительству и может использоваться в качестве системы очистки воды водоемов и небольших рек. Она состоит из одного или нескольких фильтровальных модулей, работающих с использованием энергии возникающих на поверхности воды волн, энергии потока воды рек или солнечной энергии.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту является используемый в качестве системы самоочистки воды плавательного бассейна переливной желоб согласно патенту Российской Федерации №2294420. Система самоочистки воды содержит корпус с расположенным по его периметру переливным желобом, внутри которого размещены переливной коврик, фильтрующий материал и фильтровальная сетка, над которой размещена ось с расположенными на ней свободно вращающимися крыльчатками, на концах которых с возможностью взаимодействия с поверхностью фильтровальной сетки установлены щетки, сбрасывающие задерживаемые ею загрязнения в съемные лотки. Перекатываясь в переливной желоб, возникающие при пользовании бассейном волны вращают крыльчатки с установленными на них щетками, очищая таким образом поверхность фильтровальной сетки от осядающих на ней загрязнений. Возврат воды обратно в резервуар бассейна невозможен, так как, поднимаясь с подъемом воды и прижимаясь к поверхности фильтровальной сетки, переливной коврик образует кольцевую "плотину" между переливным желобом и резервуаром бассейна. С возникновением разницы в уровнях воды в переливном желобе и резервуаре бассейна начинается ее циркулирование через фильтрующие средства и возвращение очищенной в резервуар бассейна.
Недостатком данной конструкции является невозможность применения ее для очистки воды водоемов и небольших рек.
Технической задачей настоящего изобретения является создание системы очистки воды водоемов и небольших рек.
Техническим решением поставленной задачи является система самоочистки воды, включающая соединенное со стенкой корпуса дно с размещенным на нем пористым фильтрующим материалом с малым гидравлическим сопротивлением, фильтровальную сетку с установленной над ней осью с расположенными на ней свободно вращающимися крыльчатками, на лопастях которых с возможностью взаимодействия с поверхностью фильтровальной сетки закреплены щетки, сбрасывающие задерживаемые ею загрязнения в съемный лоток, и переливной коврик, отличающаяся тем, что включает один или несколько фильтровальных модулей, содержащих контейнер, выполненный прямоугольной в поперечном сечении формы, с расположенными вдоль его стенок полыми герметичными отсеками-поплавками и снабженный перфорированной стенкой, между которой и дном контейнера образован дренажный промежуток, имеющий два патрубка с прорезями для отведения очищенной воды, в которых размещены ходовые винты, вращаемые электродвигателями погружного типа, подключенными к аккумулятору, заряжаемому солнечными батареями, установленными на полом герметичном отсеке-поплавке, причем передняя стенка контейнера выполнена ниже уровня его задней и торцевых стенок и снабжена изогнутой внутрь наклонной полкой, на которую уложена внутренняя кромка переливного коврика, прижатая нижней обрамляющей планкой фильтровальной сетки, изогнутой по радиусу в ее поперечном сечении, при этом ось с расположенными на ней крыльчатками установлена в кожухе цилиндрической формы, закрепленном с возможностью поворота к полому герметичному отсеку-поплавку.
На Фиг.1 показана система самоочистки воды с фильтровальными модулями, установленными на дополнительные полые герметичные баллоны-поплавки, вид сверху, на Фиг.2 - разрез А-А на Фиг.1, на фиг.3 показан вариант установки фильтровальных модулей, изменяющих свое положение с изменением направления, ветра, на Фиг.4 - вариант установки фильтровальных модулей, перемещающихся по кругу с помощью работы встроенных в них ходовых винтов.
Система самоочистки воды включает в себя один или несколько соединенных между собой фильтровальных модулей I, содержащих контейнер 2 с расположенными вдоль его стенок полыми герметичными отсеками-поплавками 3 и 4. Передняя стенка 5 контейнера 2 выполнена ниже уровня его задней стенки 6 и торцевых стенок и снабжена изогнутой внутрь полкой 7, на которую уложена внутренняя кромка переливного коврика 8, прижатая нижней обрамляющей планкой, изогнутой по радиусу фильтровальной сетки 9. Над фильтровальной сеткой 9, в кожухе 10, установлена ось 11 с расположенными на ней крыльчатками 12, на лопастях 13 которых закреплены щетки 14. Кожух 10 закреплен с возможностью поворота к полому герметичному отсеку-поплавку 3 опорами 15 и осями 16. На дне контейнера 2 с дренажным промежутком 17, образованным перфорированной стенкой 18, расположен фильтрующий материал 19. Дренажный промежуток 17 имеет два выходных патрубка 20 с установленными в них ходовыми винтами 21, приводимыми во вращение электродвигателями 22, подключенными к аккумулятору 23, заряжаемому от солнечных батарей 24. В проем контейнера 2 сверху установлен съемный лоток 25 для сбора загрязнений. При работе в передвижном варианте фильтровальные модули 1 устанавливаются на дополнительные полые герметичные баллоны-поплавки 26.
Система самоочистки воды работает следующим образом. Один или несколько соединенных между собой фильтровальных модулей могут использоваться в стационарном или подвижном вариантах. Стационарный вариант применяется в случае относительно устойчивых условий, влияющих на работу фильтровальных модулей. Например, при очистке небольших речек от плывущих на поверхности воды мусора и маслянистых жировых пятен или пленок уровень воды и скорость течения должны быть относительно стабильными. Фильтровальные модули в этом случае могут устанавливаться поперек течения речки на неподвижные опоры, расположенные у противоположных берегов. Уровень погружения фильтровальных модулей устанавливается в зависимости от скорости течения и регулируется с помощью элементов крепления фильтровальных модулей к опорам.
Подвижной вариант применяется в случае очистки воды более крупных рек с нестабильным уровнем и течением, а так же очистки воды водоемов, расположенных в районах с неустойчивыми и меняющими направление ветрами. В этом варианте с целью более устойчивой плавучести и возможности регулирования уровня погружения фильтровальные модули устанавливаются на дополнительные полые герметичные баллоны-поплавки 26. Спущенные на воду, они наполняются через выходные патрубки 20 контейнера 2 водой и устанавливаются на уровень их естественного погружения. При работе с использованием энергии накатывающихся волн уровень погружения фильтровальных модулей доводится с помощью элементов крепления до такого, при котором переливные коврики 8 окажутся плавающими на воде. В этом положении набегающие волны свободно перекатываются по поверхности переливных ковриков 8 в контейнер 2 с расположенным в нем фильтрующим материалом 19. Возврат воды из контейнера 2 невозможен, так как, поднимаясь с подъемом воды, переливной коврик 8 прижимается к поверхности фильтровальной сетки 9, образуя "плотину" между контейнером 2 и водоемом. С возникновением разницы в уровнях воды начинается ее циркулирование через фильтрующие материалы 19 и возвращение очищенной в водоем через выходные патрубки 20 контейнера 2. Перекатываясь волнами в контейнер 2, вода вращает крыльчатки 12, а установленные на концах лопастей 13 щетки 14 сбрасывают отфильтрованные загрязнения в лоток 25. Одновременно с этим щетки 14 очищают фильтровальную сетку 9 от налипших на нее загрязнений. При работе с использованием энергии потока реки или движения фильтровальных модулей 1 относительно неподвижной воды водоема уровень погружения устанавливается в зависимости от скорости потока реки или скорости движения фильтровальных модулей. Уровень погружения должен быть таким, чтобы объем поступающей в контейнер 2 воды успевал отфильтровываться находящимся в нем фильтрующим материалом 19. При работающих ходовых винтах 21 должно учитываться повышение скорости фильтрации за счет разряжения, создаваемого при этом в выходных патрубках 20. На Фиг.3 показан подвижной вариант применения фильтровальных модулей, изменяющих свое положение с изменением направления ветра. Связанные штангами с неподвижной опорой в центре водоема, они поворачиваются за счет своей парусности по кругу, ориентируясь навстречу нагоняемым ветром волнам. На Фиг.4 показан подвижной вариант применения фильтровальных модулей, работающих с помощью встроенных ходовых винтов. Связанные штангами с неподвижной опорой, они находятся в постоянном движении по круговой траектории. При необходимости фильтровальные модули могут свободно перемещаться по поверхности реки или водоема с управлением на расстоянии по проводной или радиосвязи. Возможна буксировка фильтровальных модулей, например, с помощью моторной лодки.