Устройство для очистки сточных вод от листьев и мусора в дождеприемном устройстве с прямоугольным дождеприемником

Область применения
Полезная модель относится к области очистки сточных вод, а именно к фильтрующим устройствам с наружными фланцами в верхней части устройства, размещенным внутри дождеприемных устройств для очистки сточных вод от листьев и мусора, а именно к дорожной и придворовой сети ливневой канализации, где наиболее распространены дождеприемные колодцы с прямоугольными дождеприёмниками по типу «ДБ» и типу «ДМ» ГОСТ 26008-83 Дождеприемники чугунные для колодцев. Технические условия.
Термины, используемые в настоящем описании
Дождеприемные устройства: сооружения, предназначенные для приема сточных вод с грунтовых поверхностей.
В качестве дождеприемных устройств далее имеются в виду дождеприемные колодцы или дождеприемники по ГОСТ 26008-83 Дождеприемники чугунные для колодцев. Технические условия.
Дождеприемный колодец - сооружение, предназначенное для сбора и отвода воды с грунтовых поверхностей.
Дождеприемники по ГОСТ 26008-83 - дождеприемники для колодцев, состоят из решетки и корпуса, и предназначены для приема поверхностных сточных вод с улиц, дворов и других территорий.
Уровень техники
Известен фильтрующий патрон для очистки воды в ливневой канализации, содержащий корпус, имеющий боковую цилиндрическую стенку, верхний и нижний водопроницаемые концы, а также в верхней части корпуса имеющий наружный сплошной фланец по периметру корпуса и проушины для строповки и перемещения фильтрующего патрона, отличающийся тем, что внутренний объем фильтрующего патрона, ограниченный боковой цилиндрической стенкой и водопроницаемыми концами, пуст, а на его нижнем водопроницаемом конце размещена решетка (Патент на полезную модель №176544 (B01D 27/00, E03F 5/14, опубликовано 23.01.2018) [1]. Недостатком данного фильтрующего патрона является его низкая емкость по накопленным листьям и мусора при неизменном сопротивлении.
Известны устройства для очистки сточных вод от взвешенных веществ и нефтепродуктов, предназначенные для установки в канализационные колодцы (например, патент на полезную модель №131019 (E03F 5/04, опубликовано 10.08.2013) [2]. Похожее изделие также описано в патенте на полезную модель №105320 (E03F 5/04, опубликовано 10.06.2011) [3]. Эти известные устройства представляют собой контейнер или корзину с возможностью протекания через нее воды. Недостатком является сложность установки устройства в колодец и извлечения из колодца ввиду отсутствия у устройств сплошного фланца по периметру корпуса и проушин для его строповки и перемещения. Кроме того, известные устройства не предназначены для установки на опорную площадку в прямоугольном люке дождеприемного колодца.
Известен фильтрующий патрон для очистки ливневых стоков от листьев и мусора по патенту на полезную модель №207909 (заявка № 2021113434, МПК E03F 5/14; B01D 27/08. Опубликовано 23.11.2021) [4], содержащий корпус, имеющий боковую цилиндрическую стенку, верхний открытый конец, нижний водопроницаемый конец, наружный сплошной фланец в верхней части корпуса, внутренний объем которого, ограниченный боковой цилиндрической стенкой и концами, пуст, отличающийся тем, что боковая цилиндрическая стенка выполнена водопроницаемой. Однако известное устройство не предназначено для установки в прямоугольном люке дождеприемного колодца. Кроме того, сужая сферу применения фильтрующего патрона до очистки воды только от листьев и мусора и убирая очищающую загрузку (частным случаем которой является фильтрующая среда) из фильтрующего патрона, правообладатель получил конструкцию, позволяющую очищать сток от большого количества листьев и мусора и обеспечивающую возможность более редкой чистки этого фильтрующего патрона. Таким образом, в связи с более редкой очисткой, срок службы известного устройства увеличивается, что влечет за собой требования к увеличению прочности устройства, поскольку на него влияют условия эксплуатации, разрушительно действующие на материалы, из которых изготовлено устройство: агрессивная среда сточных вод, коррозия, колебания температуры окружающей среды, атмосферные осадки и т.п. Однако в известном фильтрующем патроне не предусмотрены конструктивные средства, увеличивающие прочность устройства для осуществления повышенного срока службы устройства.
По совокупности существенных признаков фильтрующий патрон для очистки ливневых стоков от листьев и мусора по патенту на полезную модель №207909 [4] принят в качестве наиболее близкого аналога.
Технический результат полезной модели заключается в расширении арсенала устройств для очистки сточных вод от листьев и мусора, содержащих наружный фланец и емкость с водопроницаемыми стенками, с повышенными эксплуатационными свойствами. Техническая задача - повышение прочности устройства для очистки сточных вод от листьев и мусора, содержащего наружный прямоугольный фланец и емкость с водопроницаемыми стенками.
Техническая задача решается всей совокупностью существенных признаков полезной модели.
Раскрытие полезной модели
Заявляемый технический результат достигается тем, что устройство для очистки сточных вод от листьев и мусора в дождеприемном устройстве с прямоугольным дождеприемником содержит наружный фланец прямоугольной формы, емкость, имеющую боковые водопроницаемые стенки, верхний открытый конец, нижний водопроницаемый конец, причем внутренний объем емкости, ограниченный боковыми стенками и концами, пуст, при этом емкость выполнена из сетки, сплетенной из полимерной нити, а фланец выполнен литым из износостойкого полимерного материала, монолитно соединен с верхним, открытым концом емкости и снабжен ручками для перемещения устройства, выполненными из полимерного троса и монолитно соединенными с фланцем.
При этом литой фланец выполнен из полиэтилентерефталата, или полиэтилена, или полипропилена.
При этом открытый конец емкости закреплен на стальном прутке-основе, согнутом по размеру внутреннего периметра фланца и размещенном внутри фланца.
При этом литой фланец выполнен с упрочняющим закладным прутком, размещенным по внешнему периметру внутри фланца.
При этом емкость выполнена из сетки, сплетенной из капронового шнура.
Перечень фигур
Фиг. 1. Общий вид заявляемого устройства.
Фиг. 2. Вид А на фиг.1, вид сверху устройства.
Фиг. 3. Разрез Б-Б на фиг.2.
Фиг. 4. Вид В на фиг.3.
Фиг. 5. Вид в разрезе заявляемого устройства, установленного на опорную площадку в дождеприемном устройстве.
Фиг. 6. Вид Г на фиг.5.
Предлагаемые чертежи иллюстрируют только один предпочтительный вариант выполнения полезной модели и поэтому не могут рассматриваться в качестве ограничения содержания полезной модели, которое не включает другие варианты ее исполнения.
Перечень позиций
1 - заявляемое устройство;
2 - фланец;
3 - емкость;
4 - боковые стенки корпуса;
5 - нижний водопроницаемый конец емкости;
6 - ручки;
7 - пруток-основа для емкости 3;
8 - элемент жесткости;
9 - соединительный шов;
10 - дождеприемный колодец;
11 - опорная площадка;
12 - крепежный элемент;
13 - дождеприемник.
Осуществление полезной модели
Устройство для очистки сточных вод от листьев и мусора предназначено для установки в дождеприемных у стройствах с дождеприемниками типа «ДБ» - большой прямоугольный дождеприемник и «ДМ» - малый прямоугольный дождеприемник, выполненных по ГОСТ 26008-83. Дождеприемники чугунные для колодцев. Технические условия [5]. Согласно ГОСТ дождеприемники для колодцев, состоят из решетки и корпуса, и предназначены для приема поверхностных сточных вод с улиц, дворов и других территорий.
Заявляемое устройство (фиг.1) содержит наружный литой фланец 2 прямоугольной формы, монолитно соединенный с емкостью 3.
Фланец (фиг.2) выполнен из износостойкого полимерного материала, например:
полиэтилентерефталат (ПЭТФ, ПЭТ, ПЭТГ, лавсан) - прочен, износостоек, хороший диэлектрик (см. Википедия. Опубликовано 03.10.2012 г.);
полиэтилен высокой плотности (низкого давления) - ПЭВП, ПНД, HDPE (High Density Polyethylene) - представляет собой очень твердый, прочный и жесткий термопласт, широко применяемый для литьевого и выдувного формования;
полиэтилен низкой плотности (высокого давления) - ПЭНП, ПВД, LDPE (Low Density Polyethylene).
Существенные свойства всех типов полиэтилена (HDPE, LDPE, LLDPE):
- малая плотность (легче воды);
- очень хорошая химическая стойкость;
- нет водопоглощения;
- непроницаемость для водяного пара;
- высокая вязкость, гибкость, растяжимость и эластичность в интервале температур от -70 до +100°С;
- легкая перерабатываемость всеми пригодными для термопластов методами;
- очень хорошая свариваемость (см. https://ref.unipack.ru/93 Свойства и применение полиэтилена высокой плотности (НDPE, ПЭНД), Опубликовано 07.08.2011 г.);
полипропилен - более твёрдый (стоек к истиранию), более термостойкий, чем полиэтилен, почти не подвергается коррозионному растрескиванию (см. Википедия. Опубликовано 12.03.2007 г.)
и других видов полимеров с аналогичными свойствами.
Фланец 2 по периметру монолитно соединен с верхним, открытым концом емкости 3.
Емкость 3 выполнена с боковыми водопроницаемыми стенками 4, верхним открытым концом, нижним водопроницаемым концом 5. Внутренний объем емкости, ограниченной боковыми стенками и концами, пуст (фиг.1).
Емкость 3 выполнена из сетки, сплетенной из полимерной нити, предпочтительно, капронового шнура и сшитой по вертикали швом 9 (фиг.3).
Капроновое волокно (капрон - синтетическое полиамидное волокно, получаемое из нефти, продукт полимеризации капролактама) отличается высокой прочностью: капроновая нить диаметром 0,1 миллиметра выдерживает вес 0,55 кг. Наряду с высокой прочностью капроновые волокна характеризуются высокой износостойкостью, устойчивостью к истиранию, действию многократной деформации (изгибов). Капроновые волокна не впитывают влагу, поэтому не теряют прочности во влажном состоянии (см. Википедия. Опубликовано 19.12.2021 г.).
Открытый конец емкости закреплен на стальном прутке-основе 7, согнутом по размеру внутреннего периметра фланца и размещенном внутри фланца (фиг. 2, 4).
По наружному периметру фланца внутри него размещен закладной пруток 8 из стали для придания жесткости конструкции.
Нижний конец 5 емкости 3 выполнен закрытым швом 9.1, соединяющим нижние края стенок. В другом исполнении нижний конец емкости может быть завязан капроновой веревкой, продетой сквозь соответствующие петли сетки.
Фланец 2 снабжен ручками 6 для перемещения устройства, выполненными из полимерного троса, преимущественно капронового, и монолитно закрепленными концами внутри фланца.
Примеры конкретного выполнения
Пример 1. Устройство 1 для очистки сточных вод от листьев и мусора в дождеприемном колодце с прямоугольным дождеприемником тип «ДБ» по ГОСТ 26008-83, содержащий наружный сплошной фланец 2 прямоугольной формы, емкость 3, имеющую боковые водопроницаемые стенки 4, верхний открытый конец, нижний водопроницаемый конец 5, причем внутренний объем емкости, ограниченный боковыми стенками и концами, пуст. Емкость выполнена из сетки, сплетенной из капроновой нити. Фланец выполнен литым из полиэтилентерефталата, монолитно соединен с верхним, открытым концом емкости, и снабжен ручками для перемещения устройства, выполненными из капронового троса и монолитно соединенными с фланцем. Открытый конец емкости закреплен на стальном прутке-основе 7, согнутом по размеру внутреннего периметра фланца и размещенном внутри фланца. Сплошной литой фланец выполнен с упрочняющим закладным прутком 8, размещенным по внешнему периметру внутри фланца.
Пример 2. Устройство выполнено по примеру 1, но для использования в дождеприемном колодце с прямоугольным дождеприемником тип «ДМ» по ГОСТ 26008-83, и литой фланец выполнен из полиэтилена.
Пример 3. Устройство выполнено по примеру 1, однако литой фланец выполнен из полипропилена.
Приведенные примеры не является исчерпывающими, возможны и другие варианты осуществления полезной модели без изменения ее сущности, и не выходящие за пределы формулы полезной модели.
Работа
Сетка соединяется верхним краем с металлическим, преимущественно стальным прутком-основой 7, согнутым по внутреннему периметру прямоугольного фланца, с последующей обвязкой места соединения капроновой нитью.
По вертикали и по нижнему краю сетку сшивают капроновой нитью, с образованием емкости 3. Возможен вариант выполнения, когда сеть завязывается снизу капроновой верёвкой через ячейки сети, с возможностью развязывания и удаления накопившегося мусора.
Пруток-основа 7 с закрепленным на нем краем сетчатой емкости 3 закладывают в форму для литья прямоугольного фланца 2 по внутреннему периметру, туда же закладывают ещё один стальной пруток 8, по внешнему периметру фланца, в качестве закладной детали для придания жесткости конструкции. Для получения ручек 6 в форму закладывают концами отрезки капроновых верёвок (тросов) с завязанными узлами на концах для предотвращения вырывания ручек из фланца. В форму под давлением заливается полимер из числа указанных выше для формования фланца. В результате получают монолитное устройство со сплошным фланцем и сетчатой емкостью высокой прочности и способное к многократному использованию.
Полученное устройство размещают в бетонном дождеприемном колодце 10 с прямоугольным дождеприемником 13, устанавливая фланцем 2 на опорную площадку 11. Общий вид в разрезе устройства 1, установленного в бетонный колодец системы ливневой канализации показан на фиг.5.
Опорная площадка 11 в форме прямоугольной рамки выполнена из уголка. Линейные размеры опорной площадки согласованы с линейными размерами внутреннего размера колодца 10. Опорная площадка 11 крепится вертикальной полкой уголка к стенке колодца крепежным элементом 12 вблизи нижнего торца корпуса дождеприемника 13. Горизонтальная полка уголка по периметру образует опорную поверхность для установки на не прямоугольный фланец 2 устройства 1 (фиг.6).
Для неглубоких колодцев с прямоугольным дождеприемником возможно размещение устройства 1 в корпусе дождеприемника 13, при этом опорная площадка 11 крепится вертикальной полкой уголка к внутренней поверхности стенки корпуса дождеприемника 13 (не показано).
Дождеприемник закрывают решеткой. Сточные воды с листьями и мусором поступают сверху в устройство 1, ограниченное водопроницаемыми боковыми стенками 4 и открытым верхним концом и водопроницаемым нижним концом 5, при этом листья и крупный с мусор оседают в емкости 3, а вода выходит уже очищенной через ячейки сетки из нижней части емкости 3 и водопроницаемых боковых стенок 4 в колодец 10 и отводится из него с помощью выпускной трубы (на чертеже не показана).
По мере заполнения емкости 3 листьями и мусором устройство за ручки 6 вынимают из колодца, извлекают мусор и устройство и с освободившейся емкостью 3 снова помещают в колодец до последующего заполнения. Процесс эксплуатации устройства повторяется. Монолитная конструкция заявляемой полезной модели и используемые для ее изготовления материалы, обладающие прочностью и стойкостью к воздействиям внешней среды, обеспечивают достижение заявленного технического результата.
Таким образом, выполнение устройства с описанной выше конструкцией обеспечивает расширение арсенала технических средств данного назначения.
Промышленная применимость
Заявленное техническое решение найдет применение при разработке, изготовлении и эксплуатации в системах очистки сточных вод в качестве устройства для очистки воды от листьев и мусора в дождеприёмных колодцах с прямоугольными дождеприемниками тип «ДБ» и «ДМ» по ГОСТ 26008-83. При изготовлении заявляемого устройства используются доступные материалы, комплектующие и оборудование.
Источники информации
1. Патент на полезную модель №176544 Фильтрующий патрон (Заявка № 2017127894. МПК B01D 27/00, E03F 5/14, опубликовано 23.01.2018).
2. Патент на полезную модель №131019 Устройство для очистки сточных вод от нефтепродуктов, предназначенное для установки в канализационном колодце (Заявка № 2013114491. МПК E03F 5/04, опубликовано 10.08.2013).
3. Патент на полезную модель №105320 Дождесборник (варианты) (Заявка № 2010137876. МПК E03F 5/04, опубликовано 10.06.2011).
4. Патент на полезную модель №207909 Фильтрующий патрон для очистки ливневых стоков от листьев и мусора (заявка № 2021113434, МПК E03F 5/14; B01D 27/08. Опубликовано 23.11.2021) - наиболее близкий аналог.
5. ГОСТ 26008-83. Дождеприемники чугунные для колодцев. Технические условия.