Плавающее устройство для очистки поверхности водоемов

Полезная модель относится к устройствам для очистки поверхности водоемов и может быть использована в качестве плавающего скиммера для очистки поверхности средних и больших водоемов различного назначения.
Известна установка для биохимической очистки сточных вод [RU 22020915, C02F 3/00, C02F 3/02, 10.01.2004], которая содержит комбинированное устройство, включающее камеру смешения сточных вод с иловой смесью, биофильтр с системой орошения, расположенный над аэротенком-отстойником, имеющим аэрационные колонны для обеспечения струйной аэрации и циркуляционный насос, отличающийся тем, что аэрационные колонны в комбинированном устройстве выполнены в виде расходящихся пучков труб, внутри верхней части которых имеются выправляющие выступы в виде спиралей, а нижние части труб перфорированы, причем диаметр по окружности и по высоте уменьшается к низу труб и нижние концы труб равномерно расставлены над плоской частью днища аэротенка с высотой 0,2-0,3 м над ним.
К недостаткам установки является относительно высокая сложность.
Известен также биофильтр для очистки воды [SU 1671144, A01K 61/00, 15.08.91], включающий вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, расположенную в верхней части корпуса загрузку, трубопровод для подачи загрязненной воды, вмонтированный в верхнюю часть корпуса, а также расположенный под трубопроводом решетчатый водораспределитель, илопровод и трубопровод для отвода очищенной воды, вмонтированные в нижнюю часть корпуса.
К недостаткам этого биофильтра является относительно низкая эффективность фильтрации.
Кроме того, известен биофильтр для очистки воды [RU 174587, U1, C02F 3/08, 23.10.2017], содержащий цилиндрический корпус с конусообразным основанием и шламоотводящим патрубком, гидроэлеватор, размещенный по центру корпуса, на верхней части которого расположены кольцевой лоток и сетка, удерживающая плавающие гранулы биозагрузки, водоотводящий патрубок, переливной патрубок, расположенный выше удерживающей сетки, основную камеру с гранулами регенерирующей неорганизованной биозагрузки с нейтральной плавучестью, разделительную камеру, расположенную в нижней части корпуса, основание которой является дном корпуса и представляет собой перевернутый конус с расположенным на вершине шламоотводящим патрубком для периодического отвода падающего осадка, а верхняя часть разделительной камеры выполнена в виде конуса, жестко скрепленного с ее нижней частью, и имеет прорези, расположенные по кругу на минимально допустимом конструктивном расстоянии по отношению к стенкам корпуса, верхний конус разделительной камеры является дном основной камеры и имеет уклон к стенкам корпуса 30°, при этом, верхняя часть крышки разделительной камеры жестко соединена с гидроэлеватором, который выходит за крышку корпуса на 1/3 от общей длины гидроэлеватора, в его верхней части размещен водоподающий патрубок, диаметр которого в два раза меньше диаметра гидроэлеватора.
Особенностью этого технического решения является то, что суммарная площадь прорезей в верхней части разделительной камеры равна площади выходного отверстия гидроэлеватора, гранулы биозагрузки занимают 70% объема основной камеры.
Недостатком этого технического решение является относительно низкое качество очистки воды в водоеме.
Известно также является устройство для очистки воды [RU 198056, U1, C02F 3/00, 16.06.2020], содержащее размещенные в корпусе основную камеру с патрубком подачи воды из водоема через шиберную заслонку, а также патрубок возврата воды в водоем и разделительную камеру, сухую камеру, выполненную с возможностью ультрафиолетовой стерилизации и антифосфатирования воды, причем основная камера размещена в боковой части корпуса во всю его высоту и снабжена оксидатором, фильтрационным ситом и дренажным насосом, выполненным с возможностью подачи дренажа и воды после промывки в канализацию через патрубок сброса воды, выполненным в корпусе, разделительная камера размещена в нижней части корпуса и снабжена последовательно установленных один на другой по вертикали фильтрующими матами, а сухая камера выполнена между основной камерой и разделительной камерой и снабжена насосом, обеспечивающим засасывание воды из основной камеры для обеспечения подачи в нее воды из водоема, а также подачей насыщенной кислородом и прошедшей фильтрационное сито воды в разделительную камеру под фильтрующие маты для ее биомеханической фильтрации с последующей подачей воды с выхода верхнего фильтрующего мата через водозаборную трубу в сухую камеру и затем после ультрафиолетовой стерилизации и антифосфатирования подачей очищенной и обогащенной кислородом воды в водоем через патрубок возврата воды.
Недостатком этого технического решения также является относительно низкое качество очистки воды в водоеме.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту при использовании является плавающее устройство для очистки воды [US 76896951, В2, C02F 3/00, 30.0.2010], содержащее размещенную в корпусе основную камеру, выполненную с возможностью подачи воды из водоема через окно в корпусе в ее верхнюю часть, и нижнюю камеру, выполненную с возможностью размещения в ней насоса с патрубком подачи воды из нижней камеры в водоем, при этом, в корпусе между основной и нижней камерами установлено фильтрационное сито, основная камера выполнена с возможность установки в нее корзины для сбора мусора, а с внешней стороны корпуса в его верхней части установлены внешние поплавки.
Недостатком наиболее близкого технического решение является относительно низкое качество очистки воды в водоеме, обусловленное тем, что, отсутствует возможность адаптации к уровню воды в водоеме при его изменении, а также отсутствие возможности плыть и перемещаться по поверхности.
Задачей, которая решается в полезной модели, является создание плавающего устройства для очистки поверхности водоемов, обеспечивающего более высокое качество очистки воды.
Требуемый технический результат заключается в повышении качества очистки воды.
Поставленная задача решается, а требуемая техническая задача достигается тем, что в устройство, содержащее размещенную в корпусе основную камеру, выполненную с возможностью подачи воды из водоема через окно в корпусе в ее верхнюю часть, и нижнюю камеру, выполненную с возможностью размещения в ней насоса с патрубком подачи воды из нижней камеры в водоем, при этом в корпусе между основной и нижней камерами установлено фильтрационное сито, основная камера выполнена с возможностью установки в нее корзины для сбора мусора, а с внешней стороны корпуса в его верхней части установлены внешние поплавки, согласно полезной модели введены размещенные по бокам нижней части основной камеры внутренние поплавки с подвижными перегородками, установленные в закрепленных на корпусе пазах для обеспечения воздушного пространства в основной камере, а нижняя камера выполнена с возможностью размещения по ее бокам с внутренней стороны корпуса наборных утяжелителей.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что устройство содержит  два или более окон, выполненных с возможностью подачи очищаемой воды из водоема в основную камеру.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что устройство содержит корзину в форме параллелепипеда размером 25×35 см, высотой 30 см, выполненную с возможностью сбора мусора.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что фильтрационное сито, установленное в корпусе между основной и нижней камерами, выполнено в виде нержавеющего щелевого сита с размером ячеек 0,3 мм.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что устройство содержит два размещенных симметрично по бокам нижней части основной камеры внутренних поплавка.
На чертеже представлена конструкция устройства для очистки водоемов (в разрезе).
Устройство для очистки водоемов содержит размещенную в корпусе 1 основную камеру 2, выполненную с возможностью подачи очищаемой воды из водоема через окна 3 в корпусе в ее верхнюю часть.
Кроме того, устройство для очистки водоемов содержит нижнюю камеру 4, выполненную с возможностью размещения в ней насоса 5 с патрубком подачи воды из нижней камеры в водоем.
Устройство содержит также фильтрационное сито 6, установленное в корпусе 1 между основной 2 и нижней 4 камерами, а также размещенные по бокам нижней части основной камеры 1 внутренние поплавки 7 для обеспечения воздушного пространства в основной камере 2, которая выполнена с возможностью установки в нее корзины 8 для сбора мусора.
Дополнительно к указанному, корпус 1 выполнен с возможностью установки с внешней стороны в его верхней части внешних поплавков 9, а нижняя камера 4 выполнена с возможностью размещения по ее бокам с внутренней стороны корпуса 1 наборных утяжелителей 10 для обеспечения требуемого уровня погружения устройства в водоем.
Кроме того, для подачи очищаемой воды из водоема в основную камеру используют в корпусе одно, два или больше окон 3, корзина 8 для сбора мусора в частном случае имеет форму параллелепипеда с размерами 25×35 см, высотой 30 см и выполнена в виде каркаса из пластиковых труб диаметром 20 мм с сетчатым мешком из синтетического материала, фильтрационное сито 6, установленное в корпусе 1 между основной 2 и нижней 4 камерами, выполнена в виде нержавеющего щелевого сита с ячейками размером 0,3 мм, а в качестве размещенных симметрично по бокам нижней части основной камеры 2 внутренних поплавков 7 используют 2 поплавка.
Плавающее устройство для очистки поверхности водоемов работает следующим образом.
2
2
Устройство может быть использовано, преимущественно, в водоемах с площадью поверхности от 50 м до 250 мпри глубине от 1 м.
Благодаря используемой конструкции уровень воды внутри корпуса поддерживается значительно ниже уровня воды в водоеме. Это позволяет снять обычные ограничения в приеме мусора только с поверхности воды и достигается за счет использования комбинации внешних поплавков 9, обеспечивающих плавучести устройства, наборных утяжелителей 10, обеспечивающих баланс воздушного пространства внутри устройства при сопротивлении выталкивающей силы воды, и внутренних поплавков 7.
После погружения устройства в водоем включают насос, который начинает откачивать воду из нижней камеры 4, в результате чего приходят в действие внутренние поплавки 7 с подвижными перегородками, установленные в закрепленных на корпусе 1 пазах. Поплавками устанавливается уровень воды внутри устройства значительно ниже уровня воды в водоеме. В результате через приемные окна 3 осуществляя забор мусора с поверхности водоема. Мусор, поступающий с приточной водой, падает в корзину 8 для сбора. Под корзиной 8 находится сетчатое фильтровальное сито 6 для дополнительной защиты насоса 5 от загрязнений, и вода, поступающая в устройство через фильтровальное сито 6 с размерами ячеек, например 300 мкм, попадает к насосу 5 и выбрасывается в водоем.
Для предотвращения возможного перебора мусора в корзине 8 предусмотрена установка насоса 5 с автоматическим отключением. При сильном заполнении корзины 8 мусором уменьшается поступление воды к насосу 5, и он начинает «завоздушиваться», что приводит к срабатыванию система отключения сухого хода, и насос 5 отключится.
При наполнении корзины 8 мусором ее освобождают с предварительным выключением насоса 5.
Таким образом, благодаря введенным усовершенствованиям существенно повышается качество очистки воды благодаря возможности адаптации устройства к уровню воды в водоеме и возможности перемещения по поверхности водоема.