КОРПУС ОЧИСТНОГО СООРУЖЕНИЯ

Полезная модель относится к области очистных сооружений, в частности, к бытовым очистным сооружениям, рассчитанным на обслуживание частных домов, коттеджей, поселков.
Используемые в настоящий момент очистные сооружения небольших объемов (от 1 м3/сут. до 200 м3/сут.) размещаются обычно непосредственно в грунте, на поверхность при этом выводится только смотровой люк. В качестве примеров можно привести очистные сооружения следующих российских фирм: ЮНИЛОС, ТОПАС, ЮБАС.
Очистные сооружения представляют собой выполненные из полимерных панелей емкости в форме параллелепипеда с квадратным или прямоугольным основанием, с соотношением большей стороны дна к высоте параллелепипеда от 1:2 до 2:5; толщина днища и внешних стенок емкости составляет от 10 до 100 миллиметров, обычными размерами являются 20, 40, 60 и 80 мм. В случае необходимости такие емкости комбинируются друг с другом.
Одними из основных проблем использования бытовых очистных сооружений самотечного типа, являются, во-первых, необходимость заглубления таких сооружений, в грунт, что приводит к необходимости их выполнения значительной (от двух с половиной и больше метров) высоты и, во-вторых, непостоянный уровень заполнения очистного сооружения сточными водами. Кроме проблем, связанных с переработкой такого неравномерного объема сточных вод, существует также проблема компенсации давления, оказываемого на корпус очистного сооружения грунтом. В случае полного, или близкого к полному, наполнения очистного сооружения сточными водами давление грунта компенсируется внутренним давлением, создаваемым сточными водами. Однако, в случае частичного или недостаточного заполнения очистного сооружения сточными водами, давление грунта, возрастающее линейно по глубине размещения корпуса, оказывает на корпус серьезное воздействие, которое может привести к нарушению целостности корпуса и его выводу из строя.
Известна система биологической очистки сточных вод «ЮНИЛОС», (http://sbm-group.ru/products/2) система образована в виде единого корпуса, разделенного на технологические отсеки внутренними перегородками, установленными в различной конфигурации, а также содержит необходимое, для осуществления биологической очистки воды, оборудование. Материалом стенок корпуса является полипропилен, для обеспечения необходимой жесткости корпус снабжен ребрами жесткости, стенки корпуса выполнены одинаковой толщины. Данное решение было выбрано в качестве ближайшего аналога.
Недостатком данного технического решения является необходимость его выполнения из полипропиленовых панелей толщиной около 80 мм. Такое значение толщины стенок позволяет компенсировать давление, оказываемое грунтом на корпус очистного сооружения, однако такое решение, во-первых, увеличивает общий вес конструкции, что затрудняет ее монтаж и транспортировку и, во-вторых, увеличивает стоимость конструкции.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является увеличение прочностных характеристик корпуса очистной установки при одновременной экономии расходных материалов при ее изготовлении и уменьшении стоимости.
На Фиг.3а и 3б приведены схемы напряжений для используемых в настоящее время корпусов очистных установок со стенкой одинаковой толщины (80 мм) (Фиг.3а) и для предлагаемой полезной модели (варианта со стенками двух разных толщин - нижней в 80 мм и верхней в 20 мм) (Фиг.3б).
Из данных схем видно, что в используемых решениях, со стенкой единой толщины в 80 мм, максимальные напряжения составляют около 4Н/м2. Допустимым напряжением для полипропилена является значение в пределах 10-12 Н/м2. Для предлагаемой полезной модели максимальные напряжения составляют 9Н/м2, что обеспечивает прочностную устойчивость конструкции. Таким образом, видно, что, с одной стороны, используемые в настоящее время корпусы выполнены с большим запасом прочности, и, следовательно с перерасходом материала; с другой стороны, корпус по предлагаемому техническому решению полностью удовлетворяет прочностным требованиям, при этом он легче в 1,5-2 раза и дешевле в производстве.
Поставленный технический результат достигается за счет выполнения внешних стенок корпуса из нескольких, расположенных одна на другой, разнотолщинных панелей; панели большей толщины находятся в нижней части корпуса, панели меньшей толщины находятся в средней и верхней частях корпуса. Такое выполнение позволяет компенсировать нагрузку, создаваемую грунтом на нижнюю часть корпуса очистного сооружения и не использовать панели одинаковой, большой толщины по всей высоте корпуса.
На Фиг.1 показана стенка корпуса в разрезе, 1 - днище корпуса, 2 - нижняя панель, 3 и 4 - верхние панели; 5 - места сварки днища и нижней панели, а также панелей разной толщины друг с другом, 6 - соосное отверстие в днище и нижней панели для механического закрепления их друг относительно друга.
На Фиг.2 показан общий вид корпуса очистного сооружения.
Полезная модель реализована следующим образом.
По периметру днища корпуса 1 приварены в местах сварки 5 известным способом нижние панели 2. Днище 1 и панель 2 могут быть дополнительно соединены механическим соединением, например болтовым соединением. К верхней части панели 2 прикреплена, известным способом сваривания в местах сварки 5, нижняя часть панели 3; к ее верхней части может быть прикреплена известным способом сваривания в местах сварки 5, нижняя часть панели 4.
Толщина верхней панели 3 и верхней панели 4 составляет от 10 до 20 мм и от 1θ до 15 мм соответственно; относительно друг друга они соотносятся в пропорции от 1:1 до 1:1.5.
Преимущественным вариантом выполнения корпуса является его реализация из панелей двух различных толщин, однако могут быть реализованы варианты, выполненные из панелей трех, четырех и более толщин.
Также возможен вариант выполнения из разнотолщинных панелей не всех четырех стенок корпуса, а только одной или двух (соприкасающихся или противоположных), или трех стенок корпуса. Данные варианты могут быть реализованы при постановке определенных условий использования резервуара. Данные варианты, в схематическом виде, сверху и сбоку, показаны на фигурах 4, 5, 6 и 7 соответственно.
Одним из вариантов корпуса является выполнение нижней панели ячеистой структуры. Такое выполнение позволяет при использовании, после монтажа корпуса и заполнения ячеек грунтом, увеличить сцепление между корпусом и грунтом и предупреждать выталкивание корпуса грунтовыми водами.