плавающая установка для подавления развития планктона

Формула изобретения

Плавающая установка для подавления развития планктона, включающая емкость для обработки планктона с поддерживающими поплавками, отличающаяся тем, что емкость выполнена в виде проточной рабочей камеры переменного сечения, состоящей из водозаборного раструба, горловины и рабочей части, рабочая камера выполнена с возможностью закрепления к палубе катамарана водозаборным раструбом к носовой части катамарана на глубине, обеспечивающей возможность забора верхнего слоя воды в водоеме, при этом рабочая часть камеры выполнена так, что ее поперечное сечение больше сечения горловины, и снабжена размещенными в ней попарно электродами, подключенными через коммутатор к источнику постоянного электропитания, с возможностью поочередной подачи электроимпульсов на них.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области охраны окружающей среды и найдет применение при проведении работ по защите водоемов от загрязнения продуктами жизнедеятельности и разложения биомассы планктона.

Известен способ подавления развития планктона, согласно которому воду из поверхностного слоя водоема забирают в резервуар, в котором ее выдерживают в течение 5 секунд под действием давления не ниже 4 МПа и затем возвращают в водоем (пат. Японии № 7016662, В4, МКИ 6, C02F 1/00, Вып.38, № 11. - 1998 г.).

Недостатком этого способа является низкая производительность и высокие энергозатраты, что связано с необходимостью перекачки больших объемов воды из водоема в резервуар и обратно в водоем, поэтому способ может быть применим только на небольших водоемах.

Известен способ и плавающая установка для очистки воды (пат. Японии № 3113754 В2, МКИ 7 C02F 3/08, Вып.38, 12 - 2001 г.).

Способ подавления планктона основан на использовании биологической окислительной обработки его иммобилизованными микроорганизмами.

Установка для обработки воды включает емкость, снабженную поплавками, и установленные в ней элементы насадки с иммобилизованными микроорганизмами, светозащитный экран, устройство для аэрации воды, водоподводящий и водоотводящий патрубки.

Недостатком этой установки является также низкая производительность, связанная с длительностью процесса биологической окислительной обработки воды иммобилизованными микроорганизмами.

Устранить указанный недостаток позволяет предлагаемая плавающая установка для подавления развития планктона, включающая емкость для обработки планктона с поддерживающими поплавками, в которой емкость выполнена в виде проточной камеры переменного сечения, состоящей из водозаборного раструба, горловины и рабочей части, при этом рабочая часть камеры снабжена несколькими парами электродов, подключенных через коммутатор к источнику электропитания.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что плавающая установка предлагаемой конструкции позволяет производить обработку воды в водоеме во время ее движения с помощью электрогидравлических ударов, подвергая планктон одновременному воздействию высокого давления (более 4 МПа) и высокой температуры пара, образующегося при испарении воды в зоне электрогидравлического удара. Обработка воды в движении позволяет резко повысить ее производительность, а одновременное воздействие на планктон высокого давления и высокой температуры повышает эффективность обработки.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен вид установки сбоку; на фиг.2 - вид установки сверху в разрезе; на фиг.3 - вид установки спереди; на фиг.4 - схема подключения электродов.

Плавучую основу установки для подавления развития планктона представляет катамаран 1, состоящий из двух поплавков 2 и соединяющей их палубы 3. К палубе подвеской 4 крепится проточная камера 5, состоящая из раструбного водозабора 6, соединительной горловины 7 и рабочей части 8. Поперечное сечение рабочей части 8 камеры 5 более чем на 50% больше сечения горловины 7. В рабочей части 8 камеры 5 установлено несколько пар электродов 9, подключенных через изоляторы 10 с помощью многожильного кабеля 11 к коммутатору 12, соединенному кабелем 13 с источником постоянного тока генератором 14. Места подключения проводов кабеля 11 к электродам 9 закрыты водонепроницаемыми кожухами 15. На поплавках 2 катамарана 1 установлены водометные двигатели 16, а на палубе 3 размещена силовая установка 17, обеспечивающая привод генератора 14 и насосов водометных двигателей 16.

Работа плавающей установки для подавления развития планктона осуществляется следующим образом:

При монтаже установки рабочую камеру 5 крепят к палубе катамарана 1 водозабором 6 к носовой части катамарана на глубине, обеспечивающей возможность забора верхнего слоя воды в водоеме. После завершения монтажа катамаран с помощью водометных двигателей 16 выводят на участок акватории, нуждающийся в очистке от планктона. Вода, содержащая планктон, через водозабор 6 и горловину 7 поступает в рабочую часть 8 камеры 5. Для проведения обработки воды от генератора 14, приводимого в действие силовой установкой 17, подают постоянный электрический ток на коммутатор 12, который подает короткий импульс на первую пару электродов 9. При этом образуется электрическая дуга и в ее зоне происходит быстрое испарение воды, вызывающее электрогидравлический удар (ЭГД-удар). С интервалом 0,5·····1,5 сек. коммутатор 12 подает электрический импульс на вторую пару электродов 9, вызывая очередной ЭГД-удар. Затем импульс подается поочередно на все последующие пары электродов и опять на первую. Таким образом, в рабочей части 8 проточной камеры 5 в течение всего времени работы установки с заданным интервалом производятся ЭГД-удары. В результате в рабочей части камеры поддерживается высокое давление и высокая температура, вызывающие гибель планктона и выпадение его в виде осадка на дно водоема.

Давление, создаваемое ЭГД-ударами, распространяется во все стороны рабочей части 8 камеры 5 одинаково. В связи с тем, что поперечное сечение рабочей части 8 камеры 5 больше сечения горловины 7, давление на выходе из рабочей камеры выше, чем на входе в нее. Эта разница давлений обеспечивает поступательное перемещение катамарана, при котором происходит забор воды водозаборником 6. Резкое расширение сечения камеры при выходе воды из горловины 7 в рабочую часть 8 вызывает перемешивание воды за счет турбулентности потока, что повышает эффективность обработки планктона ЭГД-ударами. Мощность ЭГД-ударов регулируют изменением параметров электрического разряда. В случае если энергии ЭГД-удара недостаточно для перемещения катамарана с заданной скоростью, эту скорость обеспечивают за счет работы водометных двигателей 16.

Таким образом, предлагаемая плавающая установка для подавления развития планктона позволяет производить обработку воды в движении, что резко повышает ее производительность, а одновременное воздействие на планктон высокого давления и высокой температуры повышает эффективность обработки.