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蓄水和净水系统

阅读：515发布：2021-02-26

IPRDB可以提供蓄水和净水系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及蓄水和净水系统。所述系统以其使用可以不考虑场所的方式设计。它尤其用于农业、园艺和林业中。所述系统包括装填有渗水的多孔材料(3)的蓄水池(2)。为替代渗流通道，蓄水池(2)含有至少一层由不透水材料制得的阻挡层(5)，所述阻挡层将两层由多孔材料(3)制得的层分开且包含出口(6)以连接层。，下面是蓄水和净水系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.蓄水和净水系统(1)，其包括：至少部分装填有多孔材料(3)的蓄水池(2)、水收集容器(4)和至少两个用于延伸水的渗流通道的阻挡层(5)，其中阻挡层(5)设置在基本不透水的人造且外向定界的蓄水池(2)内，阻挡层(5)各自具有至少一个水通道(6)，且多孔材料(3)位于各个阻挡层(5)以上和以下；

其中所述水收集容器(4)包括在最上层阻挡层(5)以上的第一开口(7)和至少一个在最下层阻挡层(5)以下的第二开口(8)，水可流过此开口；

其中相对于整个阻挡层(5)的表面积，水通道(6)占据5-20％的表面积，其中水通道(6)设置在阻挡层(5)的外部区域中；和其中在至少两个阻挡层(5)的情况下，每种情况下两个相邻阻挡层(5)的水通道(6)以相对彼此偏置的形式设置，特征在于，

水收集容器(4)在蓄水池(2)中由其底部向上延伸至少至其表面，且多孔材料(3)具有孔径小于0.1微米的孔。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述水收集容器(4)经第一开口(7)连接在取水站(9)上。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述取水站(9)为泵站。

4.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述阻挡层(5)在蓄水池(2)内基本水平设置。

5.如权利要求1至3中任一项所述的系统，其中所述水通道(6)以缝或孔的形式提供。

6.如权利要求1至3中任一项所述的系统，其中所述蓄水池(2)包括槽形或半球形形式。

7.如权利要求1至3中任一项所述的系统，其中所述多孔材料(3)选自砂砾、卵石和砂或其混合物。

8.如权利要求1至3中任一项所述的系统，其中所述多孔材料(3)在各个阻挡层(5)以上和以下没有差异。

9.如权利要求1至3中任一项所述的系统，其中所述多孔材料(3)在各个阻挡层(5)以上和以下不同。

10.如权利要求1至3中任一项所述的系统，其中所述阻挡层(5)包含土工织物。

11.如权利要求10所述的系统，其中所述土工织物包含：(i)织物材料或非织造材料层，和

(ii)聚氨酯，

其中聚氨酯基本密封存在于织物材料或非织造材料层中的任何空穴和/或中间空间。

12.如权利要求11所述的系统，其中所述聚氨酯通过由如下组分组成的双组分体系聚合而形成：a)多元醇组分，包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、氧化丙烯均聚物和粉末分子筛，和b)异氰酸酯组分，包括二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯。

13.如权利要求11或12中任一项所述的系统，其中聚氨酯以水密方式填充存在于织物材料或非织造材料层中的空穴和/或中间空间。

说明书全文

蓄水和净水系统

发明领域

[0001] 本发明涉及蓄水和净水系统。

[0002] 发明背景

[0003] 水是珍贵的日用品且由于世界人口增长和由此导致的提高的食品需求变得日益更有价值。为人类提供净水不仅仅是发展中国家面临的巨大后勤问题。仅3％世界供水作为饮用水可得。在具有低降水量的国家内，水缺乏成为最重要的水危机。在许多地方，由于盛行的水缺乏阻止了新的生存空间的创造。例如沙漠或草原地区的都市化由于水缺乏极有问题。从经济观点来看，甚至在具有较高降水量的地区鼓励水保留和水储存。已知水库和地下水收集容器可论证地为蓄水的最简单水文系统。为解决水储存问题，需要尤其适于水处理和水储存的技术。

[0004] US 6,120,210B1描述了一种水如雨水的储存和运输方法，其中通过天然通道如河谷的多孔材料在水文潜势下引导水，然后供给最终使用者。

[0005] 此外，WO 2005/123597A1公开了含多个嵌入多孔材料基质中的有孔管道的水晶体管。就过滤和储存目的而言，在它从通过泵装置将它虹吸出来的地方流入有孔管道中以前通过水晶体管的多孔材料用水力潜势引导水。

[0006] 已知的净水和/或蓄水方法和装置的缺点是它们不可独立于当地地理条件和/或土壤条件而使用。例如可发生水损失或质量损失。为改善净化水的质量，通常需要成本非常高的其它净水程序。

[0007] 发明目的

[0008] 可认为本发明的目的是提供可独立于场所使用的蓄水和净水系统。

[0009] 还可认为目的是提供蓄水和净水系统，通过该系统可以特别有成本效益的方式将水提纯至非常高的质量水平。

[0010] 该目的通过权利要求1和24的特征实现。

[0011] 发明综述

[0012] 本发明涉及蓄水和净水系统，其包括：至少部分装填有多孔材料的蓄水池，其特征在于：(i)至少一个阻挡层延伸水的渗流通道，其中阻挡层设置在基本不透水的人造且外向定界的蓄水池内，阻挡层具有至少一个水通道且多孔材料位于阻挡层以上和以下；和(ii)由蓄水池底部延伸至少至其表面的水收集容器，其中水收集容器包括在最上层阻挡层以上的开口且包括至少一个在最下层阻挡层以下的开口，水可流过此开口。

[0013] 基本不透水的人造且外向定界的蓄水池确保可能的话没有待提纯和储存的水能够渗入具有高毛细管作用的更深多孔层中并因此系统不再可得。

[0014] 蓄水池还确保可能的话没有例如被污染物沾污和/或污染的水能扩散至本发明系统中。这用于确保系统内的高水质。

[0015] 此外，使用至少一个阻挡层确保延伸水通过多孔材料的渗流通道且因此可在地下保留(储存)显著更长。本发明系统不需要形成特别深，这使得生产和维护有成本效益。例如，密闭露天井、矿或其它已存在的煤矿也可用于该系统或用于设置游泳池下的系统。

[0016] 从属权利要求2-23涉及本发明系统的优选实施方案。

[0017] 本发明还涉及蓄水和净水系统，其包括：至少部分装填有多孔材料的蓄水池，其特征在于：由蓄水池底部延伸至少至其表面的水收集容器，其中水收集容器包括在上部区域中的开口和至少一个在下部区域中的开口，水可流过此开口；和基本不透水的人造且外向定界的蓄水池。

[0018] 根据预期，已显示该系统可独立于场所，即独立于场所的地理条件和/或土壤条件地用于水处理和水提纯。多孔材料在基本不透水的人造且外向定界的隔离蓄水池中的使用还允许以高质量水平提纯水且允许没有任何可能的水损失地储存水。

[0019] 从属权利要求25-35涉及本发明系统的优选实施方案。

[0020] 最后，本发明涉及根据权利要求1-23中任一项的蓄水和净水系统和根据权利要求24-35中任一项的系统在农业和林业应用如集约型园艺、土壤复耕或重新造林中的用途。

[0021] 附图

[0022] 在下文中参考附图中阐述的几个实施方案更详细地描述本发明，其中：

[0023] 图1显示具有1个阻挡层的本发明蓄水和净水系统，

[0024] 图2显示具有3个阻挡层的本发明蓄水和净水系统，

[0025] 图3显示用于农业领域的具有3个阻挡层的本发明蓄水和净水系统，[0026] 图4显示用于集约型园艺的具有各个多孔层的本发明蓄水和净水系统。

[0027] 发明详述

[0028] 本发明涉及储水和净水系统。

[0029] 图1说明根据本发明一个实施方案的蓄水和净水系统1。如图1所述，系统1包括基本不透水的人造且外向定界的蓄水池2。

[0030] 人造的基本不透水蓄水池2的使用确保可能的话没有水从本发明系统1中损失至吸水的更深多孔层中。

[0031] 水简单渗入更深层中是地球上许多地方出现的问题。这种地方的实例为约翰内斯堡的高原。已知此高原由于土壤的多孔性，水消失在更深的潜流中并因此在最上的含腐殖质层中不再可得。在冬季几月和有时甚至更长期间基本没有植物生长在该区域内。

[0032] 此外，基本不透水的人造蓄水池2确保可能的话没有例如被污染和/或含盐的水可从外部渗入本发明系统中并由此降低待储存和净化水的质量。

[0033] 蓄水池2的优点还有本发明系统1可独立于场所，即独立于当地地质组成、气候条件和/或土壤条件地用于水净化或水储存。

[0034] 如图1所述，蓄水池2可以槽形式形成。然而，它也可采取任何其它适合的形式。例如它形式上可以为半球形。

[0035] 蓄水池2可为任意适合的大小。然而，已证明有利的是蓄水池2的大小适合预期的降水量和待储存的水量。如果蓄水池例如设置在游泳池下，则它优选包含游泳池容积的至少一半。

[0036] 蓄水池2的大小也可取决于本发明系统1用于水储存、水净化和/或灌溉目的。例如主要用于灌溉目的本发明系统1形式上可为更扁平的。

[0037] 蓄水池2至少部分装填有多孔材料3。在本发明范围内，短语“至少部分”应当理解意指以足够有效的方式将蓄水池2用至少如储存和净化水所需多的多孔材料3装填。

[0038] 优选，多孔材料3为砂砾、卵石、砂(例如硅砂)或其混合物。然而，也可使用壤土、粉砂和/或粘土。如果其它材料如合成材料由于其孔隙率，其所有空穴体积与其外部体积之比而能储存和运输水，则可使用。

[0039] 关于多孔材料3的孔隙大小，需要区别粗、细和微孔。粗孔(大孔)的孔径为＞1mm(它们为肉眼不可见的)。细孔为孔径为0.1-0.1μm的微孔。这些毛细管孔运输水。也称作超微孔或凝胶孔的微孔的孔径为＜0.1μm且为水的缓慢、持续运输中的工具。

[0040] 优选使用具有细和/或微孔的多孔材料3。因此，实现水的特别慢的运输。这又确保水在蓄水池2中保留非常长的期间并可因此被储存。优选在这种情况下提供10-30天的循环时间。已证明至少21天的循环时间特别有利。

[0041] 本发明系统1包括设置在蓄水池2内的一个阻挡层5(图1)或几个阻挡层5(图2、3)。此外，阻挡层5具有至少1个水通道6(图1、2、3)。

[0042] 除可透水的通道6外，阻挡层5由基本不透水的材料制造。

[0043] 在本发明范围内，短语“基本不透水”应当理解意指阻挡层5以这样的方式形成：防止通过蓄水池2渗漏的水的主要部分通过阻挡层5进入阻挡层5以上或以下的区域。

[0044] 阻挡层5用于将水的渗流通道延伸通过蓄水池2的多孔材料3。通过延伸渗流通道，水在表面以下保留较长期间。因此，它可在蓄水池2中储存较长期间。此外，水经较长的时间期间滤出，因此改善净化水的质量。

[0045] 本发明系统1储存水的能力以及通过本发明系统1净化的水的质量随所用阻挡层5的数目提高而提高。

[0046] 可特别借助这一事实解释改善的净化水质量：由于一个阻挡层5或多个阻挡层5，水移动通过本发明系统1的速率降低或重复地再降低。尽可能低的流速对于实现高度净化特别有利。

[0047] 如果水到达阻挡层5，由于随后渗出水，它开始聚集。通常，水以开孔方式(通过材料内部或经由壁开口由一种材料至下一种材料)和以闭孔方式(总是围绕各个材料)通过多孔材料。然而，在此聚集条件下，水特别有效且深度地渗入多孔材料3的毛细管中。因此，它更适当地以开孔形式进行。这确保恰在阻挡层5前面的区域内，土和泥粒子可特别有效地沉降或沉淀在孔内和孔上。优选，阻挡层5以水平方式设置，如图1和图2所述。当阻挡层5以水平方式设置时，水通过本发明系统1的渗流通道最长，这特别积极的影响净化水的质量。然而，如果不因此损失阻挡层5延伸水的渗流通道的特征，则阻挡层5的任何其它倾斜位置也可能。系统内的各个阻挡层5可各自具有相同的斜度，但也为斜度上彼此不同的。

[0048] 相对于整个阻挡层5，水通道6基本上仅占据小表面积。优选，这总计为5-20％的表面积。特别优选8-15％表面积。最优选相对于整个阻挡层5的表面积，10-12％表面积。

[0049] 优选，水通道6设置在选择的位置上。例如水通道6可设置在阻挡层5的外部区域内，如图1的示例性实施方案所述。优选水通道6恰位于阻挡层5末端前面。最优选恰好位于阻挡层5末端的水通道6。这就是说阻挡层5直接与蓄水池2接触的位置。如果水首先通过阻挡层5渗入此区域内，则沿着阻挡层5被水覆盖的通道大约相当于可能的最大值。在这种情况下，净化结果特别好。

[0050] 由于这一事实：可能以任何方式通过通道6的数目、大小和/或几何形状改变水通过本发明系统1的流速，可发现对于任何分离问题的合适分离速率且不考虑水的污染程度，可用本发明系统1实现非常好的净化结果。

[0051] 已证明以缝或孔的形式提供阻挡层5内的水通通6特别有利。

[0052] 在至少两个阻挡层5的情况下，优选以相对彼此偏置的方式设置每种情况下两个相邻阻挡层5的通道6(见图2和图3)。最优选彼此相对设置的水通道6。

[0053] 借助水通道6的偏移排列，水通过本发明系统1的渗流通道延伸或形成至可能的最大程度。这又意指水在本发明系统1中的停留期间增加。例如，与不包含任何阻挡的系统中水的停留时间相比，在具有两个阻挡层5和每种情况下在阻挡层5末端反向设置的水通道6的系统1内，水的停留期间提高，在给定容积且具有选定多孔材料3的情况下，提高约3倍，在具有三个阻挡层5的本发明系统1的情况下，提高约4倍。然而，待净化的水的停留期间对净化水的质量具有特别积极的影响。此外，每单位时间和体积元数更多的水可储存在本发明系统1中。

[0054] 位于阻挡层5以上和以下的多孔材料3可为一种或同一材料。然而，如果阻挡层5以上和以下的多孔材料3不同证明特别有利。原因如下：通过改变本发明系统1内的多孔材料3的孔隙率，使水重复经受新的阻力或引力，这导致本发明系统1内部的水以不同的流速向前移动。这再一次增强过滤水的质量。

[0055] 本发明系统1提供相当于饮用水质量的水质水平。如果水通过本发明系统1保留在地下至少19天，则它实际上无微生物或无菌。通过使用多孔材料3，例如由于储存重复经受不同压力且另外电极化反应(压电效应)的硅砂，实际上将微生物杀灭或去活。此程序仍可通过使用各种多孔材料3进一步加速。

[0056] 优选，蓄水池2和/或阻挡层5包含土工织物。在最简单的实施方案中，土工织物又包含一层聚氨酯渗入的织物材料或非织造材料。

[0057] 使用土工织物的优点是可能的话不想要的水，例如沿海区的盐水不可渗入或渗入本发明系统1内。此外，由于储存目的而(通过人工或天然降雨)引入本发明系统1中的水保留在该系统1中。它不能简单地渗入更深层中。土工织物的其它优点是它参与土壤结构中热或机械诱发的位移(例如在地震的情况下)中。通过它的稳定性和抗风化性，它甚至在相对长的使用期间以后对由树根或尖石导致的损害有抵抗力。

[0058] 还有利的是可调整土工织物的外形适合当地地形。这可归因于它产生的具体方法。因此，包含土工织物的蓄水池可以极灵活的方式使用。这节省时间和额外费用，例如土工作业。

[0059] 用于土工织物的聚氨酯可通过由多元醇组分，包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、氧化丙烯均聚物和粉末分子筛，和异氰酸酯组分，包括二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯组成的双组分体系聚合形成。

[0060] 多元醇组分与异氰酸酯组分的质量比优选约108∶15-102∶21，更优选约106∶17-104∶19，最优选约105∶18。

[0061] 如果土工织物包含非织造材料，则证明非织造材料另外包含3-15cm长才短纤维特别有利。优选短纤维由选自聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚氯乙烯和聚酯的合成材料构成。

[0062] 非织造材料还可包含金属丝。还可任选包括由弹性聚合物组成，主要由天然原料组成的层状结构(叶状体)。

[0063] 短纤维或如果需要的话金属丝和/或叶状体可结合在一起使得它们的强度在方向上独立。因此，实现为关于地面为柔性且有效适于非均匀地下的表面形式而没有导致结构损害的风险。

[0064] 如果土工织物包含织物，则由纬线和纤维体系(织物)组成的此织物材料仅用作加强物和接收聚氨酯。

[0065] 土工织物以如下方式生产：首先挖掘给定的地面面积。挖掘的土量相应于根据预期降水量和待储存的所需水量计算。然后，将用作加强物的层设置在待密封的地面(例如深坑)上以便覆盖表面。随后，通过喷雾机将多元醇组分和异氰酸酯组分喷雾制备的层上。最后两种组分本身一致地在短时间期间(几分钟)内固化，因此形成聚氨酯。

[0066] 当喷上两种组分时，存在于上述纤维、金属丝和/和叶状体中的空穴和/或中间空间填充有非织造材料或织物材料组成的层，使得在固化以后，基本密封这些空穴和/或中间空间。同时，纤维、金属丝和/或层状结构固定地以机械方式通过聚氨酯相互连接，其中由于具体网络原因，充分保留聚氨酯的巨大柔性。

[0067] 在此上下文中，短语“基本密封”应当理解意指当与相同但不含聚氨酯的层相比2
时，水通过层的通过量(以升水/m 层表面和时间表示)由已渗透的聚氨酯降低优选至少
99％，更优选至少99.9％。特别优选借助聚氨酯提供密封效力使得最终的土工织物为不透水且因此水密的。

[0068] 在施加第一层聚氨酯以后，通过施加第二层可重复喷雾程序。这再次提高层的稳定性。

[0069] 如果需要，也可将第二层织物材料或非织造材料施加在形成的土工织物上。此第二层可用作防止根渗透的额外保护。

[0070] 甚至在优选包含第二层织物材料或非织造材料的土工织物的情况下，由聚氨酯填充存在于第二层中的空穴和/或中间空间。此外，第一和第二层通过聚氨酯粘结在一起。

[0071] 已证明若第一和/或第二层的外表面也涂有聚氨酯特别有利。

[0072] 聚氨酯的优点是它具有高撕裂强度和断裂覆盖率(良好地超过200％)。它耐受所有环境影响以及含盐或污染的土壤。它也不易于老化和脆化。甚至当经常曝露于天气下时，它耐受20年的期间。一起使用聚氨酯与非织造材料或织物材料用于又进一步延缓聚氨酯老化(约1数量级)。

[0073] 此外，如图1、2和3的示例性实施方案所述，本发明系统1包括水收集容器4。水收集容器4从蓄水池2底部至少延伸至其表面。此外，水收集容器4包括在最上层阻挡层5以上的开口7且包括至少一个在最下层阻挡层5以下的开口8，水可流过此开口。

[0074] 如图1、2和3所示，水收集容器4也可为喷水池。然而，也可以使用任何其它合适的水收集容器4，例如水收集容器4也可为高架池。

[0075] 优选水收集容器4借助开口7连接在取水站9上。取水站9可用于取出由于其水力潜势原因已行至最下层阻挡层5以下的多孔层中且然后通过一个或多个开口8渗入水收集容器4中的水。取水站9在图2和3的示例性实施方案中说明。

[0076] 已证明取水站9为这样的方式形成有利：它完全封闭水收集容器4中的开口7(见图3)。以这样的方式，没有水(例如雨水)能经由开口7流入水收集容器4中。因此，水收集容器4中的水位不会无意改变。此外，水收集容器4中的水不受未过滤的水污染。

[0077] 优选，开口8为孔或槽。如果水收集容器4包括不只一个开口8，则这些开口8可以孔和/或槽的形式存在。然而，它们也可采取任何其它适合的形式。在图1-3的示例性实施方案中，水收集容器4包括槽形式的开口8。通过选择开口8的数目、大小和几何形状，可改变水渗入水收集容器4中的速率。当选择开口8的大小和几何形状时，需要确保可能的话没有多孔材料3进入水收集容器4中。

[0078] 在优选的方式中，取水站9为泵站。

[0079] 通过将水由水收集容器4中泵出，可改变水通过本发明系统1的流速(水力潜势的改变)。

[0080] 例如，水越快地移动通过蓄水池2，与泵出以后水收集容器4中的水位相比蓄水池2中的水位越高，且多孔材料3提供的对水渗过的阻力越低。

[0081] 由于泵出程序，因此也可改变渗过的水在本发明系统1中的停留期间，这又对待净化水的质量具有影响。

[0082] 优选，将过滤的水泵出，使得水在蓄水池2中的停留期间尽可能长，这是由于水渗过蓄水池2内部越长，它越纯。如果在过滤期间使渗过的水重复经受新的压力比，它还对净化结果具有特别有利的影响。首先，水渗过系统1直至它到达蓄水池2底部的最低阻挡层5以下。由于随后水流动，系统1中的水位上升且然后通过水收集容器4作为升管和通过阻挡层5的通道6从下面以向上方向推动水。这导致水在系统1中再循环。随着水连续由上流动，此再循环导致系统1中又进一步改进的水净化。

[0083] 如图3的示例性实施方案所述，将耕作层10施加在本发明系统1最上层阻挡层5以上的多孔材料3上。耕作层优选含腐殖质层。

[0084] 已证明如果最上层阻挡层5以上的多孔材料3具有高毛细管度或高吸水系数特别有利。

[0085] 毛细管作用为在微毛细管、缝隙和孔内在所有方向上，即还有与重力相反的方向，通过粘附、粘聚和表面张力确立并用于运输含在其中的液体和物质的物理特征。

[0086] 如果上层中的多孔材料3具有微毛细管，则它吸收水直至它饱和且不能吸收任何更多的水。此水然后可使用含腐殖质层作为直接蓄水池。因此，植物也可生长在低降水量的区域。

[0087] 优选由微孔组成的多孔材料3的此高毛细管层也具有整个本发明系统1的隔离层的作用。它可以以特别有效的方式保留水且还可防止在土壤表面上蒸发。

[0088] 本发明涉及其它蓄水和净水系统1’。

[0089] 图4说明根据本发明其它实施方案的蓄水和净水系统1’。如图4所述，系统1’包括基本不透水的人造且外向定界的蓄水池2’。

[0090] 如图4所述，蓄水池2’可以以特殊槽形式形成。然而，它也可采取任何其它适合的形式。例如它形式上可以为半球形。

[0091] 关于蓄水池2’的其它特征，参考上述的。它因此适用于此本发明其它实施方案。

[0092] 优选，蓄水池2’包含土工织物。在其最简单的实施方案中，土工织物又包含一层聚氨酯渗入的织物材料或非织造材料。

[0093] 用于土工织物的聚氨酯可通过由多元醇组分，包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、氧化丙烯均聚物和粉末分子筛，和异氰酸酯组分，包括二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯组成的双组分体系聚合形成。

[0094] 关于非织造材料和织物材料的其它组分(纤维、金属丝、叶状体)，参考在本发明方法的第一个实施方案中土工织物的描述。同样适用于土工织物生产方法。

[0095] 蓄水池2’至少部分装填有多孔材料3’。在本发明范围内，短语“至少部分”应当理解意指以足够有效的方式将蓄水池2’用至少如储存或净化水所需多的多孔材料3’装填。

[0096] 优选，多孔材料3’为砂砾、卵石、砂(例如硅砂)或其混合物。然而，也可使用壤土、粉砂和/或粘土。如果其它材料如合成材料由于其孔隙率，其所有空穴体积与其外部体积之比而能储存和运输水，则可使用。

[0097] 通过选择多孔材料3’，可改变本发明系统1’内水的流动行为。

[0098] 水总是寻求最低阻力的通道。这也是本发明系统1’内水流动行为的情况(这也适用于系统1)。未经水饱和的多孔材料3’吸收水，而水饱和的多孔材料3’释放水至较少饱和的区域中。流动的水流然后由此产生。毛细管作用在蓄水池2’底部方向上提高的多孔材料3’确保例如将水引入(除重力外)更深层中。然而，如果选择毛细管作用在蓄水池2’表面方向上提高的多孔材料3’，则将水引入(与重力相反)较高层中。

[0099] 因此已证明如果将具有不同毛细管作用度的各层多孔材料3’设置在蓄水池2’内有利。

[0100] 如果较低层中的多孔材料3’比较高层中的多孔材料3’有更多孔则特别有利。在这种情况下可实现特别高的过滤水的水质(饮用水质量)水平。

[0101] 本发明系统1’还包括从蓄水池2’底部至少延伸至其表面的水收集容器4’，其中水收集容器4’包括在上部区域内的开口6’和至少一个在下部区域内的开口5’，水可流过此开口。

[0102] 优选水收集容器4’为喷水池或高架池。在图4的示例性实施方案中，水收集容器4’为喷水池。

[0103] 水收集容器4’可借助上部开口6’连接在取水站7’上(见图4)。由于其水力潜势原因已渗漏至蓄水池2’底部并因此进一步经由一个或多个开口5’进入水箱4’中的水经由取水站7’取出。

[0104] 取水站7’可例如为泵站。通过借助泵从水收集容器4’中取出水，水流的固有水力潜势可通过本发明系统1’提高。

[0105] 已证明以这样的方式选择水力潜势特别有利：水在蓄水池2’中的停留期间尽可能长。这样的原因是水通过蓄水池2’渗出越慢，当它到达水收集容器4’时水它就越纯。

[0106] 优选，开口5’为孔或槽。如果水收集容器4’包括不只一个开口5’，则这些开口5’可以孔和/或槽的形式存在。然而，开口5’也可采取任何其它适合的形式。在图4的示例性实施方案中，水收集容器4’包括槽形式的开口5’。通过选择开口5’的数目、大小和几何形状，可改变水渗入水收集容器4’中的速率。当选择开口5’的大小和几何形状时，需要确保可能的话没有多孔材料3’进入水收集容器4’中。

[0107] 已证明如果取水站7’为这样的方式形成有利：它完全封闭水收集容器4’中的开口6’(见图4)。以这样的方式，没有水(例如雨水)能经由开口6’流入水收集容器4’中。因此，水收集容器4’中的水位不会无意改变。此外，水收集容器4’中的水不受未过滤的水污染。

[0108] 如图4的示例性实施方案所述，将耕作层8’施加在本发明系统1’最上层多孔材料3’上。耕作层优选含腐殖质层。

[0109] 已证明如果最上层的多孔材料3’具有高毛细管度或高吸水系数特别有利。位于毛细管中的水然后可作为直接蓄水池用于含腐殖质层。因此，集约型园艺也可以在地球上非常干燥的区域中进行。

[0110] 本发明系统1和1’特别适于农业和林业应用，例如土壤复耕或重新造林。此外，本发明系统1和1’适于蓄水(例如雨水)和净水。待过滤的水为雨水。海水的脱盐(以提供饮用水)同样可用本发明系统1和1’进行。

[0111] 本发明系统可独立于场所地使用。例如它们也可用于大海附近的沿海区域或土壤中具有高含盐量的区域。已知的净水和蓄水系统未提供任何解决方案。

[0112] 本发明系统1和1’可确保在干燥区域内水的供应。通常，它甚至可实现其它收获。

[0113] 此外，使用本发明系统1和1’可将水净化至特别高的质量水平。使用基本不透水的蓄水池2、2’确保已过滤的水或仍将过滤的水可能的话不受例如负载有污染物，渗入系统1、1’中的水污染。

[0114] 此外，多孔材料3与至少一个阻挡层5组合使用延伸了水的渗流通道，因此使得可将水保留在蓄水池中非常长的期间(特别有效的蓄水)。通过额外使用各种多孔材料3，可又进一步增强系统1储存水的能力。此外，进一步改善净化水的质量。

[0115] 现在将通过如下实施例说明本发明。它们为说明目的提供而不是限制保护范围。实施例

[0116] 为生产蓄水池，将非织造材料层设置在已在海岸附近地面上挖掘的深度3.5m，宽度5m且长度10m的深坑中。向该层上施加具有如下配制剂的第一层聚氨酯：

[0117] 多元醇组分：重量份[0118] -聚醚多元醇(可通过氧化乙烯与乙二醇聚合得到，MG 440)) 25[0119] -聚酯二醇(可通过乙二醇与己二酸聚合得到，MG 390) 26[0120] -聚酯二醇(可通过乙二醇与己二酸聚合得到，MG 340) 6[0121] -氧化丙烯均聚物 7[0122] -聚醚多元醇(Voralux HN 370，羟值26-30mg KOH/g) 15[0123] -聚醚多元醇(可通过丙二醇与乙二醇聚合得到，MG 4000) 13[0124] -1，4-丁二醇 7[0125] -5A粉状分子筛 4[0126] 总计 103[0127] 异氰酸酯组分：

[0128] -二苯基甲烷-4-4′-二异氰酸酯 21[0129] 总计 21[0130] 通过高压清洁器喷雾该配制剂。对于多元醇和异氰酸酯组分，喷雾压力为约200巴。分别喷雾这两种组分。对于异氰酸酯组分，喷雾温度为25℃，对于多元醇组分，为35℃。两个喷嘴的相对喷雾输出量相应于多元醇组分与异氰酸酯组分的质量比。施加这样多的配制剂，使得实现层的连续浸渍。在施加组分以后，通过聚合形成聚氨酯。重复该程序，形成其它聚氨酯层。在几秒内固化以后，用1m高细沙层填充形成蓄水池的土工织物。将阻挡层施加其上，其后施加另一1m高沙层。这之后是其它阻挡层和1m高的卵石层。最后施加的层为0.5m高土层。根据与蓄水池相同的方法生产两个10m长阻挡层。两个阻挡层各自在一侧，阻挡层末端前面0.5m处，含有空间间隔为10cm的10个直径为10cm的孔。将两个阻挡层以开孔彼此相对设置的方式引入蓄水池内。最后，将0.3m宽、4m长的喷水池装在蓄水池内。在较低区域内，它具有5个10cm长、2cm宽缝形式的开口。最后将喷水池上端连接在虹吸泵上。

[0131] 然后用水人工灌溉蓄水池。

[0132] 结果：

[0133] 水的流速：可能的话，低流速以实现特别好的净化结果

[0134] 泵排量：当水由底部向上推动时，非常低的泵排量

[0135] 水质：饮用水。

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