Способ утилизации дренажного стока



Способ утилизации дренажного стока
Способ утилизации дренажного стока
Способ утилизации дренажного стока

 


Владельцы патента RU 2527032:

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии) (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию для утилизации минерализованного дренажного стока гидромелиоративных систем, а также для испарения сточных вод различного генезиса. Способ утилизации дренажного стока включает процесс естественного испарения дренажных вод с поверхности пруда-испарителя, разделенного на отсеки и сообщенного с подводящим коллектором. В радиальном направлении от первого отсека 1 пруда-испарителя на глубине нижнего уровня его заполнения прокладывают подпочвенные увлажнители. Над увлажнителями отсыпают земляные дамбы 3 высотой не более высоты капиллярного подъема отсыпаемого грунта. По длине дамб выполняют траншеи 4 с уложенным на их дне слоем гидрофобного материала и насыпанным поверх него слоем почвы 6, в которую высаживают саженцы солеустойчивых деревьев и/или кустарников 7. За счет создания дополнительной испаряющей поверхности и концентрации воздушного потока обеспечивается повышение эффективности процесса естественного испарения без увеличения площади водной поверхности пруда-испарителя. 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию для утилизации минерализованного дренажного стока гидромелиоративных систем, а также для испарения сточных вод различного генезиса.

Известен локальный водоприемник коллекторно-дренажных вод, содержащий ряд параллельно расположенных сообщающихся каналов шириной до 100 м, при этом объем водоприемника и площадь его водной поверхности устанавливают из расчета обеспечения долговременного приема дренажных вод с орошаемых земель. (Калантаев В.А. Мелиорация орошаемых земель и охрана окружающей среды // Вопросы рационального использования водно-земельных ресурсов Туркменской ССР. - Ташкент: САНИИРИ, 1987, с.7-8).

Недостатками данного водоприемника являются ограниченные возможности естественного процесса испарения дренажных вод, которое эффективно только при среднемноголетней разности между испарением с водной поверхности и осадками, не менее чем в 3 раза превышающей годовой слой формируемого дренажного стока. Это существенно увеличивает необходимые размеры водоприемника (Пособие по очистке и утилизации дренажно-сбросных вод / Л.В. Кирейчева, И.И. Конторович, И.П. Кружилин и др. - М.: РАСХН, ВНИИГиМ, ВНИИОЗ, 1999, с.58).

Известен способ утилизации дренажных вод посредством естественного испарения с поверхности пруда-испарителя, разделенного на ряд отсеков, первый из которых сопряжен с подводящим коллектором. Вода из подводящего коллектора поступает в первый отсек, из него последовательно во второй, третий и до последнего отсека, концентрация солей при этом возрастает от отсека к отсеку. Последний отсек служит для окончательного осаждения солей. Например, в долине Сан-Хоакин (США) построен пруд с последовательным размещением 10 отсеков (Reuse and disposal of higher salinity subsurface drainage water. - A Review by D.W. Weatcot. Agricultural Water Management. - 1988. - Vol.14. - №1 - 4. - p.483-511. Повторное использование и отведение высокоминерализованных дренажных вод. Перевод №1254. - М.: ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1989, с.36-37). Этот способ принят в качестве прототипа.

Недостатком данного способа является низкая эффективность процесса естественного испарения и необходимость в связи с этим использования значительной площади для строительства пруда-испарителя с большой поверхностью испарения.

Устранить указанный недостаток позволяет предлагаемый способ утилизации дренажного стока, включающий процесс естественного испарения дренажных вод с поверхности пруда-испарителя, разделенного на отсеки и сообщенного с подводящим коллектором, в котором, согласно предлагаемому изобретению, в радиальном направлении от первого отсека пруда-испарителя на глубине нижнего уровня его заполнения прокладывают подпочвенные увлажнители, над ними отсыпают земляные дамбы высотой не более высоты капиллярного подъема отсыпаемого грунта, по длине дамб выполняют траншеи с уложенным на их дне слоем гидрофобного материала и насыпанным поверх него слоем почвы, в которую высаживают саженцы солеустойчивых деревьев и/или кустарников.

Новый технический результат от применения предлагаемого способа состоит в том, что устройство подпочвенных увлажнителей от пруда-испарителя в сочетании с дамбами над ними позволяет значительно увеличить площадь испарения за счет капиллярного подъема минерализованной воды из пруда-испарителя к поверхности дамб, где накапливаются соли. При этом радиальное расположение дамб по отношению к пруду позволяет концентрировать воздушный поток, увеличивая испарение воды с поверхности дамб и водной поверхности пруда за счет увеличения интенсивности турбулентного перемешивания воздушных потоков в зоне, контактирующей с испаряющей поверхностью. Ряды деревьев и/или кустарников, растущих в траншеях вдоль дамб, повышают способность дамб концентрировать воздушный поток. Гидрофобный слой препятствует поступлению минерализованной воды к корням деревьев, причем траншея накапливает зимние осадки, что способствует промыванию грунта дамбы.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема пруда-испарителя дренажного стока, вид в плане; а фиг.2 - продольный разрез А - А дамбы на фиг.1; на фиг.3 - поперечный разрез Б-Б дамбы на фиг.1.

Предлагаемый способ утилизации дренажного стока осуществляют следующим образом.

К отсеку 1 пруда-испарителя подключают подпочвенные увлажнители 2, проложенные в радиальных направлениях и уложенные на глубине минимальной глубины заполнения пруда. Увлажнители 2 выполняют из полимерных перфорированных труб диаметром 63-100 мм. Длина их составляет 30-50 м. Над увлажнителями 2 отсыпают дамбы 3 высотой не более высоты капиллярного подъема отсыпаемого грунта. Ширина дамб в основании составляет порядка 2,5-3,0 м. По длине дамб устраивают траншеи 4, дно которых устилают гидрофобным материалом 5. Поверх слоя гидрофобного материала 5 отсыпают плодородный грунт 6, в который высаживают деревья и/или кустарники 7. Первый отсек пруда-испарителя подключают через задвижку 8 трубопроводом 9 к коллектору 10, а через задвижку 11 - к отсеку-накопителю 12. Открывают задвижку 8 на трубопроводе 9 и заполняют пруд-испаритель 1 водой из дренажного коллектора 10 до заданного уровня. При заполнении отсека 1 минерализованная вода поступает в увлажнители 2, заполняет их и, проходя через перфорацию, насыщает окружающую почву, откуда по почвенным капиллярам подтягивается к поверхности. При этом формируется восходящий капиллярный поток минерализованной воды из увлажнителя в гребневую часть дамбы, где вода испаряется, а соли откладываются в виде корки. При этом гидрофобный материал 5 препятствует поступлению минерализованной воды в слой почвы 6 и его засолению. Это позволяет нормально развиваться саженцам растений 7. Обеспечение влагой этих растений происходит за счет накопления в траншеях 4 сезонных осадков. При этом радиальное расположение дамб по отношению к пруду концентрирует воздушные потоки, увеличивая их скорость и интенсивность турбулентного перемешивания в зоне, контактирующей с испаряющей поверхностью, и увеличивая испарение воды с поверхности дамб и водной поверхности отсека 1 пруда-испарителя. Размещение деревьев и/или кустарников 7 в траншеях вдоль дамб повышает их способность концентрировать воздушный поток. При снижении уровня воды в отсеке 1 до глубины заложения увлажнителей 2 открывают задвижку 11 и перепускают оставшуюся более концентрированную дренажную воду в отсек 12 для дальнейшего испарения. Отсек 1 через трубопровод 9 заполняют дренажной водой из коллектора 10. Процесс заполнения пруда-испарителя минерализованной водой заканчивают после прекращения поступления дренажных вод в коллектор 10. После окончания работ по утилизации дренажного стока солевую корку с гребней дамб 3 удаляют механическим способом.

Таким образом, за счет создания дополнительной испаряющей поверхности и концентрации воздушного потока обеспечивается повышение эффективности процесса естественного испарения без увеличения площади водной поверхности пруда-испарителя.

Способ утилизации дренажного стока, включающий процесс естественного испарения дренажных вод с поверхности пруда-испарителя, разделенного на отсеки и сообщенного с подводящим коллектором, отличающийся тем, что в радиальном направлении от первого отсека пруда-испарителя на глубине нижнего уровня его заполнения прокладывают подпочвенные увлажнители, над ними отсыпают земляные дамбы высотой не более высоты капиллярного подъема отсыпаемого грунта, по длине дамб выполняют траншеи с уложенным на их дне слоем гидрофобного материала и насыпанным поверх него слоем почвы, в которую высаживают саженцы солеустойчивых деревьев и/или кустарников.



 

Похожие патенты:

Способ нагнетания поверхностной воды в почву под участок грунта включает установку серии вытянутых насосных/дренажных канальных элементов в серию скважин, продолжающихся в грунт.

Изобретение относится к области природоохранных технологий, передовых аграрных технологий и химии кремнийорганических соединений и может быть использовано для восстановления структуры нарушенных почв путем стабилизации водопрочных агрегатов.

Изобретение относятся к мелиоративному строительству и может быть использовано при строительстве осушительных систем на тяжелых грунтах. Дренажное устройство с экраном из уголкового профиля включает перфорированную трубу с непроницаемым экраном, выполненным прерывистым по длине, и дренажную засыпку из фильтрующего материала в местах разрыва экрана.

Изобретение относится к проектированию, строительству, реконструкции, ремонту и эксплуатации закрытого горизонтального трубчатого дренажа на землях сельскохозяйственного назначения при реализации точного земледелия, а также на промышленных, городских, поселковых и других территориях.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, точнее к водозаборным сооружениям, и может быть использовано для забора воды из подземных источников при неглубоких залеганиях грунтовых вод.

Изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть использовано при строительстве осушительных систем на тяжелых грунтах. Дренажное устройство с распорным экраном включает перфорированную трубу, уложенную на дренажную подушку, водонепроницаемый экран, выполненный прерывистым по длине, и дренажную засыпку из фильтрующего материала в местах разрыва экрана.

Изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть использовано при строительстве осушительных систем на тяжелых грунтах. Дренажное устройство с кольцевым экраном включает перфорированную трубу с экраном, выполненным замкнутым по периметру поперечного сечения и прерывистым по длине, и фильтрующий материал, засыпанный в местах разрыва экрана.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию при утилизации минерализованного дренажного стока гидромелиоративных систем, а также при испарении сточных вод различного генезиса, минерализация которых сформирована преимущественно минеральными солями.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к водозаборным сооружениям, и может быть использовано для забора воды из подземных источников при неглубоких залеганиях грунтовых вод.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к водозаборным сооружениям, и может быть использовано для забора воды из подземных источников при неглубоких залеганиях грунтовых вод.
Изобретение может быть использовано на очистных сооружениях производственного и хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также при очистке сточных вод от силикатов.
Изобретение относится к гидрометаллургии цветных и редких металлов и может быть использовано при подготовке растворов для экстракционного и сорбционного извлечения и разделения элементов и при очистке кислых растворов от кремнийсодержащих элементов.

Изобретение относится к фильтрующим устройствам для очистки жидкости и может найти применение в бытовых условиях для доочистки водопроводной воды и других жидкостей бытового назначения.
Изобретение может быть использовано в металлургии благородных металлов, в том числе при обезвреживании сбросных цианистых растворов, образующихся при извлечении золота из коренных руд.

Изобретение относится к области переработки отходов, в частности к системам фильтрации жидких отходов, установленным на транспортных средствах. Транспортное средство имеет средство извлечения 2 для извлечения жидких отходов, находящихся в контейнере 9 для жидких отходов в качестве обрабатываемого раствора.
Изобретение относится к биохимии. Предложен способ очистки воды и мерзлотной почвы от нефти и нефтепродуктов.

Заявляемое изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, нанотехнологий и фотохимии и касается разработки фотополимеризующейся композиции для получения полимерного материала, обладающего трехмерной нанопористой структурой с гидрофобной поверхностью пор, одностадийного способа его получения и пористого полимерного материала с селективными сорбирующими свойствами и одностадийного формирования на его основе водоотделяющих фильтрующих элементов с заданной геометрией и требуемой механической прочностью, применяемых в устройствах для очистки органических жидкостей, преимущественно углеводородных топлив, масел, нефтепродуктов, от эмульгированной воды и механических примесей.

Изобретение относится к очистке природных и сточных вод от механических примесей, и может быть использовано в системах очистки сточных вод в системе жилищно-коммунального хозяйства, а также в системах очистки природных питьевых вод городов и поселений.

Изобретение относится к очистке сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов и органические вещества, и может быть использовано в промышленности для получения воды для технических нужд.

Изобретение может быть использовано для очистки водопроводной воды в бытовых условиях от вредных примесей, в том числе от тяжелых изотопов дейтерия. Устройство содержит корпус (1) с находящейся внутри него герметичной емкостью изменяющегося объема (14), состоящую из верхнего цилиндра меньшего диаметра (5), нижнего цилиндра большего диаметра (10) и находящейся между ними гибкой оболочки (9).

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию при утилизации минерализованного дренажного стока гидромелиоративных систем, а также при испарении сточных вод различного генезиса, минерализация которых сформирована преимущественно минеральными солями. Пруд-испаритель минерализованного дренажного стока сопряжен посредством водорегулирующих сооружений 2, 3 с подводящим каналом 1 и снабжен плавающими испаряющими элементами из гидрофильного капиллярно-пористого материала. Плавающие испаряющие элементы выполнены в виде покрытых гидрофильным капиллярно-пористым материалом полых перфорированных барабанов 12, закрепленных между двумя опорными поплавками 9, 10 с возможностью вращения вокруг своей горизонтальной оси с помощью торцевых полуосей, вставленных в размещенные по длине поплавков втулки. Барабаны 12 снабжены механизмом их синхронного поворота на 180° и обратно. Повышается эффективность процесса испарения и снижается трудоемкость работ, связанных с удалением солей из гидрофильного капиллярно-пористого материала. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх