Способ промывки пруда-накопителя животноводческих стоков (варианты)



Способ промывки пруда-накопителя животноводческих стоков (варианты)
Способ промывки пруда-накопителя животноводческих стоков (варианты)
Способ промывки пруда-накопителя животноводческих стоков (варианты)
Способ промывки пруда-накопителя животноводческих стоков (варианты)
Способ промывки пруда-накопителя животноводческих стоков (варианты)
Способ промывки пруда-накопителя животноводческих стоков (варианты)

 


Владельцы патента RU 2552358:

Голубенко Михаил Иванович (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для удаления осадка из прудов-накопителей, используемых для транспортировки ила в животноводческих стоках на поля орошения, в водоохранных мероприятиях, для распределения сточных и животноводческих стоков в системе дождевания из распределительных трубопроводов. Способ заключается в создании замкнутой акватории в виде пруда-накопителя 8 с зоной накопления ила из жидких стоков. Пруд-накопитель 8 представляет собой акваторию с ограждающей дамбой 12, в теле которой устроено входное водозаборное отверстие, а противоположно - водоприемник 9 водозаборного трубопровода 22. По первому варианту способа на дне пруда-накопителя 8 устанавливают замкнутые воздухонагнетательные устройства 14, 15 с образованием в виде ряда лучей, расходящихся от устройства горизонтальными перфорированными трубопроводами 16 в направлении основания верхового откоса дамбы 12. Перфорированные трубопроводы 16 заканчиваются тупиковым концом. Воздухонагнетательные устройства 14, 15 связаны с центральным подводящим трубопроводом 17, 18, соединенным с источником сжатого воздуха. По мере повышения накопления осадка в виде ила в зонах пруда-накопителя 8 подачу порциями воздуха в воздухонагнетательные устройства 14, 15 возобновляют с подключением кратковременно компрессором 19 по команде реле времени 20 по воздуховоду в заборный трубопровод замкнутого воздухонагнетательного устройства. Вырываясь через отверстия перфорированного трубопровода 16, сжатый воздух разрыхляет и взмучивает ил, с одновременным насыщением им навозного стока, и транспортирует его в отводящий водозаборный трубопровод 22. По мере снижения слоя ила в пруду-накопителе 8 подачу воздуха в воздухонагнетательные устройства 14, 15 прекращают. По второму варианту способа в пруду-накопителе размещают плавучую платформу, на которой располагается компрессор, подключенный к напорному шланговому воздуховоду. Наконечник напорного шлангового воздуховода выполнен в виде металлического ствола с перфорацией в его концевой части, прикрепленного к штанге с делениями по высоте и в створе накопления осадка ила, конец которого вводят в толщу осадка. Плавучую платформу крепят по обоим берегам дамбы с помощью трособлочной системы в зонах размыва осаждения осадка ила. Повышается эффективность транспортирующей способности взмученного навозного стока, поступающего с животноводческого комплекса, и увеличение функциональных возможностей пруда-накопителя с возможной утилизацией стоков на ирригационных полях мелиорации. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для удаления осадка из прудов накопителей, используемых для транспортировки ила в животноводческих стоках на поля мелиорации, в водоохранных мероприятиях, распределения сточных и животноводческих стоков в системе дождевания из распределительных трубопроводов.

Навозные стоки являются экологически опасным продуктом, поэтому животноводческие стоки (например, свиностоки) на первом этапе подвергают биологической очистке на индустриальных очистных сооружениях (в аэротенках), а на втором этапе в естественных условиях на полях орошения и представляют собой сложный химико-биологический процесс.

На животноводческих комплексах образуются значительные объемы бесподстилочного навоза. Лишь применяя высокопроизводительное гидромеханическое оборудование (насосы и трубопроводы) и ирригационные средства и методы (дождевание, поверхностные поливы), возможно рациональное использование жидких органических удобрений в растениеводстве. Для экологически безопасной утилизации жидких органических удобрений (например, свиностоков и жидкого осадка) на полях орошения необходимо проведение технологических расчетов, которые заключаются в проведении доз питательных веществ, норм внесения животноводческих стоков и жидкого осадка в зависимости от содержания питательных веществ в жидких органических удобрениях и выноса вредных веществ с урожаем сельскохозяйственных культур.

Индустриальные очистные сооружения даже при хорошей их эксплуатации не обеспечивают полную очистку животноводческих стоков (свиностоков) до экологически безопасных параметров. Поэтому после первого этапа очистки стоков (твердая фракция, активный или т.д.), подверженных на индустриальных сооружениях в биологических прудах, возможна целенаправленная подача стоков в пруды-накопители, уже предназначенные для последующего цикла для почвенной доочистки жидкой фракции навозных стоков (животноводческих стоков) и строится гидромелиоративная система орошения. Фактически в основном жидкая фракция навозных стоков содержит азот, фосфор, калий.

Для обеспечения надежной работы ирригационного оборудования строятся пруды-накопители для накопления оставшихся взвешенных частиц в жидкой фракции навозных стоков, последние накапливаются в основном в зимний период их эксплуатации, а в летний - из прудов-накопителей стоки поступают на ирригационные поля утилизации (ИЛУ).

Удобрительный полив - это метод агробиологического обезвреживания животноводческих стоков. В отличие от обычных оросительных систем, предназначенных для регулирования водного режима, на ирригационных полях утилизации, необходимо обеспечить агробиологическое обезвреживание животноводческих стоков, возможное целенаправленное регулирование не только водного, но и питательного режима почв.

Гидромелиоративная система состоит из: прудов-накопителей; подводящих и отводящих трубопроводов; стокоприемной камеры перед насосной станцией; стационарной трубчатой сети; гидрантов с запорной арматурой; дождевальных машин; закрытой дренажной сети; открытых осушительных каналов, также сети наблюдательных гидрорежимных скважин. Поэтому такие гидросистемы стали называть «Ирригационные поля утилизации» (ИПУ).

В предложенном изобретении предложен способы промывки пруда-накопителя от осадка животноводческих стоков для безопасной их эксплуатации, защита от перенаполнения его и, следовательно, создания нового технического решения, в работе пруда-накопителя и надежными природоохранными устройствами.

В результате низкой эффективности работы аэротенков основная тяжесть по обслуживанию стоков приходится на ИПУ, где одним из промежуточных и основным звеном и является пруд-накопитель.

Известен способ осветления природных и сточных вод, включающий пропуск потока воды со взвешенными в ней частицами через открытый отстойник, в котором поперек потока воды помещен перегораживающий элемент, перекрывающий верхнюю часть потока, при этом глубину воды в отстойнике поддерживают равной величине, определяемой формулой гидравлики, а нижнюю кромку перегораживающего элемента заглубляют под уровень воды в отстойнике на величину, превышающую толщину слоя ветрового перемещения, и также определяется формулой гидравлики (Авторское свидетельство SU №1516571, кл. E02B 8/02, 1989).

Недостатки известного способа:

- неприспособленность к автоматической системе взмучивания слежавшегося за период зимнего накопления осадка ила в отстойнике, так животноводческие комплексы работают круглогодично, животных кормят, и отходы после обработки на первой стадии в аэротенках затем направляют в пруды-накопители с определенной заданной влажностью не менее 97%;

- задача аналога - сделать поток осветленным, поэтому в начальной части отстойника накапливается большое количество отложений, которые затем отлагаются и кольматируются. В связи с этим невозможно будет их промыть, в результате уровень отложений достигнет верхнего входного оголовка водовыпуска - произойдет его подтопление. Режим работы прудов-накопителей животноводческих стоков предусматривает работу пруда-накопителя животноводческих стоков так, чтобы был свободный излив стоков из трубы, а горизонт должен быть ниже трубы слива на заданной отметке в течение всего года эксплуатации;

- отсутствуют нормальные условия и безопасность работы всех сооружений прудов;

- ограниченность применения его следующая, с одной стороны, из выполнения основной задачи - осветление потока через отстойник (поэтому данное сооружение и не совпадает с термином - накопление животноводческих стоков) и подача чистой воды потребителю и, с другой стороны, из ограничения сброса части воды при минимальном уровне в нем (так как возникает подпор со стороны водонепроницаемой дамбы и водопропускными отверстиями только в верхней ее части). Таким образом, скорости движения воды в отстойнике заранее гидравлическим расчетом назначаются минимальными в сторону отвода воды или сточных вод.

Кроме того, существенным недостатком аналога является то, что он не учитывает работу таких сооружений (накопление) в зимний период, а именно, в летний сезон происходит сработка всего накопившегося стока с необходимостью смыва призмы отложения ила во взвешенном состоянии, далее подача взмученных стоков на ирригационные поля утилизации, а в зимний - накопление по длине и ширине пруда-накопителя, что увеличивает забор стоков из животноводческого комплекса. В результате чего уровень стоков в прудах должен обеспечиваться в нормальных условиях эксплуатации круглогодично.

Следует отметить также, что по условиям работы пруда, после его опорожнения в осенний период (полив заканчивается) и перед новым заполнением производятся работы: общий осмотр сооружений креплений дамб; оценка состояния временно неработающего сооружения, если таковое имеется: очистка водопропускных труб от посторонних предметов, препятствующих свободному пропуску стоков, и в конечном итоге завершению всех работ, могущих помешать пропуску стоков и т.д. Данное правило является обязательным выполнением задач по обеспечению экологической безопасности таких сооружений для персонала, занимающегося эксплуатацией сооружений прудов-накопителей.

Известна система защиты водозаборного сооружения, включающая замкнутую акваторию, образованную защитной дамбой, в теле которой устроено входное водозаборное отверстие, а противоположно ему - водоприемник водозаборного трубопровода, при этом водозаборная акватория размещена в водоеме с образованием вдоль берега транзитного канала, предназначенного для беспрепятственного прохождения вдоль береговых течений, входное водозаборное отверстие устроено в защитной дамбе с мористой стороны, а водоприемник водозаборного трубопровода выполнен в виде защитного устройства с вертикальной сепарацией, включающего входной потокоформирующий, рабочий защитно-водоприемный и отводящий элементы и оборудованного дополнительным флотирующим устройством в виде горизонтального перфорированного трубопровода, подключенного к напорному воздуховоду, причем отводящий элемент соединен с транзитным каналом и оборудован узлом создания направленного тока воды, подключенным к источнику напорной воды (патент RU №2237132, кл. E02B 9/04, 2003).

Известная система в основном предназначена для защиты водозабора от донных наносов, рыб, планктона, плавающего мусора и нефтепродуктов при всплытии в верхние слои всего спектра транспортируемых в него потоком водных объектов.

Недостатком известной системы является то, что она не связана с удалением жидкого навоза, прошедшего первую фазу очистки на аэротенках животноводческого комплекса. После аэротенков, жидкая смесь в виде жидкого навоза (97% влажности) с мелкими взвешенными частицами поступает посредством перекачки по трубопроводу в пруды-накопители животноводческих стоков в течение всего года, где стоки отстаиваются, затем самотеком поступают по отводящему трубопроводу в сторону стокоприемной камеры до перекачивающей насосной станции. Насосная станция с заданным расчетным напором подает стоки в дождевальные машины через транспортирующий поливной трубопровод и гидранты на ирригационные поля утилизации (ИПУ).

Подача всего объема стоков за вегетацию, включающего не только осевшие частицы ила на дно пруда-накопителя, включает также ряд и химических соединений (азот, фосфор, калий и др.), которые вместе с жидким навозом должны поступать на ИПУ для повышения выращивания сельскохозяйственных культур, в основном для многолетних трав и других культур, согласно агрономическим требованиям для безопасности их выращивания, при этом с соблюдением правил безопасности экологической обстановки вокруг ИПУ.

Наиболее близким аналогом является мелиоративная водооборотная система, включающая реку - водоприемник, снабженный водорегулирующими устройствами, осушенную сеть с отводным и оросительную с напорным и отводным водоводами и пруд-накопитель, оросительная сеть расположена не выше осушительной по рельефу местности в зоне их взаимного влияния, а система снабжена расположенным на прилегающем участке реки-водоприемника водохранилищем, при этом водохранилище расположено выше пруда-накопителя по течению реки и связано с ним водорегулирующим устройством и с рекой-водоприемником - обводным каналом ниже пруда-накопителя (Авторское свидетельство SU №1425271, кл. E02B 11/00 от 23.09.1988).

Известная система защиты в основном предназначена для сбора возвратной воды оросительной системы и дренажной воды осушительной сети по открытому каналу в пруд-накопитель, которая затем разбавляется чистой водой водохранилища, подаваемой в пруд-накопитель с помощью водорегулирующего устройства, и насосной станцией по напорному водоводу подается в оросительную систему, т.е. идет круговорот использования воды после ее разбавления чистой водой. Однако пруд-накопитель не может полностью освобождаться от накопленного стока с использованием на удобрительный полив, при этом, как отмечено в аналоге, часть стока может сбрасываться из пруда-накопителя в реку, что по технологическим параметрам недопустимо для применения животноводческих стоков, с точки зрения экологической безопасности объекта мелиорации. В результате известное техническое решение имеет существенный недостаток в реализации способа регулирования внесения жидких удобрений на ирригационные поля утилизации, что связано с составом стоков на комплексах.

Таким образом, известная система не может обеспечить оптимально в целом забор всего животноводческого стока непосредственно в закрытый трубопровод для утилизации на полях без потерь жидкого навоза, что может определять неблагоприятные условия для выращивания сельскохозяйственных культур в сельскохозяйственном использовании, т.е. в течение всего вегетационного сезона. При этом в первом случае необходимо сохранить весь спектр состава животноводческих стоков, во втором - заиление и застаивание всей зоны пруда-накопителя или частичную его кольматацию (после зимнего периода, когда отсутствует полив, но идет накопление стоков); необходимо будет произвести взмучивание отложений ила и весь жидкий сток подать на ИПУ за пределы животноводческого комплекса без потерь с сохранением условий экологической безопасности. В связи с этим такое техническое решение не позволяет обеспечить водозабор вместе с удалением осажденного навоза на ИПУ, а значит, уменьшает полезную емкость по акватории пруда-накопителя и может способствовать его перенаполнению, а также напряженной работе сооружений системы утилизации стоков на полях.

Основной задачей, на решение которой направлен заявленный способ промывки пруда-накопителя животноводческих стоков, является повышение эффективности работы пруда-накопителя в условиях осаждающего осадка ила из стоков при одновременной защите его от заиления.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленной группы изобретений, является расширение технологических возможностей, обеспечение забора стоков независимо от горизонтов в пруду-накопителе и его загрязненности (наличием осадочного ила), за счет осуществления периодически взмучивания с возможной утилизацией на ирригационных полях утилизации.

Указанный технический результат достигается тем, что способ промывки пруда-накопителя животноводческих стоков, заключающийся в создании замкнутой акватории, образованной защитной дамбой, в теле которой устроено входное водозаборное отверстие, а противоположно - водоприемник водозаборного трубопровода, акваторию выполняют в виде пруда-накопителя с зоной накопления осадка ила из жидких стоков, внутри которой устанавливают замкнутые воздухонагнетательные устройства с образованием в виде ряда лучей, расходящихся от устройств горизонтальными перфорированными трубопроводами в направлении основания верхового откоса дамбы, при этом по мере повышения накопления осадка в виде ила в зонах пруда-накопителя, подачу порциями воздуха в воздухонагнетательные устройства возобновляют с подключением кратковременно компрессором по команде реле времени по воздуховоду в заборный трубопровод замкнутого воздухонагнетательного устройства, причем перфорированные трубопроводы заканчиваются тупиковым концом.

Согласно другому варианту изобретения способ промывки пруда-накопителя животноводческих стоков, заключающийся в создании акватории, образованной защитной дамбой, в теле которой устроено входное водозаборное отверстие, а противоположно - водоприемник водозаборного трубопровода, компрессор, в пруду-накопителе размещают плавучую платформу, компрессор подключают к напорному шланговому воздуховоду, наконечник которого выполнен в виде металлического ствола с перфорацией в его концевой части, прикрепленного к штанге с делениями по высоте, и в створе накопления осадка ила, конец которого вводят в толщу осадка, а после производят его взмучивание на глубине отложения, при этом плавучую платформу крепят по обоим берегам дамбы с помощью трособлочной системы в зонах размыва осаждения осадка ила и подачу воздуха возобновляют.

Такое выполнение способа промывки пруда-накопителя животноводческих стоков позволяет, по сравнению с прототипом, автоматизировать процесс взмучивания накопившегося осадка ила на дне в прудах-накопителях, причем приемы взмучивания осадка ила достигаются распределением подачи сжатого воздуха кратковременно действующим стационарным устройством. Разрешение выраженного завала по команде реле времени производится кратковременным включением компрессора и при поступлении сжатого воздуха по всему ряду лучей перфорированного трубопровода в поливной период.

Таким образом, отличительными от прототипа признаками являются:

- в пределах зоны отложения осадка и устанавливают замкнутые воздухонагнетательные устройства с образованием в виде ряда лучей, расходящихся от устройства горизонтальными перфорированными трубопроводами;

- периодически по команде реле времени компрессором нагнетают в них воздух, обеспечивая образование взмученного потока на большой площади пруда-накопителя одновременно;

- поток, насыщенный взвешенными частицами ила, непосредственно поступает в отводящий трубопровод к потребителю.

В пределах зоны влияния на водозабор устанавливают воздухонагнетательные устройства, представляющие собой, например, замкнутый круг, который соединен с перфорированными трубопроводами, и при нагнетании в них воздуха с помощью компрессора обеспечивают его распределение на большой площади, взаимовлияние на взмучивание осадка ила в поперечном створе пруда-накопителя. Это позволяет обеспечить забор требуемого стока заданной концентрации смешения в отводящий трубопровод на ИПУ и в зависимости от площади и глубины ила увеличивает или уменьшает (до полного прекращения) интенсивность и периодичность подачи воздуха в воздухонагнетательные устройства.

Таким образом, обеспечивается причинно-следственная связь совокупности отличительных признаков заявляемого изобретения и достигаемого технического результата: регулирование жидкого навоза, смешанного с водой, при подаче в пруд-накопитель, в частности, взмучивание осажденного осадка ила и транспортировка стока на ИПУ через отводящий водозаборный трубопровод в сторону забора насосной станции, далее к дождевальным машинам. Это позволяет за счет поступления органических удобрений, стоками проводить поливы (увлажнение) и утилизацию на полях мелиорации.

Работы производят в поливной период времени.

Согласно другому варианту изобретения, способ промывки пруда-накопителя животноводческих стоков, в пруду-накопителе размещают плавучую платформу, оборудованную узлом создания сжатого воздуха компрессором, и производят размыв осадка ила по поперечному сечению пруда-накопителя с креплением по обоим берегам дамбы с помощью трособлочной системы плавучей платформы, а после производят взмучивание с подачей воздуха через наконечник в виде металлического ствола с перфорацией в его концевой части. Скорость движения плавучей платформы зависит по мере размыва осадка ила по размерам площади его осаждения. Транспортирование платформы перемещается в строну берега дамбы с помощью ручных лебедок (на чертеже не показано). Практическая работоспособность предлагаемого способа промывки очевидна и он вписывается в технологию использования животноводческих стоков на ИПУ.

Такое выполнение способа промывки пруда-накопителя животноводческих стоков (по одному из вариантов) позволяет по сравнению с прототипом обеспечить за счет взаимосогласованности подводящего трубопровода при подаче стоков с прудом-накопителем и источником сжатого воздуха, через посредством, уложенного на дно перфорированных труб в виде лучей, расходящихся от воздухораспределительного устройства. Последовательное многоступенчатое взмучивание по длине и ширине пруда осадка ила и введения насыщенности массы воды до степени транспортировки этой взмученной массы в отводящий трубопровод (водозабор), т.е. происходит последующее подключение воздухораспределительного устройства с использованием объема воздуха, вырабатывающегося компрессором, путем использования подключения к реле времени для приведения в циклическое наполнение воздухом перфорированных труб, концы которых заглушены, автоматическое функционирование устройства, что позволяет использовать его в экологически безопасной зоне.

Подобное исполнение способа, по мнению автора, ранее не было известно и отвечает критерию «существенные отличия».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена ситуационная схема промывки пруда-накопителя животноводческих стоков, например свиноводческого комплекса, план; на фиг. 2 изображена схема промывки пруда-накопителя животноводческих стоков с устройствами; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2, поперечное сечение прудов-накопителей; на фиг. 4 изображена схема водозаборного трубопровода из пруда-накопителя; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - согласно другому варианту выполнения способа с плавучей платформой.

Схема реализации способа промывки пруда-накопителя животноводческих стоков (фиг. 1) состоит из цеха отделения твердой фракции 1, бетонированной площадки хранения твердой фракции 2, вертикальных отстойников 3, аэротенка 4, вторичных отстойников 5, карантинной емкости 6, иловой карты 7, прудов-накопителей стоков 8; водоприемника стоков 9; стокоприемной камеры 10; насосной станции 11; оросительной сети орошения участка, соединенного с напорной насосной станцией 11. Пруд-накопитель 8 стоков представляет собой акваторию с ограждающей дамбой 12, расположенной на выходе подводящего закрытого трубопровода от карантинной емкости 6. На дне 13 пруда-накопителя 8 (акватории) размещены замкнутые воздухонагнетательные устройства 15, 14 с горизонтальными перфорированными трубопроводами 16, подключенные к воздухонагнетательным устройствам 14, 15 в виде ряда лучей, расходящихся в сторону основания верхового откоса дамбы 12, обеспечивающих ниже отложившегося осадка ила подачу воздуха в толщу отложений. Перфорированные трубопроводы 16 связаны входным концом с воздухонагнетательными устройствами 14, 15, которые связаны с центральным подводящим трубопроводом 17, 18, соединенным с источником сжатого воздуха, т.е. заполняется сжатым воздухом, который нагнетают, например, с помощью компрессора 19., зависящего от реле времени 20, до заданного давления. Давление воздуха зависит от накапливающегося сверху ила (наносов), причем второй центральный трубопровод 18 связан с воздухонагнетательными устройствами 14, 15, размещенными по длине пруда-накопителя (количество и объем сжатого воздуха в них зависит от длины и ширины пруда-накопителя и состава перфорированных трубопроводов). Концы перфорированных трубопроводов выполняют тупиковыми со стороны дамбы 12. Пруд-накопитель со стороны подачи животноводческих стоков соединен посредством подводящего водозаборного трубопровода 21 и расположен в дамбе 12 выше расчетного уровня жидкого навоза в пруду-накопителе 8. В противоположной части пруда-накопителя 8 размещен на дне водозаборный трубопровод 22 с водоприемником стока 9 с задвижкой 23. Входное отверстие отводящего водозаборного трубопровода 22 перекрыто защитной решеткой 24. Водоприемник стока 9 соединен с самотечным трубопроводом 25, со стокоприемной камерой 10, соединенной с перекачивающей насосной станцией 11 на поля утилизации стоков 26.

Защита пруда-накопителя промывки с выпавшим осадком ила представляет собой одну из разновидностей метода решения более общей задачи - поддержание горизонта стоков в прудах-накопителях 8 на заданной отметке в течение всего года, удлинение срока службы и осуществление санитарных допусков расходов в сторону перекачивающей насосной станции 11, а именно пневматический способ, заключающийся в создании специфических условий организации движения осадка ила.

По другому варианту выполнения (фиг. 6) плавучая платформа 27 включает в себя компрессор 19 с подачей воздуха в напорный шланг 28, закрепленный к металлическому стволу 29, который имеет отверстия 30 насадка 31. К металлическому стволу 29 прикреплена водомерная штанга 32 с заостренным снизу концом. Водомерная штанга 32 со стволом 29 может погружаться в толщу осадка ила в точке размыва, что удобно для использования и погружения ствола 29 с перфорированным насадком 31. Это позволяет контролировать размыв осадка ила в створе пруда и его объем. Протягиваемый трос 33 связан с плавучей платформой 27 и крепится на берегах дамб 13 пруда 8 посредством крепежных устройств (на чертеже не показано).

Необходимость способа промывки пруда-накопителя животноводческих стоков проявляется следующим образом.

В рабочем технологическом режиме работы животноводческого комплекса пруд-накопитель 8 обеспечивает подачу стоков на ирригационные поля утилизации (ИПУ) вместе с мелкими частицами ила (при этом отсутствует какой-либо сброс стоков за пределы сооружения без промыва в нижнем бьефе сооружения). В этих условиях обеспечивает экологическую безопасность при утилизации жидких органических удобрений на полях мелиорации при необходимости проведения технологических расчетов, т.е. в проведении доз питательных веществ, норм внесения, достигается способ до очистки почвой и выноса их с урожаем сельскохозяйственных культур, безопасных для использования в животноводстве при заготовке сенажа, силоса, травяной муки и др. кормов с повышением урожайности сельскохозяйственных культур в два и более раза.

Осуществление способа промывки пруда-накопителя животноводческих стоков производится следующим образом.

Поступающие стоки в пруды-накопители 8 в зимний период накапливаются в них и хранятся до начала вегетации на ИПУ (иногда используют термин - земледельческие поля орошения - ЗПО), глубина которых не превышает четырех метров, объем которых заранее рассчитывают по проекту от количества животных на комплексе. При этом стоки поступают в пруды-накопители 8 через подводящий заборный трубопровод 21, уложенный сверху в дамбу (выше дна пруда), т.е. происходит свободный излив при отсутствии подтопления пруда-накопителя (в аналогах этот, как один из признаков отличия - отсутствует). Отсутствует для изливов подпор жидкого навоза, что позволяет обеспечить полную его производительность с меньшими потерями напора по длине транзитного - подводящего трубопровода 21. Масса движения жидкого навоза имеет более тяжелый объемный вес, по сравнению с чистой водой.

В рабочем технологическом режиме жидкого навоза в подаче из пруда-накопителя 8 в отводящий водозаборный трубопровод 22 с задвижкой 23, соединенный с самотечным трубопроводом 25, стокоприемной камерой 10 с перекачивающей насосной станцией 11, стоки, смешанные с илом, вначале поступают в отводящий водозаборный трубопровод 22. Накопленный в зимний период эксплуатации пруда-накопителя 8 ил, и приведение его во взвешенное состояние, посредством компрессора 19, заполняют сжатым воздухом воздухонагнетательные устройства 14 и 15, полости перфорированных трубопроводов 16, уложенные на дно пруда-накопителя 8. Благодаря этому отложения ила размываются и приходят во взвешенное состояние по всей площади объема стоков пруда-накопителя 8. В результате забора стоков в отводящий водозаборный трубопровод 22, ил интенсивно перемещается в трубопровод 22, далее в водоприемник 9. Необходимая скорость воздушного потока для взмучивания накопленного ила по поперечному сечению пруда-накопителя 8, захватывает область всего поступившего жидкого навоза. Приводит его в поступательное движение в отводящем водозаборном трубопроводе 22. Это связано с тем, что существует перепад отметок дна водозаборного трубопровода 22 и дна самотечного трубопровода 25, соединенного по длине в конце со стокоприемной камерой 10, образуя, таким образом, наполнение камеры 10 жидким навозом перед перекачивающей насосной станцией 11, далее идет поступление на ИПУ 26 к дождевальным машинам (не показано).

Таким образом, вырываясь через отверстия перфорированного трубопровода 16, сжатый воздух разрыхляет и взмучивает сложившийся ил, с одновременным насыщением им навозного стока, и транспортирует его в отводящий водозаборный трубопровод 22.

Формирование, разработка и транспортировка такого стока (потока) с илом происходит активно, как по всей длине, так и по ширине пруда-накопителя 8, что приводит к сокращению времени сработки пруда-накопителя 8 в период вегетации ИПУ 26, освобождению и подготовке пруда-накопителя 8 к зимнему периоду эксплуатации в режиме его наполнения животноводческими стоками. В результате чего сохраняется устойчивость экологической обстановки и безопасность сооружения.

По другому варианту выполнения (на фиг. 6) с применением плавучей платформы 27 позволяет устанавливать ее в рабочее положение с помощью троса 33 с лебедкой (на чертеже не показано). Разбивку участка акватории производят по полосам. Укладка шланга и перемещение его происходит в процессе работы плавучей платформы. Таким образом, при размыве осадка ила в пруду производятся периодические промеры с целью определения размеров осадка ила в данной зоне. Разбивка размыва зон участка пруда (акватории) на полосы связана по закреплению ходового тороса 33 с возможностью перемещения плавучей платформы 27 вдоль дамбы с местами крепления к тросу 33 в процессе осмотра, обследования, с определением характера и положения в створе ходового троса 33, вследствие накопления осадка ила. Частота перемещения для размыва зависит от конструкции ствола 29 с наконечником 30. Компрессор располагается на плавучей платформе 27, закрепленной к берегам дамб 12 тросами. Разрыхление и взмучивание осадка ила осуществляется струей воздуха через перфорированные отверстия насадка, соединенного с металлическим стволом 29, посредством подсоединения его к напорному шланговому воздуховоду 28 (давление 0,3-0,5 МПа, т.е. 3-5 кг/см2). Водомерная штанга 32 устанавливается вблизи места работы плавучей платформы 27. Высоту призмы отложения, отложившегося ила в ряде точек пруда-накопителя 8 определяют по делениям рейки 32 относительно верха дамбы 12. Измерив высоту отложившегося ила в ряде точек дна 13 пруда 8, можно рассчитать его объем и время, необходимое на промывку. Уборку напорного шланга 28 производят по окончании работ. Это также позволяет применять данное устройство для взмучивания осадка ила, хотя оно удорожает эксплуатацию объекта и занимает большее время, на взмучивание осадка ила, смешивая с верхними слоями навозных стоков (воды). Это связано с перемещением платформы 27. Такой вариант (фиг. 6) выполнения, может быть использован в том случае, когда существующий пруд-накопитель уже построен и находится в эксплуатации без учета особенностей подготовки жидкой фракции навоза на основном комплексе, т.е. не был учтен при проектировании.

Таким образом, строительство прудов-накопителей для животноводческих стоков по предлагаемому способу позволит обеспечить забор стоков независимо от горизонтов в пруду-накопителе 8 и его загрязненности (наличием осадочного ила), ил периодически взмучивается с возможной утилизацией на ирригационных полях утилизации с применением дождевальных машин для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, т.е. с применением органических удобрений на поливе на животноводческих комплексах.

Оценка (на примере животноводческих комплексов) с привлечением состава стоков на поливе, ставят условия отсутствия образования завала илом пруда-накопителя в целом.

Эффективность работы сооружения достигается тем, что при водозаборе трубопроводом стоков из пруда-накопителя живое сечение его резко увеличивается для поступления дополнительных стоков из животноводческого комплекса с использованием увеличения скорости и транспортирующей способности взмученного навозного стока, что способствует сокращению времени промыва и подачи в несколько десятков раз. Производительность труда увеличивается не менее чем в 10 раз, а себестоимость очистки снизится не менее чем в 3-5 раз. Пруды-накопители в основном рассчитываются на хранение стоков, в период отсутствия поливного сезона, в течение 7-8 месяцев, глубина прудов достигает до 4 м, т.е. в зависимости от объема поступающих стоков за данный период времени. Площадь зеркала прудов также рассчитывается на стадии проектирования. Дно и откосы прудов-накопителей покрываются стабилизированной полиэтиленовой пленкой в два слоя, а сверху она защищается от повреждений слоем грунта толщиной не менее одного метра. Площадной дренаж из трубок (фиг. 5) укладывается на глубине, обеспечивающей водопонижение не менее 0,5 м ниже проектных отметок конструкции дна прудов. Кроме того, по акватории пруда с внешних сторон размещаются наблюдательные скважины (на чертежах не показано), при этом могут устанавливаться приборы сигнализации, следящие за уровнем воды в прудах, например звуковой сигнал о наполнении прудов, который принимает диспетчер на животноводческом комплексе по проложенной линии связи.

1. Способ промывки пруда-накопителя животноводческих стоков, заключающийся в создании замкнутой акватории, образованной защитной дамбой, в теле которой устроено входное водозаборное отверстие, а противоположно - водоприемник водозаборного трубопровода, отличающийся тем, что акваторию выполняют в виде пруда-накопителя с зоной накопления осадка ила из жидких стоков, внутри которого устанавливают воздухонагнетательные устройства с образованием в виде ряда лучей, расходящихся от устройства горизонтальными перфорированными трубопроводами в направлении основания верхового откоса дамбы, при этом по мере повышения накопления осадка в виде ила в зонах пруда-накопителя, подачу порциями воздуха в воздухонагнетательные устройства возобновляют с подключением кратковременно компрессором по команде реле времени по воздуховоду в заборный трубопровод замкнутого воздухонагнетательного устройства, причем перфорированные трубопроводы заканчиваются тупиковым концом.

2. Способ промывки пруда-накопителя животноводческих стоков, заключающийся в создании замкнутой акватории, образованной защитной дамбой, в теле которой устроено входное водозаборное отверстие, а противоположно - водоприемник водозаборного трубопровода, компрессор, отличающийся тем, что в пруду-накопителе размещают плавучую платформу, компрессор подключают к напорному шланговому воздуховоду, наконечник которого выполнен в виде металлического ствола с перфорацией в его концевой части, прикрепленного к штанге с делениями по высоте и в створе накопления осадка ила, конец которого вводят в толщу осадка, а после производят его взмучивание на глубине отложения, при этом плавучую платформу крепят по обоим берегам дамбы с помощью трособлочной системы в зонах размыва осаждения осадка ила и подачу воздуха возобновляют.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для забора воды из каналов с большими уклонами, для которых характерно значительное колебание уровней воды, а также в условиях обильных донных наносов.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для очистки воды от наносов, и предназначено для предотвращения попадания донных и взвешенных наносов с фракцией более 0,2 мм в трубопроводы и аванкамеры насосных станций.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к сооружениям для комплексной очистки воды от влекомых и части взвешенных наносов при водозаборе в каналы, трубопроводы и аванкамеры насосных станций.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к средствам защиты оросительных систем с закрытой оросительной системой от попадания в них наносов и плавающих предметов.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к сооружениям для комплексной очистки воды от плавника, мусора, влекомых и части взвешенных наносов при водозаборе на системах с закрытой трубопроводной сетью.

Изобретение относится к гидротехнике. .

Изобретение относится к области гидротехники и направлено на очистку русел водотоков от наносов, улучшение санитарно-гигиенических условий, повышение продуктивности рек и их пойм.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к водозаборным устройствам, предназначенным для предотвращения попадания примесей в водопроводящую сеть, например к устройствам, обеспечивающим забор из накопителей и подачу в оросительную сеть таких жидкостей, как животноводческие стоки.

Изобретение относится к товарному рыбоводству и может использоваться при индустриальном выращивании рыбопосадочного материала сиговых рыб в бассейнах и лотках. .

Изобретение относится к гидромеханизации, а именно к технологии очистки и восстановления биологических прудов очистных сооружений. .
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано преимущественно в условиях неполивного земледелия на дерново-подзолистых супесчаных почвах с близким залеганием грунтовых вод.

Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано при промывке от наносов в закрытых дренажных системах. Дренажная система включает коллектор 1, соединенный с впадающими в него дренами 2, вертикальные патрубки 3 и устройство для промывки от наносов.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к мелиорации, и может быть применено для автоматического регулирования уровня грунтовых вод на закрытых осушительно-увлажнительных системах, а также при регулировании уровня воды в верхних бьефах перегораживающих сооружений на оросительных и осушительно-увлажнительных каналах.

Корпус водоотводной канавы содержит два, по существу, идентично сформированных поверхностных блока, а именно: блок-днище и, по существу, идентично сформированный блок-крышку, которые с помощью распорных элементов соединены друг с другом на установочном расстоянии.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ включает закручивание в грунт или почву на требуемую глубину устройство для формирования дрены.

Способ горизонтального дренажа подтопленных сооружений на свайных основаниях относится к области строительства, в частности к строительству дренажных систем для защиты сооружений на свайных основаниях от подтопления грунтовыми водами.

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано для автоматического регулирования грунтовых вод, например, для подпочвенного увлажнения на мелиорируемых землях.

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства и может быть использовано при строительстве подземных подвалов и гаражей в условиях высокого стояния уровня грунтовых вод.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для водно-воздушной мелиорации почв, и может найти применение на осушительно-увлажнительных системах.

Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано для осушения грунтов в тяжелых по механическому составу почвах, а также при регулировании уровня воды в верхних бьефах перегораживающих сооружений на оросительных и осушительно-увлажнительных каналах.

Изобретения могут быть использованы в области переработки органических субстратов с относительной влажностью 90-98%, в том числе хозяйственных и близких к ним по составу производственных сточных вод, навоза домашних животных, помета птицы, осадков и илов.
Наверх