ПРУД-ИСПАРИТЕЛЬ ДЛЯ ВЫПАРИВАНИЯ ОСТАТОЧНЫХ ОТ ОПРЕСНЕНИЯ ВЫСОКОМИНЕРАЛИЗОВАННЫХ РАССОЛОВ Российский патент 2003 года по МПК C02F1/14 C02F1/14 C02F101/00 C02F103/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к техническим средствам для выпаривания остаточных от опреснения высокоминерализованных рассолов с использованием естественных климатических факторов, в частности под действием солнечного излучения, и предназначено для утилизации рассолов в орошаемом земледелии, а части воды - для промышленного и сельскохозяйственного водоснабжения.

Известен пруд-испаритель производственных сточных вод, включающий противофильтрационное устройство, дренаж, водосбросное сооружение и насыпную плотину (дамбу) из местных глинистых грунтов, образующую путем ограждения территории земляные емкости с необходимой площадью (см. Гидротехнические сооружения / Г.В. Железняков, Ю.А. Ибад-Заде, П.Л. Иванов и др. Под общ. ред. В. П. Недриги. - М.: Стройиздат, 1983. - С. 512-513. (Справочник проектировщика)).

К недостаткам этого пруда-испарителя относятся высокая стоимость, сложность конструкции и низкая эффективность выпаривания рассолов.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится пруд-испаритель для приема и выпаривания в теплый период года остаточного рассола в составе установки для опреснения минерализованных вод, представляющий собой тщательно спланированную и обвалованную территорию, устроенную в нижней части балки (или местности с направленным уклоном) и максимально вписанную в рельеф (SU, авторское свидетельство 1786005 А1, М. кл.⁵ С 02 F 1/22. Установка для опреснения минерализованных вод/ А.Г. Алимов, Н.Е. Варламов, А.Д. Брызгалин, В. Е. Мариненко, И. И. Конторович, Р. А. Бальбеков. Заявлено 09.11.1989; опубл. 07.01.1993, Бюл. 1).

К недостаткам описанного пруда-испарителя относятся низкая эффективность выпаривания рассолов и недостаточная экологическая надежность. Кроме того, указанный пруд-испаритель, предназначенный для приема и выпаривания остаточных рассолов, обладает ограниченными функциональными возможностями, так как он не разделен на отдельные отсеки.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - создание условий для интенсивного выпаривания остаточных (от опреснения минерализованных вод) рассолов и предотвращение потерь на их фильтрацию, расширение функциональных возможностей пруда-испарителя.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, - повышение эффективности функционирования и экологической надежности пруда-испарителя.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном пруде-испарителе для выпаривания остаточных от опреснения высокоминерализованных рассолов, содержащем спланированную и обвалованную территорию, устроенную в нижней части балки с учетом рельефа местности и предпочтительным направленным уклоном, согласно изобретению он снабжен гидравлически сообщающимися между собой отсеками, разделенными землянными перемычками, выполненными в них водовыпусками, а в каждом отсеке противофильтрационный экран и испарительные пластины из пористого, предпочтительно черного материала с высокими капилярными свойствами, уложены на расстояние 50-100 мм друг от друга по всей поверхности пруда-испарителя и соединены между собой гибкими связями.

Проведенный заявителями анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителями не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию "изобретательского уровня" заявители провели дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от ближайшего аналога признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителями, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен пруд-испаритель для выпаривания остаточных от опреснения высокоминерализованных рассолов, вид в плане; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Сведения, подтверждающие возможность реализации изобретения, заключаются в следующем.

Пруд-испаритель для выпаривания остаточных от опреснения высокоминерализованных рассолов (см. фиг.1 и 2) содержит сообщающиеся между собой отсеки 1, 2, 3, разделенные земляными перемычками 4 и водовыпусками 5, оградительные валы (дамбы) 6, противофильтрационный экран 7 в каждом отсеке 1-3 и испарительные пластины 8 из пористого, предпочтительно черного материала с высокими капиллярными свойствами, уложенные на расстоянии 50-100 мм друг от друга по всей поверхности пруда-испарителя и соединенные между собой гибкими связями 9.

Пруд-испаритель оборудован известным контрольно-измерительным комплексом (на чертежах не показан) для слежения за уровнем минерализации остаточных от опреснения рассолов в отсеках 1, 2.

Пруд-испаритель работает следующим образом.

Остаточные от опреснения минерализованных вод рассолы по коллектору или каналу (не показаны) поступают в приемный отсек 1, из которого перепускаются в отсек 2. Остаточные рассолы, зааккумулированные в отсеке 2, испаряются до насыщенных рассолов с содержанием солей 100-300 г/л и затем перепускаются в отсек 3 пруда-испарителя, где осуществляется их окончательное выпаривание до рапы или плотного остатка. Рапа и соли в отсеке 3 пруда-испарителя подлежат или утилизации, или захоронению, или использованию по специальным технологиям (в силу известности не являются объектом изобретения) в различных отраслях народного хозяйства.

Процесс испарения остаточных рассолов в отсеках 1, 2, 3 пруда-испарителя протекает следующим образом. Минерализованная вода зааккумулированных остаточных рассолов капиллярно передвигается в сторону вертикальных и горизонтальных поверхностей испарительных пластин 8 из пористого, предпочтительно черного материала с высокими капиллярными свойствами, расположенных на водной поверхности пруда-испарителя, и, достигая их, испаряется. Зачерненные испарительные пластины 8 из пористого материала интенсивно поглощают солнечную радиацию, нагреваются и передают полученную энергию (тепло) испаряющейся влаге остаточных рассолов. В связи с тем, что содержание влаги рассолов в испарительных пластинах 8 из пористого материала с высокими капиллярными свойствами не превышает его наименьшей влагоемкости (НВ), повышается степень взаимодействия воздушного и теплового потоков на поверхностях этих пластин и процесс испарения значительно интенсифицируется, то есть сопровождается полным переходом испаряющейся влаги рассолов в водяной пар и выпадением имеющихся в них солей в осадок. По мере накопления выкристаллизовывающихся солей на поверхности испарительных пластин 8 возрастает масса пластин и происходит их временное притапливание в минерализованную воду, за счет чего накопленные соли самоудаляются с поверхности испарительных пластин 8 и они принимают исходное положение. При этом концентрация солей в пруде-испарителе будет постоянно увеличиваться. При необходимости можно осуществлять дополнительное притапливание испарительных пластин 8 принудительно с помощью специального устройства (не показано).

Благодаря наличию противофильтрационного экрана 7, предусмотренного в ложе пруда-испарителя, исключаются из него потери на фильтрацию высокоминерализованных остаточных рассолов, что предотвращает техногенное загрязнение окружающих почв и водоносных горизонтов.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленном, сельскохозяйственном водоснабжении и орошаемом земледелии;
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности - к техническим средствам для выпаривания остаточных от опреснения высокоминерализованных рассолов с использованием естественных климатических факторов, в частности под действием солнечного излучения, и предназначено для утилизации рассолов в орошаемом земледелии, а части воды - для промышленного и сельскохозяйственного водоснабжения. Пруд-испаритель для выпаривания остаточных от опреснения высокоминерализованных рассолов включает площадку, спланированную с уклоном менее 0,001, обвалованную и максимально вписанную в рельеф территории в нижней части балки или местности с направленным уклоном. Пруд-испаритель снабжен гидравлически сообщающимися между собой отсеками с противофильтрационным экраном в каждом из них. Отсеки разделены земляными перемычками с выполненными в них водовыпусками. В каждом отсеке пруда-испарителя по всей его поверхности, на расстоянии 50-100 мм друг от друга, уложены испарительные пластины из пористого, предпочтительно черного материала с высокими капиллярными свойствами, которые соединены между собой гибкими связями. Пруд-испаритель позволит высокоминерализованные рассолы утилизировать, не загрязняя окружающую среду. 2 ил.

Пруд-испаритель для выпаривания остаточных от опреснения высокоминерализованных рассолов, включающий спланированную и обвалованную территорию, устроенную в нижней части балки с учетом рельефа местности и предпочтительным направленным уклоном, отличающийся тем, что он снабжен гидравлически сообщающимися между собой отсеками, разделенными земляными перемычками, выполненными в них водовыпусками, а в каждом отсеке противофильтрационный экран и испарительные пластины из пористого, предпочтительно черного материала с высокими капиллярными свойствами уложены на расстоянии 50-100 мм друг от друга по всей поверхности пруда-испарителя и соединены между собой гибкими связями.