СПОСОБ ОЧИСТКИ ЗАИЛЕННЫХ ПРУДОВ Российский патент 2012 года по МПК E02B3/02 E02B15/00 

Изобретение относится к способам очистки водоемов и добычи природного ила (сапропеля).

Известны гидромеханизированный и механизированный способы очистки водоемов от ила (сапропеля). Гидромеханизированный способ включает разработку ила засасыванием из-под воды, гидротранспортирование по системе пульпопроводов и намыв их в гидроотвал-хранилище [1, с.116-120]. Способ применим для больших водоемов, например озеро Неро.

Механизированный способ очистки водных объектов без их опорожнения от воды включает разработку ила плавучими подъемными кранами и экскаваторами, оборудованными грейферными ковшами, которые черпают ил из-под воды и грузят ее в плавучие транспортные средства [1, с.113-115]. Способ также применим только для больших водоемов.

Механизированный способ с производством работ «насухо» включает предварительное опорожнение водных объектов насосными установками, отвод вновь поступающей воды, нарезку по дну водоема осушительной системы, разработку ила одноковшовым экскаватором, погрузку ила (сапропеля) в транспортные средства и разгрузку [1, с.108-112]. Недостатки: полное высушивание водоема, что, в принципе, невозможно, или прокладка специальных дорог.

Известен способ опорожнения старых заиленных водоемов, содержащий сброс основного количества воды, продавливание окружающего ила до твердого грунта отсыпкой песчаной подушки, выполнение канала по оси чаши водоема и механическое удаление ила машинами на гусеничном ходу [2]. Недостатком являются большие затраты песка, невозможность заезда транспортных средств с песком на ил.

Известен также способ очистки русел малых рек в черте города, содержащий разгораживание реки на секции шестью и более временными запрудами, пропуск избыточных вод через разборный секционный желоб, осаждение гравия и песка, обработку гидромониторами, выборку отложений экскаваторами [3]. Способ имеет большую трудоемкость и энергоемкость.

Известен способ очистки водоема от данных отложений, включающий спуск воды из водоема до уровня наносов, на котором устанавливают сетчатый корпус, пленку с отверстиями для труб, затем водоем наполняют водой до прежнего уровня, рыхлят и удаляют донные отложения через трубы [4]. Смыв донных отложений приведет к заиливанию нижерасположенных прудов.

Известен способ очистки зарастающих и заросших озер, включающий опорожнение водоема, нарезку осушительных канав и дренажных траншей, разработку донных отложений экскаватором, сушку массы донных отложений и сжигание их [5]. Способ трудоемкий, берега озер заболочены, вместо сжигания органический сапропель лесных озер следует использовать как удобрение.

Цель изобретения - повышение эффективности и экономичности очистки заиленных прудов.

Указанная цель достигается тем, что очистка заиленных прудов проводится в зимнее время путем спуска воды из водоема и укладки льда на ил с подрезкой льда около берегов, использования льда как опорной поверхности для экскаватора и транспортных средств, разработки ила со льда одноковшовым экскаватором, отвозку ила самосвальными транспортными средствами на площадку хранения для дальнейшего использования в качестве удобрения.

На фиг.1 показан вид сверху очищаемого пруда; на фиг.2 - вид сбоку в разрезе, когда лед уложен на ил; на фиг.3 - работа одноковшового экскаватора при очистке пруда по льду; на фиг.4 - определение линии пропила льда около берега.

Пруд 1 имеет плотину 2 с шахтным водовыпуском 3. Летом проводят подготовительные работы: устраивают бульдозером пологий въездно-выездной откос 4 на дорогу 5, вал 6 из грунта для площадки 7 складирования ила (сапропеля). На вершине 8 пруда с двух сторон речки заготовляют запас грунта для устройства временной запруды 9. Затем проводят рекогносцировку пруда с определением положений крутых и пологих берегов, толщины ила, горизонтальности иловых отложений и др. Затем составляют предварительную пооперационную карту очистки пруда.

Зимой, в конце января - в начале февраля, когда толщина льда на пруду превышает 0,4 м, очищают дорогу 5 для транспорта, устраивают временную запруду 9 выше истока пруда для задержания поступающей воды. Если на речке имеется каскад прудов, то снижают уровень воды в вышерасположенном пруду для накопления поступающей воды во время очистки нижерасположенного пруда. Затем постепенно, чтобы не образовались промоины в иле, сливают воду из пруда через плоский затвор шахтного водовыпуска 3. Если шахтного водовыпуска нет, или плоский затвор не поднимается, то опорожнение пруда производят сифонным трубопроводом 10. По мере снижения уровня воды для равномерной укладки льда 11 на ил 12 около берега в зависимости от глубины воды до начала опорожнения пруда и профиля берегов выполняют сквозные пропилы 13 льда бензопилой длиной пропила до 1 м и расстоянием между пропилами 5,0-10,0 м. Расстояние ℓ от берега до пропила определяют по формуле где H- глубина воды, δ - толщина льда, α - угол откоса берега пруда. После слива воды из пруда лед равномерно ложится на ил и приступают к экскавации ила (сапропеля). Очистку начинают с истока (вершины) пруда. Бензопилой отрезают куски льда, одноковшовый экскаватор 14 зачерпывает ил 12 и грузит в кузов автомобиля - самосвала 15, который отвозит его на площадку 7 складирования, где происходит его замерзание - оттаивание.

Сапропель (ил) при высушивании летом превращается в камень, тиксотропностью не обладает, поэтому зимнее замораживание - оттаивание позволяет рассыпаться глыбам. Весной и летом ил (сапропель) используют для приготовления компоста с навозом или же вносят в почву как удобрение.

В деревне Вомбакасы Больше-Сундырского сельского поселения Моргаушского района Чувашской Республики весной 2009 и 2010 годов открывали донный плоский затвор шахтного водовыпуска для очистки пруда от ила, однако смыли всего 10…15% донных отложений.

Способ очистки заиленных прудов апробирован в ТОО «Ленинский», СХПК «Арабосинский», СХПК «Пинер» Урмарского района, в с.Красноармейское Чувашской Республики в 1999-2001 годах и показал эффективность и экономичность практического внедрения.

Источники информации

1. Сметанин В.И. Восстановление и очистка водных объектов. - М.: КолосС, 2003.

2. А.с. СССР №1372015 А1, МПК Е02В 15/00, 1988.

3. Патент РФ №2219305 С1, МПК Е02В 3/02, Е02В 15/00, 2003.

4. А.с. СССР №1794986 А1, МПК Е02В 15/00, 1993.

5. Патент РФ №2308564 С2, МПК Е02В 3/02, Е02В 15/00, 2007.

Способ очистки заиленных прудов проводят в зимнее время. Очищают дорогу 5 для транспорта. Устраивают временную запруду 9 выше истока пруда для задержания поступающей воды. Затем сливают воду из пруда через плоский затвор шахтного водовыпуска 3 или опорожнение пруда производят сифонным трубопроводом 10. По мере снижения уровня воды для равномерной укладки льда 11 на ил 12 около берега, в зависимости от глубины воды, до начала опорожнения пруда и профиля берегов выполняют сквозные пропилы 13 льда 11 бензопилой. Причем длина пропила до 1 м и расстоянием между пропилами 5,0-10,0 м, расстояние ℓ от берега, где Н - глубина воды, δ - толщина льда, α - угол откоса берега пруда. После сливают воду из пруда и лед 11 равномерно ложится на ил 12. Далее приступают к экскавации ила 12 сапропеля. Очистку начинают с истока вершины 8 пруда. Бензопилой отрезают куски льда 11. Одноковшовый экскаватор 14 зачерпывает ил 12 и грузит в кузов автомобиля - самосвала 15, который отвозит его на площадку 7 складирования, где происходит его замерзание - оттаивание. Повышается эффективность очистки заиленных прудов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ очистки заиленных прудов, включающий самотечное опорожнение пруда, перегораживание речки выше истока пруда временной запрудой, экскавацию ила одноковшовым экскаватором, транспортировку ила сапропеля в хранилище, отличающийся тем, что очистку заиленных прудов одноковшовым экскаватором и транспортными средствами осуществляют в зимнее время при осаждении и укладки льда на ил, причем для равномерного осаждения лед по периметру у берегов пропиливают бензопилой, лед используют как опорную поверхность для экскаватора и автомобилей-самосвалов, а очистку начинают с истока вершины пруда.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пропилы выполняют длиной до 1,0 м с расстоянием между пропилами 5,0-10,0 м и на расстоянии ℓ от берега где Н - глубина воды, δ - толщина льда, α - угол откоса берега пруда.