Пруд-испаритель дренажного стока Российский патент 2023 года по МПК E02B11/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к оросительным и осушительным системам, для утилизации минерализованного стока согласно исполнению статьи 44 Водного Кодекса РФ «Использование водных объектов для целей сброса сточных, в том числе дренажных, вод».

Известен способ очистки дренажного стока и устройство для его осуществления (патент РФ №2505486, кл. Е02В 13/00, 2014 - аналог). Способ заключается в сборе и просушке скошенной растительности в сбросном канале, для использования сухой травы в качестве сорбента. Сорбентом заполняют сетку фильтрующей кассеты кассетоудерживающего устройства, в дальнейшем закрепляют монолитно устройство содержащее сорбент и пропускают через него дренажный сток.

Недостатком данной конструкции является привязка по срокам вегетации при заготовлении сорбента, так как скашивание в оросительном канале происходит в период перехода растений риса из одной фазы вегетации в другую. Данное сооружение и способ используется только на рисовой оросительной системе. В качестве недостатка, еще следует отметить создание подпора в сбросном канале и регулирование сброса отводящей системе каналов из-за привязки к уровням требует дополнительных усилий при определении эксплуатационных отметок уровней воды, так как движение в канале организованно в безнапорном режиме. Дополнительным негативным фактором является подтопление территорий связанное с регулированием воды в подающем канале.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому, является пруд-испаритель дренажного стока ((патент РФ №2515041, кл. Е02В 11/00, 2014 - прототип). Пруд-испаритель дренажного стока, состоит из трех отсеков, покрытых гидроизоляционной полиэтиленовой мембраной используются для интенсивного испарения, гидравлически связанные между собой и подводящим каналом через регулирующие устройства, один из отсеков использован для аккумуляции. Суть изобретения заключается в испарении сточных вод различного генезиса, минерализация которых сформирована преимущественно минеральными солями. Пруд-испаритель дренажного стока сопряжен с подводящим каналом, оборудованным перегораживающим и выходными регулирующими сооружениями, и разделен перемычками на отсеки интенсивного испарения, гидравлически связанные между собой и с подводящим каналом. Каждый отсек интенсивного испарения содержит размещенные по всей водной поверхности на определенном расстоянии друг от друга плавающие испарительные пластины с акселераторами испарения из гидрофильного капиллярно-пористого материала.

Недостатком данного решения является сложность конструкции, связанная со строительством трех емкостей, которые необходимо расположить у примыкания сбросного магистрального канала и объединяющего коллектора. Сбросная сеть выполнена в виде круглоцилиндрического трубопровода, материал которого не обозначен, в случае минерализованного стока металлические трубопроводы будут подвергаться интенсивной коррозии. Не обозначен вид водовыпускных регулирующих сооружений, а это принципиально, так как для обслуживания и регулирования проходящего расхода необходимо предусмотреть персонал и схему управления.

Техническим результатом является упрощение и повышение надежности конструкции пруда-испарителя дренажных стоков на оросительной и осушительной системе.

Технический результат достигается тем, что пруд-испаритель дренажного стока, состоящий из трех отсеков, покрытых гидроизоляционной полиэтиленовой мембраной для интенсивного испарения, гидравлически связанные между собой и подводящим каналом через регулирующие устройства, один из отсеков использован для аккумуляции, согласно изобретению отсеки расположены последовательно и каждый из них снабжен струенаправляющими шпорами, выполненными из десяти фильтрующих устройств установленных в ряд, для образования змеевидного течения, шпоры расположены в отсеках в шахматном порядке с примыканием к берегу, каждое фильтрующее устройство состоит из двух составных частей выполненных из сеток для габионов, при этом нижняя часть использована как основание, заполненное твердым сыпучим наполнителем, а верхняя - для заполнения растительными остатками с целью образования среды благоприятной развитию микроорганизмов участвующих в биологической очистке дренажного стока, причем регулирующее устройства снабжены плоскими щитовыми затворами для регулирования объемов поступающих дренажных стоков.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 - изображен общий вид пруда - испарителя дренажного стока; на фиг. 2 - поперечное сечение откоса 1-1; на фиг. 3 - регулирующее устройство; на фиг. 4 - общий вид фильтрующего устройства.

Пруд-испаритель дренажного состоит из трех отсеков 1, выполненных в выемке с заложением откосов 1:1,5 глубиной 3,6, глубина воды в прудах 2 м. Каждый отсек выполнен с креплением гидроизоляционной полиэтиленовой мембраной (2) по иглопробивному геотекстилю на подготовленном основании. Площадь пруда рассчитана с учетом наиболее эффективного испарения, основанного на предельно допустимых концентрациях кислорода в воде. Последний отсек относительно течения используется для аккумуляции воды и конечного испарения, так же отсеки снабжены струенаправляющими шпорами 3 выполненными из десяти фильтрующих устройств 4 установленных в ряд, состоящих из сеток для габионов двух размеров; нижняя часть 5 фильтрующего устройства с размерами 2×1×0,5 метра, верхняя часть - имеет размеры 2×0,5×2. Нижняя часть 5 фильтрующего устройства выполняет роль основания и заполняется твердым сыпучим наполнителем (Фиг. 4). Верхняя часть 6 заполняется наполнителем 7, состоящий из камыша, фашины и других растительных остатков, что позволяет образовать благоприятную среду для развития микроорганизмов участвующих в этапе биологической очистки. Так как отсек пруда-испарителя заполняется водой, то статическая нагрузка с обеих сторон уравновешивается, давление при динамической нагрузке не превышает допустимых величин для опрокидывания их.

Отсеки 1 пруда гидравлически связаны между собой и подводящим каналом (на рисунке не показан) с помощью регулирующего устройства 8. Регулирующее устройство 8 трубчатого типа из ж/б труб 9 диаметром 600 мм, осуществляет регулирование пропуска воды через плоский щитовой затвор 10, размером 600×600 мм. Затвор крепится на оголовок 11 и оборудуется сороудерживающей решеткой 12 с ячейкой 50×50.

Данное изобретение основано на комплексном подходе утилизации минерализованного дренажного стока. Первый этап - механическое отделение взвеси, влекомой в потоке, с использованием организованного туннеля струенаправляющими шпорами 3, второй этап - биологический, осуществляется за счет микроорганизмов заселенных в наполнители 7 шпор 3. Третий этап - испарение, за счет подобранной глубины соответствующей качественному прогреву.

Пример реализации изобретения

Испытания заявленного проводились на землях ООО «Агромир-Сидс» в Темрюкском районе Краснодарского края. Основной задачей освоения деградированных переувлажненных земель является создание высокоплодородного пахотного слоя земли, что обеспечивается за счет строительства осушительной системы, которая предусматривает проведение агромелиоративных и гидротехнических работ по отводу поверхностных вод из понижений с сельскохозяйственных полей. В проекте предусмотрена биологическая очистка поверхностного стока, для этого используются водоемы суточного регулирования в виде контактного биологического пруда состоящего из трех отсеков, выполненного в выемке, заложение откосов 1:1,5 глубиной 3,6 метра (отметка верха откоса = 0,1, отметка дна = - 3,5), глубина воды в отсеках пруда 2 м для обеспечения естественной аэрации, и общий объем 29873 м³. Дренажный сток собирается с полей по системе осушительных каналов, с помощью подводящего канала (на рисунке не показан) попадает в первый отсек 1. Двигаясь по отсекам, дренажная вода проходит змеевидный лабиринт, образованный фильтрующими устройствами, влекомые наносы при таком движении откладываются ближе к бортам отсека, что позволяет использовать более удобный способ их удаления. Обеспеченная высокая прогреваемость в сочетании с наполнителем фильтрующих устройств оказывает комбинированную очистку и от органических и взвешенных веществ, и от биогенных и поверхностно-активных веществ.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к оросительным и осушительным системам, для утилизации минерализованного стока согласно исполнению статьи 44 Водного Кодекса РФ «Использование водных объектов для целей сброса сточных, в том числе дренажных, вод». В пруду-испарителе дренажного стока, состоящем из трех отсеков, покрытых гидроизоляционной полиэтиленовой мембраной для интенсивного испарения, гидравлически связанных между собой и подводящим каналом через регулирующие устройства, один из отсеков использован для аккумуляции, согласно изобретению отсеки расположены последовательно, и каждый из них снабжен струенаправляющими шпорами, выполненными из десяти фильтрующих устройств, установленных в ряд для образования змеевидного течения. Шпоры расположены в отсеках в шахматном порядке с примыканием к берегу. Каждое фильтрующее устройство состоит из двух составных частей, выполненных из сеток для габионов, при этом нижняя часть использована как основание, заполненное твердым сыпучим наполнителем, а верхняя - для заполнения растительными остатками с целью образования среды, благоприятной развитию микроорганизмов, участвующих в биологической очистке дренажного стока. Регулирующие устройства снабжены плоскими щитовыми затворами для регулирования объемов поступающих дренажных стоков. Технический результат - упрощение и повышение надежности конструкции пруда-испарителя дренажных стоков на оросительной и осушительной системе. 4 ил.

Пруд-испаритель дренажного стока, состоящий из трех отсеков, покрытых гидроизоляционной полиэтиленовой мембраной, используются для интенсивного испарения, гидравлически связанных между собой и подводящим каналом через регулирующие устройства, один из отсеков использован для аккумуляции, отличающийся тем, что отсеки расположены последовательно, и каждый из них снабжен струенаправляющими шпорами, выполненными из десяти фильтрующих устройств, установленных в ряд для образования змеевидного течения, шпоры расположены в отсеках в шахматном порядке с примыканием к берегу, каждое фильтрующее устройство состоит из двух составных частей, выполненных из сеток для габионов, при этом нижняя часть использована как основание, заполненное твердым сыпучим наполнителем, а верхняя - для заполнения растительными остатками с целью образования среды, благоприятной развитию микроорганизмов, участвующих в биологической очистке дренажного стока, причем регулирующие устройства снабжены плоскими щитовыми затворами для регулирования объемов поступающих дренажных стоков.