Способ утилизации 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, 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 известного способа 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. 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 патент РФ №2527032, кл. Е02В 11/00, 2014 - прототип. Способ утилизации дренажного стока включает процесс естественного испарения дренажных вод с поверхности пруда-испарителя, разделенного на отсеки и сообщенного с подводящим каналом. В радиальном направлении от первого отсека пруда-испарителя на глубине нижнего уровня его заполнения прокладывают подпочвенные увлажнители. Над увлажнителями 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. За счет создания дополнительной испаряющей поверхности и концентрации воздушного потока обеспечивается повышение эффективности процесса естественного испарения без увеличения площади водной поверхности пруда-испарителя.

Недостатком данного решения является недостаточная эффективность испарения, связанна со строительством увлажнителей из перфорированных труб расположенных под отсыпанными дамбами. Также следует отметить, что на фигуре 3, представленной в описании к патенту, увлажнитель расположен под траншеей заполненной плодородным грунтом, дно траншеи покрыто гидрофобным материалом, а значит, капиллярный подъем ограничен и не способен достичь гребневой части дамбы. Согласно описанию к патенту прототипу, по причине расположения посадок не параллельно, поток ветра будет гаситься за счет перекрестного направления и не обеспечит достаточную испаряемость.

Техническим результатом является повышение эффективности испарения и утилизации дренажных стоков на оросительной и осушительной системе.

Технический результат достигается тем, что способ утилизации дренажного стока, включающий процесс естественного испарения дренажных вод с поверхности пруда-испарителя, разделенного на отсеки и сообщенного с подводящим каналом, а также применяется гидрофобный материал, согласно изобретению откосы и дно пруда покрывают гидроизоляционной полиэтиленовой мембраной для интенсивного испарения и защиты от вторичного засоления, отсеки размещают последовательно, поступление дренажных стоков регулируют устройствами имеющими плоские щитовые затворы, каждый из отсеков снабжают струенаправляющими шпорами из десяти фильтрующих устройств, которые устанавливают в ряд и располагают в шахматном порядке для отделения крупных фракций взвеси сточных вод с помощью образующегося змеевидного течения, каждое фильтрующее устройство выполняют в виде сеток для габионов, при этом нижнюю часть используют как основание, заполненное твердым сыпучим наполнителем, а верхнюю используют для заполнения растительными остатками с целью образования среды благоприятной развитию микроорганизмов участвующих в биологической очистке дренажного стока.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид пруда-испарителя дренажного стока; на фиг.2 - общий вид фильтрующего устройства.

Способ утилизации дренажного стока реализуют с помощью устройства состоящего из трех отсеков 1, выполненных в выемке с заложением откосов 1:1,5 глубиной 3,6, глубина воды 2 м. Каждый отсек выполнен с креплением гидроизоляционной полиэтиленовой мембраной 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 используют для аккумуляции воды и конечного испарения. Все отсеки снабжают струенаправляющими шпорами 2 выполненными из десяти фильтрующих устройств (Фиг. 2) установленных в ряд, состоящих из сеток для габионов двух размеров; нижняя часть 3 фильтрующего устройства с размерами 2×1×0,5 метра, верхняя часть 4 - имеет размеры 2×0,5×2. Нижняя часть 3 фильтрующего устройства выполняет роль основания и заполняется твердым сыпучим наполнителем 5. Верхняя часть 4 заполняется наполнителем 6, состоящим 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 7. Регулирующее устройство 7 трубчатого типа из ж/б труб диаметром 600 мм, осуществляет регулирование пропуска воды через плоский щитовой затвор, размером 600×600 мм. Затвор крепится на оголовок и оборудуется сороудерживающей решеткой 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 2, второй этап - биологический, осуществляется за счет микроорганизмов заселенных в наполнители 6 шпор 2. Третий этап - испарение с площади определенной на основании биологического потребления кислорода, 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 приобретает вид змеевидного течения, 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, и может быть использовано для утилизации минерализованного стока согласно исполнению статьи 44 Водного Кодекса РФ «Использование водных объектов для целей сброса сточных, в том числе дренажных, вод». Способ утилизации дренажного стока, включающий процесс естественного испарения дренажных вод с поверхности пруда-испарителя, разделенного на отсеки и сообщенного с подводящим каналом, а также применение гидрофобного материала. Согласно изобретению откосы и дно пруда покрывают гидроизоляционной полиэтиленовой мембраной для интенсивного испарения и защиты от вторичного засоления, отсеки размещают последовательно, поступление дренажных стоков регулируют устройствами, имеющими плоские щитовые затворы, каждый из отсеков снабжают струенаправляющими шпорами из десяти фильтрующих устройств, которые устанавливают в ряд и располагают в шахматном порядке для отделения крупных фракций взвеси сточных вод с помощью образующегося змеевидного течения. Каждое фильтрующее устройство выполняют в виде сеток для габионов, при этом нижнюю часть сеток используют как основание, заполненное твердым сыпучим наполнителем, а верхнюю используют для заполнения растительными остатками с целью образования среды, благоприятной развитию микроорганизмов, участвующих в биологической очистке дренажного стока. Технический результат - повышение эффективности испарения и утилизации дренажных стоков на оросительной и осушительной системе. 2 ил.

Способ утилизации дренажного стока, включающий процесс естественного испарения дренажных вод с поверхности пруда-испарителя, разделенного на отсеки и сообщенного с подводящим каналом, а также применение гидрофобного материала, отличающийся тем, что откосы и дно пруда покрывают гидроизоляционной полиэтиленовой мембраной для интенсивного испарения и защиты от вторичного засоления, отсеки размещают последовательно, поступление дренажных стоков регулируют устройствами, имеющими плоские щитовые затворы, каждый из отсеков снабжают струенаправляющими шпорами из десяти фильтрующих устройств, которые устанавливают в ряд и располагают в шахматном порядке для отделения крупных фракций взвеси сточных вод с помощью образующегося змеевидного течения, каждое фильтрующее устройство выполняют в виде сеток для габионов, при этом нижнюю часть сеток используют как основание, заполненное твердым сыпучим наполнителем, а верхнюю используют для заполнения растительными остатками с целью образования среды, благоприятной развитию микроорганизмов, участвующих в биологической очистке дренажного стока.