Способ намыва грунтового сооружения Советский патент 1987 года по МПК E02B7/06 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для возведения грунтовых сооружений.

Цель изобретения - повышение интенсивности и глубины осветления воды в отстойном пруду.

На фиг. 1 изображен отстойный пруд, вид сбоку в разрезе; на фиг. 2- то же,;вид сверху.

На фиг, 1 и 2 приняты следующие обозначения: 1 - грунтовое основание; 2 - ограждение пруда; 3 - перегородка в пруде; 4 - часть пруда для слива в нее отработанной воды с грун товыми взвесями; 5 - часть пруда для сбора осветленной воды; 6 - опорная часть перегородки; 7 - покрытие перегородки из водопроницаемого грунто- удерживающего материала; 8 - окна перфорации в опорной части перегородки; 9 - трубопровод для сливя отработанной воды с грунтовыми взвесями; 10 - трубопровод для забора осветленной воды; 11 - трубопровод от источника сжатого воздуха с перфорированным концом 12; 13 - отложение грунта 14 - зона вращения воды; 15 и 16 - уровни воды в частях 4 и 5 пруда.

Способ осуществляют следующим образом.

Способ осуществляют в две стадииi устройство отстойного пруда и осуществление способа с включением в работу отстойного пруда.

Отстойный пруд устраивают так. На грунте основания 1 возводят ограждение 2, например, в виде грунтовых

дамб. Отстойньш пруд разделяют перегородкой 3 на две части: часть 4 для слива в нее отработанной воды с грунтовыми взвесями и часть 5 для сбора осветленной воды. Перегородку 3 выполняют из опорной части 6, покрытой водопроницаемым грунтоудерживающим материалом 7. Опорная часть может быть вьтолнена из железобетонных плит с окнами 8 перфорации или другого вида и другого материала. В качестве материала 7 может быть принят синтетический нетканый материал типа Видим. На ограждение 2 укладывают трубопровод 9 для слива отработанной воды с грунтовыми взвесями в часть 4 пруда. В ограждение 2 закладывают трубопровод 10. для забора осветленной воды из части 5 пруда. На дно части 4 пруда (у основания перегородки 3) укладывают перфорированньш ко

5

0

Ь

0

5

0

5

0

5

нец 12 трубопровода 11 от источника сжатого воздуха.

Работу по предлагаемому способу выполняют следующим образом.

Отработанную воду с грунтовыми взвесями по трубопроводу 9 подают к отстойному пруду и сливают в его часть 4. Наиболее крупные частицы грунта выпадают в осадок, образуя отложение 13, Мелкие частицы грунта находятся во взвещенном состоянии. По мере наполнения части 4 пруда подымается уровень воды в этой части пруда, пока не достигнет уровня 15. Вода фильтрует через перегородку 3 и стекает в часть 5 пруда. Уровень воды в части 5 подымается до тех пор, пока не достигнет уровня 16. Если не забирать воду из части 5, то уровни 15 и 16 должны в итоге сравняться. Но как только вода в части 5 пруда закроет торец трубопровода 10, начинают забор осветленной воды. Отработанная вода с грунтовыми взвесями подходит к перегородке 3 и под действием перепада давлений между уровнями 15 и 16 воды, равного Н, вода просачивается через материал 7. Грунтовые частицы остаются на поверхности материала 7, Если не принять мер по очистке поверхности материала 7 от грунта, то вскоре отложившийся грунт образует водонепроницаемый слой и фильтрация воды через перегородку 3 прекращается.

Включают в работу источник сжатого воздуха. По трубопроводу 11 сжатый воздух поступает в перфорированный конец 12 трубы, проложенньш в части 4 пруда. Сжатый воздух выходит из окон перфорации конца 12 трубы и в виде пузырьков поднимается вверх (по закону Архимеда). Пузыри воздуха увлекают С собой частицы воды. Вместе с потоком воздуха вверх устремляется поток воды. На место ушедших вверх частиц воды снизу и с боков подтекают другие, в результате чего образуется зона 14 вращения воды. Водяные вихри смывают мелкие частицы грунта с поверхности материала 7 и уносят их в другие места части 4 пруда. Смыву грунтовых частиц и ускорению выпадания частиц грунта в осадок способствует разница в.значении результирующей сил, действующих на частицу грунта, лежащую на поверхности материала 7 Когда на поверхность материала 7 откладываются частицы грунта, они не отпадают от поверхности пото- му, что находятся в равновесном состоянии. На каждую частицу грунта действуют следующие силы: сила веса, направленная вниз, сила Архимеда, направленная вверх, и сила, возникающая в результате перепада давления в частях 4 и 5 пруда, равная Н, действующая горизонтально и прижимающая частицу грунта к стенке трубопровода 9. При движении пузырьков воздуха вдоль стенки снизу вверх пузырьки воздуха прижимаются к материалу 7. Их прижим достигается за счет наклона материала (навала перегородки на перфорированный конец 12 трубопровода 11). Частица грунта при прохождении воздушного пузырька снизу вверх на некоторое время оказывается в воздушной среде (внутри пузырька воздуха) . Из трех сил две перестают действовать: сила Архимеда и сила от перепада давлений (со всех сторон частицы действует давление, создавщееся в воздушном пузырьке). Остается одна сила - сила веса. Под действием силы веса частица грунта отпадает от материала 7 и выпадает на дно воздушного пузырька. Так как частица грунта тяжелее воздуха, то пузырек воздуха уплывает вверх, а грунтовая частица оказывается в воде, т.е. вновь оказывается во взвешенном состоянии в акватории части 4 пруда.

Смыву грунтовых частиц и ускорению выпадания частиц грунта в осадок способствует также схлопывающий эффект. Пузырек, воздуха находится у поверхности грунта, отложившегося на материале 7. Вода в этом месте оттеснена от поверхности грунта. Пузырек воздуха смещается вверх. Как только пузырек воздуха сместился, пространство, ранее занятое им, занимает окружающая вода. Частицы воды со всех сторон устремляются в освободившееся пространство. Происходит схлопывание воды с закруткой водяных микроструй. За счет этого от грунтового отложения отбиваются прижатые к материалу 7 частицы.

Таким образом, частицы грунта снимаются с поверхности материала 7 за

10

кой поверхности материала 7 от грун товых частиц поддерживается высокая фильтрующая способность материала 7 Профильтровавшаяся сквозь материал через окна 8 перфорации опорной час 6 перегородки 3 вода поступает в часть 5 пруда. По мере поступления отработанной воды в часть 4 пруда и очистки ее прохождением через перегородку 3 в части 4 пруда количество взвешенных частиц увеличивается. Образуется гидросмесь, состоящая из во ды и мелких частиц грунта. Мелкие ча

g тицы г,рунта образуют конгломераты, состоящие из нескольких частиц. Обра зование конгломератов происходит на основе соединения разнозаряженных ча тиц. Конгломераты имеют больший, чем одиночные частицы, вес и в перенасыщенной взвесями акватории части 5 пр да выпадают в осадок. Насьш;енность акватории взвесями, таким образом, становится величиной постоянной: по

25 мере поступления с отработанной водо новых частиц грунта такое же количес во частиц в виде конгломератов выпадает в осадок.

20

30

35

40

Формула изобретения

Способ намыва грунтового сооружения, включающий забор осветленной во ды из отстойного пруда, разработку осветленной водой грунта в забое, гидротранспорт грунта к намываемому сооружению, укладку грунта в сооруже ние, сброс отработанной воды с грунтовыми взвесями в отстойный пруд и осветление воды в отстойном пруду, отли-чающийся тем, что, с целью повьщ1ения интенсивности и глубины осветления воды в отстойном пруду, отстойный пруд разделяют водо проницаемой грунтоудерживающей перегородкой на две части: одну - для слива отработанной воды с грунтовыми взвесями, другую - для сбора осветленной воды, водопроницаемую грунто- удерживающую перегородку устанавли- 50 вают с наклоном-в сторону части водоема с отработанной водой, поверхность перегородки со стороны части водоема с отработанной водой омывают восходящим воздушным потоком, для чего

45

счет трех факторов: полномерного воз- 55 на дне пруда, у основания перегород- действия силы веса, схлопывания ки прокладывают перфорированную тру- воды и вращения потоков воды у поверх- бу, соединенную с источником сжатого носги материала 7. Постоянной очист- воздуха.

кой поверхности материала 7 от грунтовых частиц поддерживается высокая фильтрующая способность материала 7. Профильтровавшаяся сквозь материал 7 через окна 8 перфорации опорной части 6 перегородки 3 вода поступает в часть 5 пруда. По мере поступления отработанной воды в часть 4 пруда и очистки ее прохождением через перегородку 3 в части 4 пруда количество взвешенных частиц увеличивается. Образуется гидросмесь, состоящая из воды и мелких частиц грунта. Мелкие частицы г,рунта образуют конгломераты, состоящие из нескольких частиц. Образование конгломератов происходит на основе соединения разнозаряженных частиц. Конгломераты имеют больший, чем одиночные частицы, вес и в перенасыщенной взвесями акватории части 5 пруда выпадают в осадок. Насьш;енность акватории взвесями, таким образом, становится величиной постоянной: по

мере поступления с отработанной водой новых частиц грунта такое же количество частиц в виде конгломератов выпадает в осадок.

Формула изобретения

Способ намыва грунтового сооружения, включающий забор осветленной воды из отстойного пруда, разработку осветленной водой грунта в забое, гидротранспорт грунта к намываемому сооружению, укладку грунта в сооружение, сброс отработанной воды с грун. товыми взвесями в отстойный пруд и осветление воды в отстойном пруду, отли-чающийся тем, что, с целью повьщ1ения интенсивности и глубины осветления воды в отстойном пруду, отстойный пруд разделяют водопроницаемой грунтоудерживающей перегородкой на две части: одну - для слива отработанной воды с грунтовыми взвесями, другую - для сбора осветленной воды, водопроницаемую грунто- удерживающую перегородку устанавли- вают с наклоном-в сторону части водоема с отработанной водой, поверхность ерегородки со стороны части водоема с отработанной водой омывают восхоящим воздушным потоком, для чего

W

-V v||ir,

Ittfol IlliOl

x

/

Т I ГТТ

I I

7/

сраг.г

Составитель И.Клибанская Редактор А.Ревин Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Заказ 4102/26 Тираж 606Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к области строительства. Цель изобретения - повышение интенсивности и глубины осветления воды в отстойном пруду. На грунтовом основании 1 устраивают ограждение 2 пруда. Пруд разделяют перегородкой 3 на часть 4 для слива отработанной воды с грунтовыми взвесями и часть 5 - для сбора осветленной воды. В ограждении 2 прокладывают трубопроводы 9 и 10 для слива отработанной воды и для забора осветленной ////// ////// // ///////// iW 12 фцг.г воды. Перегородку 3 устраивают из опорной части 6 с перфорированной стенкой и покрытия 7 из водопроницаемого грунтоудерживающего материала и устанавливают с наклоном в сторону части 4 пруда. У основания перегородки 3 в части 4 пруда укладывают трубопровод с перфорированным концом 12, соединенньй с источником сжатого воздуха. По трубопроводу 9 в части 4 пруда подают отработанную воду с грунтовыми взвесями. Наиболее крупные частицы грунта выпадают в осадок, образуя отложение 13 грунта. В части 4 пруда поднимается уровень воды. Создается перепад уровней Н в частях 4 и 5 пруда и вода с грунтовыми взвесями подходит к перегородке 3, фильтруется через покрытие 7 из части 4 в часть 3 пруда, а грунтовые частицы остаются на покрытии 7. Воздух после его подачи выходит из трубопровода с перфорированным концом 12 и в виде пузырьков поднимается вверх, увлекая за собой воду. Образуется зона 14 вращения вбяы. Этой водой частицы грунта с№ юаются с покрытия 7. Фильтрационная способность покрытия 7 все время остается высокой. 2 ил. о « W со DO sj J 9d 9d