RU2757727C1 - Method for protecting a water body from diffusion pollution - Google Patents
Method for protecting a water body from diffusion pollution Download PDFInfo
- Publication number
- RU2757727C1 RU2757727C1 RU2020132073A RU2020132073A RU2757727C1 RU 2757727 C1 RU2757727 C1 RU 2757727C1 RU 2020132073 A RU2020132073 A RU 2020132073A RU 2020132073 A RU2020132073 A RU 2020132073A RU 2757727 C1 RU2757727 C1 RU 2757727C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- trench
- filtering
- water
- filled
- drainage
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B11/00—Drainage of soil, e.g. for agricultural purposes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к области защиты открытых водных объектов от диффузионного загрязнения, в том числе поступающего с сельскохозяйственных полей.The invention relates to the field of environmental protection, in particular to the field of protection of open water bodies from diffusion pollution, including from agricultural fields.
Уровень техникиState of the art
Известен способ защиты водного объекта от загрязнения, включающий устройство дренажных элементов открытого и закрытого типов, устройство резервуаров для сбора загрязненных вод и отвод загрязненной воды, где дренажные элементы открытого типа устраивают в виде внутренней и внешней сборных канав и отводной канавы [1].A known method of protecting a water body from pollution, including the device of drainage elements of open and closed types, the device of reservoirs for collecting contaminated water and drainage of contaminated water, where the drainage elements of the open type are arranged in the form of internal and external collection ditches and a diversion ditch [1].
Недостатком этого способа является его трудоемкость, загрязненный сток перехватывается и отводится в резервуар - накопитель, не рассмотрена дальнейшая система утилизации уловленных загрязненных вод и система их возврата в водный объект.The disadvantage of this method is its laboriousness, the polluted runoff is intercepted and discharged into the storage tank, the further system of utilization of the trapped polluted water and the system of their return to the water body have not been considered.
Известен способ защиты водоема от загрязнения, включающий устройство в теле массива откоса водоема дренажных элементов в один или несколько ярусов, состоящих из рабочих и отводящих частей, где при устройстве дренажных элементов в несколько ярусов сначала у каждого выходного отверстия отводящих частей дренажных элементов каждого яруса устраивают технические площадки с твердым покрытием, начиная с самого верхнего, а затем устраивают дорогу для проезда автомобильного транспорта, связывающую все технические площадки, с каждой технической площадки в массиве откоса ниже отводящих частей дренажных элементов на глубине, при которой их дно располагается не менее чем на 0,5-1 м ниже уровня воды в водоеме, устраивают сборные емкости для перехвата фильтрующегося грунтового водного потока, загрязненного вредными веществами, причем нижние выходные отверстия отводящих частей дренажных элементов, имеющих уклон в сторону водоема, выводят непосредственно в сборные емкости, а сами сборные емкости снабжают открывающимися крышками, через которые обеспечивается возможность откачки загрязненной воды с вредными веществами, поступающей из рабочих и отводящих частей дренажных элементов, при этом откачку загрязненного профильтровавшегося грунтового потока производят с помощью насосного оборудования, установленного на автомобильном транспорте с емкостью для перевозки жидких отходов, и транспортируют на станцию очистных сооружений [2].There is a known method of protecting a reservoir from pollution, including a device in the body of the slope of the reservoir of drainage elements in one or more tiers, consisting of working and outlet parts, where, when installing drainage elements in several tiers, first, at each outlet of the outlet parts of the drainage elements of each tier, technical sites with a hard surface, starting from the uppermost, and then arrange a road for the passage of motor vehicles, connecting all technical sites, from each technical site in the slope array below the diverting parts of the drainage elements at a depth at which their bottom is at least 0, 5-1 m below the water level in the reservoir, collecting containers are arranged to intercept the filtering ground water flow contaminated with harmful substances, and the lower outlet openings of the drainage elements of the drainage elements, sloping towards the reservoir, are brought directly into the collecting containers, and the collecting containers themselves I supply t with opening covers, through which it is possible to pump out contaminated water with harmful substances coming from the working and outlet parts of the drainage elements, while pumping out the contaminated filtered soil flow is carried out using pumping equipment installed on a road transport with a tank for transporting liquid waste, and is transported to the station of treatment facilities [2].
Недостатком этого способа является высокая ресурсозатратность, необходимость откачки и транспортировки уловленного загрязненного стока.The disadvantage of this method is the high resource consumption, the need to pump out and transport the captured polluted runoff.
Наиболее близким является способ очистки поверхностных стоков с территории железнодорожных станций и путей [3, 4]. Данный способ включает траншею с нефильтрующим днищем, заполненную фильтрующей загрузкой - ионообменным материалом (клиноптилолитом). Сверху над фильтрующим материалом размещаются высшие водные растения, выполняющие роль биофильтра.The closest is the method of cleaning surface runoff from the territory of railway stations and tracks [3, 4]. This method includes a trench with a non-filtering bottom, filled with filter media - ion-exchange material (clinoptilolite). Above the filter material, higher aquatic plants are placed, which act as a biofilter.
Недостатком этого способа является необходимость использования высших водных растений, что предполагает создание достаточно высокого увлажнения для их произрастания и развития, а так же высокий риск их неконтролируемого распространения, что повлияет на продуктивность сельскохозяйственных полей и приведет к их засорению и увеличению затрат на борьбу с сорной растительностью.The disadvantage of this method is the need to use higher aquatic plants, which implies the creation of a sufficiently high moisture content for their growth and development, as well as a high risk of their uncontrolled spread, which will affect the productivity of agricultural fields and lead to their clogging and increase the cost of combating weeds ...
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей изобретения является защита водного объекта от поступления диффузионных загрязнений с сельскохозяйственных полей за счет перехвата и очистки поверхностного стока в период снеготаяния и выпадения большого количества осадков посредством создания на пути потока траншеи с нефильтрующим днищем, в которой фильтрующая загрузка - ионообменный материал загружается внутрь лоткового канала с перфорированными стенками, выполненного из стеклопластика и помещенного в траншее у ближней к водному объекту стены, с противоположной стороны, сбоку от лоткового канала и сверху него осуществляется засыпка фильтрующим материалом - щебнем с размером фракций 20x40 мм и устраивается противофильтрационный экран, закрепляющий стену траншеи выше по уклону местности, к противофильтрационному экрану примыкает водосборная траншея с нефильтрующим покрытием, из которой уловленный поверхностный сток сбрасывается в наполненную фильтрующим материалом траншею через систему труб.The objective of the invention is to protect a water body from diffusion pollution from agricultural fields by intercepting and cleaning surface runoff during snowmelt and a large amount of precipitation by creating a trench with a non-filtering bottom in the flow path, in which a filtering load - ion-exchange material is loaded inside a trough channel with perforated walls made of fiberglass and placed in a trench near the wall closest to the water body, on the opposite side, to the side of the trough channel and on top of it, filling with filter material is carried out - crushed stone with a size of 20x40 mm and an anti-filtration screen is arranged, fixing the wall of the trench higher up the slope terrain, a drainage trench with a non-filtering cover adjoins the anti-seepage screen, from which the captured surface runoff is discharged into a trench filled with filtering material through a pipe system.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является:The technical result of the proposed invention is:
- предотвращение поступления загрязнений с диффузным стоком с сельскохозяйственных полей,- Prevention of pollution with diffuse runoff from agricultural fields,
- сохранение водного баланса территорий,- maintaining the water balance of the territories,
- предотвращение загрязнения водных объектов,- prevention of pollution of water bodies,
- предотвращение развития эвтрофикации в водных объектах.- prevention of the development of eutrophication in water bodies.
Технический результат достигается путем устройства, в направлении перпендикулярном уклону местности, водосборной траншеи с нефильтрующим дном и стенками и водозащитного экрана, который задерживает и перенаправляет избыточный поверхностный сток в водосборную траншею, из нее водный поток попадает в фильтрующую траншею, где через фильтрующий материал и сквозь отверстия в перфорированных стенках лоткового канала попадает в заполнитель из ионообменного адсорбента - вермикулита, при взаимодействии с которым вода очищается от растворенных в ней химических веществ, вынесенных с сельскохозяйственных полей.The technical result is achieved by means of a device, in the direction perpendicular to the slope of the terrain, a drainage trench with a non-filtering bottom and walls and a water shield, which delays and redirects excess surface runoff into the drainage trench, from which the water flow enters the filtering trench, where through the filter material and through the holes in the perforated walls of the trough channel, it enters the filler from the ion-exchange adsorbent - vermiculite, upon interaction with which the water is purified from the chemicals dissolved in it, taken out from the agricultural fields.
Для достижения технического результата перед территорией, замыкающей размещение сельскохозяйственных полей в водосборном бассейне, в направлении перпендикулярном уклону местности устраивается водосборная траншея с небольшой террасой, ориентированной вверх по уклону местности. Терраса, прилегающий к ней откос траншеи и дно выполняются из нефильтрующего материала, например, из железобетонных плит (вариант, монолитные пластиковые листы и т.д.). Рядом с водосборной траншеей устраивается фильтрующая траншея, глубина которой превышает глубину водосборной примерно в 2-3 раза. Между водосборной и фильтрующей траншеей устанавливается водоудерживающий экран из железобетонных плит (или пластиковых листов), выступающий над поверхностью земли на величину большую, чем максимально зафиксированная в мм величина поверхностного стока с обустраиваемой водосборной территории. На дно фильтрующей траншеи укладывается нефильтрующий материал, например, бентонитовые маты с ламинированным слоем. К стене траншеи, находящейся ниже по уклону местности, стык в стык устанавливаются стеклопластиковые лотки параболической формы с перфорированными стенками, образуя лотковый канал. Лотковый канал устанавливается ниже поверхности земли на ~0,1 м, после чего он заполняется ионообменным адсорбентом, например, вермикулитом, с размером фракций 20-25 мм. Далее выполняется засыпка фильтрующей траншеи щебнем с размером фракций 20×40 мм, который размещается сбоку и сверху лоткового канала до отметки поверхности земли. Обе траншеи сообщаются между собою через систему труб (d=40-50 мм), выполненных из стеклопластика или иного подходящего материала с защитным оголовком в виде сетчатого фильтра из синтетического материала с размером отверстий до 20 мм. Трубы располагаются выше уровня дна водосборной траншеи на ~0,05 м для предотвращения попадания наносов. Ширина водосборной траншеи определяется как максимальным количеством атмосферных осадков, так и шириной устройства, применяемого для очистки ее от наносов.To achieve the technical result, in front of the territory that closes the placement of agricultural fields in the drainage basin, in the direction perpendicular to the slope of the terrain, a drainage trench is arranged with a small terrace oriented upward along the slope of the terrain. The terrace, the adjacent slope of the trench and the bottom are made of non-filtering material, for example, reinforced concrete slabs (option, monolithic plastic sheets, etc.). A filter trench is set up next to the drainage trench, the depth of which exceeds the depth of the drainage trench by about 2-3 times. A water-retaining screen made of reinforced concrete slabs (or plastic sheets) is installed between the drainage and filtering trenches, protruding above the earth's surface by an amount greater than the maximum surface runoff from the drainage area being developed in mm. The bottom of the filter trench is filled with non-filtering material such as bentonite mats with a laminated layer. To the wall of the trench, located lower along the slope of the terrain, fiberglass trays of a parabolic shape with perforated walls are installed joint to joint, forming a tray channel. The trough channel is installed below the surface of the earth by ~ 0.1 m, after which it is filled with an ion-exchange adsorbent, for example, vermiculite, with a fraction size of 20-25 mm. Next, the filtering trench is backfilled with crushed stone with a fraction size of 20 × 40 mm, which is placed on the side and on top of the trough channel to the level of the ground surface. Both trenches communicate with each other through a system of pipes (d = 40-50 mm) made of fiberglass or other suitable material with a protective cap in the form of a mesh filter made of synthetic material with a hole size of up to 20 mm. The pipes are located ~ 0.05 m higher than the bottom of the catchment trench to prevent sediment ingress. The width of the catchment trench is determined by both the maximum amount of atmospheric precipitation and the width of the device used to clean it from sediments.
Технический результат заявленного изобретения достигается путем перехвата поверхностного стока с находящимися в нем взвешенными веществами посредством водоудерживающего экрана и водосборной траншеи, в которой за счет изменения скорости потока и направления движения происходит осаждение большей части взвешенных веществ. Вода, через систему труб, из водосборной траншеи самотеком попадает в фильтрующую траншею, расположенную ниже по уклону местности, где, проходя через фильтрующий материал, очищается от оставшейся части взвешенных веществ. Далее, через отверстия (размером ~15 мм) в перфорированных стенках лоткового канала из сетклопластика, вода попадает в размещенный в нем ионообменный адсорбент, где очищается от присутствующих в ней растворенных загрязняющих веществ, вынесенных с сельскохозяйственных полей, и далее фильтруется в почвенный массив.The technical result of the claimed invention is achieved by intercepting the surface runoff with suspended substances in it by means of a water-retaining screen and a catchment trench, in which, due to a change in the flow rate and direction of movement, most of the suspended substances are deposited. Water, through a system of pipes, from the catchment trench by gravity flows into the filtering trench located below the slope of the terrain, where, passing through the filtering material, it is cleared of the rest of the suspended solids. Further, through the holes (~ 15 mm in size) in the perforated walls of the trough channel made of mesh-fiber, the water enters the ion-exchange adsorbent placed in it, where it is purified from the dissolved pollutants present in it, removed from agricultural fields, and then filtered into the soil massif.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Способ защиты водного объекта от диффузионного загрязнения работает следующим образом. Поверхностный сток, стекая по уклону местности, попадает в водосборную траншею 1 из которой потом в фильтрующую траншею 2. Между траншеями установлен водоудерживающий экран 3 с водопропускными трубами диаметром 40 мм расположенными параллельно дну водосборной траншеи, защищенными сетчатым фильтром из синтетического материала с размером отверстий в 2-5 мм. Дно фильтрующей траншеи защищается настилом из бентонитовых матов с ламинированным слоем 4. К нижнему по уклону местности откосу фильтрующей траншеи размещается лотковый канал из стеклопластиковых лотков 5 параболической формы с перфорированными стенками (размер отверстий 15 мм) - 6. Фильтрующая траншея заполняется щебнем с размером фракций 20×40 мм - 7. Лотковый канал заполняется адсорбентом с размером фракций 20-25 мм - 8.The method of protecting a water body from diffusion pollution works as follows. Surface runoff, flowing down the slope of the terrain, enters the
За счет улавливания поверхностного стока и фильтрации его через фильтрующий материал и адсорбент он очищается от взвешенных веществ и растворенных химических соединений, выносимых с полей.By capturing surface runoff and filtering it through a filter material and an adsorbent, it is cleared of suspended solids and dissolved chemical compounds carried out from the fields.
Список использованных источниковList of sources used
1. RU 2441963 С1 МПК Е02В 3/16 Е02В 11/00. Бальзанников М. И., Болотова А.А. Способ защиты водного объекта от загрязнения.1. RU 2441963 C1 IPC E02B 3/16 E02B 11/00. Balzannikov M.I., Bolotova A.A. A method for protecting a water body from pollution.
2. RU 2 392 375 С2 МПК Е02В 3/04 Е02В 11/00. Бальзанников М. И., Болотова А.А. Способ защиты водоема от загрязнения.2. RU 2 392 375 С2 IPC Е02В 3/04 Е02В 11/00. Balzannikov M.I., Bolotova A.A. A way to protect a reservoir from pollution.
3. Асонов, А.М., Ильясов, О.Р., Борисова, Г.М., Холопов, Ю.А. Эколого-экономическая эффективность современных технологий очистки поверхностных стоков железнодорожных станций и путей // Вода и экология: проблемы и решения. 2018. №4 (76). - С. 42-50. DOI: 10.23968/2305-3488.2018.23.4.42-50.3. Asonov, AM, Ilyasov, OR, Borisova, GM, Kholopov, Yu.A. Ecological and economic efficiency of modern technologies for treatment of surface runoff of railway stations and tracks // Water and ecology: problems and solutions. 2018. No. 4 (76). - S. 42-50. DOI: 10.23968 / 2305-3488.2018.23.4.42-50.
4. RU 2149836 С1 МПК C02F 3/32. Асонов, А.М. и Ильясов О.Р. (1998). Фитофильтр для очистки сточных вод.4. RU 2149836 C1 IPC C02F 3/32. Asonov, A.M. and Ilyasov O.R. (1998). Phyto filter for wastewater treatment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020132073A RU2757727C1 (en) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Method for protecting a water body from diffusion pollution |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020132073A RU2757727C1 (en) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Method for protecting a water body from diffusion pollution |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2757727C1 true RU2757727C1 (en) | 2021-10-21 |
Family
ID=78289481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020132073A RU2757727C1 (en) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Method for protecting a water body from diffusion pollution |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2757727C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2149836C1 (en) * | 1998-10-21 | 2000-05-27 | Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов | Phytofilter for sewage treatment |
RU2338835C1 (en) * | 2007-04-25 | 2008-11-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" | Method of ground water protection against pollution |
CN101012643B (en) * | 2006-12-18 | 2010-05-19 | 国家环境保护总局华南环境科学研究所 | Construction method of ecological bank slope for effectively and quickly removing area-source pollution |
RU2441963C1 (en) * | 2010-07-05 | 2012-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) | Method of the water body protection from the pollution |
CN105839605A (en) * | 2016-04-28 | 2016-08-10 | 长江水利委员会长江科学院 | Novel slope water interception and drainage ditch and design method thereof |
-
2020
- 2020-09-28 RU RU2020132073A patent/RU2757727C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2149836C1 (en) * | 1998-10-21 | 2000-05-27 | Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов | Phytofilter for sewage treatment |
CN101012643B (en) * | 2006-12-18 | 2010-05-19 | 国家环境保护总局华南环境科学研究所 | Construction method of ecological bank slope for effectively and quickly removing area-source pollution |
RU2338835C1 (en) * | 2007-04-25 | 2008-11-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" | Method of ground water protection against pollution |
RU2441963C1 (en) * | 2010-07-05 | 2012-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) | Method of the water body protection from the pollution |
CN105839605A (en) * | 2016-04-28 | 2016-08-10 | 长江水利委员会长江科学院 | Novel slope water interception and drainage ditch and design method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8940170B2 (en) | Triple-chambered wetland biofilter treatment system | |
KR101728208B1 (en) | Expansion infiltration pot pacility for plant growth by surface detention storage and evaporation | |
JP4891399B2 (en) | Dust removal control | |
DK2085527T3 (en) | Rainwater management plant | |
KR101294715B1 (en) | Nonpoint Source Contaminant Treatment Apparatus of Road | |
KR101345009B1 (en) | Equipment and method for decrease nonpoint pollution sources using infiltration trench | |
EP0734478A1 (en) | Underground drainage system | |
KR20060094596A (en) | The system for rain water low flow and underground infiltration,manhole and the system for guiding a transfer of water rain | |
KR100901263B1 (en) | The natural-type reduction equipment of nonpoint pollution source optionaly being used the ion-exchange tank | |
JP6621653B2 (en) | Storage and purification system | |
US11629085B1 (en) | Stormwater collection, treatment, and aquifer replenishment installations and methods | |
EP1446536B1 (en) | Pollutant containment system | |
KR100437075B1 (en) | the purificate method of a rainwater in an underflow pond and that equipments | |
CN102409718A (en) | Device and method for collecting and processing initial rainwater of villages in river network area | |
KR20140096252A (en) | Initial non-point polluted rain water processing system | |
RU2757727C1 (en) | Method for protecting a water body from diffusion pollution | |
KR101635966B1 (en) | River with clean water for ecological function | |
CN202248042U (en) | Device for collecting and treating initial rainwater of villages in river network area | |
JP2915389B1 (en) | Filtration type water storage tank device | |
RU2770692C1 (en) | Method for preventing the inflow of surface water from the territory of areal and point sources of pollution | |
RU77619U1 (en) | DRAINAGE CURTAIN | |
JP3431864B2 (en) | Road surface wastewater treatment facility | |
KR20150068885A (en) | Rainwater Storage Assembly | |
KR101376446B1 (en) | First rainwater induction pipe construction with bridge and equipment for decrease non-point pollution sources including the construction | |
KR102377744B1 (en) | Plant box with LID infiltration ditch |