CC BY
29
Оригинальная статья УДК 502/504: 631.626 DOI: 10.26897/1997-6011-2021-3-36-40
СПОСОБ ОЧИСТКИ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ЗАКРЫТОГО ДРЕНАЖА
ЛИ АФАНАСИЙн 1, д-р техн. наук, профессор
as_lee@mail.ru
БАЛАБАНОВ ВИКТОР ИВАНОВИЧ2, д-р техн. наук, профессор
vbalabanov@rgau-msha.ru
КАННАЗАРОВА ЗУЛЬФИЯ1, докторант
kannazarova@mail.ru
1 Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства; 100000, г. Ташкент, ул. Кары Ниязова, 39. Узбекистан
2 Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К.А. Тимирязева; 127434, г. Москва, Тимирязевская ул., 49. Россия
Рассматривается усовершенствованный способ очистки закрытых горизонтальных дренажных систем в зоне орошения. Технологический процесс очистки от наносов осуществляется за счет протаскивания лебедками специального троса с ершом, предварительно уложенных внутри горизонтального закрытого дренажа при первичной очистке с помощью машины ПДТ-200, через регулируемые и неподвижные блоки. При этом ерш имеет возможность отклоняться и вращаться по продольной оси дренажной трубы, а монтажные рамы устанавливаются в смотровые колодцы, фиксируются болтами и последовательно переустанавливаются из одного колодца в другой. Применение данного способа позволяет снизить трудоемкость, сократить количество используемых дорогих мелиоративных машин, специальных шлангов и насосного оборудования, использование ручного труда, уменьшить количество расходуемой воды. Этот способ существенно повысит производительность, качество и надежность технологического процесса за счет устранения имеющихся недостатков при проведении весенне-осенней очистки закрытого горизонтального дренажа. Эффективность способа заключается в повышении производительности и качества очистки закрытого горизонтального дренажа от наносов, а также в резком снижении уровня минерализованных грунтовых вод.
Ключевые слова: усовершенствование, способ, очистка, горизонтальная дренажная система, технология, дренопромывщик, колодец, трос, нанос
Формат цитирования: Ли А., Балабанов В.И., Канназарова З. Способ очистки горизонтального закрытого дренажа // Природообустройство. - 2021. - № 3. - С. 36-40. DOI: 10.26897/1997-6011-2021-3-36-40.
© Ли А., Балабанов В.И., Канназарова З., 2021
Original article
ADVANCED METHOD FOR CLEANING HORIZONTAL CLOSED DRAIN
LEE AFANASIYH1, doctor of technical sciences, professor
as_lee@mail.ru
BALABANOV VIKTOR IVANOVICH2, doctor of technical sciences, professor
vbalabanov@rgau-msha.ru
KANNAZAROVA ZULFIYA \ doctoral candidate
kannazarova@mail.ru
1 Tashkent Institute of Irrigation and Agricultural Mechanization Engineers; 100000, Uzbekistan, Tashkent, Kara Niyazova Str., 39. Uzbekistan
2 Russian State Agrarian University — MAA named after C.A. Timiryazev; 127550, Russian Federation, Moscow, Timiryazevskaya Str., 49. Russia
The article discusses an advanced method for cleaning closed horizontal drainage systems in the irrigation zone. The technological process of cleaning from sediment is carried out by dragging winches of a special cable with a ruff, previously laid inside the horizontal closed drainage during primary cleaning with the help of the PDT-200 machine, through adjustable and fixed blocks. While the ruff has the ability to deviate and rotate along the longitudinal axis of the drainage pipe, and the mounting frames are installed in the inspection wells, fixed with bolts and sequentially re-installed from one well to another. The use of this method allows you to reduce the labor intensity, reduce the number of expensive reclamation machines used, special hoses and pumping equipment, as well as the use of manual labor and the consumption of a large amount of water. The improved method will significantly increase the productivity, quality and reliability of the technological process by eliminating the shortcomings in the spring and autumn cleaning of closed horizontal drainage. The effectiveness of the improved method is to increase the productivity and quality of cleaning the closed horizontal drainage from sediments, as well as to a sharp decrease in the level of mineralized groundwater.
Keywords: improvement, method, cleaning, horizontal drainage system, technology, drain washer, well, cable, sediment
Format of citation: Li A., Balabanov V.I. Kannazarova Z. Method for cleaning horizontal closed drain // Prirodoobustrojstvo. - 2021. - № 3. - S. 36-40. DOI: 10.26897/1997-6011-2021-3-36-40.
Введение. Водное хозяйство Республики Узбекистан — это сложный комплекс ирригационных систем, обслуживающих около 4,3 млн га орошаемых земель, включающий в себя более 180 тыс. км сети каналов, 14 тыс. км коллекторно-дренажной сети. Общая протяженность закрытого горизонтального дренажа составляет более 37,4 тыс. км, из которых порядка 11,7 тыс. км находятся в неудовлетворительном состоянии [1, 2].
По данным эксплуатационных организаций, в целом по Республике Узбекистан находящиеся в нерабочем состоянии дрены составляют: открытый горизонтальный — 14,6-100%, горизонтальный закрытый - 18,2-100%, вертикальный - 3,6-55% [3].
При существующем сегодня отношении к дренажным системам, построенным несколько десятилетий назад, в скором будущем возникнет острая проблема выхода этих систем из строя. Ввиду нехватки финансовых средств не проводятся очистительные работы дренажных систем и ирригационных сооружений, заброшены даже опытно-производительные участки. Практически весь парк мелиоративных машин и механизмов, включая дренопромывщики и насосы, пришел в негодность. В конце 80-х — начале 90-х гг. мощности строительной индустрии по производству труб достигали ежегодного выпуска до 11 тыс. т полиэтиленовых и полихлорвиниловых дренажных труб, 2000 км дренажных керамических труб, 6 млн м3 песчано-гравий-ных фильтровых материалов. Количество дреноукладочных машин превышало 100 ед.,
а парк дренопромывочных машин ежегодно позволял обеспечивать очистку до 2500 км дрен, строилось около 600 скважин вертикального дренажа в год.
В настоящее время снизились: общая мощность парка мелиоративных машин - в 10 раз, производство труб для дренажа - в 100 раз, очистки дрен - в 15 раз. Если раньше частота очистки межхозяйственных коллекторов составляла один раз в три года, а частота очистки внутрихозяйственных коллекторов - один раз в год, то теперь она уменьшилась в 2,5-3,0 раза. Все эти технические и эксплуатационные недостатки особенно опасны для будущего плодородия земель [4-7].
В данном аспекте усовершенствование способа очистки закрытого горизонтального дренажа является приоритетной и весьма актуальной задачей.
Цель исследований заключается в повышении эффективности способа очистки закрытого горизонтального дренажа путем совершенствования технологии и оптимизации комплекса используемых машин.
Материалы и методы. Рассматриваемый усовершенствованный способ очистки закрытого горизонтального дренажа разработан на основе обзора, анализа источников литературы и изобретений по данной тематике [8].
Результаты и обсуждение. Для очистки дренажа применяется специальная промывочная головка и требуется большое количество воды, которая является дефицитом для полива сельскохозяйственных культур [8-10].
В существующей технологии очистки закрытого горизонтального дренажа применяются два трактора класса 30 кН (ДТ-75М), а также дренопромывщик ПДТ-125, основная насосная станция, прицеп с барабаном, вспомогательная насосная станция и цистерна. Обслуживающий персонал состоит из четырех человек, в том числе двух трактористов - мотористов [8-12].
Технологический процесс данного способа очистки дренажа состоит из следующих этапов. Бульдозером подготавливается площадка у контрольно-смотрового колодца для установки дренопромывщика, затем оголяется полость дренажной трубы на длину 0,5... 0,7 м для ввода промывной головки, после чего включается насос. Рабочий, находящийся на дне колодца, постепенно проталкивает рукав в дрену, а другой рабочий по мере продвижения реактивной головки внутрь трубчатой линии разматывает рукав с барабана. Вынесенная из полости труб пульпа откачивается вспомогательной насосной станцией через заборный рукав с фильтром на поверхность со дна колодца. После окончания промывки дрен в одну сторону (порядка 125 м) основная насосная станция с прицепом переустанавливается
на следующую позицию, противоположную створу промывки, и т.д.
Существенными недостатками данного способа очистки дренажа являются его трудоемкость и необходимость использования дорогих мелиоративных машин, специальных шлангов и насосного оборудования, а также использования ручного труда и расхода большого количества воды [9-12].
В усовершенствованном способе вместо комплекса мелиоративных машин и агрегатов используется простое рабочее оборудование для очистки горизонтального закрытого дренажа от наносов [10].
Суть предлагаемого способа очистки горизонтального закрытого дренажа от наносов заключается в повышении производительности, качества и надежности технологического процесса, в экономии промывной воды и снижении энергоемкости процесса очистки за счет использования оборудования, состоящего из рамы, фиксирующих болтов, регулируемых блоков, неподвижных блоков, тяговых тросов, лебедки, антикоррозионного троса, предварительно уложенного внутри горизонтального закрытого дренажа при первичной очистке с помощью машины ПДТ-200 для последующего соединения с ершом (рис.).
11 10 9 6 5 4 1
С 8 В 7 L_A J 3
Рис. Технологическая схема очистки закрытого горизонтального дренажа:
1, 11 — рамы; 2 — фиксирующий болт; 3 — регулируемый блок; 4 — неподвижный блок; 5, 10 — тяговый трос; 6, 9 — лебедка; 7 — антикоррозионный трос; 8 — ерш Figure: Technological scheme for cleaning closed horizontal drainage:
1, 11 - frames; 2 - fixing bolt; 3 - adjustable block; 4 - stationary block; 5, 10 - traction cable;
6, 9 - winch; 7 - anti-corrosion cable; 8 - ruff
Технологический процесс очистки закрытого горизонтального дренажа от наносов происходит следующим образом. Движение ерша и антикоррозионного троса осуществляют лебедками через регулируемые и неподвижные блоки. При этом ерш имеет возможность отклоняться и вращаться по продольной оси дренажной трубы,
а монтажные рамы устанавливают в смотровые колодцы, фиксируют болтами и последовательно переустанавливают из одного колодца в другой.
После протаскивания головки-ерша из одного конца дренажной трубы в другой конец дренажной трубы колодцев на длину Ь тяговый трос отсоединяют
Ли А., Балабанов В.И., Канназарова 3.
Способ очистки горизонтального закрытого дренажа
от антикоррозионного троса. Площадка у контрольно-смотрового колодца для установки лебедки подготавливается бульдозером. Привод лебедки осуществляется от ВОМ бульдозера. Дальнейший технологический процесс очистки дренажа повторяется и заключается в подготовке площадки у контрольно-смотрового колодца, переносе и монтаже оборудования на последующие смотровые колодцы.
Библиографический список
1. Мамутов Р. Презентация Проекта МСВХ РУз и ПРООН «План интегрированного управления водными ресурсами и водосбе-режения в бассейне реки Зарафшан». - Ташкент: НИЦ МКВК и ГВП-ЦАК, 2015. - 7 с.
2. Lee A., Usmonov T., Norov B., Meli-kuziev S. Advanced device for cleaning drain wells. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 883(2020) 012181 IOP Publishing. Doi: 10.1088/1757-899X/883/1/012181.
3. Рамазанов А., Вафоев С., Дауле-тов Н. О техническом состоянии существующих типов и мощности дренажа на орошаемых землях // Journal ofI rrigationand Melioration. - 2019. - № 1 (15). - С. 7-11.
4. Горизонтальный дренаж орошаемых земель / В.А. Духовный [и др.]. - М.: Колос, 1979. - 255 с.
5. Зарицкий А.В. Пластмассовый дренаж в зоне орошения. - Новочеркасск: ДГТУ, 1998. - 35 с.
6. Ли А., Усманов Т., Алланиязов С. К вопросу заиления и очистки каналов мелиоративных систем // Мат-лы Междун. научно-практ. конф. «Итоги и перспективы развития агропромышленного комплекса-2020», с. Соленое Займище, 21-22 мая 2020 г. - Соленое Займище: ФГБНУ «ПАФНЦ РАН», 2020. - С. 636-639.
7. Михеев А.В. Размыв илистых отложений в дренажных трубах зоны орошения. -Ростов н/Д.: Изд-во ЮФУ, 2007. - 106 с.
8. Проект «Регулирование русла реки Сырдарьи и северной части Аральского моря» // Материалы семинара тренингового центра МКВК «Проблемы дренажа и орошаемого земледелия в аридных зонах». - 2003. -№ 11 (22). - Ташкент: НИЦ МКВК, 2003. - 5 с.
9. Изобретение РУз № IAP 05770. Способ очистки горизонтального закрытого дренажа от наносов / А. Ли, Т. Усманов и др. Заявитель и патентообладатель: Ташкентский ин-т ирригации и мелиорации, UZ, заявка № 2015 0455 IAP, 26.1.2015. Опубл. - 2019. - 5 с.
10. Устройство для очистки дренажных колодцев: полезная модель FAP
Выводы
Эффективность усовершенствованного способа заключается в повышении производительности и качества очистки закрытого горизонтального дренажа от наносов, а также в уменьшении количества используемых мелиоративных машин, трудозатрат и расхода воды, в резком снижении уровня минерализованных грунтовых вод.
References
1. Mamutov R. Prezentatsiya Proekta MSVH RUz i PROON «Plan integrirovannogo upravleniya vodnymi resursami i vodosbere-zheniya v bassejne reki Zarafshan». — Tashkent: NITS MKVK i GVP-TSAK, 2015. — 7 s.
2. Lee A., Usmonov T., Norov B., Meli-kuziev S. Advanced device for cleaning drain wells. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 883(2020) 012181 IOP Publishing. Doi: 10.1088/1757-899X/883/1/012181.
3. Ramzanov A, Vafoev S., Dauletov N. О tehnicheskom sostoyanii sushchestvuyushchih tipov i moshchnosti drenazha na oroshaemyh ze-mlyah // Journal ofI rrigationand Melioration. — 2019. — № 1 (15). — S. 7-11.
4. Gorizontalny drenazh oroshaemyh ze-mel / V.A Duhovny [i dr.]. — М.: КоЫ 1979. — 255 s.
5. Zaritskij А.^ Plastnassovy drenazh v zone orosheniya. — Novocherkassk: DGTU, 1998. — 35 s.
6. Lee А., Usmanov Т., Аllaniya S.K. К voprosu zaileniya i ochistki kanalov me-liorativnyh system // Маterialy Mezhduna-rodnoj nauchno-prakticheskoj konferentsii «Itogi i perspektivy razvitiya agropromysh-lennogo kompleksa — 2020», s. Solenoe Zaj-mishche, 21-22 maya 2020 g. — Solenoe Zaj-mishche: FGBNU «PAFNTS RAN», 2020. — S. 636-639.
7. Mikheev А^. Razmyv ilistyh otlozhe-nij v drenazhnyh trubah zony orosheniya. — Rostov n/D.: Izd-vo YUFU, 2007. — 106 s.
8. Proekt «Regulirovanie rusla reki Syr-darji i severnoj chasti Aralskogo morya» // Ma-terialy seminara treningovogo tsentra MKVK «Problemy drenazha i oroshaemogo zemlede-liya v aridnyh zonah». — 2003. — № 11 (22). — Tashkent: NITS MKVK, 2003. — 5 s.
9. Izobretenie RUz № IAP 05770. Sposob ochistki gorizontalnogo zakrytogo drenazha ot nasosov / А. Lee, Т. Usmanov i dr. Zayavi-tel i patentoobladatel: Tashkentsky in-t irri-gatsii i melioratsii, UZ, zayavka № 2015 0455 IAP, 26.1.2015. Оpubl. — 2019. — 5 s.
01460 / А. Ли, Т. Султанов и др.: заявитель и патентообладатель Ташкентский ин-т ирригации и мелиорации, Ц^ - № заявки, 09.02.2016. Опубл. 05.12.2019 г.
11. Мартынова Н.Б., Абдулмажи-дов Х.А., Балабанов В.И. Расчет машин и оборудования природообустройства: учеб-но-метод. пособие. - М.: МЭСХ, 2020. - 86 с.
12. Теория и методика расчета параметров строительных и мелиоративных машин / В.И. Балабанов, А. Ли, Н.Б. Мартынова и др. - Ташкент: Изд-во ТИИИМСХ, 2020. -172 с.
Критерии авторства
Ли А., Балабанов В.И., Канназарова З. выполнили теоретические исследования, на основании которых провели обобщение и написали рукопись. Ли А., Балабанов В.И., Канназарова З. имеют на статью авторское право и несут ответственность за плагиат. Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов Статья поступила в редакцию 16.03.2021 г. Одобрена после рецензирования 15.04.2021 г. Принята к публикации 12.05.2021 г.
10. Ustrojstvo dlya ochistki drenazhnyh ko-lodtsev: poleznaya model FAP 01460 / A. Lee, T. Sultanov i dr.: zayavitel i patentoobladatel: Tashkentsky in-t irrigatsii i melioratsii, UZ -№ zayavki, 09.02.2016. Opubl. 05.12.2019 g.
11. Martynova N.B., Abdulmazhi-dov HA., Balabanov V.I. Rashet mashin i oborudovaniya prirodoobustrojstva: ucheb-no-metod. posobie. - M.: MESH, 2020. - 86 s.
12. Teoriya i metodika rascheta parametrov stroitelnyh i meliorativnyh mashin / V.I. Balabanov, A. Lee, N B. Martynova i dr. - Tashkent: Izd-vo TIIIMSH, 2020. - 172 s.
Criteria of authorship
Li A., Balabanov V.I. Kannazarova Z. carried out theoretical studies, on the basis of which they generalized and wrote the manuscript.
Li A., Balabanov V.I. Kannazarova Z. have a copyright on the article and are responsible for plagiarism. Conflict of interests
The authors state that there are no conflicts of interests The article was submitted to the editorial office 16.03.2021
Approved after reviewing 15.04.2021 Accepted for publication 12.05.2021
Оригинальная статья
УДК 502/504:631.4:628.04.08
Б01: 10.26897/1997-6011-2021-3-40-47
СНИЖЕНИЕ НЕГАТИВНОГО ВЛИЯНИЯ
ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД НА ПОЧВУ ПУТЕМ
ЕГО ЭЛЕКТРООСМОТИЧЕСКОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ
ХОЛУДЕНЕВА АЛИНА ОЛЕГОВНА н, старший преподаватель
kholudeneva@penzgtu.ru
ЕФРЕМОВА САНИЯ ЮНУСОВНА, д-р биол. наук, профессор
efremova@penzgtu.ru
Пензенский государственный технологический университет; 440039, г. Пенза, проезд Байдукова/ул. Гагарина, 1а/11. Россия
Цель исследования - снижение негативного воздействия осадка сточных вод производства картонно-бумажной продукции на почву путем их обезвоживания с помощью дегидратора и подготовки к дальнейшей утилизации. Крупнотоннажные отходы осадка сточных вод промышленных предприятий при утилизации размещаются на полигонах захоронения, что неизбежно приводит к негативному влиянию на почвенный покров, захламлению территорий и выводу из хозяйственного оборота земельного фонда. В ходе проведенного исследования изучены известные методы обезвоживания влагосодержащих материалов и рассмотрено техническое решение для снижения объема образования данного вида отходов на примере картонно-бумажного производства. Предложена электроосмотическая установка, содержащая электроизоляционный корпус с электродами: анод, выполненный в виде токопроводящей крышки, и катод, выполненный в виде токопроводящего перфорированного днища корпуса, которые имеют между собой пространство для обезвоживаемых отходов. Для изучения процесса обезвоживания осадка
