Дождевальное орошение

Существуют два основных фактора, ограничивающих широкое применение поверхностного стока, а именно трудность поддержания постоянного качества восстановленной воды и высокая стоимость подготовки участка. Ввиду того что вода, текущая по поверхности, подвержена воздействиям погоды, на биологическую активность, а следовательно, и на степень восстановления качества воды отрицательно влияют отсутствие солнечного света и низкая температура. Для обеспечения удовлетворительного качества восстановленной воды необходим тщательный контроль за работой таких систем. В неблагоприятных условиях снижение концентрации азота, фосфора и металлосодержащих катионов может упасть до 50%, тогда как при оптимальных условиях степень удаления этих загрязнений достигает 85%. При поверхностном стоке нельзя предсказать степень очистки воды, как это можно сделать в случае дождевального орошения для определенных типов грунтов и толщин слоев. [c.393]

Сельскохозяйственные культуры, выращиваемые с помощью дождевального орошения. Выбор высеваемых культур зависит от климата, типа грунтов, потенциальных возможностей использования собранного урожая и правил, регулирующих использование сточных вод для орошения. Обычно нормы штатов запрещают применять необработанные сточные воды для полива сельскохозяйственных культур. Иногда разрешается использовать осветленные сточные воды для полива технических и некоторых других культур не допускается применение сточных вод для полива культур, предназначенных для питания людей (овощей, ягод, низко растущих фруктов, а также виноградников и фруктовых садов в период вызревания плодов). Желательно, чтобы сточные воды, используемые для полива кормовых культур, проходили полную обработку. Для полива всех культур разрешается применять хорошо окисленные, продезинфицированные сточные воды, удовлетворяющие в бактериологическом отношении соответствующим требованиям стандартов на питьевую воду. [c.396]

Типы грунтов и эффективность очистки сточной воды. На эффективность очистки сточной воды влияют такие характеристики грунтовых. массивов, как содержание глинистых частиц, содержание органических веществ, проницаемость, значение pH и глубина горизонта залегания грунтовых вод. Кроме того, способность грунта к восстановлению сточных вод зависит от расчетных гидравлических нагрузок и состояния участка. Дождевальное орошение лучше всего проводить на грунтах со средними или низкими дренажными характеристиками, а именно на [c.396]

Дождевальное орошение и проблемы загрязнения. Бытовые стоки — потенциальный источник вирусов и патогенных бактерий, а в промышленных стоках могут присутствовать токсичные органические соединения или тяжелые металлы. И те, и другие стоки содержат органические вещества. Из-за потенциальной опасности переноса болезней, изменения физических, химических и биологических характеристик грунтов, химического загрязнения источников водоснабжения отведение в землю неочищенных сточных вод не допускается. В общем, биологическая очистка плюс хлорирование считаются достаточными, чтобы такую сточную воду можно было отводить в землю без опасности загрязнения окружающей среды. Хотя существуют вещества, устойчивые к процессам традиционной очистки, многие соединения, которые могли бы служить препятствием к отведению сточной воды в землю, удаляются при биологической очистке, например, органические вещества и патогенные бактерии. Активный ил не может выдержать избыточных количеств кислот, щелочей и токсичных химических соединений. Поэтому успешное функционирование такой системы указывает на то, что эти загрязнения присутствуют в малых количествах в исходной сточной воде и в воде, прошедшей обработку. Неорганические соединения, а также вещества, образующие пену и обусловливающие окраску воды, нелегко поддаются удалению. [c.397]

Удаление растворенных и взвешенных органических веществ при дождевальном орошении в основном происходит вследствие высокой фильтрационной способности слоев грунта и большой потребности в питательных веществах выращиваемых культур. Хотя азот в очищенных сточных водах присутствует в форме аммиака, при дождевальном орошении он быстро превращается в нитратную форму. В должным образом работающей системе основная часть нитратов поступает из грунтовою массива в выращиваемые культуры в результате процессов синтеза. При повторном орошении оставшиеся нитраты могут восстанавливаться и выделяться в атмосферу в виде газообразного азота либо в неизменном виде проходить через толщу грунта и в конце концов появляться в грунтовых водах. При дождевальном орошении должно удаляться около 80% азота или больше. Однако восстановленная вода, находящаяся под землей, может все еще содержать довольно значительные количества азота, в основном в форме нитрата. Количество фосфора, удаляемого с помощью высеваемых трав, составляет одну пятую часть количества удаляемого азота. Большинство городских сточных вод содержит фосфор в гораздо большем количестве, но в связи с тем, что ортофосфат легко связывается многовалентными катионами, остаток фосфо- [c.397]

Задержание грунтом тяжелых металлов зависит от адсорбции глинистыми частицами минеральных и органических веществ и от образования неорганических соединений в щелочной среде. Хотя данные, полученные в результате полевых испытаний, недостаточны, тем не менее можно предполагать, что в соответствующих условиях верхний слой грунта препятствует существенному перемещению тяжелых металлов в нижележащие слои, по меньшей мере, в течение многих лет. По имеющимся данным можно также предположить, что тяжелые металлы задерживаются грунтами в условиях, подходящих для дождевального орошения. Всасывание растениями определенного количества питательных веществ увеличивает восстановительную способность грунта, но в какой-то момент задерживающая способность верхних слоев грунта мо-и<ет оказаться полностью исчерпанной. Тогда вода, дренируемая в нижележащие слои грунта из верхнего слоя, будет содержать металлы в топ же концентрации, что и орошающая участок сточная вода. [c.398]

Бактерии и вирусы удаляются при фильтровании, флокуляции и химическом взаимодействии с грунтом. Полевые исследования показывают, что бактерии и вирусы улавливаются главным образом в верхних слоях грунта, хотя в некоторых случаях вирусы могут переноситься пя большую глубину. Если в грунте нет трещин, способствующих переносу микроорганизмов, фильтрация даже через грубозернистый грунт обеспечивает их уменьшение. Так как грунт не способствует выживанию микроорганизмов, патогенные микроорганизмы обычно не живут в нем долго. Очень небольшая остаточная их часть может сохраняться в течение длительного времени, но, как правило, даже при низких температурах микроорганизмы живут в толще грунта не больше одного месяца. При дождевальном орошении фекальные микроорганизмы обычно улавливаются при фильтрации через первые 2—4 м. При инфильтрации через пористые грунты или грунты с пустотами бактерии и вирусы могут [c.398]

При дождевальном орошении выбор оборудования зависит от топографических условий местности и от вида высеваемых культур. В крупных постоянно действующих системах распределительные трубопроводы часто заглубляются в грунт и на поверхности остаются только стояки и разбрызгивающие устройства. При временном использовании подающий трубопровод может проходить также по поверхности. На ровных площадках часто применяются вращающиеся дождевальные фермы, поддерживаемые центральной стационарной мачтой (рис. 14.7) либо перемещающиеся по кольцевой рельсовой колее. Выбор дождевального оборудования и схемы его размещения определяется также санитарно-гигиеническими соображениями. Желательно, чтобы вода подавалась под большим напором в виде мелких струй с большой траекторией. Это позволяет избежать эрозии и обеспечивает орошение максимальной площади, однако такой тип струй увеличивает количество водяной пыли, которая может содержать патогенные организмы и уноситься ветром с обрабатываемой площади. РГнтенсивность дождевания колеблется от 5 до 150 мм в неделю, когда температура воздуха достаточно высока и не происходит замерзания воды. Допустимая интенсивность дождевания зависит от типа грунта, топографии местности, инфильтрационной способности и погодных условий. В среднем она составляет 50 мм в неделю (500 м га) при скорости 6 мм/ч в течение 8-часового периода (если местные и климатические условия пригодны для дождевального орошения). В идеальном случае поверхностный слой грунта должен иметь характерную для илистого суглинка структуру, сохраняющуюся до глубины примерно 2 м. Так как для дождевального орошения обычно требуются [c.391]

Основное преимущество способа быстрой инфильтрации заключается в том, что она позволяет подавать большое количество сточной воды на небольшой земельный участок. В 1967 г. в долине р. Солт к западу от Феникса (штат Аризона) были проведены эксперименты [10] для определения экономической целесообразности обновления сточных вод, прошедших биологическую очистку, путем введения их в грунтовые воды с использованием инфильтрационных бассейнов. В результате такого введения происходит восполнение запасов грунтовых вод. Опытный участок включал в себя шесть бассейнов размером 6,1X210 м каждый. Годовая гидравлическая нагрузка составляла около 90 м (900-м сточной воды на 1 га), тогда как рекомендуемая средняя годовая гидравлическая нагрузка в случае дождевального орошения составляет всего 2,7 м. Залегающий под бассейнами грунт состоял из слоя мелкозернистой супеси толщиной 1 м (приблизительно 85% песка, 10% ила и 5% глины), под которым располагались слои крупнозернистого песка и гравия, простиравшиеся до глубины 70 м, где начина.ися слой глины. Горизонт грунтовых вод находился на глубине около 9 м. Оптимальный цикл включал в себя двухнедельный период затопления участка (толщина слоя сточной воды составляла 200 мм), за которым следовал период сушки (продолжительностью 10 сут летом и 20 сут зимой). В Аризоне такая система функционировала в течение круглого года. Под бассейнами были устроены смотровые колодцы для получения проб грунтовых вод. [c.393]

Из трех способов отведения сточных вод в землю дождевальное орошение является наилучшим из-за возможности прогнозирования качества восстановленной воды, а также вследствие простоты эксплуатации и технического обслуживания. Необходимые для реализации этого способа типы грунтов имеются на большей части территории США. Наиболее важным фактором, ограничивающим применение данного способа, является климат хотя дождевание можно проводить и при температуре ниже 0°С, система не может функционировать при замерзшем грунте. При дождевальном орошении распределяемая по земельным участкам сточная вода просачивается в грунт без стекания по поверхности земли. В южных районах с теплым климатом такие системы могут функционировать круглый год однако в северных штатах США в зимние месяпъ дождевание проводиться не может. На Среднем Западе США максимально возможный период дождевального орошения составляет 250 дней в году. [c.395]

Дождевальная система, выполняющая функции системы третичной обработки городских сточных вод, работает в Маскегоне (штат Мичиган). Система имеет шесть компонентов коллекторы и транспортирующие трубопроводы, аэрационные стабилизационные пруды, накопительные бассейны, земельные участки, на которых производится дождевание и где имеется соответствующее оборудование для получения и сбора урожая культур, естественный фильтр из песчаного грунта и дренажная сеть (рис. 14.10). Исходные сточные воды, поступающие из жилых районов и с промышленных предприятий, подаются самотеком и по напорным трубопроводам к регенерационному комплексу очистных сооружений на расстояние 18 км к востоку от Маскегона. После биологической обработки в трех аэрационных прудах поток поступает в накопительные бассейны, дно которых гидроизолируется для предотвращения просачивания сточных вод в землю. Бассейны должны иметь большой объем, чтобы хранить городские стоки по меньшей мере в течение четырех месяцев в году, когда из-за замерзшего грунта дождевальное орошение невозможно. Выходящий из бассейнов поток сточной воды хлорируется и перекачивается по системе трубопроводов к 55 дождевальным установкам. Сеть подземных трубопроводов собирает отфильт- [c.395]

При дождевальном орошении могут успешно выращиваться многие культуры. Сюда входят пшеннца, кукуруза, овес, фуражное зерно, красный клевер, а также многие разновидности трав, выращиваемых на корм скоту. Кукуруза и некоторые травы, выращиваемые для заготовки сена, позволяют получать восстановленную воду лучшего качества, так как они поглощают значительные количества питательных веществ. [c.396]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология