RU2230451C2 - System for water treatment and supplying of nutritive mixture into soil by drop irrigation process - Google Patents
System for water treatment and supplying of nutritive mixture into soil by drop irrigation process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2230451C2 RU2230451C2 RU2002116879/12A RU2002116879A RU2230451C2 RU 2230451 C2 RU2230451 C2 RU 2230451C2 RU 2002116879/12 A RU2002116879/12 A RU 2002116879/12A RU 2002116879 A RU2002116879 A RU 2002116879A RU 2230451 C2 RU2230451 C2 RU 2230451C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filter
- stage
- water
- vessel
- network
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 82
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims description 16
- 230000000050 nutritive effect Effects 0.000 title abstract 4
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 3
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims 1
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 7
- 239000004575 stone Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 abstract 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 7
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 230000003090 exacerbative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 235000003715 nutritional status Nutrition 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Hydroponics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к системам капельного орошения для направленной подачи воды и питательных растворов в зону расположения корней каждого орошаемого растения.The invention relates to agriculture and agricultural machinery, in particular to drip irrigation systems for the directed supply of water and nutrient solutions to the root zone of each irrigated plant.
Известна система капельного орошения для защищенного грунта, включающая источник воды, насос, подкормщик растений минеральными удобрениями, фильтр с манометрами, магистральный, распределительный и поливные трубопроводы, соединительные детали, задвижки, клапаны дистанционного управления, капельницы и направляющие трубки (см. рекламный проспект ВДНХ СССР: Система капельного орошения для защищенного грунта (конструкция ВНИИ водполимер). - Елгава (Латвийская ССР). - 1987. - с.4/Составители: Р.Т.Балоде, Я.А.Карклис, А.Б.Солодовник, З.П.Зепс. Копия прилагается).A well-known drip irrigation system for sheltered soil, including a water source, a pump, plant feed with mineral fertilizers, a filter with manometers, main, distribution and irrigation pipelines, connecting parts, gate valves, remote control valves, droppers and guide tubes (see the advertising brochure of VDNKh USSR : Drip irrigation system for sheltered soil (VNII waterpolymer design) - Jelgava (Latvian SSR) - 1987. - p. 4 / Compiled by R.T. Balode, Ya.A. Karklis, A.B.Solodovnik, Z. P. Zeps. Copy of pr Laga).
К недостатку данной системы относится то, что в фильтр подаются растворенные удобрения до очистки самой воды, усугубляя этим процессы кольматации фильтрационного материала.A disadvantage of this system is that dissolved fertilizers are fed into the filter before the water itself is purified, thereby exacerbating the processes of clogging of the filtration material.
Известна также система капельного орошения, включающая водоисточник, бассейн-отстойник, насосную станцию и оросительную сеть с капельницами, в которой с целью повышения надежности работы и снижения эксплуатационных затрат система снабжена линейно-протяженными трубчатыми фильтрами, уложенными в грунте вдоль берега водоисточника и заглубленными под уровень грунтовых вод, при этом трубчатые фильтры сообщены с бассейном-отстойником, который выполнен закрытым (SU, авторское свидетельство №1551285, А1, М.кл.5 А 01 G 25/02. Система капельного орошения./Н.А.Куделя, А.В.Шевченко и М.И.Ромащенко (СССР). - Заявка №4443850/30-15; Заявлено 06.05.1988; Опубл. 23.03.1990, Бюл. №11 /Открытия. Изобретения. - 1990. - №11).A drip irrigation system is also known, including a water source, a settling basin, a pumping station and an irrigation network with droppers, in which, in order to increase the reliability of operation and reduce operating costs, the system is equipped with linearly extended tube filters laid in soil along the shore of the water source and buried below the level groundwater, with tubular filters communicated with a sump-pool, which is designed closed (SU, Inventor's certificate №1551285, A1, M.kl. 5 a 01 G 25/02. drip irrigation system ./N.A. Kudel, A.V. Shevchenko and M.I. Romashchenko (USSR) .- Application No. 4443850 / 30-15; Stated May 6, 1988; Publish. March 23, 1990, Bull. No. 11 / Discovery. Inventions. - 1990. - No. 11).
К недостаткам данной системы капельного орошения относятся большие материальные и трудовые затраты, связанные со строительством бассейна-отстойника и укладки трубчатых фильтров под уровень грунтовых вод. Кольматацию фильтров не удается удалить противотоком воды.The disadvantages of this drip irrigation system are the large material and labor costs associated with the construction of a settling basin and laying tubular filters under the groundwater level. Filtration of filters cannot be removed with countercurrent water.
Известен отстойник для очистки сточных вод, содержащий корпус с патрубками для ввода исходной жидкости и вывода разделенных фаз, ряды наклонных полок с гофрами и желоба для отвода фракции, в котором с целью повышения качества очистки желоба расположены рядами по всей высоте аппарата вдоль его продольной оси между рядами наклонных полок и имеют уклон к патрубкам выводы фаз, причем желоба одного ряда установлены днищем вниз, а соседнего с ним ряда установлены днищем вверх, при этом направление гофр полок совпадает с направлением их наклона (SU, авторское свидетельство №895929, М.кл.3 С 02 F 1/40. Отстойник для очистки сточных вод./В.Н.Красновекин, Ф.И.Мутин, М.Б.Глейзер и др. (СССР). - Заявка №2449243/23-26. Заявлено 03.02.1977. Опубл. 07.08.1982. Бюл. №1 // Открытия. Изобретения. - 1982. - №1).Known sump for wastewater treatment, comprising a housing with nozzles for introducing the source fluid and outputting the separated phases, rows of inclined shelves with corrugations and troughs for draining the fraction, in which, in order to improve the quality of cleaning, the troughs are arranged in rows along the entire height of the apparatus along its longitudinal axis between the rows of inclined shelves and have a bias towards the nozzles of the phase leads, and the grooves of one row are installed with the bottom down, and the row adjacent to it are installed with the bottom up, while the direction of the corrugations of the shelves coincides with the direction of their inclination (SU, copyright certificate No. 895929, M.cl. 3 C 02
К недостатку описанного отстойника применительно к решаемой проблеме относится низкая эффективность удаления наносов с полок гофрами.The disadvantage of the described sump in relation to the problem being solved is the low efficiency of removing sediment from the shelves of the corrugations.
Известен также фильтр для очистки воды, содержащий цилиндрический сетчатый корпус, установленный в нем коаксиально цилиндр, слой крупнозернистой плавающей загрузки, расположенный в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндром, и слой мелкозернистой загрузки, в котором с целью повышения качества очистки воды от нефти слой мелкозернистой загрузки расположен внутри цилиндра, последний выполнен из волокнистого нетканого фильтрующего материала, при этом отношение толщины крупнозернистого слоя к внутреннему радиусу цилиндра составляет 2:1 (SU, авторское свидетельство №1594149, А1, М.кл.5 С 02 F 1/40, В 01 D 24/00. Фильтр для очистки воды./М.В.Петренко и О.В.Вопилова (СССР). - Заявка №4359753/23-26; Заявлено 07.01.1988. Опубл. 23.09.1990. Бюл. №35 // Открытия. Изобретения. - 1990. - №35).A filter for water purification is also known, comprising a cylindrical mesh housing, a coaxial cylinder installed in it, a coarse-grained floating loading layer located in the annular space between the housing and the cylinder, and a fine-grained loading layer, in which, in order to improve the quality of water treatment from oil, a fine-grained loading layer located inside the cylinder, the latter is made of a fibrous non-woven filter material, the ratio of the thickness of the coarse-grained layer to the inner radius of the cylinder being it is 2: 1 (SU, copyright certificate No. 1594149, A1, M.C. 5 C 02
К недостаткам данного фильтра относятся ограниченные функциональные возможности, низкая техническая и эксплуатационная надежность крупнозернистой плавающей загрузки и мелкодисперсной загрузки внутри нетканого фильтрующего материала. При заполнении пор материала загрузок последние должны быть утилизированы методом сжигания или захоронения.The disadvantages of this filter include limited functionality, low technical and operational reliability of a coarse-grained floating load and fine-grained loading inside a non-woven filter material. When filling the pores of the feed material, the latter must be disposed of by burning or burial.
Наиболее близким аналогом к заявленному объекту по функциональному назначению и качеству общих существенных отличительных признаков относится система подготовки воды и подачи питательной смеси в почву, содержащая емкость для подготовки питательного раствора, фильтр, питательный наполнитель, входной патрубок воды, согласно формуле полезной модели последняя содержит разбрызгиватель, дополнительно система содержит накопительный резервуар, по периметру герметично соединенный с емкостью для питательного раствора, имеющий переходной патрубок, соединяющий емкость с резервуаром, откуда вода самотеком поступает в резервуар, а в нижней части резервуара размещен аэратор, соединенный с входным патрубком воздуха (кислород), при этом выходной патрубок подготовленной воды размещен ниже уровня воды в резервуаре, который не превышает уровня установки переходного патрубка из емкости для подготовки питательного раствора (RU, свидетельство на полезную модель №22399, U1, МПК7 А 01 G 27/00. Система подготовки воды и подачи питательной смеси в почву./И.А.Галкин (RU). - Заявка №2001129552/20. Заявлено 31.10.2001. Опубл. 10.04.2002 // Изобретения. Полезные модели. - 2002. - №10. - С. 244).The closest analogue to the claimed object according to the functional purpose and quality of the common essential distinguishing features is a system for preparing water and feeding the nutrient mixture into the soil, containing a container for preparing a nutrient solution, a filter, a nutrient filler, an water inlet, according to the utility model, the latter contains a sprinkler, the system further comprises a storage tank, perimeter hermetically connected to the container for the nutrient solution, having a transitional a nozzle connecting the tank to the tank, from where water flows by gravity into the tank, and an aerator is connected to the air inlet (oxygen) at the bottom of the tank, while the outlet of the prepared water is placed below the water level in the tank, which does not exceed the level of the transition a nozzle from a container for preparing a nutrient solution (RU, utility model certificate No. 22399, U1, IPC 7 A 01 G 27/00. System for preparing water and feeding the nutrient mixture to the soil. / I.A. Galkin (RU). - Application No. 2001129552/20. Stated October 31, 2001. Publ. 04/10/2002 // Inventions. Useful models. - 2002. - No. 10. - S. 244).
K недостаткам данной системы, принятой нами в качестве наиближайшего аналога, относятся малая производительность из-за вертикального размещения фильтра и отсутствия возможности удаления кольматажа из полости системы без ее полной разборки, низкое качество очистки воды, неоправданное усложнение конструкции и отсутствие полной технологичности для серийного производства.The disadvantages of this system, which we adopted as the closest analogue, are low productivity due to the vertical placement of the filter and the inability to remove colmatage from the system cavity without completely disassembling it, poor quality of water treatment, unjustified design complexity and lack of full processability for serial production.
Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - расширение функциональных возможностей системы подготовки воды и подачи питательной смеси в почву при капельном орошении.The problem to which the invention is directed, is the expansion of the functionality of the water treatment system and feeding the nutrient mixture into the soil under drip irrigation.
Технический результат - повышение производительности и качества очищенной воды.EFFECT: increased productivity and quality of purified water.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной системе подготовки воды и подачи питательной смеси в почву при капельном орошении, включающей гидравлически соединенные водоисточник, насосную станцию, емкость для подготовки питательного раствора, фильтр, манометры, запорную арматуру, магистральный трубопровод, сеть распределительных и поливных трубопроводов, индивидуальные и/или групповые капельницы, согласно изобретению фильтр для очистки воды выполнен трехступенчатым: первая ступень для удаления минерального сора, растительных примесей и взвесей выполнена в виде гидроциклона, снабженного концентрично установленным в его полости самоочищающимся сетчатым фильтром и осадочной камерой для сбора продуктов загрязнения; вторая ступень тонкой очистки представлена в виде заполненной фильтрационным материалом горизонтально установленной герметичной емкости с верхней щелевой и нижними дренажными трубами водораспределительной системы для подвода воды из гидроциклона и отвода воды в третью ступень для окончательной очистки, представленной в виде горизонтально установленного щелевого фильтра, емкость для подготовки питательного раствора гидравлически параллельно соединены в сеть между первой и второй ступенями фильтра, при этом последняя снабжена возможностью удаления кольматажа из горизонтально установленной емкости, а счетчик расхода очищенной воды смонтирован за щелевым фильтром третьей ступени очистки оросительной воды; магистральный трубопровод гидравлически соединен с распределительным трубопроводом посредством регулятора давления, снабженного контрольным манометром; в сети между счетчиком расхода воды и фильтром третьей ступени очистки воды смонтирован манометр; щелевой фильтр в корпусе третьей ступени очистки установлен с возможностью ускоренного демонтажа; фильтр второй ступени очистки имеет сеть для отвода продуктов загрязнения, а его верхняя щелевая труба с нижними дренажными трубами соединена посредством вентиля; в гидравлической сети между гидроциклоном первой ступени очистки и фильтром тонкой очистки второй ступени смонтирован вентиль, на входе и выходе которого размещена пара манометров для контроля давления воды в емкости для подготовки питательного раствора; в сети между насосом и гидроциклоном установлены вентили и манометр.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known system for preparing water and feeding the nutrient mixture into the soil under drip irrigation, including hydraulically connected water source, pump station, tank for preparing the nutrient solution, filter, manometers, shutoff valves, main pipeline, network distribution and irrigation pipelines, individual and / or group droppers, according to the invention, the filter for water purification is made in three stages: the first stage for removing mineral litter, plant impurities and suspensions it is made in the form of a hydrocyclone equipped with a self-cleaning mesh filter concentrically installed in its cavity and a sedimentation chamber for collecting pollution products; the second stage of fine cleaning is presented in the form of a horizontally installed sealed container filled with filtration material with an upper slotted and lower drainage pipes of a water distribution system for supplying water from a hydrocyclone and draining water into the third stage for final cleaning, presented in the form of a horizontally installed slotted filter, a container for preparing nutrient solution are hydraulically parallel connected to the network between the first and second stages of the filter, while the latter is equipped with ozhnostyu colmatage removal of horizontally mounted vessel, and purified water flow meter is mounted behind a slit third filter irrigation water purification stage; the main pipeline is hydraulically connected to the distribution pipe by means of a pressure regulator provided with a control pressure gauge; a pressure gauge is mounted in the network between the water flow meter and the filter of the third stage of water purification; a slotted filter in the housing of the third cleaning stage is installed with the possibility of accelerated dismantling; the filter of the second cleaning stage has a network for the removal of pollution products, and its upper slotted pipe with the lower drainage pipes is connected through a valve; in the hydraulic network between the hydrocyclone of the first stage of purification and the fine filter of the second stage, a valve is mounted, at the inlet and outlet of which a pair of pressure gauges is placed to control the water pressure in the tank for preparing the nutrient solution; in the network between the pump and the hydrocyclone, valves and a manometer are installed.
Фильтрационный материал представлен в виде калиброванного по размерам песка с диаметром зерен 1-5 мм; фильтрационный материал представлен в виде послойно размещенных в емкости второй ступени очистки крупнозернистого песка и щебня с размерами 1-5 и 5-20 мм, соответственно; емкость выполнена из равновеликих концентрично установленных толстостенных труб, торцы которых сопряжены заглушками.Filtration material is presented in the form of size-calibrated sand with a grain diameter of 1-5 mm; the filtering material is presented in the form of layer-by-layer coarse-grained sand and gravel with a size of 1-5 and 5-20 mm, respectively, placed in a container in the second stage the tank is made of isometric concentrically installed thick-walled pipes, the ends of which are connected by plugs.
За счет того, что система подготовки воды и подачи питательной смеси в почву при капельном орошении снабжена фильтром трехступенчатой очистки забранной воды из открытого водоема и средством удаления кольматажа из фильтрационного материала при горизонтальном размещении емкости второй ступени очистки, достигается указанный выше технический результат.Due to the fact that the system for preparing water and feeding the nutrient mixture to the soil under drip irrigation is equipped with a three-stage filter for purifying the collected water from an open reservoir and means for removing colmatage from the filter material when the second stage of the tank is horizontally placed, the above technical result is achieved.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию “новизна” по действующему законодательству.Therefore, the claimed invention meets the requirement of “novelty” under applicable law.
Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию “изобретательский уровень” заявитель провел дополнительный патентный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от наиближайшего аналога признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения требований на достижение технического результата.To verify the compliance of the claimed invention with the requirement of “inventive step”, the applicant conducted an additional patent search of known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed invention from the closest analogue, the results of which show that the claimed invention does not explicitly follow from the prior art, since from the prior art determined by the applicant, it is not revealed the impact of the essential features claimed th invention of the requirements to achieve a technical result.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию “изобретательский уровень” по действующему законодательству.Therefore, the claimed invention meets the requirement of "inventive step" under applicable law.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображена блок-схема системы подготовки воды и подачи питательной смеси в почву при капельном орошении. На фиг.2 в аксонометрическом изображении представлена система подготовки воды и подачи питательной смеси в почву при капельном орошении.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a block diagram of a system for preparing water and feeding the nutrient mixture into the soil under drip irrigation. Figure 2 in a perspective view shows a system for preparing water and feeding the nutrient mixture into the soil under drip irrigation.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.Information confirming the possibility of carrying out the invention are as follows.
Система подготовки воды и подачи питательной смеси в почву при капельном орошении (см. фиг.1 и 2) включает гидравлически соединенные водоисточник 1, насосную станцию 2, емкость 3 для подготовки питательного раствора, фильтр 4, манометры 5, 6, 7, 8 и 9, запорную арматуру в виде вентилей 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 и 17, магистральный трубопровод 18, сеть распределительных и поливных трубопроводов 19, 20 и индивидуальные и/или групповые капельницы 21.The system for preparing water and feeding the nutrient mixture to the soil under drip irrigation (see Figs. 1 and 2) includes hydraulically connected
Систем подготовки воды и подачи питательной смеси относительно поливных трубопроводов 20 и капельниц 21 территориально удалена на расстояние не более двух-трех километров. При уменьшении длины магистрального трубопровода 18 эффективность системы резко возрастает.The systems for preparing water and feeding the nutrient mixture relative to the
Фильтр 4 для очистки воды из источника 1 (открытый водоем или скважина) выполнен трехступенчатым. Первая ступень очистки предназначена для удаления минерального сора, растительных примесей и взвесей с минимальными размерами частичек до 0,5 мм и выполнена в виде гидроциклона 22. Гидроциклон 22 снабжен концентрично установленным в его полости самоочищающимся сетчатым фильтром 23 и осадочной камерой 24 для сбора продуктов загрязнения. Вторая ступень фильтра 4 предусматривает более тонкую очистку воды и представлена в виде заполненной фильтрационным материалом 25 горизонтально установленной емкости 26. Емкость 26 выполнена из разновеликих концентрично установленных толстостенных труб 27 и 28. Торцы труб 27 и 28 сопряжены заглушками 29 и 30 из листовой стали толщиной 16-20 мм.The filter 4 for purifying water from source 1 (open pond or well) is made in three stages. The first stage of purification is designed to remove mineral debris, plant impurities and suspensions with a minimum particle size of up to 0.5 mm and is made in the form of a
Фильтрационный материал 25 представлен в виде калиброванного по размерам песка с диаметром зерен 1-6 мм. Как вариант, для увеличения производительности фильтра фильтрационный материал 25 представлен в виде послойно размещенных в емкости 26 второй ступени очистки крупнозернистого промытого песка и щебня с размерами частиц 0,5-2,0 мм соответственно. В качестве крупного заменителя использован щебень доломитовый с размерами зерна 5-20 мм. Насыпная плотность составляет 1,3 т на м3. Объемная масса щебня 2,62 т/м3. Марка по морозостойкости F=200, прочность 1000-1200 кГс/см2 (100-120 МПа). В качестве мелкого заполнителя использован кварцевый песок с модулем крупности 2,5. Содержание илистых и глинистых примесей не превышает 1%. Размер зерен 1-5 мм. В емкости 26 надлежащим образом размещены верхняя щелевая труба 31 и нижние дренажные трубы 32. Дренажные трубы 32 взаимно соединены коллектором 33 (см. фиг.2). Коллектор 33 с верхней щелевой трубой 31 связан стояком 34 и вентилем 16 (см. фиг.1 и 2). Трубы 31 и 32 обеспечивают подвод воды из гидроциклона 22 и отвода профильтрованной воды в третью ступень для окончательной очистки. Фильтр 4 второй ступени очистки имеет сеть для отвода продуктов загрязнения. Верхняя щелевая труба 31 с нижними дренажными трубами 32 соединена посредством вентиля 16 на стояке 34. Третья ступень очистки воды представлена в виде горизонтально установленного в корпусе 45 щелевого фильтра 36. Щелевой фильтр 36 в корпусе 35 третьей ступени очистки воды установлен с возможностью ускоренного демонтажа.Filtration material 25 is presented in the form of size-calibrated sand with a grain diameter of 1-6 mm. Alternatively, to increase the performance of the filter, the filter material 25 is presented in the form of layer-by-layer coarse-grained washed sand and crushed stone with a particle size of 0.5-2.0 mm, respectively, placed in a
Емкость 3 для подготовки питательного раствора гидравлически параллельно соединена в сеть между первой и второй ступенями фильтра, т.е. в трубопровод 37, разделенный на части вентилем 14. На входе и выходе вентиля 14 смонтированы посредством ниппелей манометры 6 и 7 и вентили 12 и 13. Выходные концы вентилей 12 и 13 трубопроводами 38 и 39 соединены с герметичной емкостью 3. Полость емкости 3 периодически заполняют быстрорастворимыми минеральными удобрениями, макро- и микроэлементами, гербицидами или другими растворами для улучшения пищевого режима возделываемых растений.The container 3 for preparing the nutrient solution is hydraulically connected in parallel to the network between the first and second stages of the filter, i.e. into the
Фильтр 4 второй ступени очистки снабжен возможностью удаления кольматажа из полости горизонтально установленной герметичной емкости 26. Для этого стояк 34 снабжен вентилем 15 и разделен на части вторым вентилем 16, разделяющим верхнюю щелевую трубу 31 и дренажные трубы 32 при очистке воды в емкости 26.The filter 4 of the second cleaning stage is equipped with the ability to remove the clogging from the cavity of a horizontally installed sealed
Система подготовки воды и подачи питательной смеси имеет счетчик 40 расхода очищенной воды. Счетчик 40 в гидравлической сети смонтирован на патрубке корпуса 35 за щелевым фильтром 34 третьей ступени очистки оросительной воды перед подачей в магистральный трубопровод 18. Упомянутый магистральный трубопровод 18 гидравлически соединен с распределительным трубопроводом 19 посредством регулятора давления 41, снабженного манометром 9. В сети между счетчиком 40 расхода воды и фильтром третьей ступени (корпусом 35) смонтирован манометр 8.The system for preparing water and feeding the nutrient mixture has a
В сети между насосом 2 станции и гидроциклоном 22 установлены вентили 10 и 11 и манометр 5. Аналогичным образом в гидравлической сети между гидроциклоном 22 первой ступени очистки и фильтром 4 тонкой очистки второй ступени смонтирован вентиль 14, на входе и выходе которого размещена пара манометров 6 и 7 для контроля давления воды в емкости 3 для подготовки питательного раствора. Последовательно установленные в гидравлической сети группа манометров 5, 6, 7, 8 и 9 при работающем насосе 2 контролируют весь цикл подачи и очистки воды.
Система подготовки воды и подачи питательной смеси в почву при капельном орошении работает следующим образом.The system of water preparation and feeding the nutrient mixture into the soil under drip irrigation works as follows.
Работу системы рассмотрим на примере трех наиболее характерных случаев эксплуатации в период вегетации возделываемых орошаемых сельскохозяйственных культур: 1) капельное орошение; 2) подкормка макро- и микроэлементами; 3) очистка фильтрационного материала и удаление кольматажа.We consider the operation of the system as an example of the three most characteristic cases of operation during the growing season of cultivated irrigated crops: 1) drip irrigation; 2) top dressing with macro- and microelements; 3) cleaning the filtration material and removing clogging.
Воду из источника 1 забирают насосом 2 станции и под рабочим давлением при открытых вентилях 10 и 11 направляют в полость гидроциклона 22. Манометр 5 фиксирует рабочее давление на входе в гидравлическую сеть фильтра 4. Под действием гравитационных и центробежных сил в полости гидроциклона 22 тяжелые и крупные взвеси, минеральный сор и растительные примеси с поверхности сетчатого фильтра 23 осаждаются в камере 24 для сбора продуктов загрязнения. Вода, протекая через щели фильтра 23, поступает в трубопровод 37 и при открытом вентиле 14 направляется в емкость 26 фильтра 4 посредством верхней перфорированной или щелевой трубы 31. Поданная трубой 31 масса воды равномерно распределяется по поверхности фильтрационного материала 25, уложенного в емкости 26. Под действием гравитационных сил и избыточного давления самой воды ее молекулы проникают через поры между смежными зернами песка и/или щебня и перемещаются в направлении дренажных труб 32. Взвеси с размерами частиц 0,1-0,5 мм оседают в слоях песка и щебня. Очищенная вода по дренажным трубам 32 из герметичной емкости стекает в коллектор 33, а из него поступает в корпус 35 третьей ступени очистки. Щелевым фильтром 36 улавливаются взвеси с размерами частиц менее 0,1 мм. Пройдя через полость счетчика 40 расхода (объема) поливной воды, последняя под давлением по магистральному трубопроводу 18 направляется в регуляторы давления 41, которые устанавливают требуемое давление в сети перед подачей оросительной воды в капельницы 21 через распределительные и наливные трубопроводы 19, 20.Water from
Каждая капельница 21 в строго дозированных объемах выдает в течение 2-4 часов индивидуально требуемую поливную воду под корень каждого растения.Each
При подкормке орошаемых сельскохозяйственных растений макро- и микроэлементами в емкости 3 засыпают быстрорастворимые минеральные удобрения (карбамид, мочевина, амофоска или др.). Крышкой плотно закрывают емкость 3. Вентилем 14 уменьшают живое сечение трубопровода 37. Плавно открывают вентиль 12 трубопровода 38. Этим в емкости 3 создают маточный раствор минеральных удобрений. Далее открывают вентиль 13. Таким образом часть предварительно очищенной воды фильтром 23 гидроциклоном 22 направляют в емкость 3, а из него растворенные минеральные удобрения по трубопроводу 39 выносятся в верхнюю трубу 31 фильтра 4. Шлам и другие нерастворимые компоненты из состава минерального удобрения оседают в фильтре 4 в слоях песка и щебня фильтрационного материала 25.When fertilizing irrigated agricultural plants with macro- and microelements, instant mineral fertilizers (urea, urea, amofoska, etc.) are poured into the tank 3. Cap 3 is tightly closed with a cover. Valve 14 reduces the live section of
Далее очищенная вода с растворенными элементами питания вышеописанным приемом направляется в капельницы 21. Макро- и микроэлементы вместе с водой выносятся в корнеобитаемый слой почвы и кратчайшим путем сосущими корнями усваиваются растениями.Then, purified water with dissolved nutrients is fed into
Аналогичным образом вносятся ЖКУ и гербициды вместе с поливной очищенной водой.Similarly, ZhKU and herbicides are introduced along with irrigation purified water.
По мере работы системы происходит кольминация верхнего слоя фильтрационного материала 25. Сначала блокируют подачу воды в корпус 35 щелевого фильтра 36. Затем открывают вентиль 16 на стояке 34. Помня о том, что вода в гидравлических сетях перемещается по пути наименьшего гидравлического сопротивления, поток воды из трубы 31 по стояку 34 через вентиль 16 направляется в коллектор 33, а из него - в дренажные трубы 32. В полости емкости 26 создается восходящий противоток. Начинается промывка фильтрационного материала 25. Поднятые с поверхности фильтрационного материала 25 наносы и взвеси направляются через щели в полость трубы 31. Кольматаж из емкости 26 выводится за пределы фильтра 4 при открытом вентиле 15. Изменение режима работы “очистка фильтра” - “удаление кольматажа” подачей предварительно очищенной воды способствует стабильной работе всех капельниц в течение всего поливного периода. Взвеси из камеры 24 удаляют открытием вентиля 17.As the system operates, the top layer of the filter material 25 is collimated. First, the water supply to the
Техническая характеристика системы подготовки воды и подачи питательной смеси в почву при капельном орошении приведена в таблице. The technical characteristics of the water treatment system and feeding the nutrient mixture into the soil under drip irrigation are shown in the table.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в сельском хозяйстве при отлаженном производстве в сельскохозяйственном машиностроении;- a tool embodying the claimed invention in its implementation, is intended for use in agriculture with well-established production in agricultural machinery;
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритеты средств и методов;- for the claimed invention in the form described in the independent clause of the claims below, the possibility of its implementation using the means and methods described above or known prior to the date is confirmed;
- средства, воплощающие заявленное изобретение при его осуществлении, способны обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- means embodying the claimed invention in its implementation, are able to ensure the achievement of the perceived by the applicant technical result.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию “промышленная применимость” по действующему законодательству.Therefore, the claimed invention meets the requirement of “industrial applicability” under applicable law.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002116879/12A RU2230451C2 (en) | 2002-06-26 | 2002-06-26 | System for water treatment and supplying of nutritive mixture into soil by drop irrigation process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002116879/12A RU2230451C2 (en) | 2002-06-26 | 2002-06-26 | System for water treatment and supplying of nutritive mixture into soil by drop irrigation process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2230451C2 true RU2230451C2 (en) | 2004-06-20 |
| RU2002116879A RU2002116879A (en) | 2004-08-20 |
Family
ID=32845772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002116879/12A RU2230451C2 (en) | 2002-06-26 | 2002-06-26 | System for water treatment and supplying of nutritive mixture into soil by drop irrigation process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2230451C2 (en) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2280972C2 (en) * | 2004-10-12 | 2006-08-10 | Государственное учреждение культуры "Волгоградский музейно-выставочный центр" (ГУК "ВМВЦ") | Device for vegetative dressing of crops |
| FR2927259A1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-08-14 | Georges Broulis | Fire fighting device for forest, has secondary fire resistant pipes that are inserted on primary fire resistant pipes in perpendicular position and towards forest, where secondary pipes have length greater than or equal to specific meters |
| RU2410869C1 (en) * | 2009-09-24 | 2011-02-10 | Валентин Германович Абезин | System of drip irrigation with module of irrigation water activation |
| RU2469527C1 (en) * | 2011-06-02 | 2012-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ФИТО" | System of preparing water for drip irrigation with disinfection of drainage (versions) |
| CN104383748A (en) * | 2014-11-25 | 2015-03-04 | 中国农业科学院农田灌溉研究所 | Low-pressure drop irrigation filter group capable of automatically realizing balance |
| CN107158793A (en) * | 2017-06-21 | 2017-09-15 | 利辛县飞达网业有限公司 | A kind of agricultural water filter |
| CN108124571A (en) * | 2017-12-26 | 2018-06-08 | 广西海泉农业有限公司 | Dragon fruit plants spray irrigation system |
| CN108848853A (en) * | 2018-07-31 | 2018-11-23 | 中国水利水电科学研究院 | Automatic fertilization feed water control system and its control method |
| CN111616037A (en) * | 2020-05-18 | 2020-09-04 | 逯鑫 | Afforestation is with circulation water conservation formula irrigation equipment |
| CN112281989A (en) * | 2020-10-13 | 2021-01-29 | 安徽建筑大学城市建设学院 | Road green belt automatic micro-spraying system using urban reclaimed water |
| CN113207641A (en) * | 2021-06-03 | 2021-08-06 | 中交河海工程有限公司 | Energy-saving irrigation device for hydraulic engineering and irrigation method thereof |
| RU2822774C1 (en) * | 2023-10-26 | 2024-07-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Drip irrigation system remote control method |
| CN119183935A (en) * | 2024-11-27 | 2024-12-27 | 内蒙古龙泽节水灌溉科技有限公司 | Modularized farmland water-saving irrigation device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1551285A1 (en) * | 1988-05-06 | 1990-03-23 | Украинский Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации | Drip irrigation system |
| SU1594149A1 (en) * | 1988-01-07 | 1990-09-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Охраны Окружающей Природной Среды В Угольной Промышленности | Filter for purifying water |
| RU22399U1 (en) * | 2001-10-31 | 2002-04-10 | Галкин Иван Андреевич | SYSTEM FOR PREPARING WATER AND FEEDING THE NUTRIENT MIXTURE TO THE SOIL |
-
2002
- 2002-06-26 RU RU2002116879/12A patent/RU2230451C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1594149A1 (en) * | 1988-01-07 | 1990-09-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Охраны Окружающей Природной Среды В Угольной Промышленности | Filter for purifying water |
| SU1551285A1 (en) * | 1988-05-06 | 1990-03-23 | Украинский Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации | Drip irrigation system |
| RU22399U1 (en) * | 2001-10-31 | 2002-04-10 | Галкин Иван Андреевич | SYSTEM FOR PREPARING WATER AND FEEDING THE NUTRIENT MIXTURE TO THE SOIL |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2280972C2 (en) * | 2004-10-12 | 2006-08-10 | Государственное учреждение культуры "Волгоградский музейно-выставочный центр" (ГУК "ВМВЦ") | Device for vegetative dressing of crops |
| FR2927259A1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-08-14 | Georges Broulis | Fire fighting device for forest, has secondary fire resistant pipes that are inserted on primary fire resistant pipes in perpendicular position and towards forest, where secondary pipes have length greater than or equal to specific meters |
| RU2410869C1 (en) * | 2009-09-24 | 2011-02-10 | Валентин Германович Абезин | System of drip irrigation with module of irrigation water activation |
| RU2469527C1 (en) * | 2011-06-02 | 2012-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ФИТО" | System of preparing water for drip irrigation with disinfection of drainage (versions) |
| CN104383748A (en) * | 2014-11-25 | 2015-03-04 | 中国农业科学院农田灌溉研究所 | Low-pressure drop irrigation filter group capable of automatically realizing balance |
| CN107158793A (en) * | 2017-06-21 | 2017-09-15 | 利辛县飞达网业有限公司 | A kind of agricultural water filter |
| CN108124571A (en) * | 2017-12-26 | 2018-06-08 | 广西海泉农业有限公司 | Dragon fruit plants spray irrigation system |
| CN108848853A (en) * | 2018-07-31 | 2018-11-23 | 中国水利水电科学研究院 | Automatic fertilization feed water control system and its control method |
| CN111616037A (en) * | 2020-05-18 | 2020-09-04 | 逯鑫 | Afforestation is with circulation water conservation formula irrigation equipment |
| CN112281989A (en) * | 2020-10-13 | 2021-01-29 | 安徽建筑大学城市建设学院 | Road green belt automatic micro-spraying system using urban reclaimed water |
| CN113207641A (en) * | 2021-06-03 | 2021-08-06 | 中交河海工程有限公司 | Energy-saving irrigation device for hydraulic engineering and irrigation method thereof |
| RU2822774C1 (en) * | 2023-10-26 | 2024-07-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Drip irrigation system remote control method |
| CN119183935A (en) * | 2024-11-27 | 2024-12-27 | 内蒙古龙泽节水灌溉科技有限公司 | Modularized farmland water-saving irrigation device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4141824A (en) | Tangentially fed upflow sand filter method and apparatus | |
| RU2230451C2 (en) | System for water treatment and supplying of nutritive mixture into soil by drop irrigation process | |
| NO150358B (en) | PROCEDURE FOR SEPARATING POLLUTANTS FROM LIQUID | |
| CN101638264A (en) | Sponge anti-clogging strengthening compound flow constructed wetland domestic sewage treatment device | |
| US5238560A (en) | Washable filter | |
| CN109354200A (en) | A matrix space improved constructed wetland system and sewage purification method | |
| CN207175619U (en) | A kind of Water purification filter | |
| RU2002116879A (en) | SYSTEM OF PREPARATION OF WATER AND FEEDING OF THE NUTRIENT MIXTURE TO THE SOIL AT DROP IRRIGATION | |
| RU2220104C1 (en) | System of water purification and a nutrient mixture feeding in the soil for the drip irrigation | |
| CN106115924B (en) | Vertical-flow artificial wetland distributed sewage treatment equipment | |
| RU2229217C2 (en) | System for water treatment and supplying of nutritive mixture into soil in the process of drop irrigation | |
| RU2278506C2 (en) | System for treatment of water and supplying of nutritive mixture to soil during drop irrigation | |
| CN207259349U (en) | A kind of unpowered drop filter sewage disposal system | |
| US6758973B1 (en) | Method and arrangement for purification of water | |
| RU2220106C1 (en) | Filter of drip irrigation | |
| RU2220103C1 (en) | Filter of the drip irrigation system | |
| RU2272790C2 (en) | Installation for water purification used mainly for the drip irrigation systems | |
| CN208327734U (en) | A kind of domestic sewage in rural areas purification slot device | |
| RU2220919C1 (en) | Installation for purification of water used mainly for drop irrigation | |
| RU2299755C1 (en) | Installation for purification of the water | |
| EP0771761B1 (en) | Installation for purifying contaminated water | |
| CN114467832A (en) | Water self-circulation fresh water ecological breeding system | |
| RU2220105C1 (en) | Filter of drip irrigation | |
| CN222064308U (en) | Vegetable watering filter equipment | |
| RU2227974C1 (en) | Plant for preparation and application of fertilizer solution with irrigation water in drop irrigation systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070627 |