Новий метод використання очищених стічних вод

Мацко П. В., Кузьменко В.Д., доценти
Внукова К. В. -  студентка 5 курсу БГМФ

На сьогоднішній день однією із головних соціально-економічних проблем є проблема забезпечення водою та утилізація стічних вод (СВ). Існуючі способи зрошення (поверхневий по борознах, смугах, дощування) не вирішують проблему утилізації СВ. Тому сьогодні найбільш безпечним і раціональним з точки зору економії поливної води та утилізації СВ являється внутрішньоґрунтове зрошення (ВГЗ).         Це спосіб поливу, при якому зменшуються втрати води на випаровування та фільтрацію, зберігається структура ґрунту. Системи ВГЗ широко застосовуються у Америці, Франції та інших країнах Європи.

Нами було запропоновано використання ВГЗ для утилізації СВ курортно-оздоровчої зони. Це один із найбезпечніших способів поливу СВ так як він забезпечує активізацію мікробіологічних процесів у ґрунті, можливість керування водним повітряним та поживним режимами ґрунту.     Системи ВГЗ можуть застосову-ватись у всіх ґрунтово-кліматичних зонах, при достатньо глибокому заляганні рівня підґрунтових вод.

Запропонована конструкція системи ВГЗ є низьконапірною закритою стаціонарною системою з можливістю високого ступеня автоматизації. Сутність цього виду зрошення полягає в безперервній або періодичній подачі води в кореневмісний шар ґрунту відповідно до фізичних потреб рослин.

У її склад входять джерело подачі СВ, насосна станція, блок підготовки та фільтр для очищення води, регулююча ємність, магістральний, розподільчий та поливні трубопроводи - зволожувачі та система автоматизації поливу.

ВГЗ висуває підвищені вимоги до вмісту змулених часток у поливній воді, через малі швидкості плину. При цьому вода вважається придатною для ВГЗ якщо рН = 6 - 8; концентрація азоту 300-290 мг/л; кількість фенолів до 300 мг/л; хлоридів до 400 мг/л; жирів до 100 мг/л; сума солей 0,1 - 0,2 %. Для запобігання замулення проводиться ретельне очищення поливної на фільтрах різної конструкції, що встановлюються на усмоктувальних і напірних лініях, а також улаштовуються відстійники або ємності-нагромаджувачі. Для ВГЗ застосовуються поліетиленові перфоровані трубки зовнішнім діаметром 20 мм, а також дренажні трубки.

При поливі системою ВГЗ зволоження ґрунту поширюється через перфорацію в поливному трубопроводі не на всю площу живлення рослин, а лише на її частину, так званий контур зволоження. Контур створюється за рахунок всмоктуючої здатності ґрунту. Він представляє собою еліпс, який витягнутий вниз в залежності від механічного складу ґрунту. Розміри контуру зволоження залежать від поливної норми та практично не залежать від діаметру зволожувача.         Характер пересування капілярної вологи в ґрунтовому середовищі значною мірою визначається поливною нормою та п’єзометричним напором уздовж внутрішньоґрунтового зволожувача.

При безнапірному поливі контур зволоження буде представляти собою еліпс, більше чи менше витягнутий до низу в залежності від механічного складу ґрунту. У випадку напірної подачі води контур зволоження приближається по формі до кола і навіть  витягується в горизонтальному напрямку, особливо при наявності водоупору.

Тривалість напірного поливу набагато менше безнапірного, але при значних напорах виникає небезпека суфозії та появи фонтанчиків на поверхні ґрунту

При високій водопроникності підпірного шару в системах ВГЗ рекомендується укладати зволожувачі на екран з поліетиленової плівки або інших водонепроникних матеріалів. Це дозволяє збільшити відстань між зволожувачами на ширину екрану. Без екрану відстань між зволожувачами на різних ґрунтах коливається від 1,0 до 3,5 м при глибині закладання до 40 см.

Економічна ефективність систем ВГЗ у порівнянні з дощуванням проявляється у економії поливної води до 15-25 % та прибавки до врожаю до 20% в залежності від культур, які вирощуються.

Таким чином можна зробити висновки:

ВГЗ є найбільш безпечним та екологічно чистим способом поливу стічними водами. До того ж низьконапірна зрошувальна мережа закладається на глибині під поверхню ґрунту і не створює перешкод для руху людей та механізмів.

Будівництво систем ВГЗ можна здійснювати в усіх ґрунтово-кліматичних зонах, застосовуючи індустріальні методи закладки зволожувальної мережі для забезпечення природної родючості ґрунту і зниження капітальних витрат.

Приблизний строк окупності систем ВГЗ складає 2-5 років в залежності від зрошуваних культур.