ПРИМЕНЕНИЕ ЦЕОЛИТОВОЙ ЗАГРУЗКИ В ФИЛЬТРОВАЛЬНОМ ОБОРУДОВАНИИ ПРИ ОЧИСТКЕ СТОЧНЫХ И ЗАГРЯЗНЕННЫХ ПРИРОДНЫХ ВОД ДЛЯ ОРОШЕНИЯ И ОБВОДНЕНИЯ ТЕРРИТОРИЙ

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

9. Тарасенко А. П., Оробинский В. И. Совершенствование механизации производства семян // Сельский механизатор. 2019. № 8 (56). С. 14-15.

10. Цепляев А. Н., Габидулина А. Е., Харлашин А. В. Аналитическое определение абсолютной скорости семени мелкосемянных культур при разделении вороха на роторном сепараторе // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2019. № 2 (54). С. 338-346.

11. Цепляев А. Н., Габидулина А. Е. Пневмомеханический сепаратор для очистки вороха мелкосемянных культур // Сельский механизатор. 2019. № 7 (55). С. 14-16.

12. Astanakulov K., Karimov M. Working out and implementation of the safflower cleaning machine // European science review. 2016. № 3-4. Р. 278-280.

13. Voropaeva N., Figovsky O., Beilin D. Nanotechnology in agriculture (review) // Scientific Israel - Technological Advantages. 2016. № 3. P. 3-50.

Информация об авторах Бердышев Виктор Егорович, руководитель учебно-методического центра обеспечения подготовки кадров АПК,(127550 Россия, г. Москва, ул. Тимирязевская д. 58, к. 325), доктор технических наук, профессор. v.berdishev@rgau-msha.ru

Цепляев Виталий Алексеевич, ректор, доцент, кандидат технических наук ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ (400002, г. Волгоград, Университетский проспект, 26), кандидат технических наук, доцент, тел. +7 (8442) 41-17-84, e-mail: volgau@volgau.com.

Цепляев Алексей Николаевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ведущий научный сотрудник отдела мелиоративных технологий ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия» (400002, Южный Федеральный округ, Волгоградская область, г. Волгоград, ул. Тимирязева, 9), тел. 8 (8442) 41-15-10, e-mail: can volgau@mail.ru. Габидулина Айжан Есмагаловна, аспирант ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ (400002, г. Волгоград, Университетский проспект, 26), тел. +7 (8442) 41-17-84, e-mail: ayzhanochka@mail.ru. Богданов Сергей Иванович, заведующий кафедрой «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий в АПК», доцент, кандидат технических наук ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (400002, г. Волгоград, пр-т Университетский, 26), тел. +7 (8442) 41-11-27, e-mail: s.bogdanov@volgau.com.

DOI: 10.32786/2071-9485-2022-04-48 APPLICATION OF ZEOLITE LOADING IN FILTRATION EQUIPMENT FOR TREATMENT OF WASTE AND POLLUTED NATURAL WATER FOR IRRIGATION AND WATERING OF TERRITORIES

V. S. Bocharnikov, M. A. Denisova, O. V. Kozinskaya, О. V. Bocharnikova

Volgograd State Agrarian University, Volgograd, Russia Received 10.09.2022 Submitted 02.12.2022

Summary

Wastewater treatment with the use of natural sorbent as a filter media is considered. The selection of the optimal fractional composition was carried out, at which the effective adsorption properties with respect to chemical impurities were determined.

Abstract

Relevance. At the moment, water is a restrictive but renewable natural resource. The problems of water supply are complicated by the growth of cities, the development of industry, an increase in agriculture and other factors, because wastewater is an inseparable part of society. The most destructive in wastewater is ammonium nitrogen, heavy metals, surface active substances, an excess of the saturation area of which is tantamount to the presence of a poison that is destructive to all living things. For the purpose of the efficiency of wastewater treatment, it is proposed to use sorption filters in which inexpensive natural ameliorants are used as a sorbent. The use of such sorbents will reduce the economic burden and energy costs for the wastewater treatment process on an industrial scale. An object. The object of research is industrial wastewater. Materials and methods. Laboratory and experimental

398

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

studies were carried out using the example of natural zeolite to select the optimal fraction and its absorption properties relative to chemical impurities in the original waste water. Results and conclusions. According to the results of studies on the selection of the optimal fractional composition and properties of absorption of chemical impurities by zeolite, he showed that when using fractions of zeolite flasks of 0.5 mm, the concentration of impurities decreased by only 10-15%, at 1.5 mm the sorption process stopped, absorption did not occur , and at 1.0 mm, the removal of chemical impurities by more than 100% was observed.

Key words: waste water, filter media, liquid filters, zeolite flask, sorption filter, adsorption

Citation. Bocharnikov V. S., Denisova M. A., Kozinskaya O. V., Bocharnikova О. V. Application of zeolite loading in filtration equipment for treatment of waste and polluted natural water for irrigation and watering of territories. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2022. 4(68). 398-407 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2022-04-48.

Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted.

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

УДК 628.16

ПРИМЕНЕНИЕ ЦЕОЛИТОВОЙ ЗАГРУЗКИ В ФИЛЬТРОВАЛЬНОМ ОБОРУДОВАНИИ ПРИ ОЧИСТКЕ СТОЧНЫХ И ЗАГРЯЗНЕННЫХ ПРИРОДНЫХ ВОД ДЛЯ ОРОШЕНИЯ И ОБВОДНЕНИЯ ТЕРРИТОРИЙ

В. С. Бочарников, доктор технических наук, доцент М. А. Денисова, кандидат технических наук О. В. Козинская, кандидат сельскохозяйственных наук О. В. Бочарникова, доктор технических наук, доцент

Волгоградский государственный аграрный университет, г. Волгоград Дата поступления в редакцию 10.09.2022 Дата принятия к печати 02.12.2022

Аннотация. Рассмотрена очистка сточных вод с использованием природного сорбента в качестве фильтрующей загрузки. Проведен подбор оптимального фракционного состава, при котором определены эффективные адсорбционные свойства в отношении химических примесей.

Актуальность. На данный момент воды являются ограниченным, но возобновляемым природным ресурсом. Усложняют проблемы обеспечения водой рост городов, развитие промышленности, увеличение сельского хозяйства и другие факторы, ведь сточные воды это неотделимая часть жизни общества. Самым губительным в сточных водах являются аммонийный азот, тяжелые металлы, поверхностно активные вещества, избыток области насыщенности которых равносильно присутствию яда, разрушительного для всего живого. С целью эффективности очистки сточных вод предлагается использовать сорбционные фильтры, у которых в качестве сорбента применяются недорогостоящие природные мелиоранты. Использование таких сорбентов позволит уменьшить экономическую нагрузку и энергетические затраты на процесс очистки сточных вод в производственных масштабах. Объект. Объектом исследования являются производственные сточные воды. Материалы и методы. Проводились лабораторно-экспериментальные исследования на примере природного цеолита по подбору оптимальной фракции и его поглотительных свойства относительно химическим примесям в исходной сточной воде. Результаты и выводы. По результатам исследований по подбору оптимального фракционного состава и свойств поглощения цеолитом химических примесей показал, что при использовании фракций цеолитовых опок 0,5 мм концентрация примесей снизилась всего на 10-15 %, при 1,5 мм процесс сорбции остановился, поглощение не происходило, а при 1,0 мм наблюдалось удаление химических примесей более чем на 100 %.

***** ИЗВЕСТИЯ *****

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: № 4 2022

НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Ключевые слова: сточные воды, фильтрующая загрузка, цеолитовая опока, сорбционные фильтры.

Цитирование. Бочарников В. С., Денисова М. А., Козинская О. В., Бочарникова О. В. Применение цеолитовой загрузки в фильтровальном оборудовании при очистке сточных и загрязненных природных вод для орошения и обводнения территорий. Известия НВ АУК. 2022. 4(68). 398-407. DOI: 10.32786/2071-9485-2022-04-48.

Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении или анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились с представленным окончательным вариантом и одобрили его.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Введение. Вопрос взаимоотношений человечества с окружающей средой присутствует ежегодно. Быстрое освоение в прошлом заповедных районов из-за развития промышленности в ряде случаев наносят природе непоправимый ущерб, а сброс сточных вод и вовсе ведет к загрязнению естественных водоемов [1, 2]. Конечно же, поверхностные воды суши подвергаются наибольшему антропогенному воздействию [5].

Крайне отрицательно воздействует на ресурсы воды промышленное производство. В настоящее время извлечение и нейтрализация примесей в сточных водах является неотъемлемым этапом в экологии [12]. Различные разработанные технологические процессы очистки сточных вод были изучены российскими и зарубежными учеными, которые направлены на удаление вредных веществ базирующихся на биохимические и физико-химические процессы. При увеличении вредности сточных вод различного типа вынос органических веществ приводит к ухудшению природного равновесия водного объекта [3, 13].

Для применения поверхностных, подземных и сточных вод необходимо учитывать их различия по химическому и физическому составу. Физико-химические свойства сточных вод существенно отличаются от вод естественных. В сточных водах преобладает различная органика, тяжелые металлы, поверхностно активные вещества, которые находятся в растворимом виде [7, 9]. Химический состав основных видов сточных вод свидетельствуют о широком варьировании агрохимических показателей их качества [4, 6].

В определенных стоках промышленных предприятий имеются повышенные концентрации веществ, находящихся в состоянии коллоидного раствора, в виде тонко взвешенной, или эмульгированной фазы [8]. Главной проблемой всех действующих очистных сооружений является медленная подача потока сточной воды на очистку, причиной которого служит низкое качество распределение притока и сброса [10, 11].

Таким образом, с целью использования сточных вод для сброса на городские очистные сооружения, водоемы и повторного использования нами разработана технология механической очистки с применением природных мелиорантов.

Материалы и методы. Целью исследования является возможность применения недорогостоящих природных мелиорантов в качестве фильтрующей загрузки. Провести лабораторно-экспериментальные исследования на примере природного цеолита и определить его поглотительные свойства относительно химическим примесям в исходной сточной воде. Замена производственных дисковых фильтров на сорбционные с загрузкой из цеолита позволит улучшить качество фильтрации и эффективность очистки сточных вод.

Сорбционный фильтрующий наполнитель в виде цеолита обширно используется в бытовых фильтрах для получения питьевой воды. Является самым эффективным аналогом кварцевым пескам. Свойство гранул цеолитов заключается в структуре их пористости. Как катионообменный минерал, засыпка цеолит обладает высокими сорбцион-ными свойствами.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Цеолит для фильтра водоочистки как загрузка обладает исключительной термо-и кислотоустойчивостью. Гранулы цеолита, подобно губке, вбирают в себя целый ряд различных загрязнений. Помимо этого, цеолит для очистки воды делает ниже концентрацию хлорид-ионов, фторид-ионов, смягчает воду и удаляет соли жесткости. Цеолиты используются не только в целях водоочистки, их область применения довольно широка. Цеолиты обладает способностью отдавать и впитывать не только воду, но и вещества, а также обменивать катионы. Строение минерала обладает определенным размером пор 2-15 ангстрем, и это не позволяет вступать в ионный обмен с полезными веществами - витаминами, аминокислотами, белками, полиненасыщенными жирными кислотами (рисунок 1).

Рисунок 1 - Структура цеолитовой опоки / Figure 1 - The structure of the zeolite flask

Взаимодействие обмена происходит только с небольшими ионами микро- и макроэлементов, а так же соединений (сероводород, метан, тяжелые металлы, радионуклиды). В этом он и отличается от других сорбентов. Отсюда и название - «камень жизни».

Перед проведением исследований был проведен химический анализ исходной воды, который приведен на диаграмме (рисунок 2).

Рисунок 2 - Диаграмма примесей в сточных водах Figure 2 - Diagram of impurities in wastewater

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

При проведении исследования по химическому ставу исходных сточных вод показали, что все примеси превышают ПДК, поэтому рассмотрим технологическую схему производственной механической очистки с использованием дисковых фильтров, по результатам которой получим данные очистки сточных вод (рисунок 3).

Рисунок 3 - Технологическая схема механической очитки сточных вод Figure 3 - Technological scheme of mechanical wastewater treatment

Исследуемые стоки сначала поступают в приемный, подземный резервуар и самотеком перетекают через верхний перелив в приемный резервуар. Таким образом, оседает основная масса крупного мусора, по мере накопления которого его утилизируют. Также по мере накопления утилизируют осадок.

В резервуарах смонтированы системы мелкопузырчатой аэрации, датчики уровня. Воздухообмен происходит от воздуходувок, которые периодически выключаются на заданный период, также при снижении уровня в резервуарах менее 0,4 м воздуходувка выключается.

В приемном резервуаре смонтированы несколько каловых насосных машин с распределяющим механизмом. Агрегаты перекачивают сточную воду на сито. Насосы переключаются в резерв при выработке определенного количества часов. В работе всегда 2 насоса.

Технологическое оборудование узла механической очистки расположено в отделенном, герметичном отсеке. В другой части смонтировано технологическое оборудование узла доочистки сточных вод.

По нагнетательному трубопроводу насосные агрегаты распределяют исходные стоки в приемную камеру барабанного сита. Барабанные сита имеют отверстия диаметром 0,75 миллиметров. При помощи лопатки мусор диаметром больше 0,75 миллиметров срезается в полимерный сборник. Сито имеет трубопровод переходный, на котором находится датчик уровня. Для сбора мусора используют полимерный мешок максимальным объемом 240 литров, который вставляется в сборник и по мере его заполнения выбрасывают и вставляют новый.

Барабанные сита принимают сточные воды расходом 32 м3/час. При помощи сверхзвукового расходомера производят контроль за показаниями на дисплее при расходе сточных вод, которые регулируются затвором.

***** ИЗВЕСТИЯ *****

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: № 4 2022

НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Таблица 1 - Спецификация технологической схемы

Table 1 - Flow chart specification

Позиция/ Position Наименование, характеристика / Name, characteristic Позиция / Position Наименование, характеристика / Name, characteristic Позиция/ Position Наименование, характеристика / Name, characteristic

1 Подземный приемник / Underground receiver 14 Ротаметр трубный / Rotameter pipe 25 Система мелкопузырчатой аэрации / Fine bubble aeration system

2 Приемный резервуар / Receiving tank 15 Манометр радиальный / Radial pressure gauge 26 Полиэтиленовый бак гипохлорита / Polyethylene Hypochlorite Tank

3 Мелкопузырчатая аэрация / Fine bubble aeration 16 Задвижка / Gate valve 27 Насос-дозатор / Dosing pump

4 Воздуходувка/ Blower 17 Датчик давления / Pressure meter 28 Блок дисковых фильтров / Disc filter block

5,6,7 Погружные фекальные насосы / Submersible sewage pumps 18 Дренажный насос / Drainage pump 29 Ультрафиолетовый стерилизатор / UV Sterilizer

8 Барабанное сито / Drum sieve 19 Усреднители / Averaging 30,31 Насос горизонтальный / Horizontal pump

9 Полимерный сборник / Polymer collection 20 Смотровая стеклянная вставка/ Viewing glass insert 32 Клапан обратный / Check Valve

10 Затвор, поворотный / Shutter, rotary 21 Задвижка клиновая / Gate valve 33 Мешочный фильтр / Bag filter

11 Накладной ультразвуковой расходомер / Clamp-on ultrasonic flow meter 22 Контактный резервуар / Contact reservoir 34 Погружной дренажный насос с вертикальным поплавком / Submersible drainage pump with vertical float

12 Погружной насос с поплавковым выключателем / Submersible pump with float switch 23 Воздухоотводчик лабиринтный / Labyrinth air vent 35 Кран пробоотборник / Crane sampler

13 Полиэтиленовый сборник / Polyethylene collection 24 Уровнемер трубка / Gauge tube 36 Насос центробежный / Centrifugal pump

Если не происходит поступление стоков на барабанное сито, то происходит автоматическое выключение через пару минут и включается насосный агрегат для промывки также на пару минут.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

В полимерном сборнике вместимость 200 литров устанавливается водопогруж-ной насос. Когда уровень воды в сборнике становится минимальным, то срабатывает сигнализация и насос автоматически отключается при помощи поплавкового выключателя. Кран на трубопроводе заполнения чистой водой закрывается, если уровень воды превышает 950 миллиметров.

На промывку барабанного сита подают воду с максимальным расходом 1,7 м3/час при этом давление составляет 4 Бар. Контроль расхода стоков производят по ротаметру, при этом регулирование выполняют задвижками. На трубопроводе установлен манометр, при помощи которого проводят контроль за давлением промывочной воды.

Осветленная сточная вода из сита стекает в сборник объемом 2100 л с датчиком уровня воды. В этом сборнике смонтированы дренажные насосы, которые перекачивают сточные воды в усреднители. Равномерный расход сточных вод по усреднителям контролируется через смотровые вставки и регулируется кранами.

Через определенные промежутки времени происходит переключение насосов, при нижнем уровне насосы включаются/выключаются от сигнала поплавковых выключателей насосов.

В нашей схеме 4 подземных усреднителя. Каждый усреднитель состоит из двух стальных резервуаров объемом по 73 м3 каждый, соединенных между собой нижним стальным перетоком.

Осветлённая сточная вода из сита стекает в сборник объёмом 2100 л с датчиком уровня. В этом сборнике смонтированы дренажные насосы, которые перекачивают сточные воды в усреднители. Равномерный расход сточных вод по усреднителям контролируется через смотровые вставки и регулируется кранами.

Сточные воды насосами перекачиваются в сборник объёмом 16 м3, который имеет люк с лестницей, воздухоотводчик и уровнемер трубку. В сборнике смонтировано 4 мембранных дисковых мелкопузырчатых аэратора.

Насосы, подают воду на сорбционные фильтры и далее в УФС (ультрафиолетовый стерилизатор). Насосы имеют плавный пуск, выключаются при росте давления на напоре более 3,7 Бар, а включаются при снижении давления-менее 2 Бар.

Таблица 2 - Результаты производственной очистки сточных вод с использованием дисковых фильтров

_Table 2 - Results of industrial wastewater treatment using disc filters_

Наименование примесей Исходная концентрация, мг/л Очищенная вода, мг/л

СПАВ 2 1,2

Азот аммонийный 30 25

БПК5 150 125

Железо общее 2,5 1,5

Нефтепродукты 1,0 0,75

Нитраты 5,0 45

Нитриты 0,5 0,5

Взвешенные вещества 190 180

Сухой остаток 1500 1500

Хлориды 350 350

Сульфаты 500 500

Фосфаты 12 12

ХПК 300 165

Фенолы 0,06 0,05

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Продолжительность промывки фильтра составляет 22 секунды. Регулятор промывной воды для фильтра подает сигнал на главный контроллер для работы насоса, если насос стоит. Контроль за расходом осуществляется по показаниям на дисплее расходомера. Промывная вода сбрасывается в мешочный фильтр, далее насос перекачивает осветлённую воду из фильтра в приёмную подземную емкость.

Под конец процесса очистки сточных вод выполняется обеззараживание в ультрафиолетовом автоклаве. Из пробоотборника выполняется отбор очищенной воды для химического анализа на остаточную концентрацию вредных веществ (таблица 2).

Видно, что производственный процесс очистки сточных вод с использованием дисковых фильтров, показал, не достаточно качественную очистку стоков при этом есть необходимость проведения дополнительной доочистки, что приведет к лишним материальным и энергетическим затратам.

Результаты и обсуждение. Эффективность работы фильтрующей загрузки во многом зависит от правильно подобранного размера гранул мелиоранта, устойчивости в агрессивной среде и сорбционных свойств. Исследования сорбционного поглощения и подбор фракционного состава цеолитовых опок представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Результаты оптимального подбора фракции цеолита для сорбирования химических примесей

Table 3 - The results of the optimal selection of the zeolite fraction for the sorption

of chemical impurities

№ Наименование Фракция, мм Сисх, мг/л Очищенная вода с

п/п вещества 0,5 мм 1,0 мм 1,5 мм производства, мг/л

1 СПАВ 1,0 0,5 2 1,2

2 Азот аммонийный 28 15 30 25

3 БПК5 63 15 150 125

4 Железо общее 1,5 1 2,5 1,5

5 Нефтепродукты 0,68 0,3 1,0 0,75

6 Нитраты 44 38 45 45

7 Нитриты 0,47 0,35 Сорбции 0,5 0,5

8 Взвешенные вещества 82 20 нет 190 180

9 Сухой остаток 1500 1400 1500 1500

10 Хлориды 350 330 350 350

11 Сульфаты 495 430 500 500

12 Фосфаты 12 10 12 12

13 ХПК 235 40 300 165

14 Фенолы 0,057 0,045 0,06 0,05

По результатам исследований по подбору оптимального фракционного состава и свойств поглощения цеолитом химических примесей показал, что при использовании фракции цеолитовой опоки один миллиметр удаление химических примесей составило более 100 %.

Удобрения являются одним из ведущих факторов увеличения продуктивности сельхозпродукции, снижения ее себестоимости. Использование сточных вод и их осадка при дождевании в качестве удобрения обеспечит потребность растений в питательных веществах, активизирует течение биохимических и физиологических процессов, как следствие приведет к увеличению урожая. Создаваемая сегодня новая дождевальная техника позволяет использовать стационарные установки для внесения минеральных удобрений с поливной водой. В связи с этим нами предлагается использование очищенных таким образом сточных вод на орошаемых севооборотных массивах при помощи дождевальных машин.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Выводы. В целом, можно сказать, что, исходя из данных производственной механической очистки сточных вод, виден результат не особо качественного очищения исходной воды при использовании дисковых фильтров, за счет чего требуется дополнительная доочистка. По результатам экспериментальных данных проведенных с подбором оптимального фракционного состава цеолитовых опок и их адсорбционных свойств были получены данные, что качественная очистка, происходит при использовании цеолита фракцией 1,0 мм при этом все присутствующие химические примеси были удалены более 100%. Реализация перечисленных мероприятий позволит полностью утилизировать осадок очистных сооружений предприятий в качестве удобрения, что говорит о больших возможностях использовать данный способ очистки в сельском хозяйстве. Совместное использование дождевальных машин для орошения чистой водой и внесение как минерального удобрения осадка сточных вод позволит более плотно загрузить дождевальные установки, сократить затраты на минеральные удобрения, что приведет к снижению себестоимости сельскохозяйственной продукции.

Библиографический список

1. Денисова М. А., Бочарников В. С. Каскадный способ фильтрования сточных вод с использованием ферритовых реагентов // Мелиорация и водное хозяйство. 2019. № 4. С. 20-23.

2. Изучение режимов осаждения загрузки с помощью гидравлической установки / В. С. Бочарников, О. В. Козинская, М. А. Денисова, О. В. Бочарникова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2020. № 1 (57). С. 260-267.

3. Apollo S., Kabuba J. Zeolite for Treatment of Distillery Wastewater in Fluidized Bed Systems // Environmental Footprints and Eco-Design of Products and Processes. 2022. P. 117-130.

4. Bocharnikova O. V., Denisova M. A., Bocharnikov V. S. Technology of preparation of natural waters for irrigation // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Сер. "International Symposium "Earth Sciences: History, Contemporary Issues and Prospects". 2020. P. 012033.

5. Development of methods for estimating the environmental risk of degradation of the surface water state / O. Rybalova, S. Artemiev, M. Sarapina, B. Tsymbal, A. Bakhareva, O. Shestopalov, O Filenko // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. No 2 (10-92). P. 4-17.

6. Effect of the structure of artificial rain on the soil / V. S. Bocharnikov, O. V. Kozinskaya, M. A. Denisova, O. V. Bocharnikova, T. V. Repenko, E. V. Pustovalov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. AgroINNOVATION: Innovative Solutions in the Agro-Industrial Complex, AgroINNOVATION 2021. 2022. P. 012008.

7. Integrated approach to neutralization of wastewater containing copper ions and EDTA lig-and News of higher education institutions / V. A. Kolesnikov, A. V. Nistratov, O. Y. Kolesnikova, G. I. Kandelaki // Chemistry and chemical engineering series. 2019. № 2 (62). P. 108-114.

8. Kazeminejadfard F., Hojjati M. R. Preparation of superabsorbent composite based on acrylic acid-hydroxypropyldistarch phosphate and clinoptilolite for agricultural applications // J. of Applied Polymer Science. 2019. No 136 (16). P. 4736.

9. Matsak A., Tsytlishvili K. Using different filter media of stormwater treatment performance // Norwegian Journal of development of the International Science. 2018. V. 1 (20). P. 19-22.

10. Research of the treatment of depleted nickel-plating electrolytes by the ferritization method / G. Kochetov, T. Prikhna, O. Kovalchuk, D. Samchenko // Eastern-European J. of Enterprise Technologies. 2018. № 3. P. 52-60..

11. Shale gas wastewater geochemistry and impact on the quality of surface water in Sichuan Basin / Y. Ni, L. Yao, J. Sui, G. Zhu, A. Vengosh // Science of the Total Environment. 2022. V. 851. 158371.

12. Sirirat Jangkorna, SujittraYoungme, Pornsawai Praipipat Comparative lead adsorptions in synthetic wastewater by synthesized zeolite A of recycled industrial wastes from sugar factory and power plant // Heliyon. 2022. V. 8. I. 4. e09323.

13. Yurchenko I. F. Development of innovative management systems for agricultural production on reclamed lands Business // Education. right. 2020. № 1 (50). P. 42-49.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Информация об авторах Бочарников Виктор Сергеевич, профессор кафедры «Прикладная геодезия, природообустройство и водопользование» ФГБОУ ВО «Волгоградский аграрный университет» (40002, Россия, Волгоград, проспект Университетский, 26) доктор технических наук, профессор, тел. 8 (8442)41-17-84 mail: bocharnikov_vs@mail.ru.

Денисова Мария Алексеевна, доцент кафедры «Прикладная геодезия, природообустройство и водопользование» ФГБОУ ВО «Волгоградский аграрный университет» (40002, Россия, Волгоград, проспект Университетский, 26) кандидат технических наук, тел. 8 (8442)41-81-53 mail: masha2008-1988@mail.ru.

Козинская Ольга Владимировна, доцент кафедры «Прикладная геодезия, природообустройство и водопользование» ФГБОУ ВО «Волгоградский аграрный университет» (40002, Россия, Волгоград, проспект Университетский, 26) кандидат технических наук, тел. 8 (8442)41-81-53 mail: kozinska1977@mail.ru.

Бочарникова Олеся Владимировна, профессор кафедры «Прикладная геодезия, природообу-стройство и водопользование» ФГБОУ ВО «Волгоградский аграрный университет» (40002, Россия, Волгоград, проспект Университетский, 26) доктор технических наук, профессор, тел. 8 (8442)41-17-84 mail: olesya.bocharnikova@mail.ru.

DOI: 10.32786/2071-9485-2022-04-49 THEORETICAL SUBSTANTIATION OF REDUCING THE RISKS OF THE OPERATION OF HYDROTECHNICAL FACILITIES AND THE USE OF FLEXIBLE DAMS FOR ENGINEERING PROTECTION OF THE TERRITORY AGAINST FLOODING

V. A. Volosukhin, M. A. Bandurin, I. A. Prikhodko

Kuban state agrarian University named after I. T. Trubilin Received 29.09.2022 Submitted 02.12.2022

The research was carried out with the financial support of the Russian Foundation and the Kuban Science Foundation for Basic Research within the framework of the scientific project No. 22-17-20001.

Summary

The article presents the results of assessing the methods of accident risk of structures by methods of expert and quantitative assessment. The results showed the effectiveness of using the results of calculations and data from field and laboratory studies performed by the method of quantitative risk indicators. 4 standard sizes of flexible dams have been developed and implemented, which can be recommended for engineering protection of territories and flooding.

Abstract

Introduction. The collapse of the Fedorovsky hydroelectric complex in the Krasnodar Territory in April showed the existing problem of wear and tear of hydraulic structures of the water management complex of the Krasnodar Territory. Such a state of hydraulic structures operated for more than 70 years endangers not only people's lives, but also the food security of Russia. An object. The object of research is the water management complex of the Lower Kuban. Materials and methods. The article analyzes 2 methods for assessing the accident risk of structures: methods of expert and quantitative assessment. The effectiveness of using the results of calculations and data from field and laboratory studies, performed by the method of quantitative risk indicators, is proved. The issues of protecting the territory and unloading the channel of the Lower Kuban by using composite materials on a nylon (nylon) basis are considered. The analysis of domestic and foreign manufacturers of materials on a kapron (nylon) basis is carried out. The article presents the distinctive properties of polymers that affect the conduct and results of mechanical tests. The features and properties of domestic single-layer polymer fabrics and foreign heavy ones are given. The analysis of the nomenclature of rubberized fabrics suitable for use in the water industry was carried out, the characteristics of rubber for the outer coating ac-