Вивчення процесу замулення пристроїв інфільтрації дощового стоку з різними фільтруючими насадками

Abstract

Досліджено процес замулювання на багатошарових інфільтраційних пристроях під час фільтрації дощового стоку. Замулювання пристроїв визначає їх експлуатаційний термін, однак кількісне розуміння процесу замулювання наразі є обмеженим особливо на пристроях з різною фільтруючою складовою. Тому, було проведено лабораторне дослідження процесу інфільтрації стоку, для кращого розуміння фізичних процесів замулювання. Процес замулювання вивчався за умов постійного рівня води, з концентрацією завислих речовин 80–300 мг/дм3 з використанням чотирьох фільтруючих насадок: базальт, тирса, вапняк та пінополіуретан. Встановлено, що найбільший шар замулювання утворюється на межі між фільтром і ґрунтом через утворення мулової пробки, яка «захищає» межу фільтр/ґрунт. Проаналізовано склад мулової пробки верхнього шару, фільтруючого об’єму колони та визначено, що фізичне замулювання в основному викликане міграцією частинок осаду діаметром менше 0,05–0,071 мм (фракція яких є головною в формуванні мулової пробки). Досліджено питання розподілення завислих часток відповідно за розмірами по всьому об’єму фільтруючого пристрою. Встановлено головні фракції , які найбільш осідають та впливають на процес замулювання пристроїв. Визначено залежності між швидкістю інфільтрації дощового стоку та накопиченням завислих часток у фільтруючому шарі. Найменші показники зниження швидкості фільтрації спостерігались при використанні вапняку (40 %), пінополіуретан та базальт показали схожі результати (51 % та 55 %), найбільше зниження швидкості фільтрації припало на тирсу – 74 %. Практична значимість результатів дослідження полягає у розумінні процесів забруднення (замулювання) пристроїв очищення поверхневого стоку, що в свою чергу дає можливість модернізації систем очищення (конструкція, фільтруючі насадки тощо) та мінімізації накопичення певних фракцій завислих речовин на поверхні водозбору.