Biogeninių teršalų šalinimo efektyvumas vertikalios filtracijos filtre su dolomitinės skaldelės įkrova

Abstract

Siekiant augalų-grunto filtre pagerinti fosforo sorbcijos procesus filtro įkrovai buvo pasirinkta vietinė iškastinė medžiaga -dolomitas. Tyrimų objektas - vertikalus augalų-grunto filtras su dolomito įkrova. Pirmiausia buvo atlikti palyginamieji tyrimai laboratorinių modelių filtrus užpildant įvairiomis smulkinto dolomito frakcijomis ir smėliu, siekiant nustatyti optimalią dolomito frakcinę sudėtį, užtikrinančią geriausią teršalų šalinimo efektyvumą. Remiantis laboratoriniuose modeliuose gautais rezultatais buvo suprojektuotas ir įrengtas augalų-grunto filtras su dolomitinės skaldelės įkrova gamybiniame objekte, siekiant ilgalaikiais tyrimais įvertinti teršalų šalinimo efektyvumą gamybinėmis sąlygomis. Vietinio dolomito sudėtyje yra daugiau kaip 50 % metalų junginių. Atlikus dviej ų dolomito įkrovos frakcijų - dolomitmilčių (dalelių dydis 1-2 mm) ir dolomito skaldelės (dalelių dydis 2-5 mm) - bei smėlio laboratorinius tyrimus šalinant fosforą buvo nustatytas didelis dolomito įkrovos efektyvumas - 93,6-99,9 %, kuris 22 % didesnis nei smėlio. Azoto šalinimo efektyvumas tiek smėlio, tiek dolomito filtrų modeliuose panašus. Gamybinėje-eksperimentinėje nuotekų valykloje su dolomitinės skaldelės įkrova azoto teršalai šalinami 60,1, fosforo teršalai - 95,3 % efektyvumu. Gerus tyrimų rezultatus gamybiniame bandyme galima būtų aiškinti tuo, kad gamybinėmis sąlygomis valymo kokybę papildomai gerino gilaišakniai augalai, geresnė filtro aeracija bei labai tolygus nuotekų dozavimas

To improve the phosphorus sorption processes, the locally excavated material - dolomite - was chosen as the media of the filter. The object of the research was a vertical constructed wetland with the dolomite used as the filter media. Firstly, comparative-data retrieval experiments were conducted in the laboratory models. The filters were filled with the various fractions of dolomite and sand in order to find out the optimal fractional composition of dolomite, which could ensure the best pollution removal efficiency. On the basis of the results received in the laboratory models, a constructed wetland with the dolomite filter media was designed and equipped in the industrial object with the aim to assess the pollution removal efficiency based on the long-term research under the industrial conditions. Metal compounds make more than 50 % of the local dolomite composition. The laboratory experiments were performed with two dolomite fractions: the dolomite powder (the size of the particles was 1-2 mm) and the dolomite chippings (the size of the particles was 2-5 mm) and with sand. The experiments revealed that the dolomite media removed the phosphorus pollutants with high effi¬ciency (93.6 - 99.9 %), which exceeded those qualities of sand by 22%. The nitrogen removal efficiency was similar both in dolomite and sand filter models. The nitrogen pollutants were removed with the efficiency of 60.1 % and the phosphorus pollutants were removed with the efficiency of 95.3 % in the industrial-experimental wastewater treatment facility with the dolomite chippings used as the filter media. The high results received in the industrial research could be explained by the fact that the plants and their root system, good filter aeration and smooth and even dosing of the wastewater improved the pollution removal efficiency