Спосіб очищення стічних вод придорожньої смуги автомобільних доріг з твердим покриттям

1 Спосіб очищення стічних вод придорожньої смуги автомобільних доріг з твердим покриттям, що включає фільтрування, який відрізняється тим, що в кювети придорожньої смуги автомобільної дороги вміщують бетонні відкриті лотки, які відповідають формі і розмірам кювет, з'єднують між собою і розміщують з нахилом до водоприймача 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що об'єм лотка заповнюють композитним фільтруючим ма теріалом - шаром природного силікатного мінерального сорбенту, синтетичного пористого заповнювача і щебеню 3 Спосіб за пп 1, 2, який відрізняється тим, що як природний силікатний мінеральний сорбент можуть бути використані пісок, природні цеоліти, кременисті опалові мінерали, перліти, а як синтетичний пористий заповнювач - керамзит, аглопорит, шлакова пемза 4 Спосіб за пп 1-3, який відрізняється тим, що КІЛЬКІСТЬ природного силікатного мінерального сорбенту, синтетичного пористого заповнювача і щебеню в об'ємі лотка знаходиться в співвідношенні 2 4 1 5 Спосіб за пп 1-4, який відрізняється тим, що загальна КІЛЬКІСТЬ КОМПОЗИТНОГО фільтруючого ма теріалу, який розміщується в лотку, становить 9095 % об'єму лотка (О Винахід стосується охорони довкілля, зокрема збереження площі земель сільгоспугідь, і може бути використаний при будівництві і реконструкції автомобільних доріг з твердим покриттям Відомо [1], що автомобіль, рухаючись по дорозі з твердим покриттям, викидає з відпрацьованими газами сполуки шкідливих металів (кадмію, нікелю, цинку, заліза, МІДІ, СВИНЦЮ), ЩО осідають на дорожньому полотні До складу дорожніх бітумно-мшеральних сумішей входять нафтопродукти, котрі негативно впливають на людину, при попаданні в організм різними шляхами Дуже часто на автомобільних дорогах залишаються сліди паливно-мастильних матеріалів, тобто продуктів переробки нафти , а також ХІМІЧНІ сполуки для боротьби з ожеледицею Відома [2-4] така особливість конструкції автомобільної дороги як випуклість проїзної частини, яка в поєднанні з кюветами, розміщеними по обидві сторони дороги, здійснює в певній мірі змиван ня з проїзної частини в кювети дощової води з перерахованими вище забруднюючими шкідливими речовинами Недоліком такого способу видалених стічних водних забруднень з автомобільної дороги з твердим покриттям є те, що подальший їх шлях супроводжується проникненням і розповсюдженням у верхні шари горизонту ґрунту, де вони накопичуються в значній КІЛЬКОСТІ Наслідок - негативний вплив на процеси ґрунтоутворення, розвиток тварин, рослин які мешкають в придорожній смузі, а через рослинні продукти живлення і на людину За несприятливих дорожніх умов інтенсивного руху автотранспорту на десятки метрів від кромки проїзної частини грунт стає непридатним для використання в сільськогосподарських цілях [5], а це приводить до скорочення посівних земельних угідь Відомий спосіб води фільтруванням через гранульоване завантаження шлаків нікелевого виробництва [6] Недоліком цього способу є недо (О 62276 У таблиці приведені показники роботи фільтстатня площа питомої поверхні шлаку, менш розвинена міжзернова пористість рів Відомий спосіб очищення води фільтруванням Таблиця через гранульоване завантаження гранодюритного відсіву виробництва щебеню [7] Цей спосіб прийнято за прототип Фільтруючі матеріали Ознаками прототипу, які частково співпадають Гранодюритний За запропоноПоказники з суттєвими ознаками винаходу, є використання у ВІДСІВ щебеню ваним прототиспособі очищення води фільтруванням через гра(прототип) пу способом нульоване завантаження щебеню Міжзернова по54 61,3 Причинами, що заважають досягненню необристість, % хідного технічного результату - зниження гідравліПочаткові ви0,2 0,09 чного опору шару, продовженню тривалості фільттрати напору, м роциклу у прототипі при його використанні є Граничні витра0,8 0,4 недостатня площа питомої поверхні, менш розвити напору, м нена міжзернова пористість Середні темпи В основу винаходу поставлено завдання об2,8 1,3 росту, витрат меженого проникнення і розповсюдження забруднапору, см/год нень у верхні шари горизонту ґрунту шляхом розТривалість фіміщення у кюветах придорожньої смуги 14-16 18-20 льтроциклу, год автомобільних доріг з твердим покриттям бетон них відкритих лотків з використанням композитного фільтруючого матеріалу, яке дасть змогу підвищити ефективність процесу фільтрування зниженням гідравлічного опору шару, продовженням тривалості фільтроциклу Вибір складових фільтруючого матеріалу, обумовлений відомостями про їх адсорбційні властивості, що забезпечують акумуляцію в них домішок [8,9] Поставлену задачу вирішують таким чином, що спосіб очищення стічних вод придорожньої смуги автомобільних доріг з твердим покриттям, що включає фільтрування відрізняється тим, що в кювети придорожньої смуги автомобільної дороги вміщуються бетонні відкриті лотки, які з'єднують між собою і розміщують з нахилом до водоприймальника Згідно З винаходом, об'єм лотка заповнюють композитним фільтруючим матеріалом - послідовно шаром природного сорбенту, синтетичного пористого заповнювача і щебеню Згідно з винаходом, КІЛЬКІСТЬ природного силікатного мінерального сорбенту, синтетичного заповнювача і щебеню в об'ємі лотка знаходиться в співвідношенні 2 4 1 Згідно З винаходом, загальна КІЛЬКІСТЬ фільтруючого матеріалу, що розміщується в лотку становить біля 90-95% об'єму лотка Винахідницький рівень забезпечують сукупністю перелічених ознак, що дозволить досягнути очікуваного технічного результату Спосіб реалізовано таким чином Фільтруючу колонку діаметром 150 мм завантажують послідовно шарами піску, керамзиту і щебеню у співвідношенні 2 4 1 ВІДПОВІДНО З [4] висота (глибина) кювети придорожньої смуги автомобільних доріг з твердим покриттям складає 600-800мм Загальна висота композитного фільтруючого матеріалу, що завантажується в колонку складає 800мм Середній гранулометричний розмір зерен піску 0,5-2,0мм, а керамзиту (керамзитового піску) - 0,15-5,0мм Швидкість фільтрування дорівнює 6 м на годину У якості модельної води використовували воду з концентрацією нафтопродуктів 50 мг/л і завислих речовин біля 40мг/л КІЛЬКІСТЬ ВОДИ, яка була очищена за фільтрування, л Ефект очищення по завислим речовинам,% 2360 3174 96 96 Аналіз отриманих показників свідчить про те, що запропонований спосіб має вищу між/зернову пористість на 7,3% від прототипу, тобто більшу питому поверхню і брудоємкість завантаження, що впливає на тривалість фільтроциклу Тривалість фільтроциклу при очищенні стічних вод за запропонованим прототипу способом при швидкості фільтрування бм/год дорівнювала 18-20 год, а з гранодюритним ВІДСІВОМ щебеню (прототипом) тільки 14-16 год Внаслідок цього продуктивність композитного фільтру за запропонованим способом перебільшувала продуктивність фільтру за прототипом на 814л Початкові втрати напору також на 0,11м були менші у запропонованому способі, а середні темпи росту втрат напору були менші на 1,5м/год Отже, результати експерименту свідчать, що запропонований спосіб має кращі фільтруючі властивості у порівнянні з прототипом Це дозволяє продовжити тривалість фільтроциклу на 28,8%, зменшити початкові втрати напору на 55% Враховуючи те, що технологія виробництва пористих заповнювачів пов'язана, крім використання дешевих природних матеріалів - глини, суглинків, сланців, іще із використанням промислових ВІДХОДІВ (шлаків, попелу із спаленого вугілля на ТЕС), то вірогідність впровадження технічного рішення в будівництво і реконструкцію автомобільних доріг з твердим покриттям дозволить розширити сферу використання пористих заповнювачів, збільшити об'єм їх виробництва, що дає можливість частково вирішувати державну екологічну проблему - використання ВІДХОДІВ промисловості і створення, таким чином, безвідходних технологій Автомобільний транспорт в Україні набуває дедалі все більшого економічного значення в зв'язку із зростанням національних і транснацюналь 62276 них перевезень вантажів Проте нормативне функціонування автотранспорту можливе лише за умови ВІДПОВІДНОГО розвитку автошляхів Щоб досягти Україні забезпечення автошляхами європейського рівня необхідно побудувати майже 20Огис км автошляхів [10] Але із збільшенням автопарку країни та мережі автошляхів зростає і КІЛЬКІСТЬ ШКІДЛИВИХ викидів, розширюються межі їх негативної дії на довкілля Запропоноване технічне рішення ІНІЦІЮЄ важливе економічне і екологічне питання автомобільної галузі - створення заходів по обмеженню негативного впливу на довкілля автотранспорту разом із автомобільними дорогами Крім того, запропоноване технічне рішення, пов'язане із заповненням фільтруючим матеріалом на 90-95% об'єму кювети, зменшує вірогідність дорожньо-транспортної пригоди, тому що дуже часто автомобілі, що рухаються на значній швидкості на автодорозі з твердим покриттям, по певній причині попадають в кювет глибиною 0,60,8м, який не заповнений фільтруючим матеріалом Наслідок - можливий з'їзд у кювету, перевернення автомобіля і його пошкодження, поранення пасажирів з можливими летальними наслідками Отже, вказані аспекти можливості використання технічного рішення в промислових умовах забезпечують йому ВІДПОВІДНІСТЬ критерію "Промислове використання" Комп'ютерна верстка А Ярославцева Література 1 А Г Говорун, В Ф Скороченко, М М Худолід Транспорт і навколишнє середовище К Урожай, 1992, 144с, С 4-18 2 П Д Дзюба Программированное изучение правил дорожного движения сельскими автолюбителями К Урожай, 1990, с 280 З О Я Фоменко, В М Краснопивцев, О М Ігнатов та ш Підручник водія, підготовка та підвищення кваліфікації К Сигнал, 1997, 284 с, с 33 4 ВС Бойчук, Ю О Кірічек Сільськогосподарські дороги та майданчики К Урожай, 2000, с 312, С 181-182 5 М Б Безсмертний, В В Лозинице, А М Приятель Екологічна безпека на автомобільних дорогах - Автошляховик України, №2, 1999, С 37-38 6 Авт ев СССР №963540, В01Д35/06, 1982 7 Патент України №30382, С2, 7В01Д24/00 Офіц бюл "Промислова власність", №11, 2001 8 Ф Д Овчаренко Нове життя силікатів К тво "Знание" УРСР, 1983, с 48 (Серія VIII В лабораторіях учених, №12) Э М И Роговой Технологии искусственных пористых заполнителей и керамики М Стройиздат, 1974, с 375 10 Є П Качан, М О Ковтонюк, М О Петрига та ш Розміщення продуктивних сил України підручник К Вища школа, 1998, с 375 Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119