1. Sissejuhatus

Filtreeritud sokid-nimetatakse ka setetefiltri sokideks, kompostifiltri sokideks, erosioonisokideks või perimeetri kontrolltorudeks-, millest on saanud üks mitmekülgsemaid ja keskkonnasõbralikumaid tööriistu erosiooni ja setete ohjamisel. Nende tõhusus seisneb ainulaadses kombinatsioonis mehaanilisest filtreerimisest, pinna kareduse suurendamisest ja bioloogilisest koostoimest. Erinevalt traditsioonilistest juhtseadistest, nagu mudaaiad või põhupiivad, pakuvad filtrisokidkolmemõõtmeline filtreerimine, võimaldades vee läbipääsu, püüdes kinni heljuvaid tahkeid aineid, saasteaineid, orgaanilisi aineid, süsivesinikke ja peenosakesi.

See alamartikkel{0}} uuribinseneri sihtasutusfiltrisokkide taga: nende materjali struktuur, filtreerimismehhanismid, hüdrauliline käitumine, jõudlusnäitajad ja tegelikud{0}}tööparameetrid. Mõistes nende tehnilisi omadusi, saavad projektijuhid kavandada settetõrjesüsteeme, mis vastavad regulatiivsetele nõuetele, tõhustavad keskkonnakaitset ja minimeerivad hoolduskulusid.

2. Struktuurne koostisFiltri sokid

Filtersokid on silindrilised torud, mis on täidetud filtermaterjaliga ja mähitud võrkmaterjali. Nii võrk kui ka täitematerjal määravad filtreerimisvõime, vastupidavuse ja kasutuselevõtunõuded.

2.1 Võrgusilma materjalitüübid

Võrk on tavaliselt valmistatud:

Polüpropüleenist võrk(kõige tavalisem)

Polüetüleenist võrgud

Biolagunevad kookosvõrgud

Džuudist või looduslikust kiust mähised

Tugevad{0}}sünteetilised geotekstiilvõrgud

Tabel 1. Võrkmaterjalide võrdlus

Võrgusilma ava suurus määrab soki võime peenosakesi kinni püüda. Väiksemad avad=peenem filtreerimine.

2.2 Täitematerjali koostis

Täitematerjalid mõjutavad otseselt:

Filtreerimise efektiivsus

Läbiv{0}}käitumine

Raskemetalli püüdmine

Toitainete sekvestreerimine

Pikaealisus ja arveldusmäärad

Levinud täitematerjalid on järgmised:

Kompost (traditsiooniline valik)

Biosöe segud

Liiva/mulla segud

Granuleeritud kandja

Puiduhake

Taaskasutatud orgaanika

Projekteeritud filtrikandja

Tabel 2. Täitematerjali omadused

3. Filtreerimismehhanismid

Filtersokid kasutavad korraga mitut filtreerimispõhimõtet. Selle mitmekihilise-lähenemise tõttu toimivad need paremini kui lihtsad tõkked.

3.1 Mehaaniline filtreerimine

Võrgusilmast suuremad osakesed on füüsiliselt blokeeritud. See sõltub:

Võrgusilma pooride suurus

Täitekandja tera suurus

Soki kokkusurumine pärast paigaldamist

Hüdrodünaamiline rõhk

Mehaaniline filtreerimine hõlmab peamiselt:

Liiv

Muda

Kruus

Suur orgaaniline praht

3.2 Adsorptiivne filtreerimine

Kompost ja biosüsi sisaldavad laetud pindu, mis on võimelised adsorbeerima:

Raskmetallid (Pb, Zn, Cu)

Süsivesinikud

Fosfor ja lämmastik

Lahustunud orgaanika

Adsorptsioonivõime suureneb, kui:

Orgaaniline sisaldus suureneb

Kontaktiaeg pikeneb

pH jääb kergelt neutraalseks

3.3 Bioloogiline filtreerimine

Komposti{0}}põhised sokid soodustavad mikroobide tegevust. Mikroorganismid aitavad lagundada:

Õlid

Nitraadid

Orgaanilised saasteained

See muudab need ideaalseks rohelise infrastruktuuri ja bioretentsiooni rakenduste jaoks.

3.4 Voolukiiruse vähendamine

Filtersokid aeglustavad vett, võimaldades setetel loomulikult settida.

Kiiruse vähendamine 50–90% toob kaasa:

Madalam erosioon

Suurenenud ladestumine

Vähendatud kanalite pesemine

Paranenud mulla stabiilsus

4. Filtersokkide hüdrauliline käitumine

Hüdraulilise jõudluse mõistmine on oluline soki sobiva läbimõõdu, paigutuse, vahekauguse ja voolutee valimiseks.

4.1 Hüdrauliline juhtivus ja vooluhulk-

Filtersokid on läbilaskvad. Vesi voolabläbineid, mitte nende ümber või all.

Voolukiirust mõjutavad:

Võrgusilma poorsus

Täitekandja tihedus

Soki läbimõõt

Tihendamise aste

Hüdrauliline pea surve

Tüüpiline voolu{0}}määrde vahemik:

1–50 gallonit minutis lineaarse jala kohta
(olenevalt kandja tüübist)

4.2 Soki läbimõõdu mõju

Suuremad sokid:

Vastupidavus vee väljatõrjumisele

Tagage suurem struktuurne stabiilsus

Pakkuda suuremat setete peetust

Käsitsege suuremat vooluhulka

Tabel 3. Valikulised sokkide läbimõõdud ja jõudlus

4.3 Paigutuse ja orientatsiooni efektid

Toimivus paraneb oluliselt, kui sokid on:

Vooluga risti

Asetatud kontuurile

Õigesti kaevatud või stabiliseeritud

Paigaldatud piisava ülekattega

Vale paigutus vähendab oluliselt tõhusust.

5. Tehnilise hindamise tulemuslikkuse mõõdikud

Setete kontrolli kavandamisel kasutatakse järgmisi mõõdikuid.

5.1 Setete eemaldamise tõhusus

Mõõdetud kasutades:

Suspensioon (TSS)

Hägusus (NTU)

Osakeste suuruse analüüs

Tüüpiline setete vähendamine:

65–90%õigesti paigaldatud süsteemides.

5.2 Saasteainete eemaldamise tõhusus

Komposti ja biosöe sokid eemaldavad:

Fosfor:kuni 80%

Lämmastik: 30–60%

Metallid:kuni 95% kasutades biosütt

Süsivesinikud: 40–70

5.3 Pikaealisus ja hooldustsükkel

Materjali jaotus varieerub sõltuvalt:

Sademete intensiivsus

Mulla tüüp

UV-kiirgus

Bioloogiline aktiivsus

Soki läbimõõt

Tüüpiline eluiga:

Komposti sokid:6-24 kuud

Biosöe sokid:kuni 36 kuud

Kookosvõrgud:12 kuud

Sünteetilised võrgud:3+ aastat

6. Filtersokkide rakendused setete ja sademevee kontrollimisel

Filtersokke kasutatakse tööstusharudes, omavalitsustes ja maastikuprojektides.

6.1 Ehitusplatsi perimeetri kontroll

Peamised kasutusalad:

Äravoolu filtreerimine

Perimeetri piiramine

Sissepääsu/väljapääsu kontroll

Tormikanalisatsiooni kaitsmine

Eelised:

Kiirem paigaldus kui mudaaiad

Enamiku läbimõõtude puhul pole kaevetööd vaja

Saab teisaldada ja taaskasutada

6.2 Sademevee äravoolu juhtimine

Kasutatud:

Vähendage voolu tippkiirusi

Parandage vee läbipaistvust

Püüdke kinni heljuvad tahked ained

Suurendage infiltratsiooni

Linnakeskkonnas toimivad filtrisokid järgmiselt:

Minikontrolli tammid

Äärise sisselaskekaitsed

Voolude ümbersuunamised

6.3 Põllumajanduslik kasutamine

Eelised:

Vältida väetise äravoolu

Püüdke sõnnikuosakesed kinni

Vähendada veekogude toitainete koormust

Biosöe sokid on toitainete haldamisel eriti tõhusad.

6.4 Tööstusliku sademevee load

Tööstusobjektid nõuavad sageli sokke:

NPDES load

MS4 vastavus

Biosöe sokkide püüdmine:

Tsingi äravool tsingitud pindadelt

Vask piduritolmust

Süsivesinikud sõidukite aladelt

6.5 Roheline infrastruktuur ja vähese-mõjuga arendus

Filtreeritud sokid täiustavad:

Bioretentsioonirakud

Bioswales

Elavad barjäärid

Saasteainete eemaldamise tsoonid

Need ühilduvad täielikult LID-strateegiatega.

7. Paigaldusprotseduurid ja parimad tavad

7.1 Saidi hindamise kontroll-loend

Mulla tüüp

Kallaku gradient

Eeldatav vooluhulk

Panustav kuivendusala

Sademete intensiivsus

Regulatiivsed nõuded

7.2 Paigaldamise etapid

Asetage sokk kontuurile

Tagada täielik{0}}maakontakt

Vajadusel pange

Kattuvus lõpeb vähemalt 12 tolli võrra

Vältige lünki või madalaid punkte

Kontrollige pärast vihma

7.3 Soovitused vahekauguste kohta

Kaldenurk määrab sokkide vahekauguse:

Tabel 4. Sokkide vahed nõlvadel

8. Juhtumiuuringud

Juhtumiuuring 1 - Kiirtee ehitus

Probleem: suur settekoormus liigitamise ajal.
Lahendus: 18-tollised kompostisokid paigaldatud piki kontuurjooni.
Tulemused:

TSS-i vähendamine 87%.

Vähendatud allalõikamine vs. mudaaiad

Madalamad hooldustööjõukulud

Juhtumiuuring 2 - Tööstusliku tsingi äravool

Probleem: galvaniseeritud katuste tsingi saastumine.
Lahendus: Biochar{0}}filtriga sokid.
Tulemused:

90% tsingi eemaldamine

Vastavus saavutati 30 päeva jooksul

Madalam O&M maksumus võrreldes liivafiltritega

Juhtumiuuring 3 - Urban Stormwater System

Probleem: piirake sisselaskeava üleujutus ja setete väljavool.
Lahendus: igasse sisselaskeavasse asetatakse vastupidavad{0}}sokid.
Tulemused:

Vähendatud sisselaskeava ummistus

60% hoolduskulude vähendamine

Likvideeritud vajadus vaakumauto hoolduse järele

9. Ülevaatus, hooldus ja asendamine

Hoolduse verstapostid hõlmavad järgmist:

Pärast iga vihmasadu on 0,5 tolli või suurem

Igakuine kontroll kuivadel perioodidel

Vahetamine, kui kandja liialt tiheneb

Näidikud, mis vajavad asendamist:

Tiigivesi > 24 tundi

Rebenenud võrk

Liigne longus

Tõsine saastumine

10. Keskkonnamõju hindamine

Eelised:

Madal süsiniku jalajälg (eriti kompostisokid)

Toetab bioloogilisi protsesse

Väldib kaevikuid

Saadaval on täielikult biolagunevad valikud

Väljakutsed:

Piiratud jõudlus äärmuslike voolukiiruste korral

Lagunemine kõrge UV-kiirguse mõjul (looduslike kiudude puhul)

loe lähemalt:

11. Järeldus

Filtersokid on multi{0}}funktsionaalne ja väga tõhus vahend setete kontrollimiseks, sademevee filtreerimiseks, saasteainete eemaldamiseks ja erosiooni ennetamiseks. Nende mehaaniliste, bioloogiliste ja keemiliste filtreerimismehhanismide kombinatsioon muudab need üheks kõige paremini kohandatavamaks BMP-ks nii ajutiseks kui ka pikaajaliseks{2}}keskkonnajuhtimiseks.

Mõistes tehnilisi põhimõtteid-hüdraulika, kandja karakteristikud, saasteainete neeldumiskäitumine ja paigalduse projekteerimine-, saavad projektijuhid rakendada regulatiivseid standardeid ületavaid filtrisokkide süsteeme, minimeerida keskkonnamõjusid ja säilitada saidi pikaajalise stabiilsuse.