Автореферат (1151745), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Зоологической.Результатыанализа взятых проб грунта показали, что на дне русла р. Темерник преобладают сапропели минеральные, непригодные для хозяйственного использованияиз-за высокой степени загрязнения. Сопоставление загрязнения речных вод идонных отложений приведено в таблице 2.Режим хозяйственной деятельности в водоохраной зоны не соблюдается,вплотную к береговой линии прилегают либо садовые участки, либо промышленные предприятия, и большую часть загрязнений она получает от сбросасточных вод. Основным источником токсичности иловых накоплений являютсянерегламентированные свалки мусора по долинам р. Темерник и ее притоков.Таблица 1 – Химический анализ грунтовых вод, ливневого стока и водыв р.ТемерникКоличество вещества в воде, мг/лвода вгрунтовые водыливневый стокр. Темерник36252662011№Ингредиенты1Сухой остаток2Сульфаты1555,253,57073Хлориды336,317,2270,24Кальций28212,1192Таблица 2 – Загрязнение речных вод и донных отложений р.
Темерник в районеавтодорожного моста по ул. АрмянскойПоказателиРечные воды, г/л,рН=7,7Донные отложения,мг/кг, рН= 8,0Тяжёлые металлыZnNiPbCu0,00180,0120,00713,825,528,2CrHg0,020<0,02<0,0000128,131,80,02811В целом, по истечению двух лет после проведения работ по очистке участка р. Темерник можно судить о положительном воздействии механизированного способа очистки, что подтверждается восстановлением микроорганизмов в2012 г. по сравнению с 2010 г. и 2011 г. Однако такой способ очистки не вездеприемлем из-за плотной застройки поймы и надпойменных террас, поэтому была поставлена задача разработать технологию удаления донных отложений наоснове гидромеханизации и применения гибких конструкций из отечественныхфильтрующих материалов высокой прочности.В третьей главе «Разработка новой технологии очистки малых рек отдонных отложений с использованием гибких конструкций» предложен новый подход к удалению донных отложений на основе традиционного гидромеханизированного способа.
При расчистке малых рек на участках в пределахплотной застройки населенных пунктов и городов наиболее эффективно использование земснарядов с подачей пульпы в контейнеры из геотекстильныхматериалов высокой прочности в виде длинных цилиндрических оболочек. Этопозволяет проводить работы не нанося значительного ущерба прибрежнымтерриториям. В работе предложена следующая технология: пульпа от земснаряда подается непосредственно в геотекстильный контейнер по гибкому трубопроводу, что предотвращает попадание донных отложений на берег. Контейнердлиной 100 м, рассчитанный на 625 м3 - 4690 м3, заполняется пульпой под гидростатическим напором или в напорном режиме со скоростью 400 м3/час, впроцессе чего создается внутреннее давление, которое должен выдерживатьгеотекстильный материал. При заполнении контейнера важно, чтобы материалобладал ползучестью, а при длительных нагрузках снижалось его разрушающеенапряжение.
Предварительно контейнер укладывается на подготовленную дренирующую поверхность, на которую сначала укладывают водонепроницаемуюизолирующую мембрану, затем защитный слой из нетканого геотекстиля, затемдренирующий слой со сбросными траншеями, что обеспечивает сбор и удаление воды в отстойник или русло (рис.2). С целью контроля за наполнением геотекстильных контейнеров на шланге разводной системы между Т-образным соединением и входным клапаном в контейнер устанавливаются пережимныевентили.С течением времени вода из контейнера уходит, а твердые фракции остаются.
В процессе обезвоживания илистых отложений осуществляется контрольза влажностью осадка следующим образом: после наполнения пульпопроводотсоединяется от геотекстильного контейнера, и через входной клапан отбираются пробы донных отложений для определения влажности. Осадок можно погружать на самосвалы и транспортировать на полигоны ТБО, когда его влажность достигнет 60 %.Применение предложенной технологии позволяет снизить нагрузку наприбрежную территорию за счет сокращения количества использования тяжелой техники, а также исключения из технологии устройств складирования донных отложений, что позволяет считать ее более экологичной.
Обезвоженныеконтейнеры из высокопрочного полипропилена удобны для сбора, обезвоживания и удаления донных отложений.12Рисунок 2. Отвод воды через фильтрующие стенки контейнера надренирующей поверхности1 – геотекстильный контейнер; 2 – дренирующая поверхность; 3 – сброснаятраншея для передачи стока в отстойник или русло; 4 – отвод влаги черезстенки контейнера в траншею.В работе предложена конструкция геотекстильного контейнера многократного применения (рис. 3). В статическом состоянии контейнер представляет собой развернутое полотно (1), изготовленное из геотекстильного материалас перфорацией (2), по периметру которого находятся отверстия (3) для шнуровки.
При помощи шнуровки (4) контейнер сворачивают в гибкую оболочку, ккоторой прикреплена напорная труба (5). После установки собранного контейнера земснаряд по напорной трубе (5) передает пульпу внутрь контейнера. После обезвоживания осадка контейнер вскрывают, а его содержимое вывозят.Наличие шнуровки позволяет использовать контейнер многократно, что экономически оправданно.б)а)Рисунок 3. Конструкция контейнера многократного примененияа) развернутое в ровную плоскость полотно б) в собранном видеДля обоснования возможности применения отечественных техническихтканей при изготовлении геотекстильных контейнеров были проведены экспериментальные исследования отечественных материалов. Сопоставляя технические характеристики импортных материалов, из которых изготовлены гибкие13конструкции, были отобраны два образца технической ткани ТЛФ-5-2 и ТБГпроизводства ОАО «Курская фабрика технических тканей». Из каждого образца ткани формировали 7 проб в виде полосок: три по основе и четыре по утку,на которых проводили испытания на прочность по стандартной методике.
Порезультатам испытаний были построены графики зависимости величины растяжения ткани от приложенной нагрузки, которые позволили оценить прочность и гибкость материала и дать рекомендации по подбору ткани для изготовления геотекстильных контейнеров. Результаты испытаний приведены втаблице 3.Таблица 3 – Результаты испытаний технических тканей на разрывСредняя разрывная нагрузка,кН/5 смТип тканиОтносительное удлинение принагрузке, %по основепо уткупо основепо уткуТБГ4,253,774,04,0ТЛФ-5-26,395,785,310,5Результаты показали, что ткань ТЛФ – 5-2 способна выдерживать разрывные нагрузки до 6,39 кН/5см – по основе и до 5,78 кН/5см – по утку – что вполтора раза больше, чем может выдержать ткань ТБГ.
Прочностные характеристики тканей ТБГ и ТЛФ-5-2 были сопоставлены с зарубежным геотекстильным материалом Geolon PP, используемым для изготовления Geotube (компании TenCate, Голландия). Результаты сравнения приведены в таблице 4.Таблица 4 – Сравнение отечественных тканей с геотканями Geolon PPТип тканиТБГGeolon PP 80ТЛФ-5-2Geolon PP 20SСредняя разрывная нагрузка, кН/мОтносительное удлинениепри нагрузке, %по основе72,088152,0132по основе309169по утку72,08680,0125по утку309109Ориентировочнаястоимость, м2/руб.70,0260,0190,0320,0Отечественный материал не уступает зарубежным аналогам по физикомеханическим свойствам, но в два раза дешевле, что позволит получить экономический эффект при изготовлении геотекстильных контейнеров по российским стандартам.С целью обоснования возможности применения отечественных тканейбыла оценена их фильтрующая способность и степень кольматации. Для этогобыл проведен лабораторный эксперимент с тканями ТЛФ-5-2 и Geolon PP80(табл.
5).В гибкую конструкцию, изготовленную из материалов ТЛФ-5-2 и GeolonPP80, помещали пульпу объемом 30 л. Конструкцию подвешивали на штатив и14ставили поддон, в который собиралась отделяемая вода. Устанавливали времяобезвоживания осадка. Затем отбирали пробы осадка и профильтровавшейсяводы на химический анализ (табл. 6).Таблица 5 – Изменение объема иловых отложений в процессе обезвоживания№12345678910111213ВремяизмеренийТем-ра, t° С24.02.17 9:009:3010:0011:0012:0013:0015:0019:0025.02.17 9:0015:0026.02.17 9:0027.02.17 9:0028.02.17 9:00+4+4+5+5+7+7+7+5-3+2+3+3+5Образец из тканиТЛФ-5-2Образец из тканиGeolon PP80Высота, смОбъем, см2Высота, смОбъем, см250,041,934,026,019,518,016,515,813,813,0012,812,812,630 000,025 140,020 400,015 600,011 700,010 800,09 900,09 480,08 280,07 800,07 680,07 680,07 560,05045,042,039,036,533,430,024,821,820,018,215,814,030 000,027 000,025 200,023 400,021 900,020 040,018 000,014 880,013 080,012 000,010 920,09 480,08 400,0Таблица 6 – Химический состав фильтрата и обезвоженных иловых отложенийПоказателиФильтрат, мг/л,рН=7,3Иловые отложения,г/кг, рН=7,4Тяжёлые металлыZnNiPbCu0,00320,0180,01311,621,936,2CrHg0,0050<0,02<0,0000128,630,40,028Результаты показали, что отделение влаги прекратилось в течение следующего времени: образец из ткани ТЛФ-5-2 – 2 дня, образец из ткани GeolonPP80 – 3 дня.
При этом влажность осадка в обоих образцах на этот момент составляла 60 %. Соответственно степень фильтрации составила ТЛФ-5-2 – 0,28л/(м2*с), Geolon PP80 – 0,17 л/(м2*с).Размер пор ткани определялся с помощью стереомикроскопа марки«Stemi 2000C» при увеличении x10, x20, x40 и x50. Замерялся размер пор чистой ткани до обезвоживания и претерпевшей кольматацию после обезвоживания, который составил: до обезвоживания – ткань ТЛФ-5-2 – 250 Мкм, тканьGeolon PP80 – 300 Мкм; после кольматации – ткань ТЛФ-5-2 – 247 Мкм, тканьGeolon PP80 – 298 Мкм.Таким образом, установлена возможность и целесообразность использования отечественного материала ТЛФ-5-2 в изготовлении геотекстильных контейнеров для сбора донных отложений, в частности - р. Темерник. Для расчетаконструктивных параметров контейнеров из отечественных тканевых материалов разработана соответствующая методика.15В четвертой главе «Методика расчета конструктивных параметровгеотекстильных контейнеров из отечественных тканевых материалов»приведены расчеты параметров тканевых сооружений, применимых к геотекстильным контейнерам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
