Metody stosowane w badaniach zawiesin w wodach opadowych

• Autorzy: Burszta-Adamiak E. , Kuśnierz M. , Domańska M. , Wiercik P. , Łomotowski J.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2014.44

Warianty tytułu

EN

The methods used in suspension research in the stormwater

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Występujące w wodach opadowych zawiesiny są mieszaninami wieloskładnikowymi, zawierającymi oprócz substancji rozpuszczonych i gazów, drobne zawiesiny oraz koloidy pochodzenia organicznego i mineralnego. W badaniach wód opadowych wiedza na temat ilości, rozmiaru czy rozkładu wielkości cząstek zawiesin jest przydatna m.in. przy projektowaniu urządzeń służących do podczyszczania wód opadowych (osadników, separatorów), zbiorników retencyjnych oraz systemów bazujących na naturalnych procesach biologicznych i infiltracji wody do gruntu. Konieczność stosowania różnych metod i narzędzi badawczych w obszarach inżynierii i ochrony środowiska jest nieunikniona. W artykule omówiono nowoczesne metody stosowane w badaniach ilości i wielkości cząstek zawiesin zawartych w wodach opadowych oraz przedstawiono oryginalne wyniki badań składu granulometrycznego zawiesin w wodach opadowych, śniegu i spływów z dachów wykonane z wykorzystaniem granulometru laserowego. Do interpretacji wyników badań składu granulometrycznego zawiesin zastosowano zmodyfikowane równanie Avramiego. W pracy przedstawiono przedziały zmienności wartości współczynników korelacji oraz stałych k i wykładników n opisanych równaniem Avramiego. Przy wzroście wartości stałej k wzrastał udział ziaren o małych średnicach zastępczych w zawiesinie polidyspersyjnej, natomiast przy niższych wartościach wykładnika n funkcja V(d) wykazywała większy przedział zmienności średnic zastępczych cząstek obecnych w zawiesinie polidyspersyjnej. Na podstawie wartości współczynników korelacji R, które były bliskie 1 wykazano, że skład granulometryczny zawiesin w wodach opadowych można opisać zmodyfikowanym równaniem Avramiego.

EN

Stormwater suspensions are multi-component mixtures containing, in addition to solutes and gases, fine suspensions and colloids of mineral and organic origin. Information on the structure of the suspensions occurring in stormwater, among other things, is extremely important especially when designing devices for their use (settlers, decanters), retention tanks or systems based on natural biological processes and the infiltration of water into the ground. The need to use different methods and research tools in the areas of engineering and the environment is inevitable. The article presents the modern methods used in studies on particle size and quantity of suspended solids occurring in stormwater as well as shows the original research results of the granulometric composition of suspension in rain, snow and runoff from roofs obtained using laser granulometer. Modified Avrami equation for interpretation of research results of granulometric composition of suspensions has been used. In this paper the comparison of the range of values variation of the correlation coefficients R and estimated parameters in model described by Avrami equation has been shown. The increase of the constant k value imply the grow of small diameters of grains in polidispersion suspensions, while at lower values of exponent n function V(d) showed a greater range of particles variation presented in polidispersion suspension. On the basis of the correlation coefficient R values, which were close to 1, it has been shown that the granulometric composition of the stoormwater suspension, snow and runoff from roofs can be described by the modified Avrami equation.

Słowa kluczowe

PL

granulometr laserowy; skład granulometryczny; zawiesina; równanie Avramiego; woda deszczowa; spływ

EN

laser granulometer; granulometric composition; suspension; Avrami equation; storm water; runoff

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 61, nr 3/I
• Strony: 23--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Burszta-Adamiak E.

• Uniwersytet Przyrodniczy, Instytut Inżynierii Środowiska, Wrocław

autor

Kuśnierz M.

• Uniwersytet Przyrodniczy, Instytut Inżynierii Środowiska, Wrocław

autor

Domańska M.

• Uniwersytet Przyrodniczy, Instytut Inżynierii Środowiska, Wrocław

autor

Wiercik P.

• Uniwersytet Przyrodniczy, Instytut Inżynierii Środowiska, Wrocław

autor

Łomotowski J.

• Uniwersytet Przyrodniczy, Instytut Inżynierii Środowiska, Wrocław

Bibliografia

• [1] Banaś M., Roman M.: Badania składu granulometrycznego zawiesiny komunalnej, Inż. Ap. Chem., 49(4), 2010, s. 14-15.
• [2] Bale A.J.: In situ laser optical particle sizing, Journal of Sea Research, 36, 1996, s. 31-36.
• [3] Bernhard C.: Particle Size Analysis—Problems and Possibilities in the Fine and Ultrafine Range. Journal of Materials Synthesis and Processing, 8(3/4), 2000, s. 213-221.
• [4] Bizi M., Baudet G.: Contribution of static light scattering to the textural characterization of large aggregates, Journal of Colloid and Interface Science, 300, 2006, s. 200-209.
• [5] Burszta-Adamiak E., Łomotowski J.: Możliwości wykorzystania granulometru laserowego do badań procesu infiltracji wody, Ochrona Środowiska, 3, 2003, s. 45-48.
• [6] Burszta-Adamiak E., Łomotowski J., Kęszycka M.: Analiza budowy przestrzennej zawiesin występujących w wodach naturalnych, Ochrona Środowiska, 3(31), 2009, s. 65-68.
• [7] Govoreanu R.: Activated sludge flocculation dynamics: On-line measurement methodology and modeling, Universiteit Gent Faculteit Landbouwkundige en Toegepaste Biologische Wetenschappen, Gent (ISBN 90-5989-031-0), 2004.
• [8] Łomotowski J., Burszta-Adamiak E., Kęszycka M., Jary Z.: Metody i techniki optyczne w badaniach zawiesin., Monografia. Wyd. Polska Akademia Nauk, Instytut Badań Systemowych, Warszawa, 2008.
• [9] Łomotowski J., Wiercik P., Burszta-Adamiak E.: Wpływ zawartości związków żelaza i manganu na skład granulometryczny zawiesin w popłuczynach z filtrów do oczyszczania wód podziemnych, Ochrona Środowiska, 4, 2013, s. 43-46.
• [10] Patra A.K., Nair S., Tyagi A.K., Sen D., Mazumder S., Ramanathan S.: Smallangle neutron scattering investigations on fractal aggregation and sintering behavior of La1−xCaxCrO3 synthesized by a combustion process. Materials Science and Engineering, 127, 2006, s. 180-185.
• [11] Selomulya C.: The effect of shear on flocculation and floc size/structure. The University of New South Wales, Australia (tezy rozprawy doktorskiej), 2001.
• [12] Tang S., Ma Y., Sebastine I.M.: The fractal nature of Escherichia coli biological flocs, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 20, 2001, s. 211-218.