Способ предотвращения кольматации дренажного волокнистого фильтра Советский патент 1990 года по МПК E02B11/00 

Изобрететше относится к мелиорации земель и может быть использовано при строительстве закрытого горизонтального дренажа

Цель изобретения - повышение эффективности защиты фильтра

Фиг41 и 2 приведены графики динамики расходов воды из фильтрационных приборов, построенных по результатам

испытаний защитно-фильтрующего материала (ЗФМ) СОЖ с пропиткой ПЭС-5 и контрольного в приборах типа Дарси0

На приняты следующие обозначения:

фильтр с пропиткой ПЭС-5

(пульпа);

-.- - фильтр с пропиткой ГКЖ-94 (пульпа);

10

о о о «

15

20

25

31583536

фильтр без пропитки (сухой грунт);

г..« фильтр без пропитки (пульпа).

На фиг02 приняты обозначения расхода ПЭС-5;

4 г/м ЗФМ;

10 г/м ЗФМ;

20 г/мг ЗФМ; 40 г/м 2 ЗФМ:

- i- сро статист.

Сущность способа заключается в следующем

Жидкая гидрофобная пленка делает фильтр непроницаемым в первый момент времени (2-5 сут), когда грунт после устройства дрены находится в виде суспензии За это время частицы грунта оседают в приконтактной с фильтром зонес В дальнейшем с возрастанием гидростатического давления воды на пленку в порах фильтра происходит разрыв ее сначала на более крупных порах, затем на более мелких. На контакте грунта с раскрытыми порами происходит отрыв суффозионных частиц и их вынос с водой через фильтр, при этом частицы грунта не адсорбируются на волокнах, покрытых пленкой, и не кольматируют ЗФМ, так как они меньше раскрытых пор фильтра На контакте с фильтром образуется устойчивая пористая структура грунта, не подверженная деформациям, и, следовательно, из грунта не будет в дальнейшем происходит вынос частиц, которые могли бы закольматировать фильтр„

Таким образом, гидрофобная пленка на ЗФМ при контакте с грунтом обеспечивает создание рациональной структуры контакта, так как раскрытие пор происходит в зависимости от размера основных фильтрационных пор грунта

45

П. р и м е р« Испытания проводились

на волокнистом фильтре СОЖ„ ЗФМ с пропиткой и без нее помещался в фильтрационный прибор типа Дарси, где проверялась его работа на контакте с глинистым грунтом, который либо послойно насыпался сверху (сухой грунт) либо подавался в виде пульпы (водо- насыщенное состояние - 50 мас„% воды на 50 грунта)

30

35

40

ки его частицами грунта. Фильтр, работанный кремнийорганическими п органосилоксановымл жидкостями ПЭ ГКЖ-94, пропускает через себя рас воды на протяжении всего опыта(90 при этом время стабилизации грунт приконтактной зоны 30 дн„ Это док зывает, что предлагаемая пропитка предотвращает кольматацию фильтра при укладке в водонасыщечный грун Фильтр,о пропитанный предлагаемым жидкостями, пропускает через себя расход воды, в 2-4 раза больший, контрольный фильтр, уложенный в с хой грунт, как в период до, так и сле стабилизации грунта Это дока вает, что предлагаемая пропитка п шает эффективность защиты фильтра кольматациИо

Для выяснения наиболее эффекти ной дозы расхода кремнийорганичес полиорганосилоксановых жидкостей 1 мг ЗФМ был испытан при следующи вариантах расходов предлагаемой ж кости: 4,1 0,20,40 г/м ; (см0фиго2, приведена динамика расхода воды ч рез ЗФМ в зависимости от расхода ПЭС-5)о

Из графика видно, чтоЪревышени дозы пропитки величин, больших 10 ЗФМ, не оказывает существенного в ния на работу фильтра на контакте грунтомо Выводы о дозе пропитки б сделаны по графикам фигс.1 и 2 из сравнения величин расхода в после ние 4 дня опытов, так как это вре соответствует стабилизации грунта контакте с фильтром„ При расходе нийорганических жидкостей менее 4 ЗФМ не .обеспечивается полное покр тие гидрофобной пленкой всей пове ности ЗФМ, В этой предлагае пропитывать фильти кремнийорганич кими полиорганосилоксановыми жидк стями при расходе их 4-10 г/мг ЗФМ Пропитку можно осуществлять в про се укладки дрен с ЗФМ в грунт и з нее при производстве ЗФМ0 Материал пропитки можно наносить на ЗФМ пу напыления, путем непосредственног контакта с ЗФМ с веществом пропитк как с. внесением растворителя, так

Как видно на графике (), кон- при последующем отжатии на валках

тральный фильтр (без пропитки), уло- женный р пульпу, на третьи сутки работу прекратил из-за полной закупорВещество предлагаемой пропитки био гически нейтрально, устойчиво, обл дает высокой морозостойкостью.

0

5

0

5

5

0

5

0

ки его частицами грунта. Фильтр, обработанный кремнийорганическими поли- органосилоксановымл жидкостями ПЭС-5, ГКЖ-94, пропускает через себя расход воды на протяжении всего опыта(90 сут)( при этом время стабилизации грунта приконтактной зоны 30 дн„ Это доказывает, что предлагаемая пропитка предотвращает кольматацию фильтра при укладке в водонасыщечный грунт Фильтр,о пропитанный предлагаемыми жидкостями, пропускает через себя расход воды, в 2-4 раза больший, чем контрольный фильтр, уложенный в сухой грунт, как в период до, так и после стабилизации грунта Это доказывает, что предлагаемая пропитка повышает эффективность защиты фильтра от , кольматациИо

Для выяснения наиболее эффективной дозы расхода кремнийорганических полиорганосилоксановых жидкостей на 1 мг ЗФМ был испытан при следующих вариантах расходов предлагаемой жидкости: 4,1 0,20,40 г/м ; (см0фиго2, где приведена динамика расхода воды через ЗФМ в зависимости от расхода ПЭС-5)о

Из графика видно, чтоЪревышение дозы пропитки величин, больших 10 г/м ЗФМ, не оказывает существенного влияния на работу фильтра на контакте с грунтомо Выводы о дозе пропитки были сделаны по графикам фигс.1 и 2 из сравнения величин расхода в последние 4 дня опытов, так как это время соответствует стабилизации грунта на контакте с фильтром„ При расходе кремнийорганических жидкостей менее 4 г/м ЗФМ не .обеспечивается полное покрытие гидрофобной пленкой всей поверхности ЗФМ, В этой предлагается пропитывать фильти кремнийорганическими полиорганосилоксановыми жидкостями при расходе их 4-10 г/мг ЗФМ. Пропитку можно осуществлять в процессе укладки дрен с ЗФМ в грунт и заранее при производстве ЗФМ0 Материал пропитки можно наносить на ЗФМ путем напыления, путем непосредственного контакта с ЗФМ с веществом пропитки как с. внесением растворителя, так и

при последующем отжатии на валках

Вещество предлагаемой пропитки биологически нейтрально, устойчиво, обладает высокой морозостойкостью.

Предложенный способ позволяет не только предотвратить кольматацию ЗФМ при укладке его в водонасыщенный грунт, но и улучшит гидравлические свойства самого фильтра благодаря созданию на волокнах фильтра поверхностной структуры с гидрофобными свойствами из вещества пропитки, уменьшающей адгезию и гидравлическую шероховатость водотоков в пористой

среде ЗФМв б, л/сучп

6

Формула изобретения Способ предотвращения кольматации дренажного волокнистого фильтра путем создания на его поверхности защитно- го покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты, покрытие выполняют путем пропитки поверхности фильтра крем- IQ нийорганическими полиорганосилоксано- выми жидкостями при расходе 4-Ю г/м фильтра.

Изобретение относится к области мелиорации земель и может быть использовано при строительстве закрытого дренажа. Цель изобретения - повышение эффективности защиты. Способ реализуется следующим образом. При укладке волокнистого дренажного фильтра в водонасыщенный грунт его пропитывают кремнийорганическими полиорганосилоксановыми жидкостями при их расходе 4-10 г на 1 м 2 фильтра. При этом на поверхности фильтра образуется гидрофобная пленка, которая обладает водоотталкивающими свойствами. При контакте фильтра, покрытого полимерной гидрофобной пленкой, с водонасыщенным грунтом под действием давления воды происходит и постепенное растяжение, что приводит к разрыву пленки на основных порах фильтра размером 0,1 мм, где пленка наиболее тонкая. На меньших порах разрыв пленки не происходит. В результате разрыва пленка стягивается к волокнам и остается на них в виде покрытия. На волокнах, покрытых гидрофобной пленкой, частицы гидрофильного грунта не адсорбируются. При этом на контакте фильтра с грунтом в результате дифференциального раскрытия пор за счет их разного диаметра, а также наличия полимерной гидрофобной пленки на волокнах фильтра создается поверхностная структура, препятствующая кольматации фильтра. 2 ил.

Т Д /1

vJA/N/i

у Vf-V

в, л/сдяГ

I а

21

а

28

a и н

12

(В

8

в

4

г

I JTXr TTTTT7gTffTgJ 1 Uf I J 16 17 ft

порт

УТ

Редактор В.Данко Техред Л.Олийнык

Заказ 2235 Тираж 537Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

шт.

Фиг 1

gTffTgJ 1 Uf I J 16 17 ft

порт

УТ

Корректор М. Шароши