Ученые Пермского политехнического университета разработали новую методику применения дождевых садов для очистки ливневых стоков
В мировой практике для очистки ливневых и талых вод все чаще используют биоинженерные сооружения, в частности, дождевые сады. Но они могут функционировать не во всех климатических зонах. Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета адаптировали данную технологию к условиям более холодных регионов.
Дождевой сад — это пониженный участок территории, который «принимает» ливневые воды. Они медленно проходят через фильтрующую загрузку, в которую высажены влаголюбивые растения. Загрузка сада и корневая система растений очищают ливневые воды.
Однако, по словам ученых, для использования технологии в условиях умеренного климата есть ограничения. При низких температурах активность растений и почвенных микроорганизмов снижается. Поэтому исследователи из Пермского национального исследовательского политехнического университета предложили решение, которое поможет поддерживать эффективность дождевых садов и в холодный период.
По сообщению пресс-службы университета, ученые добавили в фильтрующую загрузку торф и цеолит, которые позволяют задерживать и накапливать загрязнения в периоды низких температур. Летом растения и микроорганизмы перерабатывают поглощенные загрязнения в процессе жизнедеятельности, за счет чего фильтрующая загрузка восстанавливается естественным образом.
С целью оценки эффективности дождевых садов был проведен комплекс лабораторных исследований. В частности, ученые оценили поглотительные и ионообменные свойства фильтрующей загрузки.
Ученые исследовали фильтрацию поверхностных сточных вод при температурах от +2 до +20 С. При падении температуры эффективность очистки от металлов снизилась незначительно, а очистка от нефтепродуктов, наоборот, улучшилась.
— Мы изучили процессы фитофильтрования и фиторегенерации с помощью специальных установок. Колонны из ПВХ-труб заполнили фильтрующей загрузкой, а затем высадили в нее рогоз широколистный, ирис болотный и тростник. В течение 7 недель мы подавали на них сток, имитирующий ливневые воды. Эффективность очистки от нефтепродуктов достигла 95,5–98,9 %, от цинка — 70,2–92,5 %, от свинца — 66–86,4 %, от меди — 97–99,3 %, от железа — 87,5–97,5 %, от алюминия — 80–86,4 %. После 6 месяцев наблюдений мы выяснили, что наиболее эффективны в восстановлении свойств фильтрующей загрузки ирис и тростник, — рассказывает кандидат технических наук, доцент кафедры теплогазоснабжения, вентиляции и водоснабжения, водоотведения Пермского национального исследовательского политехнического университета Игорь Щукин.
На основании экспериментов разработана методика, которая позволяет спроектировать дождевой сад, оптимально подходящий к особенностям территории.
Ученые уже реализовали пилотный проект сада, который очищает стоки с придомовой автостоянки в Перми.
Они также выяснили, что экономический эффект от его использования может достигать 50%, по сравнению с традиционными сооружениями.
По словам исследователей, разработку можно применять в жилой застройке, на автопарковках, в коттеджных поселках и рекреационных зонах, а также на некоторых промышленных предприятиях.