Piaski filtracyjne.

Mówiąc o piaskach filtracyjnych, mamy na myśli naturalne kruszywo kwarcowe, wolne od różnych zanieczyszczeń. Żwiry, żwirki i piaski filtracyjne są nieocenione przy zastosowaniu w procesie filtracyjnym oczyszczania wody pitnej. Kruszywa kwarcowe najczęściej kojarzone są z branżą budowlaną. Jednakowoż piaski i żwiry o naturalnych właściwościach stanowią znakomity materiał filtracyjny wykorzystywany do uzdatniania zarówno wody przeznaczonej do picia, jak i tej ze studni i oczyszczalni ścieków. Nie każde naturalne kruszywo nadaje się do filtracji. Musi ono spełniać pewne normy oraz charakteryzować się konkretnymi właściwościami, fizykalnymi i chemicznymi. Mówimy na przykład o zawartości krzemionki, która powinna wynosić przynajmniej 97%. Natomiast zawartość związków siarki, aktywnego żelaza, tlenków wapniowych i magnezowych powinna być bardzo niewielka. Takie właściwości powodują, że woda nie zmienia swojego smaku i koloru.

Bardzo ważna jest duża jednorodność ziaren piasku filtracyjnego.

Wspomniana jednorodność ziaren podnosi zdecydowanie efekt filtracyjny. Wszystkie piaski i żwiry filtracyjne, których chcemy używać do uzdatniania wody pitnej i użyć do filtrów, muszą być atestowane przez Państwowy Zakład Higieny. Piaski i żwiry filtracyjne mają zastosowanie w filtrach, które są wykorzystywane do uzdatniania wody pitnej oraz wody technologicznej, a także przy oczyszczaniu tzw. ścieków z sieci komunalnej.

Wszelkie kruszywa filtracyjne mają bardzo różnorodne zastosowanie.

I warto to jeszcze raz podkreślić. Wspominaliśmy o tym już tutaj, że naturalne kruszywa z naszych złóż, które są także piaskami i żwirami filtracyjnymi, mogą i są stosowane w procesie oczyszczania ścieków i wody pitnej. Niemniej nasi odbiorcy używają ich też przy pracach nad odwiertami górniczymi, w szeroko rozumianym budownictwie, a w szczególności w budowie drenaży i rowów melioracyjnych.

Piaski i żwiry filtracyjne są bardzo wytrzymałe.

Specjaliści uważają, że nie zmieniają one swoich właściwości wytrzymałościowych , zarówno pod wpływem nawodnienia lub odwodnienia. Zdarza się, że pod wpływem ciśnienia hydrodynamicznego może nastąpić zredukowanie sił tarcia wewnętrznego gruntów, gdzie znajdują się kruszywa filtracyjne. Czasami takie zjawisko mylone jest z płynnym piaskiem, nazywanym także kurzawkami. Ale dotyczy to wyłącznie części piasków pylastych i pyłów piaszczystych. W niektórych przypadkach zarezerwowanych dla skarp, wytrzymałość piasków może się zdarzyć kiedy zaistnieje zjawisko sufozji mechanicznej. Nawet w przypadku najdrobniejszych frakcji, wymywanie piasków nie przekracza 1%.

Powinniśmy zwracać uwagę na uziarnienie piasków i żwirów. Dane złoże może mieć zakres granulacyjny od 0 – 40 mm. Uziarnienie ma znaczenie pod względem wykorzystania żwirów do filtracji zarówno wody przemysłowej, jak i wody pitnej.

Najważniejsze cechy piasków filtracyjnych:

• To odpowiednia frakcja. Najlepsza to przedział granulacyjny od 0,8 mm do 1,4 mm.
• Ważne jest to, aby kruszywa filtracyjne miały dobrą średnią różnoziarnistą.
• Jeżeli poddamy piaski filtracyjne obróbce termicznej, efekt filtracyjny będzie jeszcze lepszy.

  Chcąc wyjaśnić coś więcej na temat obroki termicznej. Po takiej czynnościach mówimy o piaskach i żwiry filtracyjnych suszonych. Pomimo wyższej ceny, są lepsze i pewniejsze w użyciu. Przede wszystkim w procesie obróbki termicznej eliminujemy bakterie, dzięki prostej zasadzie: im mniej wilgotności, tym mniej niechcianych związków bakteryjnych. To jest bardzo ważne przy procesie uzdatniania wody, gdzie ważne są normy do spełnienia. Kiedy badamy poziom wilgotności w laboratorium używając suszarki, musimy uzyskać parametr 1%, a najlepiej kiedy wilgotność oscyluje na poziomie 0,3 – 0,4 %.

• Wbrew pozorom bardzo ważna jest także strona wizualna naszych kruszyw wykorzystywanych do filtracji. Ma to związek z niewystępowaniem toksycznych składników, szczególnie w porach ziaren piasku lub żwiru, w badanej próbce. Specjaliści najczęściej wymieniają granulację, gęstość, wilgotność oraz rozpuszczalność w kwasie, jako najważniejsze fizyczne właściwości piasków filtracyjnych.
• W trakcie sprawdzania piasków filtracyjnych w procesie rozpuszczalności w kwasie, sprawdzamy jaka ich część może się rozpuścić. Im mniej piasku filtracyjnego jest w stanie się rozpuścić, tym lepiej dla jego właściwości. Zwracają oni także uwagę na gęstość nasypową, która czasami nazywana jest gęstością objętościową. W sytuacji nacisku zewnętrznego lub co się często zdarza, pod własnym ciężarem piasku, przestrzenie pomiędzy ziarnami zmniejszają się, a to powoduje wzrost gęstości nasypowej. W większości przypadków zastosowania piasków filtracyjnych bardzo ważna jest jego wytrzymałość mechaniczna. Piasek powinien być kulisty i naturalny.
• Nie możemy pominąć sprawy pakowania oraz transportowanie piasku filtracyjnego. To one mają wpływ na ostateczny produkt. Bardzo ważna jest duża wytrzymałość mechaniczna piasku filtracyjnego. W laboratoriach często przy sprawdzaniu jakości piasków i żwirów wykonuje się analizę sitową za pomocą rozkładu ziarna. Bada się w ten sposób podstawę filtrowania. W danej frakcji poddawane są nadziarna i podziarna, one muszą stanowić aż 80% podstawy filtrowania. Przy dobrych frakcjach, ta podstawa wynosi nawet 85%.
  

  Bardzo ważne jest badanie reaktywności alkalicznej.

  Ponieważ w ten sposób możemy sprawdzić czy nie ma w badanych kruszywach filtracyjnych związków radioaktywnych. Możemy mówić o reaktywności alkalicznej kruszyw. Jest to zjawisko, na które wpływ mają czynniki atmosferyczne. Naturalnie te reakcje przebiegają nawet do kilku lat, co powoduje że trudno szybko zdiagnozować czy zniszczenia spowodowane są reakcją z alkaliami czy pochodzą od innych procesów, które powodują niszczenie. Kiedy zachodzi taka reakcja, może pojawiać się otoczka wokół ziaren kruszywa, a także ziarna mogą zmieniać swoją objętość. W Polsce badanie potencjalnej reaktywności alkalicznej kruszyw opisuje norma PN-B 06714-46 Kruszywa mineralne – Badania – Oznaczenie potencjalnej reaktywności alkalicznej.