Development of environmentally safe filter element for drip irrigation | Разработка экологически безопасного фильтрующего элемента для капельного орошения

English. The aim of the work was the development of an effective and environmentally safe filter element for drip irrigation, the main component of which is burnt mine waste rocks. Acceptability of the application of the material in question is set up on the basis of guidelines for the hygienic assessment of filter materials and sanitary regulations and standards 2.1.4.1074-01. The rock composition was determined by a scanning electron microscope equipped with an energy-dispersive analysis system of the characteristic X-radiation X-Act, radiation measurements were carried out by using a dosimeter-radiometer MSK-AT 1117. As a result, the content of the basic substances in the composition of material was determined: Na and Mg – 1.4%, Al – 26%, Si – 47.4%, P – 0.4%, S – 1.5%, K – 5.0%, Ca and Ti – 1.1%, Mn – 0.3%, Fe – 13.9%, Ba – 0.4%, which allows referring it to hazard class IV category -. The technology of manufacturing a filtering material is presented, which comprises fractionating the burned rock, washing, drying, mixing all components in prescribed proportions, laying in molds and drying out. On the basis of the experimental data, a ternary three-dimensional surface diagram has been constructed, which makes it possible to determine the time for flushing a burnt rock of various compositions of the fractions used. Thus, the filter element, made on the basis of burned mining wastes according to the proposed technology, meets the requirements for filtering materials used for drinking water purification and can be used for drip irrigation.

Russian. Целью работы являлась разработка эффективного и экологически безопасного фильтрующего элемента для капельного орошения, основным компонентом которого являются горелые породы терриконов. Допустимость применения рассматриваемого материала устанавливается на основании методических указаний по гигиенической оценке фильтрующих материалов и СанПиН 2.1.4.1074-01. Состав породы определялся при помощи сканирующего электронного микроскопа, оборудованного системой энергодисперсионного анализа характеристического рентгеновского излучения x-Act; радиационные измерения проводились с помощью дозиметра-радиометра МСК-АТ 1117. В результате определено содержание основных веществ, входящих в состав материала (Na и Mg – по 1,4%, Al – 26%, Si – 47,4%, P – 0,4%, S – 1,5%, K – 5,0%, Ca и Ti по – 1,1%, Mn – 0,3%, Fe – 13,9%, Ba – 0,4%), что позволяет отнести его к IV классу опасности. Представлена технология изготовления фильтрующего материала, включающая фракционирование горелой породы, промывку, сушку, смешение всех компонентов в заданных пропорциях, закладку в формы и высушивание. На основании экспериментальных данных построена тернарная трехмерная диаграмма поверхности, позволяющая определить время промывки горелой породы различного состава используемых фракций. Таким образом, фильтрующий элемент, изготовленный на основе горелых отходов горнодобывающей промышленности по предложенной технологии, соответствует требованиям, предъявляемым к фильтрующим материалам, применяемым для очистки питьевой воды, и может быть использован для капельного орошения.