3. Kết quả thực nghiệm
3.1 Kết quả xác định độ rỗng của các thí nghiệm
Kết quả xác định độ rỗng các vật liệu đá, sỏi có kích thước khác nhau được trình bày tại bảng sau:
Bảng 4. Kết quả xác định độ rỗng của các vật liệu có kích thước khác nhau
Thí nghiệm Độ rỗng (%) Tỉ lệ sỏi/ thể tích nước (kg/l) TN1 32 7,9 TN2 38,8 5,8 TN3 44,9 3,9 TN4 34,49 5,5 TN5 40,7 3,2 TN6 52,3 2,6
Kích thước hạt vật liệu quyết định độ rỗng và độ dẫn thủy lực của lớp vật liệu. Bảng sau đây (theo EPA) cho thấy độ rỗng và độ dẫn thủy lực của các vật liệu có kích thước khác nhau.
Bảng 5. Độ rỗng và độ dẫn thủy lực của các vật liệu
Loại Kích thước (mm) Độ rỗng (%) Độ dẫn thủy lực (m3/m2d)
Cát thô 2 32 1000
Cát sỏi 8 35 5000
Sỏi mịn 16 38 7500
Sỏi vừa 32 42 10000
Từ kết quả bảng 5, tại TN1 vật liệu sử dụng là sỏi kích thước 4x6mm có kích thước nhỏ nhất, độ rỗng là 32%, Với đá kích thước 4x6 mm có đỗ rỗng là 34.49%. Trong khi đó,vật liệu đá ở TN6 có kích thước lớn nhất 40x60
mm cũng có độ rỗng lớn nhất là 52.3%, tuy nhiên vật liệu sỏi cùng kích thước ở TN3 chỉ có độ rỗnglà 44.9%. So sánh với số liệu bảng 4 cho thấy với vật liệu ở TN1và TN4 độ dẫn thủy lực sấp xỉ bằng 5000 m3/m2d, ở TN2, TN4 và TN3, TN6 lần lượt là 7500 m3/m2d và 10000 m3/m2d. Độ rỗng và độ dẫn thủy lực của vật liệu lớn ứng với kích thước hạt lớn hơn. Nếu kích thước hạt quá nhỏ, vật liệu sẽ có độ rỗng rất thấp và độ dẫn thủy lực thấp, có thể gây tắc nghẽn dòng chảy hệ thống bãi lọc. Lượng nước không lưu thông, ứa đọng ảnh hưởng đến sự phát triển bình thường của thực vật. Ngược lại, nếu kích thước hạt quá lớn, nước sẽ thoát nhanh hơn. Hơn nữa, hạt kích thước lớn, lớp vật liệu sẽ có diện tích bề mặt riêng thấp, không thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn [6] và sự phát triển, lan rộng của rễ cây. Đây là cơ sở để lựa chọn kích thước vật liệu phù hợp cho các lớp vật liệu trong thiết kế bãi lọc trồng cây nhân tạo.