การศึกษาสมบัติทางกายภาพบางประการของวัสดุที่เป็นองค์ประกอบสำคัญของระบบจัดเรียงดินหลายชั้นเพื่อบำบัดน้ำเสีย เป็นการทดลองในห้องปฏิบัติการเพื่อหาชนิดและขนาดของวัสดุที่ดีที่สุดมาใช้ในระบบจัดเรียงดินหลายชั้นเพื่อลดการอุดตันของระบบโดยทำการศึกษาอัตราการไหลซึมน้ำของซีโอไลท์ ทราย และดินเหนียวที่มีขนาดอนุภาคและมีความหลากหลายของขนาดอนุภาคแตกต่างกัน รวมทั้งศึกษาผลกระทบของความหนาแน่นรวมต่ออัตราการไหลซึมน้ำของชั้นดินและดินผสมที่มีเนื้อดินต่างกัน 2 ชนิด คือ ดินเหนียวชุดดินปากช่อง และดินทรายชุดดินน้ำพอง เพื่อนำมาใช้จัดเรียงเป็นชั้นดินในระบบจัดเรียงดินหลายชั้นที่มีซีโอไลท์และทรายเป็นวัสดุแทรก ผลการทดลองพบว่า ทั้งชนิดและขนาดอนุภาคของวัสดุมีผลกระทบต่ออัตราการไหลซึมน้ำซีโอไลท์ขนาดอนุภาค 2.0-2.8 มม. มีค่าอัตราการไหลซึมน้ำเฉลี่ยที่ 0-20 วัน สูงที่สุด (104.00 ซม./ชม.) แต่ไม่แตกต่างจากทรายขนาดอนุภาค 1.0-2.0 มม. ซึ่งมีค่ารองลงมา (88.11 ซม./ชม.) ส่วนดินเหนียวขนาดอนุภาค <0.2 มม. มีค่าเฉลี่ยต่ำมากและต่ำที่สุด (0.17 ซม./ชม.) และพบว่าความหลากหลายของขนาดอนุภาคของซีโอไลท์และทรายที่มีดินเหนียวขนาดอนุภาค <0.2 มม.เป็นองค์ประกอบ ทำให้อัตราการไหลซึมน้ำของวัสดุผสมลดลงอย่างเด่นชัด โดยที่ทรายผสม2 ขนาดอนุภาค (1.0-2.0 และ 2.0-2.8 มม.) มีค่าอัตราการไหลซึมน้ำเฉลี่ยสูงที่สุด(100.97 ซม./ชม.) นอกจากนี้ยังพบว่าดินผสม (ดิน:ผงเหล็ก:ขี้เลื่อย:ผงถ่าน =55:15:15:15) มีอัตราการไหลซึมน้ำสูงกว่าดินที่ไม่ได้ผสมอย่างเด่นชัด โดยที่ดินเหนียวชุดดินปากช่องผสมที่ไม่มีการอัดแน่น (B.D. 0.64 กรัม/ลบ.ซม.) มีอัตราการไหลซึมน้ำเฉลี่ยสูงที่สุด (26.93 ซม./ชม.) และดินทรายชุดดินน้ำพองผสมที่ไม่มีการอัดแน่น(B.D. 0.86 กรัม/ลบ.ซม.) มีค่ารองลงมา (15.73 ซม./ชม.) และเมื่อนำดินผสมที่ไม่มีการอัดแน่นทั้งสองชนิดดังกล่าวมาจัดเรียงเป็นชั้นดินในระบบจัดเรียงดินหลายชั้นที่มีซีโอไลท์ขนาดอนุภาค 2.0-2.8 มม. และทรายผสม (1.0-2.0 และ 2.0-2.8 มม.) ซึ่งมีอัตราการไหลซึมน้ำสูงที่สุดใกล้เคียงกันเป็นวัสดุแทรก พบว่าโครงสร้างในการจัดเรียงชั้นดินผสมและวัสดุแทรกที่มีชั้นดินเหนียวชุดดินปากช่องผสมอยู่ด้านบนและมีทรายผสมอยู่ด้านล่างมีอัตราการไหลซึมน้ำดีที่สุด(28.65 ซม./ชม.) แต่ไม่แตกต่างจากโครงสร้างที่มีดินเหนียวชุดดินปากช่องผสมอยู่ด้านบนและมีซีโอไลท์อยู่ด้านล่างที่มีค่ารองลงมา (24.85 ซม./ชม.) ดังนั้นจึงอาจสรุปได้ว่าดินเหนียวชุดดินปากช่องผสมที่มีความหนาแน่นรวมประมาณ 0.64 กรัม/ลบ.ซม. ทรายผสมระหว่างอนุภาคขนาดกลางกับอนุภาคขนาดใหญ่ (1.0-2.0 และ 2.0-2.8 มม.)และซีโอไลท์ขนาดอนุภาค 2.0-2.8 มม. เป็นวัสดุที่ดีที่สุดที่จะนำมาใช้ในระบบจัดเรียงดินหลายชั้นเพื่อเพิ่มอัตราการไหลซึมน้ำ และ/หรือลดการอุดตันของระบบ อนึ่ง ในการศึกษาครั้งนี้ยังได้หาค่าความหนาแน่นรวม ความพรุนรวม ช่องว่างขนาดใหญ่ และช่องว่างขนาดเล็กของวัสดุทุกชนิดและทุกขนาดอนุภาคที่ใช้ในการทดลอง เพื่อการสรุปและวิจารณ์ผลอีกด้วย