CS221290B2

CS221290B2 - Method of storing and compacting the refuse material from the heating plants,thermal power plants and heating appliances on the ash stock yard

Info

Publication number: CS221290B2
Application number: CS225781A
Authority: CS
Inventors: Jerzy Kmiecik; Jerzy Rokita; Jan Szubra; Slawomir Tomaszewski; Wladyslaw Wilgusiewicz
Original assignee: Zaklady Energetyc Okregu Polud
Priority date: 1981-03-27
Filing date: 1981-03-27
Publication date: 1983-04-29

Abstract

Vynález se týká způsobu ukládání a zhutňování odpadového materiálu z tepláren, tepelných elektráren a topných zařízení na povrchové skládce umístěné zejména v oblasti možných zdrojů vody, důlních zařízení a podzemních objektů a těsnění této oblasti. Podstata vynálezu spočívá v umisťování odpadního materiálu na povrchové skládky za účelem plnění se současným hutněním suspenze o vysoké koncentraci popílku a vody o hmotnostním poměru od 1 : 1 do 3 : 1 nebo směsi jmenované suspenze se struskou z energetických zařízení nebo jiným pevným odpadním materiálem v množství do 30 °/o hmotnosti suspenze.The invention relates to a method of depositing and compacting waste material from heating plants, thermal power plants and heating equipment on surface dumps located mainly in the area possible sources of water, mining equipment and underground structures and seals of this area. The essence of the invention lies in the placement waste material to surface landfills for filling with simultaneous compaction a high ash concentration suspension; water with a weight ratio of from 1: 1 to 3: 1 or a mixture of said suspension with slag power equipment or other fixed waste material up to 30 ° / o weight of the suspension.

Description

Vynález se týká způsobu ukládání a zhutňování odpadového materiálu z tepláren, tepelných elektráren a topných zařízení na povrchové skládce, umístěné zejména v oblasti možných zdrojů vody, důlních zařízení a podzemních objektů a utěsnění této oblasti.The invention relates to a method for storing and compacting waste material from heating plants, thermal power stations and heating installations in a landfill site, located in particular in the field of possible water sources, mining equipment and underground objects and to sealing this area.

Je známý a používaný způsob ukládání odpadového materiálu z pecí dopravováním těchto látek na skládku ve formě směsi popela a strusky s velkým množstvím vody. Tento způsob spočívá v tom, že odpadové materiály, které jsou ve formě směsi popela a strusky s velkým množstvím vody hydraulicky dopraveny potrubím na podzemní nebo nadzemní skládky o velké ploše, jsou skladovány v oddělených částech skládky, které jsou využívány postupně systémem rotace tří polí — uskladnění, vysušení a příprava k opětnému uskladnění. Odstátá voda z pracovní části je po první sedimentaci odvedena ze skládky systémem jímek do sedimentačních nádrží a pak po vyčeření vedena zpět systémem čerpadel a potrubí do tepláren, tepelných elektráren a topných zařízení k opakovanému použití pro dopravu odpadních materiálů na skládku.A method of depositing waste material from a furnace by conveying these materials to a landfill in the form of a mixture of ash and slag with a large amount of water is known and used. This method consists in waste materials which are hydraulically conveyed in the form of a mixture of ash and slag with a large amount of water by pipeline to a large or underground landfill, are stored in separate parts of the landfill, which are used sequentially by a three-field rotation system. storage, drying and preparation for storage. After the first sedimentation, the effluent from the working part is discharged from the landfill system through the sump system to the sedimentation tanks and then after clarification it is led back through the system of pumps and piping to heating plants, thermal power plants and reusable heating equipment for transporting waste materials to the landfill.

Je také známý a používaný způsob skladování odpadových materiálů z pecí, které jsou v suchém nebo mokrém stavu, spočívající v tom, že suchý nebo tekutý, vodou smočený popel je po dopravení na skládku použitím mechanického zařízení nebo kolového vozidla rozprostřen po skládce za použití standardního zařízení pro přesun zeminy a zhutněn pomocí vibračního válce. Takto vytvořený tvar skládky stejně jako její prostorové uspořádání mohou být přizpůsobeny okolním podmínkám, pozdějšímu využití plochy a požadavkům z hlediska ochrany přírody.It is also known and used to store waste materials from dry or wet furnaces by dry or liquid water-wetted ash spread to landfill using a mechanical device or wheeled vehicle using standard equipment. for moving soil and compacted with a vibratory roller. The shape of the landfill thus created, as well as its spatial arrangement, can be adapted to the environmental conditions, the later use of the land and the nature conservation requirements.

Hlavními nevýhodami prvního z obou uvedených způsobů jsou velká množství znečištěné a vysoce mineralizované vody ze skládky, což způsobuje infiltraci značného množství této vody přes základovou půdu a boční stěny skládky do spodních vod, jakož i nebezpečí pro objekty v sousedství skládky, nutnost vybudovat ochranné hráze v souhlasu s požadavky na objekty vodního stavitelství a aplikaci nákladných metod na utěsnění bočních stěn skládky proti pronikání vody, sekundární prášení odvodněného povrchu skládky dlouhé období stabilizace a nákladné rekulltivace za účelem zpětného získání užitné hodnoty plochy skládky po jejím naplnění a nutnost vybudování a provozování nákladných objektů pro čeření a čerpání vody ze skládky.The main disadvantages of the first of these two methods are the large amounts of polluted and highly mineralized water from the landfill, causing significant infiltration of this water through the ground and side walls of the landfill into the groundwater, as well as dangers for buildings adjacent to the landfill. Acceptance of requirements for water structures and the application of costly methods to seal landfill side walls against water ingress, secondary dusting of the landfill drainage surface long stabilization period and costly rekulltivation to recover landfill landfill value after filling and need to build and operate costly objects for landfill clarification and pumping water from landfill.

Hlavními nevýhodami druhého z popsaných způsobů je velká spotřeba práce při rozprostírání a zhutňování skladované hmoty, technické obtíže při tvarování do požadované prostorové formy a nákladná doprava odpadového materiálu z pece, jakož i nákladná ochrana skládky před sekundárním prášením.The main disadvantages of the latter method are the high labor consumption in spreading and compacting the stored material, the technical difficulties in shaping to the desired spatial form and the expensive transport of the waste material from the furnace, as well as the costly protection of the landfill against secondary dusting.

Předmětem vynálezu je způsob ukládání a zuhtňování odpadového materiálu z tepláren a topných zařízení na povrchové skládce, při kterém se dosahuje současně utěsnění spodní zeminy a bočních stěn skládky, a vytvoření hmoty, charakterizované vysokou mechanickou pevností, malou propustností a prašností.It is an object of the present invention to provide a method of depositing and annealing waste material from heating plants and heating devices on a surface landfill, which simultaneously seals the bottom soil and the side walls of the landfill, and forms a mass characterized by high mechanical strength, low permeability and dustiness.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že se na zeminu, která je základem skládky, rovnoměrně rozmisťuje suspenze popílku ve vodě o hmotnostním poměru 1:1 až 3 : 1, načež se po ztvrdnutí suspenze skládka postupně plní od bočních stěn bezprašnou hmotou s pevností v tlaku od 400 kPa do 600 kPa a s filtračním koeficientem od 10“⁸cm . s¹ do 10-7 _cm . _s-i. po suspenze popílku ve vodě se přidají látky s vazebnými vlastnostmi, například pálené vápno; hydratované nebo hašené vápno v množství stopy až 6 % hmotnosti suspenze. K suspenzi popílku ve vodě se přidá struska nebo jiný odpadní materiál od 1 do 30% hmotnosti suspenze.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is based on the uniform distribution of fly ash slurries in water at a weight ratio of 1: 1 to 3: 1, after which the landfill is gradually filled from the side walls with a dust-free material with compressive strength. from 400 kPa to 600 kPa and with a filter coefficient from 10 "to ⁸ cm. with ¹ to 10-7 _cm . _s -i. substances with binding properties, for example quicklime, are added to the ash suspension in water; hydrated or slaked lime in a trace amount of up to 6% by weight of the suspension. Slag or other waste material from 1 to 30% by weight of the slurry is added to the fly ash slurry in water.

Způsob podle vynálezu umožňuje úplné zužitkování suspenze popílku ve vodě v procesu tuhnutí a tvrdnutí, kdy přirozené pojivé vlastnosti popílku vyplývají z obsahu pozzolanu a aktivního oxidu vápenatého, jakož i oxidu hořečnatého, obsažených v každém popelu. Pojivých vlastností popela se plně využije v procesu tuhnutí a tvrdnutí pouze při hmotnostním poměru popela k vodě více než 1:1 až 3 :1 z důvodu chemického vázání vody za vzniku hydratovaného silikátu hlinitovápenatého a hlinitohořeěnatého. Přebytek vody zbývající po tomto procesu v suspenzi smáčí po skončení procesu ztuhlou hmotu popela podobně jako smáčí přirozená vlhkost půdu. Průběh a rychlost tuhnutí a tvrdnutí popela závisí na koncentraci suspenze a vnějších atmosférických podmínkách a trvá asi 10 dní; po této době je pevnost ztvrdlé hmoty v tlaku v rozmezí od 400 kPa do 600 kPa a filtrační koeficient od 10^-8 cm . s¹ do 10“⁷ cm . . s^_1. Proces tvrdnutí dále pokračuje a po 1 roce pevnost a nepropustnost vzroste několikrát vůči hodnotám po 10 dnech. Proces tuhnutí a tvrdnutí suspenze, jakož i pevnost a propustnost ztvrdlé hmoty — podle okolních podmínek a stupni závislosti na nich — je možno regulovat přiměřeným přídavkem známých chemických látek v množství stopy až do 6 % hmotnosti suspenze. Těmito látkami jsou například hašené vápno, hy drátovaný síran hlinitý — Al2(SOd)3. . 18 H2O, hydratovaný dusičnan vápenatý —CafNOsjž. 4H2O, dusičnan draselný —KNO3, síran sodný —NA2SO4, síran draselný — K2SO4, hydratovaný chlorid vápenatý CaCh. 2H2O nebo směsi těchto látek. Uvedené přídavky mohou být různé podle místa, kde je suspenze připravena nebo odkud je dopravována na skládku. Při plnění skládky vodní suspenzí popílku o vysoké koncentraci nebo její směsí se škvárou z elektráren nebo jiným pevným materiálem probíhá proces utěsňování základové zeminy a bočních stěn současně s plněním skládky ve vrstvách v celé hmotě jak hladina plnění skládky vzrůstá, bez nutnosti budovat přepážky pro utěsnění bočních stěn. Plochu skládky je možno kultivovat již po 1 měsíci po skončení jejího plnění bez nutnosti dodatečné stabilizace půdy a bez aplikace jakéhokoliv postupu proti sekundárnímu prášení.The process according to the invention allows the complete utilization of the fly ash suspension in water in the solidification and hardening process, wherein the natural binding properties of the fly ash result from the content of pozzolan and active calcium oxide as well as magnesium oxide contained in each ash. The binding properties of the ash are fully utilized in the solidification and curing process only at an ash to water weight ratio of more than 1: 1 to 3: 1 due to the chemical binding of the water to form hydrated aluminum-calcium silicate-aluminum-silicate. The excess water remaining in the slurry after this process wets the solidified ash mass at the end of the process, just as the natural moisture wets the soil. The course and rate of solidification and hardening of the ash depends on the suspension concentration and external atmospheric conditions and takes about 10 days; after this time, the compressive strength of the hardened mass is in the range of 400 kPa to 600 kPa and the filter coefficient is ^10-8 cm. with ¹ to 10 “ ⁷ cm. . s ^_1 . The hardening process continues and after 1 year the strength and impermeability increase several times to values after 10 days. The process of solidification and hardening of the suspension, as well as the strength and permeability of the hardened mass - depending on the ambient conditions and the degree of dependence thereof - can be controlled by appropriate addition of known chemicals up to 6% by weight of the suspension. These substances are, for example, slaked lime, hydrated aluminum sulphate - Al2 (SO2) 3. . 18 H2O, hydrated calcium nitrate —CafNO3. 4H2O, potassium nitrate —KNO3, sodium sulfate —NA2SO4, potassium sulfate - K2SO4, hydrated calcium chloride CaCh. 2H2O or mixtures thereof. Said additions may vary depending on where the suspension is prepared or where it is conveyed to a landfill. When filling a landfill with a high-concentration fly ash slurry or a mixture of slag from power plants or other solid material, the soil and side walls are sealed simultaneously with filling the landfill in layers throughout the mass as the landfill filling level rises without the need to build walls. The landfill area can be cultivated as early as 1 month after its completion without the need for additional soil stabilization and without any action against secondary dusting.

Způsob podle vynálezu nemá nevýhody dosud používaných způsobů plnění a utěsňování povrchových skládek odpadovým materiálem z tepláren, tepelných elektráren a topných zařízení.The method according to the invention does not have the disadvantages of the methods used to fill and seal landfills with waste material from heating plants, thermal power stations and heating devices.

Výhody způsobu podle vynálezu spočívají mimo jiné také v možnosti a rentabilnosti plnění skládek o malých kapacitách a plochách, možnosti ukládat odpadový materiál do potřebné výšky nad úroveň okolí na základě jeho pevnosti, vyloučení, prášení ztuhlé hmoty, v možnosti ukládat na skládku také jiný pevný a tekutý odpadový materiál, nízkých nákladech na skladování a možnosti brzké pojízdnosti po skládce po ukončení skladování pro ekonomicky užitečné záměry, bez nutnosti aplikace jakéhokoliv postupu k zabránění sekundárního prášení.The advantages of the method according to the invention include, among other things, the possibility and profitability of filling landfills of small capacities and areas, the possibility of storing waste material to the required height above ambient level based on its strength, elimination, solidification dusting. liquid waste material, low storage costs and early landfill post-storage capability for economically useful purposes, without the need for any process to prevent secondary dusting.

Claims

SUBJECT

1. A method of depositing and compacting waste material from heating plants, thermal power stations and heating installations in a landfill site located in particular in the area of possible water sources, mining equipment and underground structures and sealing this area, characterized in that the soil constituting the landfill , uniformly distributes the fly ash slurries in water with a weight ratio of fly ash to water of 1: 1 to 3: 1, after which the landfill is gradually filled with dust-free material with a compressive strength from 400 kPa to 600

OF THE INVENTION kPa and with a filtration coefficient of 10 ^-8 cm. . ^_1 up to 10 ^-7 cm. s ^-1 .

2. A process according to claim 1, characterized in that substances with binding properties, for example quicklime, hydrated or slaked lime, are added to the fly ash slurry in water in an amount of a trace of up to 6% by weight of the slurry.

3. A process according to claim 1, wherein the slag or water slurry is added to the fly ash slurry in an amount of from 1 to 30% by weight of the slurry.