CZ284666B6 - Způsob bezodpadové likvidace odpadních vod, produkt vznikající při tomto způsobu a jeho použití k rekultivacím - Google Patents

Způsob bezodpadové likvidace odpadních vod, produkt vznikající při tomto způsobu a jeho použití k rekultivacím Download PDF

Info

Publication number
CZ284666B6
CZ284666B6 CZ9532A CZ3295A CZ284666B6 CZ 284666 B6 CZ284666 B6 CZ 284666B6 CZ 9532 A CZ9532 A CZ 9532A CZ 3295 A CZ3295 A CZ 3295A CZ 284666 B6 CZ284666 B6 CZ 284666B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
component
product
solid
lime
water
Prior art date
Application number
CZ9532A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ3295A3 (en
Inventor
Jan Ing. Křepelka
Václav Ing. Kapr
Jiří Ing. Kadlec
Miroslava Ing. Kochová
Jan Ing. Vrba
Karel Ing. Prášek
Jan Ing. Novotný
Original Assignee
Rekka S. R. O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rekka S. R. O. filed Critical Rekka S. R. O.
Priority to CZ9532A priority Critical patent/CZ284666B6/cs
Priority to DE1996100212 priority patent/DE19600212B4/de
Publication of CZ3295A3 publication Critical patent/CZ3295A3/cs
Publication of CZ284666B6 publication Critical patent/CZ284666B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/008Sludge treatment by fixation or solidification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/10Lime cements or magnesium oxide cements
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04Treating liquids
    • G21F9/06Processing
    • G21F9/16Processing by fixation in stable solid media
    • G21F9/162Processing by fixation in stable solid media in an inorganic matrix, e.g. clays, zeolites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00767Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for waste stabilisation purposes
    • C04B2111/00784Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for waste stabilisation purposes for disposal only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00862Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for nuclear applications, e.g. ray-absorbing concrete
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

Způsob bezodpadové likvidace odpadních vod obsahujících zejména těžké kovy a vodorozpustné soli spočívá v tom, že se tato kapalná složka smísí s inertní tuhou složkou a vápennou složkou a směs se nechá, po případné aplikaci, zatuhnot na žádanou konzistenci. Výsledný produkt, ať už v polotuhé nebo pevné formě, je možno s výhodou používat k rekultivacím ekologických zátěží, zejména odkališť (kalojemů). ŕ

Description

(57) Anotace:
Způsob bezodpadové likvidace odpadních vod obsahujících zejména těžké kovy a vodorozpustné solí spočívá v tom, že se tato kapalná složka smísí s inertní tuhou složkou a vápennou složkou obsahující vápník v kationtové formě Ca2+ a směs se nechá, po případné aplikaci, zatuhnout na žádanou konzistenci. Výsledný produkt, ať už v polotuhé nebo pevné formě, Je možno s výhodou používat k rekultivacím ekologických zátěží, zejména odkališť (kalojemů).
Způsob bezodpadové likvidace odpadních vod, produkt vznikající při tomto způsobu a jeho použití k rekultivacím
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu bezodpadové likvidace odpadních vod obsahujících zejména těžké kovy a vodorozpustné soli, produktu vznikajícího při tomto způsobu a použití tohoto produktu k rekultivačním účelům.
Dosavadní stav techniky
Je známa řada způsobů čištění odpadních vod z komunální a průmyslové činnosti. Při známých postupech čištění a úpravy vod se odpadní voda zbavuje nežádoucích složek mechanickou úpravou, působením chemikálií, biologickými popřípadě jinými postupy. Voda vyčištěná těmito způsoby, která je vypouštěna do veřejné vodoteče nebo případně znovu využívána (recyklována), obsahuje zbytky použitých chemických sloučenin, často ve formě vodorozpustných solí, což zhoršuje její kvalitu a nepříznivě působí na životní prostředí.
Jsou známy rovněž způsoby čištění odpadních vod, při nichž se odpadní voda upraví mechanicky a pak pomocí chemikálií, načež se dočišťuje speciálními technologickými postupy jako jsou elektrodialýza, osmóza či ultrafiltrace. Takto se získá upravená voda se sníženým obsahem solí a dále koncentrát solí, který může být dále použit jako takový nebo případně dále zpracován krystalizací. Nenajde-li se pro zmíněný koncentrát nebo krystalické soli využití, musí být tyto materiály uskladněny jako odpad. Nevýhodou popsaného postupu jsou vysoké náklady a často problematické využití konečného produktu.
Je znám rovněž způsob likvidace odpadních průmyslových vod s vysokým obsahem solí technologií odpařování. Zde se postupuje tak, že odpadní voda se různým způsobem předupraví a poté se aplikuje technologie odpařování. Rozpustné soli se z destilačního zbytku získávají krystalizací. Při tomto postupu vzniká použitelný kondenzát a tuhý krystalický podíl anorganických solí, jejichž komerční využití determinuje ekonomii procesu.
Popsané známé postupy mají celou řadu nevýhod, investiční a provozní náklady bývají značné. Vyžaduje se vybudování nákladných staveb a/nebo nákup drahého zařízení, zvládnutí složité technologie, provoz je náročný na spotřebu energie, pomocných chemikálií a na obsluhu. Podstatné je i hodnocení z hlediska ochrany životního prostředí v těch případech, kdy vodorozpustné soli zůstávají ve vyčištěné vodě nedotčeny nebo představují potenciální nebezpečí, jsou-li produkty z procesu čištění odpadních vod ukládány na nedostatečně zabezpečené skládky.
Známé způsoby rekultivace starých ekologických zátěží, zejména odkališť a zvláště pak odkališť zbylých po ukončení hydrometalurgické úpravy uranových rud (dále kalojemy), jsou spojeny s řadou vážných problémů, z nichž některé jsou řešitelné pouze za cenu velmi vysokých nákladů a některé z nich nejsou dosud prakticky vyřešeny vůbec.
U kalojemů se obvykle postupuje tak, že po odčerpání solné vody, jejíž samotná likvidace je velmi obtížná, se nezaplněný volný objem kalojemu postupně zasypává různými druhy odpadů vhodných pro rekultivaci. Používá se například demoliční stavební materiál, čistírenské kaly, výkopová zemina apod. Tyto materiály jsou ovšem vhodné v případě, kdy jsou sypány na pevný nepohyblivý podklad. Na thixotropním nesoudržném podkladu však jejich vyšší hmotnost a nízká vaznost zvyšuje riziko propadnutí používaných mechanizmů a vozidel do bahnitého
- 1 CZ 284666 B6 podkladu. Silně thixotropní středy kalojemů se pak tímto postupem nedají zrekultivovat prakticky vůbec.
Při úpravě uranových rud hydraulickým procesem se ruda jemně rozemele a uranová složka se 5 chemicky separuje ve formě koncentrátu. Rozemleté odpadní materiály se dopraví na úložiště (kalojem), kde pevné části sedimentují, přičemž dochází kjejich separaci. Hrubší částice sedimentují rychleji usazují se na okraji zvodnělé oblasti, jemné částice sedimentují ve zvodnělé oblasti velmi pomalu a utvářejí dno, které má thixotropní vlastnosti. Voda, která v důsledku chemického zpracování rudy obvykle obsahuje vysoké procento solí, je při provozu recyklována, 10 čímž se obsah solí neustále zvyšuje. Po ukončení vlastní původní funkce úložiště je nutno nejprve velice nákladně likvidovat zbytkovou solnou vodu a pak rekultivovat zvodněné bažinaté středy a bažinaté pláže za použití vhodného materiálu.
Při zpracování uranových rud vykazují kalojemy zvýšenou radiační emanaci a proto je nutné 15 vytvořit stínící vrstvu o mocnosti nejméně 1 metr. Materiály dosud používané k tomuto účelu jsou těžké a nesoudržné, což způsobuje zapadání vytvářené vrstvy do bažinatého podloží a vytlačování spodního materiálu nad materiál konstrukční. Tento pohyb ohrožuje pojezd mechanizace po povrchu.
Další potíž při likvidaci těchto úložišť spočívá v tom, že po odčerpání solné vody se obnažuje thixotropní podklad, který na některých místech vysychá a zvyšuje prašnost a tedy únos aktivního materiálu do ovzduší.
Lze konstatovat, že v současné době není k dispozici spolehlivá metoda, která by umožnila 25 technicky a ekonomicky řešit rekultivaci zvodnělých částí kalojemů, zejména kalojemů u úpraven uranových rud.
Podstata vynálezu
Podstatou vynálezu je způsob bezodpadové likvidace odpadních vod, obsahujících vodorozpustné anorganické soli s významným podílem těžkých kovů, vyznačující se tím, že odpadní voda (dále vždy kapalná složka) (k) se smísí s inertní tuhou složkou (t) a vápennou složkou (v) v hmotnostním poměru k : t: v = (0,1 až 1,5): 1 : (0,01 až 0,3) a směs se ponechá, popřípadě po předchozí předúpravě, zatuhnout do žádané konzistence.
Vynález je založen na zjištění, že při smísení shora uvedených složek dojde k mineralogicky pevnému vázání vody s vysokým obsahem vodorozpustných solí do výsledného produktu, z něhož se po zatuhnutí původní vodorozpustné soli vyluhují jen ve velmi omezené míře.
Způsob podle vynálezu je mimořádně vhodný pro likvidaci odpadních vod z důlní a úpraváren45 ské činnosti a zejména pro bezodpadovou likvidaci radioaktivních vysocesolných vod, které představují významnou ekonomickou a ekologickou zátěž při důlní činnosti, při těžbě a hydrometalurgickém zpracování uranových a polymetalických rud. Způsobem podle vynálezu je možno ekologicky zlikvidovat solné odpadní nadbilanční vody, které se shromažďují na úložištích zbytků ze zpracování rud a po nákladné předúpravě se vypouštějí do veřejného 50 recipientu (například v lokalitě Mydlovary do Vltavy). Pro úplnost je třeba dodat, že k danému účelu je pochopitelně možné použít i jakékoli jiné technologické vody nebo v případě potřeby i vodu pitnou.
-2CZ 284666 B6
Jako inertní tuhou fázi lze použít v podstatě libovolný inertní materiál ve formě částic, jako písek, drcené cihly, drcený kámen, škváru apod. Inertní materiál se totiž na solidifikační reakci nepodílí a slouží jen jako jakési plnidlo, regulací jehož poměru vzhledem k vodné složce se řídí konzistence výsledného produktu, jak bude ještě uvedeno dále. Z ekonomického a ekologického hlediska se však pochopitelně používají zejména odpadní materiály, s výhodou popílek zachycený při čištění spalin ze spalování tuhých fosilních paliv.
Jako vápennou složku je možnou použít libovolný materiál obsahující složku vápníku v kationtové formě Ca2+, která se zúčastňuje vlastní solidifikační reakce, jako oxid vápenatý, vápenný hydrát, síran vápenatý, uhličitan vápenatý nebo jejich směsi, případně s přídavkem cementu. S výhodou lze použít produkt odpadající při odsiřování spalin různými technologickými postupy, jakými jsou například suchá aditivní vápencová technologie, mokré vápencové vypírky nebo polosuché vápnové procesy. Lze použít rovněž odpadů vznikajících při fluidním spalování tuhých fosilních paliv za přídavku vápna, vápence apod. do fluidní vrstvy nebo přímo do paliva.
Způsob podle vynálezu se provádí tak, že se odpadní voda určená k likvidaci (popřípadě zbavená tuhých nečistot, listí, dřeva apod.) smísí v záměsovém zařízení s tuhou složkou a vápennou složkou. Do směsi je možno přidat rovněž různé typy odprašků obsahujících železo, hliník či aromatické deriváty jako jsou slévárenské písky, oleje z hutnických výrob, z výroby stavebních hmot apod. Po homogenním promísení se výsledný produkt buď přímo dopraví na místo uložení, nebo se připraví do žádané konzistence a nechá se zatuhnout. Doba tuhnutí závisí na poměru vstupních surovin při realizaci způsobu podle vynálezu a na teplotě.
Vhodnou volbou vzájemného poměru jednotlivých složek je možno docílit různých forem výsledného produktu. V zásadě se jedná o sypký stav nebo formu husté suspenze až pasty. Tak například, smísí-li se kapalná (k), tuhá (t) a vápenná (v) složka v hmotnostním poměru k : t: v = (0,1 až 0,6): 1 : (0,01 až 0,3) má výsledný produkt sypkou konzistenci, zatímco při poměru k:t:v = (0,6až 1,5): 1 :(0,01 a 0,3) rezultuje produkt ve formě husté suspenze až pasty.
Možnost upravovat různým způsobem konzistenci vznikajícího produktu je zvlášť výhodná proto, že lze získat produkt, jehož konzistence je optimální pro jeho další požadované aplikace nebo ukládání.
Produkt v sypké formě se dá jednoduchým způsobem, například na korbě nákladního automobilu, dopravovat na dlouhé vzdálenosti, protože tuhne pomaleji než produkt ve formě suspenze nebo pasty. Po uložení a případném zhutnění pak tento sypký produkt zhruba za 24 až 75 hodin zatuhne a vzniklá hmota svoji pevnost dále zvyšuje. Doba tuhnutí závisí na teplotě, obsahu vody ve směsi a množství a typu přidaného aditiva.
Produkt podle vynálezu, tj. solidifikovaný popílek, lze v zavlhlé sypké formě rozvrstvovat přímo na thixotropní podklad bažinaté plochy v síle vrstvy 0,1 až 5,0 m a s výhodou ho dále mechanicky hutnit. Sypký solidifikát lze rovněž nahrnout vhodným mechanizmem přímo do zvodnělé části kalojemu a tam jej nechat zatuhnout. Lze rovněž vytvořit vrstvu čistírenských, často zvodnělých kalů, a to převrstvit solidifikátem o mocnosti vrstvy 0,1 až 5,0 m.
Produkt ve formě suspenze nebo pasty je třeba dopravovat na místo aplikace vhodnou technikou, například v uzavřených kontejnerech nebo automixech. Protože doba zatuhnutí suspenze nebo
-3CZ 284666 B6 pasty se v závislosti na teplotě pohybuje mezi 5 až 20 hodinami, lze tohoto postupu využít při přepravě na kratší vzdálenosti. Výhodou produktu zde je, že jím lze vyplňovat různé těžko přístupné dutiny, spáry apod. V daném případě se tedy solidifikát ukládá na aplikační místo obdobně jako se ukládá tekutá betonová směs. Tento materiál lze rovněž odlévat do předem připravených forem, kde se po zatuhnutí získá produkt s vysokou pevností v tlaku, pohybující se od 2,0 do 12,0 MPa, a s nízkou propustností vody v rozmezí zhruba od 10'6 do 10’9 cm/s.
Základní společnou vlastností všech shora popsaných forem je, že jak těžké kovy tak vodorozpustné soli jsou v nich pevně vázány a nemohou ohrožovat životní prostředí.
Podstatné výhody způsobu podle vynálezu lze oproti postupům dosud známým shrnout takto:
1) Jako vstupní složky se s výhodou používají odpadní látky. Jsou to odpadní vody, popílky ze spalování tuhých fosilních paliv, prach z čištění plynů a produkt odpadající při odsiřování spalin různými technologiemi. Tím se řeší problém současné likvidace všech těchto tří odpadních látek.
2) Způsob je vcelku investičně a technologicky dobře zvládnutelný, nenáročný na spotřebu energie a obsluhu.
3) Při postupu způsobu podle vynálezu vzniká materiál, který je možno účelně využívat k rekultívačním účelům.
Použitím materiálu vznikajícího při postupu podle vynálezu k rekultivaci starých ekologických zátěží, zejména zvodněných částí kalojemů a zvláště pak kalojemů z úpraven uranových rud se lze vyhnout základním problémům spojeným s touto rekultivací. Bylo zjištěno, že solidifikáty, rezultující při postupu podle vynálezu jsou zvlášť vhodné ke konstrukci krycích a nosných vrstev potřebných pro rekultivační práce.
4) Vhodnou volbou poměru a druhu vstupních surovin lze získat materiály, které se vyznačují nízkou prostupností pro vodu, vysokým stupněm odstínění radioaktivního záření a optimální hmotností, zajišťující tvorbu pevné vrstvy nad thixotropním podkladem. Velmi dobré mechanické vlastnosti (pevnost v tlaku) umožňující pojezd i těžkých mechanizmů po povrchu vytvářené krycí a stínící vrstvy.
5) Materiál získaný při aplikaci způsobu podle vynálezu je možno používat rovněž k rekultivacím jiného typu úložišť jako jsou například skládky komunálního odpadu apod. Materiál je možnou používat i jako podkladový konstrukční materiál při výstavbě skládek odpadů.
Vynález ilustrují následující příklady provedení, jimiž se však rozsah vynálezu v žádném směru neomezuje.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Voda z kalojemu obsahující 16000 mg SO4/I, 980mgNH4/l, 276 mgNO3/l, 140 mg NO? / 1, 400 mg Mn / 1, 2,05 mg U / 1, 2,1 mg V / 1, 3,71 mg Cr / 1, 5,05 mg Ni / 1, 60 mg Cl / 1 a popílek ze spalování hnědého uhlí byly promíchány v hmotnostním poměru k:t = 0,8: 1.
-4CZ 284666 B6
Ke směsi byl dále přidán vápenný hydrát v množství 5,1 % hmot., vztaženo na hmotnost směsi. Rezultující třísložková směs byla míchána po dobu 5 minut. Poté byla směs ve formě husté pasty naplněna do plastikové formy, kde do 24 hodin zatuhla do pevného stavu.
Po vyjmutí z formy byl materiál podroben zkoušce pevnosti v tlaku a byla zjištěna pevnost 6 MPa. Po rozdrcení materiálu byl proveden test vychovatelnosti vodou předepsanou metodikou (nařízení vlády ČR č. 513/92 Sb.) s tímto výsledkem:
Složení vodného výluhu:
Složka SO4 NH4 NO3 no2 Mn U V Cr Ni Cl
celk.
Vychovatelnost 240,0 (mg/1) 0,5 20,0 18,0 0,3 0,01 0,04 0,03 0,02 21,0
Příklad 2
Bylo postupováno jak v příkladu 1 s tím rozdílem, že na místo vápenného hydrátu byl použit produkt z odsíření spalin polosuchou vápennou metodou. Hmotnostní poměry popílek : produkt z odsíření =1:1.
Složení vodného výluhu:
Složka SO4 NH4 NO3 no2 Mn U V Cr Ni celk. Cl
Vychovatelnost 210,0 (mg/1) 0,45 28,0 26,0 0,2 0,04 0,04 0,03 0,02 28,0
Příklad 3
Bylo postupováno jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že odpadní voda byla smíchána s tuhými látkami zachycenými v odlučovači za fluídním kotlem, v němž se spalovalo hnědé uhlí za přídavku 12 % hmot, uhličitanu vápenatého. Do směsi nebylo přidáváno žádné aditivum. Směs byla připravena smícháním jednoho dílu zmíněné tuhé fáze a 0,8 dílu odpadní solné vody.
-5CZ 284666 B6
Složení vodného výluhu:
Složka SO4 NH4 NOj NO2 Mn U V Cr Ni celk. Cl
Vyluhovatelnost 412,0 (mg/1) 0,3 18,0 21,0 0,1 0,04 0,02 0,02 0,01 31,0
Příklad 4
Směs popílku a produktu z odsíření spalin, získaná z elektrofiltru za fluidním kotlem, v němž se spalovalo uhlí za přídavku 12 % hmot, uhličitanu vápenatého (vztaženo na hmotnost spalovaného paliva) byla v záměsovém zařízení promíchána s technologickou vodou v poměru t popílkové směsi: 300 kg technologické vody.
Vzniklá zvlhčená směs byla dopravována od záměsového zařízení, instalovaného u producenta, nákladní automobilovou dopravou jako volně ložená do vzdálenosti 50 km na místo uložení. V místě uložení byla použita k rekultivaci prostoru odstaveného kalojemu závodu, který zpracovával hydraulickým způsobem uranovou rudu na chemický koncentrát a vytouženou rudu dopravoval na kalojem hydraulickým způsobem.
Směs byla ukládána zčásti přímo na thixotropní povrch odsazeného vytouženého materiálu, zčásti přímo do nadbilanční technologické vody nad thixotropním materiálem a to v síle vrstvy asi 0,5 m až 1,5 m. Tato překryvná vrstva byla zhutněna pojezdovými mechanizmy a poté převrstvena 20 cm vrstvou výkopové zeminy. Takto vytvořený povrch se ukázal jako vhodný pro biologickou sanaci objektu. Z jednoho tisíce tun zvlhčeného materiálu byla výše popsaným způsobem zhotovena rekultivační vrstva na ploše 0,1 ha.
Příklad 5
Rekultivace bažinaté pláže
Popílek získaný z fluidního spalování hnědého uhlí aditivovaného 8 % hmot, hydroxidu vápenatého, zachycený v odlučovacím zařízení, byl v záměsovém zařízení solidifikován za přídavku 28,5 % hmot, technické vody. Byla získána zavlhlá směs se sypnou hmotností 890 kg/m3.
Směs byla dopravena nákladním vozem do prostoru kalojemu a uložena v množství 2000 t ve vrstvě o mocnosti 1,5 m na typické přechodové podloží kalojemu s thixotropními vlastnostmi a následně zhutněna dozerem. Po uložení nebyly pozorovány na okraji ukládaného materiálu žádné změny. Po zhutnění bylo možno za 24 hodin pojíždět po okrajích zhutněného materiálu i těžce naloženými vozidly, aniž by došlo k posunům uloženého materiálu.
Po uložení byla změřena účinnost stínění radioaktivity vrstvou solidifikátu v síle 1,5 m. Bylo naměřeno snížení radioaktivity o 93,6 %.
-6CZ 284666 B6
Příklad 6
Rekultivace zvodnělé části
V laguně kalojemu se po zavážení okrajových částí vytvořila bažina překrytá vodní hodinou. Tuto část nebylo možné prostým zavezením zeminou zrekultivovat z důvodů propadu zeminy do thixotropního dna. Laguna měla plochu 0,5 ha, z toho zvodnělá část 0,2 ha. Byl aplikován solidifikát ve složení uvedeného v příkladu 5. Solidifikát byl dopraven na zpevněný okraj nákladními vozy a bažinatá plocha včetně vodní hladiny byla přehmuta nezatuhlým solidifikátem a zhutněna dozerem.
Při překrývání vodní plochy solidifikátem došlo k intenzivnímu vsakování vody do materiálu. Odebraný vzorek materiálu zvyšuje svůj obsah vody z původních 28,5 % hmot, na 86,2 % hmot. Solidifikát po kontaktu s vodou vykazuje silné hydratační vlastnosti, což se projevuje zvýšením teploty o 4,1 °C. Po překrytí zvodnělé plochy laguny solidifikátem a zhutnění dozerem byl povrch překryt rekultivační zeminou v síle vrstvy 0,25 m. Po 48 hodinách byla provedena zkouška únosnosti povrchu pojezdem soupravy nákladního vozu o celkové hmotnosti 35 t. Výsledek zkoušky prokázal, že při pojezdu těžkým mechanizmem přes takto zrekultivovanou část zvodnělého kalojemu nedochází k žádným negativním reakcím podloží.
Měření radioaktivity prokázalo snížení radioaktivního pozadí o 93 % původní hodnoty podloží.
Příklad 7
Kombinace se škvárou ze spalování hnědého uhlí
V deštivém počasí došlo k promočení zeminy na příjezdové ploše v prostoru objektu kalojemu, který byl původně rekultivován výkopovou zeminou, čistírenskými kaly aj. Podmočení povrchu zcela vyloučilo možnost dopravy solidifikátu do místa aplikace ve vyčleněné části kalojemu.
Dozerem byl vytvořen koridor příjezdové cesty k místu aplikace, tento koridor byl zavezen solidifikátem a zhutněn dozerem. Zhutněný povrch byl převrstven škvárou ze spalování fosilního paliva. Po zhutnění byl tento přejezdový koridor využíván jako komunikace těžkými mechanizmy, dopravujícími solidifikáty ke středové části kalojemů bez jakýchkoliv problémů i za velmi deštivého počasí. U původních ploch, rekultivovaných zemin, bylo naopak nutné rekultivační práce výrazně omezit respektive dočasně úplně zastavit.
Příklad 8
Kombinace s odprašky z oceláren
Ve vyčleněné části skládky komunálního odpadu byl vyhlouben prostor 2,5 x 3,0 m a vyplněn solidifikátem vyrobeným z popílku vzniklého při spalování černého uhlí, odprašků z oceláren, odprachů z vápenky s obsahem 52 % vápenného hydrátu a užitkové vody.
Odprašky z oceláren obsahovaly 24,3 % hmot, zinku, 6,2 % hmot, olova, 0,3 % hmot, kadmia a 22 % hmot, oxidu železitého.
Byl připraven vodný výluh odprašků předepsanou metodikou s následujícím výsledkem:
-7CZ 284666 B6
Složka
Zn Pb Cd Fe pH
Vyluhovatelnost (mg/1)
120,0 86,0 32,0 41,0 6,8
Vysoká rozpustnost složek byla snížena solidifikací. Solidifikát byl zkušebně aplikován jako překryvná vrstva na podklad vytvořený zhutněnými komunálními odpady, a to následujícím způsobem:
1,5 t popílku z odlučovačů ze spalování černého uhlí bylo promíseno autodomíchávači s 240 kg odpadního vápenného hydrátu, 4,78 t odpadů z oceláren a 1,45 t užitkové vody. Směs byla míchána po dobu 20 minut, vzniklá hustá kašovitá suspenze byla poté uložena do vybagrovaného prostoru. Po třiceti, šedesáti a devadesáti dnech byly odebrány kontrolní vzorky ke stanovení vyluhovatelnosti složek, které poskytly tyto výsledky:
po 30 dnech:
Složka Zn Pb Cd Fe PH
Vyluhovatelnost (mg/1) 0,37 0,08 méně než 0,005 méně než 0,1 113
po 60 dnech:
Složka Zn Pb Cd Fe PH
Vyluhovatelnost (mg/1) 0,27 0,08 méně než 0,005 méně než 0,1 11,4
po 90 dnech:
Složka Zn Pb Cd Fe PH
Vyluhovatelnost (mg/1) 0,20 0,06 méně než 0,005 méně než 0,1 11,4
Po třech měsících byl povrch zahrnut zeminou a bylo po něm možné pojíždět bez jakýchkoli potíží.
Příklad 9
Solidifikát v kombinaci s čistírenskými kaly
Bylo postupováno jako v příkladě 5 s tím, že thixotropní radioaktivní povrch byl překryt vrstvou čistírenských kalů o mocnosti 0,5 m prostým rozhrnutím materiálu bez hutnění a poté byla tato vrstva překryta solidifikátem o mocnosti vrstvy 1,5 m a zhutněna dozerem. Po zhutnění bylo možné po povrchu pojíždět bez jakýchkoli potíží i při silně deštivém počasí s plně naloženými nákladními vozy s celkovou tonáží 32 t.
Po podkladu převrstveném pouze vrstvou čistírenských kalů nebyl naproti tomu možný pohyb ani pro chodce a to ani v suchém období.
Průmyslová využitelnost
Způsob podle vynálezu je možno používat k ekologicky mimořádně vhodné bezodpadní likvidaci zejména odpadních vod současně s likvidací odpadních popílků a škvár ze spalování tuhých fosilních paliv a produktů z odsíření spalin. Vzniklý produkt lze použít k bezpečné a ekologicky vyhovující rekultivaci ekologických zátěží, zejména bažinatých částí kalojemů.

Claims (10)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob bezodpadové likvidace odpadních vod obsahujících zejména těžké kovy a vodorozpustné soli, vyznačující se tím, že se tato kapalná složka smísí s inertní tuhou složkou ve formě částic a s vápennou složkou obsahující vápník v kationtové formě Ca2+, v hmotnostním poměru (0,1 až 1,5) : 1 : (0,01 až 0,3) a směs se nechá, popřípadě po předchozí aplikaci, zatuhnout na žádanou konzistenci.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se jako kapalná složka použije odpadní voda z důlní a úpravárenské činnosti, zejména radioaktivní vysoce solná voda.
  3. 3. Způsob podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že se jako tuhá složka použije popílek zachycený v odlučovačích tuhých částic, zejména popílek ze spalování tuhých fosilních paliv, popřípadě ze směsi se škvárou z téhož fosilního paliva.
  4. 4. Způsob podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že se jako vápenná složka použije buď vápenný hydrát, síran vápenatý, oxid vápenatý, uhličitan vápenatý, nebo jejich směs, případně jejich směs s přídavkem cementu, s výhodou pak jejich různé odpadní formy.
  5. 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že jako vápenná složka použije vápenný produkt z odsiřování spalin polosuchou vápennou metodou, zejména produkt z odsíření spalin vznikajících spalováním tuhých fosilních paliv.
  6. 6. Způsob podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že se kapalná, tuhá a vápenná složka smísí v hmotnostním poměru (0,1 až 0,6) : 1 : (0,1 až 0,3), za vzniku produktu sypké konzistence.
    -9CZ 284666 B6
  7. 7. Způsob podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že se kapalná, tuhá a vápenná složka smísí v poměru (0,6 až 1,5) : 1 : (0,01 až 0,3), za vzniku produktu ve formě husté suspenze až pasty.
  8. 8. Sypký, pastovitý nebo suspenzní produkt rezultující při likvidaci odpadních vod podle nároku 1, vznikající smísením odpadní vody stuhou složkou ve formě částic a svápennou složkou, v hmotnostním poměru (0,1 až 1,5): 1 : (0,01 až 0,3).
  9. 9. Použití materiálu podle nároku 8 k rekultivacím ekologických zátěží, zejména kalojemů a odkališť, s výhodou kalojemů u úpraven uranových rud.
  10. 10. Použití podle nároku 9, vyznačující se tím, že se sypká směs podle nároku 6 aplikuje do zvodnělé části kalojemu a popřípadě hutní.
CZ9532A 1995-01-05 1995-01-05 Způsob bezodpadové likvidace odpadních vod, produkt vznikající při tomto způsobu a jeho použití k rekultivacím CZ284666B6 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ9532A CZ284666B6 (cs) 1995-01-05 1995-01-05 Způsob bezodpadové likvidace odpadních vod, produkt vznikající při tomto způsobu a jeho použití k rekultivacím
DE1996100212 DE19600212B4 (de) 1995-01-05 1996-01-04 Verfahren zur Rekultivierung von Schlammsammlern und Klärsümpfen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ9532A CZ284666B6 (cs) 1995-01-05 1995-01-05 Způsob bezodpadové likvidace odpadních vod, produkt vznikající při tomto způsobu a jeho použití k rekultivacím

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ3295A3 CZ3295A3 (en) 1996-07-17
CZ284666B6 true CZ284666B6 (cs) 1999-01-13

Family

ID=5461116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ9532A CZ284666B6 (cs) 1995-01-05 1995-01-05 Způsob bezodpadové likvidace odpadních vod, produkt vznikající při tomto způsobu a jeho použití k rekultivacím

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ284666B6 (cs)
DE (1) DE19600212B4 (cs)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2930602A1 (de) * 1979-07-27 1981-02-19 Muenster L Graf Zu Handel Verfahren zum binden von abwasser und schlamm
DE4430446A1 (de) * 1994-08-27 1995-03-09 Bilfinger & Berger Umweltverfa Verfahren zur Verfestigung von wasserhaltigem Rotschlamm

Also Published As

Publication number Publication date
DE19600212A1 (de) 1996-10-17
CZ3295A3 (en) 1996-07-17
DE19600212B4 (de) 2005-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4456400A (en) Process of safely disposing of waste materials
CA2616707C (en) Method for solidifying high moisture sludge, solidified sludge therefrom
US9410386B2 (en) Process for conversion of intractable oil-bearing, drill cutting wastes from deep gas exploration wells to engineering construction materials
FR2471265A1 (fr) Procede de depot et d'evacuation definitive de dechets comprenant des parties pouvant faire l'objet de phenomenes d'emission ou d'elution
KR100921334B1 (ko) 산업폐기물을 이용한 친환경 성토재 및 그 제조방법
Ziemkiewicz Steel slag: applications for AMD control
US20170369376A1 (en) Process for complete conversion of multiple industrial wastes to sustainable alternatives and usable products
US4941772A (en) Method of disposing of salt-containing dusts from incinerator plants
CA3099777C (en) Methods and systems for multi-stage encapsulation of wastes and production thereof into aggregate products
Gowan et al. Co-disposal techniques that may mitigate risks associated with storage and management of potentially acid generating wastes
CN1942406B (zh) 处理淤浆的方法
AU2020102881A4 (en) ITPI- Steel and Mining Waste Management: INTELLIGENT TECHNOLOGY AND PROCESS MANAGEMENT FOR STEEL INDUSTRY AND MINING WASTE
CZ284666B6 (cs) Způsob bezodpadové likvidace odpadních vod, produkt vznikající při tomto způsobu a jeho použití k rekultivacím
SU1547699A3 (ru) Способ безвредного складировани отходов
CA1172660A (en) Process of safely disposing of waste materials
KR100522328B1 (ko) 유해 중금속 성분을 함유한 발파암버럭의 안정화 처리방법
CN110914203A (zh) 生产用于调理污泥、含水土壤以及用于中和酸的结合剂的方法
JP2001192247A (ja) 汚泥スラリーの処理方法
KR20060073599A (ko) 물질, 복합물질 또는 이들의 혼합물을 저장하는 폐기물 처분장, 이들을 처리하는 방법 및 이 목적에 대응하는 장치
JPH06504515A (ja) ごみ−、沈殿汚泥−及び特殊ごみ燃焼灰の有効化法
CZ39798A3 (cs) Způsob výroby popílkového stabilizátu, produkt vznikající při tomto způsobu, a jeho použití pro sanaci a rekultivaci odkališť
Rotimi Characterization and beneficiation of foundry greensand waste from ferrous foundries
JP2005001910A (ja) 焼却灰のセメント原料化方法
Crandall Wastes and Byproducts
Olson et al. Geotechnical/geochemical characterization of advanced coal process waste streams

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MK4A Patent expired

Effective date: 20150105