CZ294127B6 - Popílkový deponát k sanaci a rekultivaci odkališťŹ způsob jeho výroby a jeho použití - Google Patents
Popílkový deponát k sanaci a rekultivaci odkališťŹ způsob jeho výroby a jeho použití Download PDFInfo
- Publication number
- CZ294127B6 CZ294127B6 CZ1998396A CZ39698A CZ294127B6 CZ 294127 B6 CZ294127 B6 CZ 294127B6 CZ 1998396 A CZ1998396 A CZ 1998396A CZ 39698 A CZ39698 A CZ 39698A CZ 294127 B6 CZ294127 B6 CZ 294127B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- fly ash
- water
- weight
- deposit
- reclamation
- Prior art date
Links
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 title claims abstract description 87
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 title abstract 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 7
- 238000005067 remediation Methods 0.000 claims description 6
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 11
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 11
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 11
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 11
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 11
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 9
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 4
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 4
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005442 atmospheric precipitation Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000004154 testing of material Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Popílkový deponát k sanaci a rekultivaci odkališť na bázi elektrárenskéhoŹ popř@ teplárenského popílku a vody je tvořen homogenizovanou směsí popílku v množství Q@ až @@ @ hmotnostních a vody v množství @Q až Q@ @ hmotnostních@ Popílek obsahuje alespoň Q@ @ hmotnostních prašné složky granulace menší než @Ź@@ mm@ Při výrobě popílkového deponátu se popílek s vodou míchá a homogenizuje ve vysokootáčkovém intenzivním míchači s otočnou nádobou a dvěma protiběžnými lopatkovými rotačními vířiči alespoň @@ sekund@ Popílkový deponát lze použít k sanaci a rekultivaci odkališťŹ s výhodou u úpraven uranových rud takŹ že se popílkový deponát přidá do kontaminované odpadní vody stojící v odkališti v poměru � @ }� až �ŹQBŕ
Description
Popílkový deponát k sanaci a rekultivaci odkališť, způsob jeho výroby a jeho použití
Oblast techniky
Vynález se týká popílkového deponátu k sanaci a rekultivaci odkališť na bázi elektrárenského či teplárenského popílku, způsobu jeho výroby a jeho použití.
Dosavadní stav techniky
Popílek, vzniklý jako nerostný zbytek po spalování tuhých fosilních paliv, pozůstává převážně z malých částic křemičitanového skla, a je získáván z plynných spalin v odlučovacích zařízeních připojených k velkým topeništím na spalování práškového uhlí, zejména u elektráren a tepláren. Popílek je řazen mezi nebezpečné odpady a jeho ukládání je značně obtížné. Na druhé straně má popílek některé vlastnosti, které ho předurčují jako cennou druhotnou surovinu pro využití ve stavebnictví. Jedná se především o jeho tzv. pucolánovou aktivitu, což je schopnost popílku reagovat za normální teploty s vápnem za přítomnosti vody. Reakcí se vytvoří stabilní nerozpustné sloučeniny s vazebnými schopnostmi, tzn. že popílek se změní v pevnou látku tzv. stabilizát, který je vhodný pro využití ve stavebnictví.
Je známo použití popílkových stabilizátů jako násypových materiálů pro protihlukové vály, silniční a železniční násypy, vyrovnávací vrstvy či pro podlahy komunikací. Z patentového spisu CS 254 336 je dále znám způsob výroby vodotěsné jímky pro deponie. Stěny a dno této jímky jsou vytvořeny právě z popsaného popílkového stabilizátů, tzn. ze směsi popílku, vápna a vody, která je ukládána do připravené terénní formace v tloušťce alespoň 0,3 m.
Ve zveřejněné přihlášce vynálezu CZ PV 1995-32 je popsán způsob bezodpadkové likvidace odpadních vod, obsahujících zejména těžké kovy a vodorozpustné soli, při kterém se odpadní voda coby kapalná složka smísí s inertní tuhou složkou, která je tvořena popílkem, a s vápennou složkou. Vzniklý popílkový stabilizát v sypké konzistenci je možno použít i k rekultivacím různých ekologických zátěží, které se vyznačují jemným kalem, usazeným u dna a tvořícím tixotrop ní nesoudržný podklad.
Při sanaci odkališť se dosud postupovalo tak, že po odčerpání vody s vysokou koncentrací rozpuštěných látek, jejíž čistění je technicky a finančně velmi náročné, se nezaplněný volný objem odkaliště postupně zasypával různými druhy odpadů vhodnými pro rekultivaci. Inertní materiály jako stavební suť, výkopová zemina, kamenivo, atd. jsou vhodné pouze v případě, kdy jsou sypány na podložení vrstvu pevné konzistenci. Na tixotropním nesoudružném podkladu, který je charakteristický pro dna odkališť, však relativně vysoká objemová hmotnost inertních materiálů způsobuje vytlačování kalů ze dna odkališť a znemožňuje použití mechanizace z důvodu rizika jejího zapadnutí. Je zřejmé, že sanace středů odkališť, kde se nacházejí sedimenty mající koloidní charakter, je při použití těchto materiálů nemožná. Používané materiály navíc nejsou homogenní, což způsobuje značné rozdíly jejich fyzikálně mechanických vlastností v různých částech odkališť a projevuje se nerovnoměrnou konsolidací sanačního materiálu a vznikem trhlin značného rozsahu, což způsobuje nestabilitu odkaliště jako celku.
Přihláška vynálezu CZ PV 1995-32 uvádí možnost rekultivace zvodnělých a bažinatých částí odkališť smísením odpadní vody z odkališť s inertní tuhou složkou ve formě částic, s výhodou popílkem, a s vápennou složkou. Vzniká známý popílkový stabilizát, složený z popílku, vody a vápna, který se aplikuje do zvodnělé části odkaliště a popřípadě následně hutní, aby došlo k pozdějšímu vytvrzení při reakci s vápennou složkou, a zvýšení pevnostních hodnot stabilizátů.
Také i tento produkt lze zařadit mezi tzv. stabilizáty, jejichž základní vazebnou složkou je vápno, zajišťující vysokou pevnost a únosnost stabilizátů. Vápennou složku je nutno k popílku přidávat
-1 CZ 294127 B6 áť již ve formě oxidu vápenatého, vápenného hydrátu, síranu vápenatého, uhličitanu vápenatého či jinou formou, např. současným spalováním vápna s uhlík. Z hlediska dosažení cíle, tj. bezpečného uložení odpadového popílku za současné sanace a rekultivace odkališť, není tak vysoká pevnost stabilizátu nutná, neboť pevnost a únosnost deponátu nemusí zdaleka dosahovat hodnot potřebných např. při stavbě vozovek.
Úkolem vynálezu je tedy nalezení homogenního popílkového deponátu pro sanaci a rekultivaci odkališť o nízké objemové hmotnosti a schopnosti na sebe trvale vázat kontaminovanou vodu při zachování dostatečné minimální potřebné únosnosti povrchu odkališť pro možnost provedení konečné rekultivace povrchu odkaliště navrstvením vhodného materiálu a omezení nebezpečí kontaminace horninového prostředí a podzemní vody.
Podstata vynálezu
Tento úkol je do značné míry vyřešen popílkovým deponátem k sanaci a rekultivaci odkališť na bázi elektrárenského, popř. teplárenského popílku a vody, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že je tvořen homogenizovanou směsí popílku v množství od 50 do 75 % hmotnostních a vody v množství od 25 do 50 % hmotnostních, přičemž popílek obsahuje alespoň 50 % hmotnostních prašné složky složené z jemných částic o zrnitosti menší než 0,06 mm.
Vynález je založen na zjištění, že při smísení těchto složek v uvedených poměrech dojde ke spojení jemných částic popílku s vodou a k vytvoření pevného popílkového deponátu s nízkou objemovou hmotností a s dodatečnou pevností, který je schopen vázat vodu, a přitom neobsahuje žádnou vápennou složku.
Ve zvláště výhodném provedení vynálezu je hmotnostní podíl popílku vpopílkovém deponátu v rozmezí od 58 do 60 % hmotnostních, podíl vody je v rozmezí od 40 do 42 % hmotnostních, a popílek je tvořen z 87 % hmotnostních jemnými částicemi o zrnitosti menší než 0,06 mm. V této kombinaci jednotlivých složek vykazuje deponát nejlepší mechanické vlastnosti a zároveň je v dobře zpracovatelném stavu.
Způsob výroby popílkového deponátu se provádí tak, že se popílek s vodou míchá a homogenizuje ve vysokootáčkovém intenzivním mísiči s otočnou nádobou a dvěma protiběžnými lopatkovými rotačními vířiči po dobu alespoň 60 sekund. Provozní parametry vysokootáčkového intenzivního mísiče jsou přitom nastaveny v těchto rozmezích: otáčky nádoby od 6 do 10 otáček/min, otáčky prvého i druhého vířiče od 300 do 500 otáček/min. Po promísení je směs připravena k aplikaci, která by měla být provedena v krátké době, aby nedošlo k zatvrdnutí směsi.
Ve vysokootáčkovém intenzivním mísiči, kde se ve směru hodinových ručiček otáčí nádoba mísiče, na jejíž stěny a dno dosedá statická stěrka, a v protisměru pak rotují dva rychloběžné lopatkové vířiče, jsou zabezpečeny tři rozdílné způsoby pohybu míchaného materiálu s velkou diferencí rychlosti, podmiňující stoprocentní homogenizační efekt. Jedná se o dokonalou cirkulaci materiálů v celém objemu, vzájemné povrstvování materiálu v celém prostoru nádoby mísiče (makromísení) a intenzivní místní províření materiálu (mikromísení). Protínajícími a překrývajícími se dráhami proudů materiálu dochází k neustálému přemísťování, dělení a spojování těchto proudů, takže se v mísiči nevytvářejí žádné tzv. mrtvé zóny, a může být dosaženo 100% homogenizace míchané směsi.
Vlastnosti popílkového deponátu jsou výsledkem reakcí, které probíhají při míchacím procesu i po něm. Hydratační reakce, jejichž průvodním jevem je uvolňování tepla, znamenají postupný průnik vody do středu částic. Vody je třeba přidat tolik, kolik je jí zapotřebí k hydrataci všech hydratace schopných oxidů, ponejvíce oxidů křemíku a hliníku. Při míchání je možno využít různé odpadní vody, popř. i vodu pitnou.
-2CZ 294127 B6
Při hydratačních reakcích se uplatňují i další fyzikálně chemické procesy. Hydratované oxidy vykazují vysokou sorpční a chemisorpční účinnost vůči chemickým prvkům, které mají větší atomy, např. vůči těžkým kovům obsaženým v kontaminované odpadní vodě, pocházející z úpraven uranových rud. Díky hydrataci pronikají i atomy sorbovaných kovů do hloubky struktury oxidů, a jsou ve vrstvách hydrogelů pevně uzavřeny v rekrystalizovaných aluminosilikátech.
Jiný výhodný způsob výroby popílkového deponátu se provádí tak, že se suchý popílek ukládá ve vrstvách, a současně se zkrápí kontaminovanou odpadní vodou z odkaliště, s výhodou odpadní vodou vznikající při úpravě uranových rud. Při interakci popílku s vodou bez míšení ve vysokotlakém intenzivním mísiči dochází ke spojení jemných částic popílku s kontaminovanou vodou prostým hydratačním procesem při zkrápění popílku, bez podpůrného účinku mísícího zařízení, což se odváží v nižších hodnotách únosnosti vzniklého popílkového deponátu. Přesto dosažené hodnoty postačují pro účely překrytí vrstvou rekultivačního materiálu, a např. pevnost v prostém tlaku na válcích je dokonce vyšší než u popílkového deponátu, vyrobeného ve vysokootáčkovém intenzivním mísiči.
Výhoda tohoto způsobu výroby spočívá vtom, že kjeho provádění není zapotřebí vysokootáčkový intenzivní mísič, a navíc odpadá doprava surovin k mísiči a následně vyrobeného popílkového deponátu k místu uložení.
Popílkový deponát podle vynálezu lze použít k sanaci a rekultivaci odkališť, s výhodou z úpraven uranových rud, přičemž se popílkový deponát přidá do kontaminované odpadní vody stojící v odkališti v poměru 1 : (1 až 1,5).
Výhody popílkového deponátu podle vynálezu spočívají především v tom, že vykazuje při nízké objemové hmotnosti dostatečné pevností a únosnostní charakteristiky pro sanaci a rekultivaci odkališť, a při jeho výrobě je použito výhradně odpadních materiálů bez dodávání dalších přísad. Současně s rekultivací odkališť je tak vyřešena i otázka ukládání nebezpečného odpadu. Způsob výroby není energeticky náročný, a vodní výluhy popílkového deponátu nasyceného kontaminovaného vodou odpovídají třídě vyluhovatelnosti Π.
Popílkový deponát je z hlediska fyzikálně mechanických, hydraulických a chemických vlastností vhodným materiálem pro sanaci a rekultivaci odkališť, a to jak z hlediska únosnosti, následného převrstvení a citlivého začlenění odkališť do krajinného ekosystému, tak z hlediska ochrany horninového prostředí a podzemní vody v okolí odkališť.
Přehled obrázků na výkresech
Na obr. 1 je znázorněn průběh hodnot statické penetrace popílkového deponátu podle vynálezu, vyrobeného ve vysokootáčkovém intenzivním mísiči (linie označená jako „kazeta č. 2“), a popílkového deponátu, vyrobeného zkrápěním vodou (linie označená jako „kazeta č. 1“). Na obr. 2 znázorňují stejně označené linie průběh hodnot dynamické penetrace popílkových deponátu. Na obr. 3 znázorňují přerušované křivky, označené jako „zkušební kazeta č. 1 - DEPONÁT“, hodnoty statického modulu deformace, naměřené při polních statických zatěžovacích zkouškách popílkového deponátu, vyrobeného zkrápěním vodou. Na obr. 4 znázorňují přerušované přímky, označené jako „zkušební kazeta č. 1 - POP. DEPONÁT“, hodnoty statického modulu přetvárnosti téhož popílkového deponátu.
Na obr. 1 až obr. 4 znázorňují dále linie označené jako „kazeta č. 3“ srovnatelné hodnoty popílkového stabilizátoru s vápennou složkou, který byl vyroben za přídavku 3 % CaO.
-3CZ 294127 B6
Příklady provedení vynálezu
Vynález ilustrují následující příklady provedení, jimiž se však rozsah vynálezu v žádném směru neomezuje.
Příklad 1
Popílek vzniklý spalováním hnědého uhlí v teplárně České Budějovice a zachycený na filtrech při čištění spalin vykazuje následné granulometrické hodnoty:
G - štěrková frakce od 2 do 60 mm: 0,0 % hmotnostních
S - písčitá složka od 0,06 do 2 mm: 13,19% hmotnostních
F - prašná složka <0,06 mm: 86,81 % hmotnostních
Popílkový deponát podle vynálezu byl vyroben jako směs, skládající se z 70 % hmotnostních uvedeného popílku a z 30 % hmotnostních záměsové vody, přičemž jako záměsová voda byla použita odpadní technická voda z teplárny. Míchání a homogenizace popílkového stabilizátu probíhala ve vysokootáčkovém intenzivním mísiči EIRICH typu DW 29/3, který je uzpůsoben pro vsázkový provoz do otočné nádoby o objemu 3 m3 a je opatřen dvěma lopatkovými rotačními vířiči, rotujícími v opačném smyslu otáčení než otočná nádoba. Doba míchacího cyklu byla 3 minuty, otáčky nádoby byly nastaveny na 7,2 otáčky/min, otáčky prvého vířiče na 415 otáček/min a druhého vířiče na 370 otáček/min. Po zpracování a nemíchání byl popílkový deponát naložen na nákladní automobil a odvezen k aplikaci.
Pro možnosti ověření vlastností vyrobeného deponátu byla zhotovena pokusná kazeta simulující odkaliště. V zemi byla vyhloubena kazeta o rozměrech dna 6 x 3 m a hloubce 0,8 m, se sklonem svahů 1 : 2. Dno kazety bylo utěsněno dvojitou polyetylenovou fólií. Do kazety bylo napuštěno 3,6 m3 odpadní vody, odebrané z odkaliště úpraven uranových rud MAPĚ Mydlovary a obsahující těžké kovy a vodorozpustné soli, a následně byla kazeta zcela zaplněna popílkovým deponátem, který byl do kazety nasypán a povrch upraven lopatovou lžící univerzálního dokončovacího stroje bez jakéhokoliv hutnění. Mocnost vrstvy popílkového deponátu činila 0,8 m, přičemž popílkový deponát absorboval kontaminovanou odpadní vodu a došlo k jeho zatuhnutí.
Vzorky popílkového deponátu byly odebrány jednak před uložením a následně po 7, 14, 28 a 57 dnech od uložení v kazetě. Vyhodnocení odebraných vzorků bylo provedeno akreditovanou laboratoří z hlediska vyluhovatelnosti, přičemž na základě získaných údajů bylo zjištěno, že odebrané vzorky vyhovují třídě vyluhovatelnosti II. Ve stejných časových intervalech byly sledovány fyzikálně mechanické a hydraulické vlastnosti popílkového deponátu podle metodik, odpovídajících platným normám. Byla měřena statická penetrace, jejíž průběh je znázorněn na obr. 1 jako křivka „kazeta č. 2“, a také dynamická penetrace, jejích průběh je na obr. 2 znázorněn rovněž jako „kazeta č. 2“. Obě hodnoty byly negativně ovlivněny enormními atmosférickými srážkami v průběhu měsíce července r. 1997, kdy nebylo možno provést měření, neboť povrch kazety byl zaplaven vodou, avšak přesto bylo dosaženo uspokojivých hodnot.
Výsledky laboratorních zkoušek provedených na odebraných vzorcích po 7 dnech a 57 dnech od uložení jsou shrnuty v TAB. 1:
-4CZ 294127 B6
TAB. 1
Laboratorní zkoušky
| Měřená charakteristika | Hodnota po 7 dnech | Hodnota po 57 dnech | |
| Objemová hmotnost vlhká (kg.m~J) | 1195 | 1323 | |
| Objemová hmotnost suchá (kg.m-3) | 618 | 686 | |
| Vlhkost W (%) | 93,10 | 93,22 | |
| Výpočtové nasycení Sr (1) | 0,78 | 0,90 | |
| Únosnostní | Penetrace 2,5 mm | 1,59 | 4,80 |
| poměr CBR (%) | Penetrace 5,0 mm | 1,25 | 4,25 |
| Pevnost v prostém tlaku na válcích 1 : 1 (kPa) | - | 27 | |
| Filtrační součinitel K10 (m.s“1) | - | 6,83 . 10“6 |
Po 64 dnech od uložení byly na kazetě dále provedeny polní dynamické zatěžovací zkoušky (podle ČSN 736192), jejichž výsledky jsou shrnuty v TAB. 2:
TAB. 2
Rázové (dynamické) zatěžovací zkoušky metodou ČSN 73 61 92 (kruhová deska A = 0,07 m2)
| Četnost zkoušek | 4 |
| Minimální průhyb (mm) | 2,632 |
| Maximální průhyb (mm) | 4,312 |
| Průměrný průhyb (mm) | 3,655 |
| Minimální rázový modul deformace (MPa) | 4,9 |
| Maximální rázový modul deformace (MPa) | 7,7 |
| Průměrný rázový modul deformace (MPa) | 6,78 |
Povrch kazety byl i při pouhém zásypu bez hutnění stabilní, a provedené zkoušky prokázaly efektivní stabilizační účinek popílkového deponátu.
Příklad 2
Pro výrobu popílkového deponátu podle vynálezu byl použít shodný popílek jako v příkladu 1. Tento popílek byl v suchém stavu převezen k pokusné kazetě, zhotovené shodně jako v příkladu
1. Do pokusné kazety naplněné 3,6 m3 odpadní vody z MAPĚ Mydlovary byl ukládán suchý popílek foukáním z autocistemy, a současně byl zkrápěn odpadní vodou dovezenou autocistemou z odkaliště úpravny uranových rud MAPĚ Mydlovary, v poměru 70 % hmotnostních popílku a 30 % hmotnostních vody. Výsledkem byl specifický deponát vzniklý interakcí popílku a odpadní vody. Vrstva deponátu o mocnosti 0,8 m nebyla při ukládání nijak hutněna, pouze povrch byl upraven lopatovou lžící univerzálního dokončovacího stroje. Vzorky popílkového deponátu byly odebrány jednak při ukládání a následně po 57 dnech od uložení v kazetě. Vyhodnocení odebraných vzorků bylo provedeno akreditovanou laboratoří z hlediska vyluhovatelnosti, přičemž odebrané vzorky opět vyhovovaly třídě vyluhovatelnosti Π.
Ve stejných časových intervalech byly sledovány fyzikálně mechanické a hydraulické vlastnosti popílkového deponátu podle metodik odpovídajících platným normám. Byla měřena statická penetrace, jejíž průběh je na obr. 1 znázorněn jako křivka „kazeta č. 1“, a také dynamická penetrace, jejíž průběh je na obr. 2 znázorněn rovněž jako „kazeta č. 1“. Obě hodnoty byly negativně
-5CZ 294127 B6 ovlivněny enormními atmosférickými srážkami v průběhu měsíce července 1997, avšak přesto bylo dosaženo uspokojivých hodnot.
Vzhledem k tomu, že po 7 dnech byla pokusní kazeta zaplavena vodou, byly laboratorní zkoušky provedeny na vzorcích odebraných po 57 dnech od uložení popílkového deponátu v kazetě. Výsledky jsou shrnuty v TAB. 3.
TAB. 3
Laboratorní zkoušky
| Měřená charakteristika | Hodnota po 57 dnech |
| Objemová hmotnost vlhká (kg.nT3) | 1277 |
| Objemová hmotnost suchá (kg.m-3) | 727 |
| Vlhkost W(%) | 75,81 |
| Výpočtové nasycení Sr (1) | 0,79 |
| Únosnostní poměr Penetrace 2,5 mm CBR (%) Penetrace 5,0 mm | 1,89 2,33 |
| Pevnost v prostém tlaku na válcích 1 : 1 (kPa) | 47 |
| Filtrační součinitel k]0 (m.s-1) | 1,3 . 10~5 |
Po 64 dnech od uložení byly na kazetě dále provedeny polní statické a dynamické zatěžovací zkoušky, jejichž výsledky jsou shrnuty v TAB. 4 a v TAB. 5.
TAB. 4
Statická zatěžovací zkouška metodou ČSN 72 10 06 a ČSN 73 61 90 (zkušební deska A = 0,10m2)
| Měřená charakteristika | A | B |
| Moduly přetvámosti Edef.i (MPa) | 0,85 | 6,70 |
| Modul deformace EOi pro zatížení 0,0-0,05 (MPa) | 6,89 | 7,11 |
| Modul deformace E01 pro zatížení 0,0-0,10 (MPa) | 3,87 | 7,23 |
| Modul deformace EOi pro zatížení 0,0-0,20 (MPa) | 1,33 | 6,96 |
| Modul deformace E01 pro zatížení 0,0-0,30 (MPa) | <0,05 | 3,67 |
| Plasticita podkladu PL | >0,85 | 0,618 |
| Moduly přetvámosti (MPa) | 5,97 | 8,05 |
| Modul deformace E02 pro zatížení 0,0-0,05 (MPa) | 4,78 | 6,67 |
| Modul deformace E02 pro zatížení 0,0-0,10 (MPa) | 5,28 | 6,67 |
| Modul deformace E02 pro zatížení 0,0-0,20 (MPa) | 5,60 | 7,29 |
| Plasticita podkladu PL | 0,379 | 0,194 |
| Poměr Edef.2/Edef.i | 7,41 | 1,20 |
-6CZ 294127 B6
TAB.5
Rázové (dynamické) zatěžovací zkoušky metodou ČSN73 61 92 (kruhová deska A = 0,07 m2)
| Četnost zkoušek | 4 |
| Minimální průhyb (mm) | 2,669 |
| Maximální průhyb (mm) | 3,630 |
| Průměrný průhyb (mm) | 3,089 |
| Minimální rázový modul deformace (MPa) | 5,8 |
| Maximální rázový modul deformace (MPa) | 7,7 |
| Průměrný rázový modul deformace (MPa) | 6,78 |
Povrch kazety byl i při pouhém zásypu bez hutnění stabilní, a provedené zkoušky prokázaly elektivní stabilizační účinek popílkového deponátu.
Průmyslová využitelnost
Popílkový deponát k sanaci a rekultivaci odkališť podle vynálezu lze využít z hlediska jeho fyzikálně mechanických, hydraulických i chemických vlastností jako vhodný materiál pro sanaci a rekultivaci odkališť z úpraven uranových rud, popř. k rekultivaci jiných ekologických zátěží.
Claims (5)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Popílkový deponát k sanaci a rekultivaci odkališť na bázi elektrárenského popřípadě teplárenského popílku a vody, vyznačující se tím, že je tvořen homogenizovanou směsí popílku v množství od 50 do 75 % hmotnostních a vody v množství od 25 do 50 % hmotnostních, přičemž popílek obsahuje alespoň 50 % hmotnostních prašné složky složené z jemných částic o zrnitosti menší než 0,06 mm.
- 2. Popílkový deponát podle nároku 1, vyznačující se tím, že hmotnostní podíl popílku je 70 % hmotnostních, podíl vody je 30 % hmotnostních, a popílek je tvořen z 87 % hmotnostních jemnými částicemi o zrnitosti menší než 0,06 mm.
- 3. Způsob výroby popílkového deponátu podle nároku 1, vyznačující se tím, že se popílek s vodou míchá a homogenizuje ve vysokootáčkovém intenzivním mísiči s otočnou nádobou a dvěma protiběžnými lopatkovými rotačními vířiči po dobu alespoň 60 sekund, přičemž otáčky nádoby jsou nastaveny od 6 do 10 otáček/min, a otáčky prvého i druhého vířiče jsou nastaveny v rozmezí od 300 do 500 otáček/min.
- 4. Způsob výroby popílkového deponátu podle nároku 1, vyznačující se tím, že se suchý popílek ukládá ve vrstvách a současně se zkrápí kontaminovanou odpadní vodou z odkaliště, s výhodou odpadní vodou vznikající při úpravě uranových rud.
- 5. Použití popílkového deponátu podle nároku 1 k sanaci a rekultivaci odkališť, s výhodou z úpraven uranových rud, vyznačující se tím, že se popílkový deponát přidá do kontaminované odpadní vody stojící v odkališti v poměru 1 : (1 až 1,5).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ1998396A CZ294127B6 (cs) | 1998-02-11 | 1998-02-11 | Popílkový deponát k sanaci a rekultivaci odkališťŹ způsob jeho výroby a jeho použití |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ1998396A CZ294127B6 (cs) | 1998-02-11 | 1998-02-11 | Popílkový deponát k sanaci a rekultivaci odkališťŹ způsob jeho výroby a jeho použití |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ39698A3 CZ39698A3 (cs) | 1999-09-15 |
| CZ294127B6 true CZ294127B6 (cs) | 2004-10-13 |
Family
ID=5461651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ1998396A CZ294127B6 (cs) | 1998-02-11 | 1998-02-11 | Popílkový deponát k sanaci a rekultivaci odkališťŹ způsob jeho výroby a jeho použití |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ294127B6 (cs) |
-
1998
- 1998-02-11 CZ CZ1998396A patent/CZ294127B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ39698A3 (cs) | 1999-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Immobilization of phosphogypsum for cemented paste backfill and its environmental effect | |
| CA2081214C (en) | Hazardous waste disposal method and composition | |
| US7402132B2 (en) | Treating hazardous materials | |
| US20240173587A1 (en) | Method and reagents for treating materials contaminated with mercury, pfas, or other contaminants | |
| CA2616707C (en) | Method for solidifying high moisture sludge, solidified sludge therefrom | |
| KR100956593B1 (ko) | 유·무기성 슬러지를 고화시켜 얻어진 인공토 제조방법 | |
| RU2471737C1 (ru) | Композиционный строительный материал | |
| Kumar et al. | Geotechnical properties of materials used in landfill clay liner: A critical review | |
| US8586817B2 (en) | Method to control acid rock drainage | |
| US6258018B1 (en) | Fixation and stabilization of metals in contaminated soils and materials | |
| SK279921B6 (sk) | Spôsob úpravy kontaminovaných sedimentov z vodných | |
| JPH02500500A (ja) | 特に堆積処分場造成のための水密土層形成方法 | |
| Beena et al. | Transport geotechnical properties of lateritic soil stabilized with Jarofix and lime | |
| KR100760029B1 (ko) | 하수슬러지를 복토재로 활용하기 위한 고화처리 방법 및 그장치 | |
| JP2006247645A (ja) | 改質処理剤、熱履歴シリケートの改質処理方法ならびに熱履歴シリケートが改質処理された結着形状体 | |
| KR100915977B1 (ko) | 광미를 활용한 아스팔트 콘크리트 고형화물과 그 제조방법 | |
| CZ294127B6 (cs) | Popílkový deponát k sanaci a rekultivaci odkališťŹ způsob jeho výroby a jeho použití | |
| CZ39798A3 (cs) | Způsob výroby popílkového stabilizátu, produkt vznikající při tomto způsobu, a jeho použití pro sanaci a rekultivaci odkališť | |
| SU1547699A3 (ru) | Способ безвредного складировани отходов | |
| KR100426924B1 (ko) | 자가복원 기능 및 중금속 흡착능력이 우수한 폐기물매립장 차수층의 시공방법 | |
| CZ7234U1 (cs) | Popílkový deponát | |
| JP2013220948A (ja) | 石炭灰を用いた盛土工法、及び、締固め材料の製造方法 | |
| CZ9902474A3 (cs) | Způsob výroby popílkového stabilizátu a jeho pouľití | |
| RU2184692C1 (ru) | Хранилище для промышленных отходов | |
| DE19520393A1 (de) | Verfahren zur Bindung anorganischer Substanzen und anderer Stoffe in Rückständen aus Müllverbrennungsanlagen, verbunden mit einer Absenkung der Eluatwerte bezüglich Schwermetallen und anderer Stoffe bei der Deponierung und/oder Verwertung der Rückstände |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20090211 |