CZ6536U1 - Materiál vhodný pro technickou ♦ a biologickou sanaci ekologických zátěží - Google Patents

Materiál vhodný pro technickou ♦ a biologickou sanaci ekologických zátěží Download PDF

Info

Publication number
CZ6536U1
CZ6536U1 CZ19976413U CZ641397U CZ6536U1 CZ 6536 U1 CZ6536 U1 CZ 6536U1 CZ 19976413 U CZ19976413 U CZ 19976413U CZ 641397 U CZ641397 U CZ 641397U CZ 6536 U1 CZ6536 U1 CZ 6536U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
water
material according
mixture
remediation
ammonium
Prior art date
Application number
CZ19976413U
Other languages
English (en)
Inventor
Jan Ing. Křepelka
Václav Ing. Kapr
Jiří Ing. Kadlec
Original Assignee
Quail Spol. 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 Quail Spol. S R.O. filed Critical Quail Spol. S R.O.
Priority to CZ19976413U priority Critical patent/CZ6536U1/cs
Publication of CZ6536U1 publication Critical patent/CZ6536U1/cs

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

Materiál vhodný pro technickou a biologickou sanaci ekologických zátěží
Oblast techniky
Technické řešení se týká materiálu vhodného pro technickou a biologickou sanaci ekologických zátěží, který se získává za použití síranu hlinitého, zejména jeho odpadní formy produkované v důsledku sanace ložiska podzemního vyluhování uranových rud. Vyráběný materiál je vhodný zejména k rekultivaci ekologicky problematických objektů a jako biologicky aktivní přísada do rekultivačních materiálů.
Dosavadní stav techniky
V důsledku mnohaletého podzemního vyluhování ložisek uranových rud kyselinou sírovou a následné separace složky uranového koncentrátu došlo k rozsáhlé kontaminaci spodních vod vodorozpustnými chemikáliemi. Sanace takovýchto ložisek se provádí zahušťováním spodních vod na odparce a následnou separací vodorozpustné soli - síranu hlinito-amonného - jako dominantní znečišťující složky, krystalizací.
Krystalický síran hlinito-amonný je produkován v čisté průmyslové formě po dobu sanace ložiska podzemního vyluhování. Z technicko-technologického hlediska se jedná o chemikálii, která sama o sobě nemá významnější průmyslové využití. Jeho přímá aplikace je ekologicky nepřijatelná a proto byly vypracovány postupy na přepracování síranu hlinito-amonného na druhotně využitelné suroviny.
Obecně známý je postup přepracování síranu hlinito-amonného na roztok síranu hlinitého, který je průmyslově použitelný jako koagulant při úpravě vod. Nevýhodami tohoto postupu jsou energetická náročnost a velké množství odpadajícího síranu amonného a síranu vápenatého.
Dále jsou známé postupy tepelné předúpravy síranu hlinito-amonného s cílem výroby oxidu hlinitého komerčně využitelného v keramickém průmyslu a pro výrobu primárního aluminia. Nevýhodou těchto postupů je nejen vysoká energetická náročnost a produkce odpadů, ale i komerčně problematická odbytovatelnost při daných nákladech při možnostech časově omezené produkce.
Podstata technického řešení
Nevýhody stávajícího stavu odstraňuje popisované řešení spočívající v materiálu vhodném pro technickou a biologickou sanaci ekologických zátěží, který se připravuje smísením až 40 % hmotn. odpadní formy síranu hlinito-amonného, až 40 % hmotn. popílku ze spalování pevných paliv, až 50 % hmotn. vápenné složky v přepočtu na Ca (0H)2, až 60 % hmotn. vody a popřípadě až 50 % hmotn. kalu z čištění odpadních vod, jimiž může být úplně nebo zčásti nahrazena shora uvedená voda, a zráním
-1CZ 6536 Ul vzniklé směsi v místě míšení nebo v místě aplikace, po dobu pohybující se podle složení směsi a podle účelu použití obvykle od 24 hodin do 60 dnů. Získaný materiál lze používat jako rekultivační materiál pro technickou nebo biologickou rekultivaci nebo jej lze, popřípadě po mechanické úpravě, používat jako biologicky aktivní přísadu do rekultivačních materiálů, jak bude ještě uvedeno dále.
Popsaným postupem je možno za použití vhodných komponent směsi připravit materiály odpovídající svoji charakteristikou stavebním materiálům, které lze také odpovídajícím způsobem použít, nebo je možno připravit materiály pro technickou sanaci skládek nebo bahnitých a těžko rekultivovatelných částí odkališt, zejména starých odkališt po hydrometalurgickém zpracování uranových rud. Materiály tohoto typu se vyznačují pevností a nízkou objemovou hmotností, takže se nezabořují do podloží.
Popsaným postupem je však možno připravovat i biologicky aktivní materiály umožňující růst vegetace, které je možno používat pro biologickou sanaci ekologických zátěží. Lze rovněž připravovat substráty s vlastnostmi průmyslových hnojiv, kde biologicky aktivní složky, jako amoniak, dusík, uhlík nebo draslík, a jiné prvky a složky jsou sorpčně vázány a uvolňují se dlouhodobě, čímž zvyšují použitelnost substrátu jako průmyslového hnojivá v zemědělské výrobě.
Vlastní příprava všech shora uvedených typů materiálů je z rozhodující hmotové bilance v zásadě bezodpadová. Jediná komponenta, která má v důsledku rozkladných procesů tendenci unikat, je složka amoniaku, která však uniká jako neškodný dusík nebo je využita v nítrifikované formě vegetací.
V souladu s popisovaným řešením se síran hlinito-amonný může požívat v krystalické formě nebo ve formě koncentrovaného roztoku či suspenze.
Další základní složkou je popílek ze spalování pevných paliv.
Vápennou složkou může být komerční forma hydrátu vápenatého, páleného vápna, vápence nebo síranu vápenatého, nebo odpadní forma vápenné složky rezultující například při čištění spalných plynů polosuchou metodou. Lze používat i libovolnou kombinaci všech typů výše uvedených vápenných složek.
K přípravě výše popsaného materiálu je možno používat prakticky libovolnou vodu, s výhodou technologickou vodu s obsahem solí, jako síranu sodného, amonného nebo vápenatého, popřípadě s obsahem složky těžkých kovů a znečistujících přísad, zejména vodu z odkališt po uranové činnosti, nebo komunální vody.
K výše uvedeným základním složkám mohou být s výhodou přimíchávány kaly z čištění vod nebo jejich předúpravy koagulací. Tímto způsobem se v případě využívání výsledného materiálu k biologické aplikaci výhodně zvyšuje obsah organického dusíku a uhlíku, které jsou nezbytnými složkami zajištujícími biodegradační proces nitrifikace a následné denitrifikace.
-2CZ 6536 Ul
Při míšení a vlhčení shora uvedených složek probíhají rozkladné reakce, při kterých složka aluminia přechází velmi rychle na hydratovanou nerozpustnou formu oxidu schopnou fyzikálně a následně i mineralizačně reagovat s přítomnými složkami oxidů vápníku a křemíku na mineralogické formy materiálů s vysokým stupněm pevnosti. Tyto známé mineralogické formy velmi pevné a ve vysokém stupni imobilizují složky síranů a přítomných kovů a tím je odstraňují z životního prostředí. Složka amonia, která se uvolňuje při rozkladu síranu hlinito-amonného, pokud není přímo využita vegetací, je v rozhodující míře pevně sorbována na aktivní povrch popílků, jejichž sorpční povrch je v důsledku rozkladných a solidifikačních reakcí ještě více aktivován, a postupně je > nitrifikačně denitrifikačním procesem transformována do formy dusíku, který neškodně uniká do ovzduší, nebo je ve formě dusičnanů využívána biologicky. Pořadí míšení jednotlivých komponent směsi nemá na vlastnosti výsledného materiálu prakticky žádný vliv.
Shora uvedené komponenty mohou být míšeny strojně za použití zemních strojů nebo běžně známých technických zařízení. Výsledný • materiál, jehož vlastnosti závisejí na použitých komponentách a jejich vzájemném poměru, jakož i na době zrání směsi, je možno buď bezprostředně ukládat jako konstrukčně stavební složku při rekultivaci, popřípadě jej lze deponovat a po zatuhnutí a následném odtěžení využít ve stavebnictví jako kamenivo, nebo jej lze kompostovat klasickým kompostovacím režimem a po vyzrání zakládky použít jako biologicky aktivní materiál pro biologickou rekultivaci nebo jako přísadu do průmyslového hnojivá při rekultivačních zemních pracech.
Příprava popisovaných materiálů se vyznačuje mizivou energetickou náročností a nízkou investiční náročností. Výhoda navrhovaného řešení spočívá v tom, že se jako individuální výchozí kom ponenty používají v podstatě výlučně odpadní materiály, jako odpady z energetických výrob, z čištění kouřových plynů, kaly z čištění odpadních komunálních vod, kaly z koagulace pitných • a odpadních vod, jakož i jiné typy odpadů obsahujících cenné komponenty, například fosfor z hutní strusky či z kalu odpadajícího z výroby fosfátových hnojiv apod. Mimořádnou výhodou navrhovaného řešení pak je, že odpadní produkt z podzemního vyluhování po těžbě a zpracování uranu je využíván k odstranění pozůstatků po hydrometalurgickém zpracování uranových rud, a to tak komplexně, že se současně může využít i technologická voda z kalojemu « s vysokým obsahem vodorozpustných solí, která je tak rovněž prakticky bezodpadově likvidována.
Popisované technické řešení ilustrují následující příklady provedení, jimiž se však rozsah tohoto řešení v žádném směru neomezuje.
Příklad 1 kg popílku ze spalování pevných paliv se smísí s 50 kg vápenného hydrátu a 100 kg krystalického síranu hlinito-amonného. K směsi se přidá 70 kg technologické vody s obsahem 10 kg síranu sodného na m3. Po důkladném promíchání vznikne plastická směs, která po 24 hodinách ztuhne.
-3CZ 6536 Ul
Zkušební test prokázal po 24 dnech pevnost v tlaku 0,6 MPa o
při objemové hmotnosti materiálu 1380 kg/m .
Ve vodním výluhu provedeném podle standardních podmínek bylo po 10 dnech nalezeno 0,2 mg Al/1, 11,0 mg NH4 +/1 a 2500 mg SO4 2'/1, pH 9,5.
Výsledný materiál se ve vodě nerozpadá a zachovává pevnost. Při přípravě se z materiálu nevylučují žádné plyny kromě sotva čichem postřehnutelného pachu amoniaku.
Materiál z geomechanického hlediska vykazuje vlastnosti srovnatelné s vlastnostmi solidifikátu používaného k rekultivaci odkališť.
Příklad 2
100 kg popílku ze spalování pevných paliv se smísí s 200 kg vápenného produktu z čistění spalného plynu a 30 kg vápenného hydrátu. Tato směs se smísí s 200 kg krystalického síranu hlinito-amonného. Získá se 530 kg suché směsi, do které se přimíchá ·technologická voda z odkaliště s obsahem 10 kg síranu sodného/m3. Vzniklá směs, podobná betonové směsi, po 24 hodinách zatuhne.
Únik plynů v průběhu přípravy nebyl zaznamenán. Po 24 hodinách byla standardní zkouškou prokázána pevnost v tlaku 0,47 MPa při objemové hmotnosti 1100 kg/m3. Ve vodním výluhu provedeném za standardních podmínek bylo nalezeno méně než 0,2 mg Al/1, 150 mg NH4+/1 a 2800 mg SO42_/1.
Příklad 3
Postupuje se jako v příkladu suché směsi přimísí rovněž 200 kg odpadních komunálních vod a směs se s tím rozdílem, že se do sekundárních kalů z čištění nechá zatuhnout.
Po 24 hodinách vykazuje výsledný materiál pevnost v tlaku
O
0,4 MPa, má objemovou hmotnost 1160 kg/m a ve vodě zachovava pevnost. Ve vodním výluhu bylo nalezeno méně než 0,2 mg Al/1, 1400 mg NH4 +/1, 4700 mg SO4 2-/1 a pH 7,97.
Materiál byl použit pro přípravu průmyslového kompostu užívaného při sanaci odkaliště. Tento materiál lze rovněž použít jako umělé hnojivo.
Příklad 4
Postupuje se analogicky jako v příkladu 2 s tím rozdílem, že se k suché směsi namísto vody přidá 160 litrů železitých kalů
-4CZ 6536 Ul z čištění pitných vod.
Po zatuhnutí a vysušení se získá materiál s objemovou hmotnosti 1100 kg/m , použitelný pro výrobu průmyslových kompostů. Ve vodním výluhu bylo nalezeno méně než 0,2 mg Al/1, 1180 mg NH4 +/1, 2100 mg SO4 2-/1 a pH 7,9.
Průmyslová využitelnost < «
Materiál podle technického řešení je určen pro technickou a biologickou sanaci ekologických zátěží, přičemž jeho výroba ** řeší rovněž problém prakticky bezodpadové likvidace ekologicky negativních pozůstatků po těžbě a zpracování uranu, jakož i dalších odpadů z energetických výrob, čištění kouřových plynů, čištění odpadních a komunálních vod apod. energeticky a invenstičně nenáročným způsobem.

Claims (8)

1. Materiál vhodný pro technickou a biologickou sanaci ekologických zátěží, vznikající smísením komponent a zráním směsi, vyznačující se tím, žesek míšení použije
1 až 40 % hmotn. odpadní formy síranu hlinito-amonného,
1 až 40 % hmotn. popílku ze spalování pevných paliv,
1 až 50 % hmotn. vápenné složky v přepočtu na Ca(OH)2,
5 až 60 % hmotn. vody a popřípadě až 50 % hmotn. kalu z čištění vod, a směs se nechá zrát 24 hodin až 60 dnů.
2. Materiál podle nároku 1, vhodný pro technickou sanaci ekologických zátěží, vyznačující se tím, že se k míšení použije
1 až 40 % hmotn. odpadní formy síranu hlinito-amonného,
1 až 40 % hmotn. popílku ze spalování pevných paliv,
1 až 50 % hmotn. vápenné složky v přepočtu na Ca(OH)2 a
5 až 60 % hmotn. vody, a směs se nechá v místě aplikace zrát 24 hodin až 60 dnů.
3. Materiál podle nároku 1, vhodný pro biologickou sanaci ekologických zátěží, vyznačující se tím že se k míšení použije
1 až 40 % hmotn. odpadní formy síranu hlinito-amonného,
1 až 40 % hmotn. popílku ze spalování pevných paliv,
1 až 50 % hmotn. vápenné složky v přepočtu na Ca(OH)2,
5 až 60 % hmotn. vody a
1 až 50 % hmotn. kalů z čištění odpadních vod, a směs se nechá 1 až 60 dnů zrát.
4. Materiál podle nároků laž 3, vyznačující se tím, že se odpadní síran hlinito-amonný použije v krystalické formě, ve formě roztoku nebo suspenze.
-5CZ 6536 Ul
5. Materiál podle nároků laž 4, vyznačující se tím, že se jako vápenná složka použije produkt z vápenné polosuché metody čištění spalin.
6. Materiál podle nároků laž 5, vyznačující se tím, že se jako voda použije technologická voda s obsahem solí, jako síranu sodného, amonného nebo vápenatého, a popřípadě s obsahem složky těžkých kovů a znečišťujících přísad.
7. Materiál podle nároků 1, 2 a 4 až 6, k technické sanaci ekologických zátěží, zejména bahnitých částí odkališť.
8. Materiál podle nároků 1 a 3 až 6, k biologické sanaci ekolo- *-» gických zátěží nebo k přípravě průmyslových kompostů.
CZ19976413U 1997-03-13 1997-03-13 Materiál vhodný pro technickou ♦ a biologickou sanaci ekologických zátěží CZ6536U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ19976413U CZ6536U1 (cs) 1997-03-13 1997-03-13 Materiál vhodný pro technickou ♦ a biologickou sanaci ekologických zátěží

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ19976413U CZ6536U1 (cs) 1997-03-13 1997-03-13 Materiál vhodný pro technickou ♦ a biologickou sanaci ekologických zátěží

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ6536U1 true CZ6536U1 (cs) 1997-09-12

Family

ID=38827849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19976413U CZ6536U1 (cs) 1997-03-13 1997-03-13 Materiál vhodný pro technickou ♦ a biologickou sanaci ekologických zátěží

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ6536U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ahmad et al. Sustainable management of water treatment sludge through 3 ‘R’concept
KR100919620B1 (ko) 산업부산물을 이용한 채석 종료지 적지복구용 인공토양의 조성물 및 그 제조방법
CN100445217C (zh) 用磷酸铵镁沉淀污泥处理垃圾焚烧飞灰的方法
EP2998277B1 (en) Method for treating biological materials associated with the wastewater purification cycle
CN100569400C (zh) 燃烧灰的处理方法
KR100757518B1 (ko) 폐산, 폐알칼리 및 슬러지의 처리 및 자원화 방법
RU2293070C2 (ru) Способ комплексной переработки и утилизации осадков сточных вод
KR101120058B1 (ko) 하?폐수오니를 이용한 매립시설용 고화토 조성물의 제조방법
WO2009007514A2 (en) Reducing the phosphorus content of liquid manure
KR101781377B1 (ko) 알루미늄 부산물과 산성 액상 고화제를 이용한 축산분뇨 또는 유·무기성 슬러지의 악취 제거 및 개질 방법.
JPH08197095A (ja) 下水汚泥の処理方法および下水汚泥処理物
DE102021000786A1 (de) Verfahren zur kombinierten Rückgewinnung von Phosphat und Stickstoff aus Klärschlamm und gegebenenfalls biologischen Abfällen
AU757216B2 (en) Mixture for the treatment of waste materials
CZ127492A3 (en) Process for treating materials containing heavy metals
KR20130123799A (ko) 유기성 폐기물을 처리하는 방법
CN107030099B (zh) 一种同步高效修复铅镉复合污染红壤的稳定剂
KR101069239B1 (ko) 정황산액상고화제를 이용한 유, 무기성 슬러지의 고화처리방법
Stark Phosphorus recovery–Experience from European countries
CZ6536U1 (cs) Materiál vhodný pro technickou ♦ a biologickou sanaci ekologických zátěží
Czechowska-Kosacka et al. INFLUENCE OF FLY ASH ADDITION ON THE IMMOBILISATION OF HEAVY METALS IN SEWAGE SLUDGE.
JP2004089931A (ja) 脱リン・脱アンモニア方法、アンモニア肥料の製造方法、及び熔融固化体の製造方法
JP2010089069A (ja) 浄水場堆積泥土及び下水汚泥の減水方法
JPH10113634A (ja) 飛灰の固化処理方法
CZ3392A3 (en) Method of treating aqueous solutions, contaminated with nitrate ions
RU2174964C1 (ru) Способ извлечения тяжелых металлов из избыточного активного ила

Legal Events

Date Code Title Description
ND1K First or second extension of term of utility model

Effective date: 20040227

MK1K Utility model expired

Effective date: 20070313