NO810896L - Fremgangsmaate for fylling og samtidig avtetning av kunstige lagringsplasser for avfallsmaterialer fra kraftanlegg og lignende - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fylling og samtidig avtetning av kunstige lagringsplasser med avfallsmaterialer fra kraftanlegg, termiske-elektriske kraftstasjoner og varmeanlegg ved anvendelse av lagring av en høyt konsentrert aske eller askeslaggsuspensjon i vann.

Det er kjent og anvendt en metode for lagring av ovnsavfall ført bort til et lagringssted i form av en blanding av aske og slagg med en mengde vann. Denne fremgangsmåten er beskrevet i teknisk litteratur, f. eks. i boken til Milentiew W. A., Nagli E.Z. Gidrozploudalenije i zolootwaly, Lenigrad, 1968.

Fremgangsmåten består i at avfallsmaterialet i form av en blanding av aske og slagg med en stor mengde vann etter å ha blitt transportert med vann gjennom rørledninger til et åpent under-jorden eller over-jorden liggende lagersted på et stort område blir lagret i adskilte seksjoner på lagerstedet, idet det blir utsatt for tre-trinns behandling, (lagring, tørking og prepare-ring for ny lagring). Over-vann i en arbeidsseksjon etter begyn-nelsessedimenteringen blir ledet bort fra lagerstedet gjennom et system med overløpsbrønner til sedimenteringstanker og så etter rensingen til et kraftanlegg, en termisk-elektrisk kraftstasjon eller et varmeanlegg ved hjelp av et separeringssystem med pum-per og rørledninger for retur av vann for gjentatt benyttelse ved transportering av avfallsmaterialet til lagringsstedet.

Det er også kjent å anvende en metode for lagring av ovnavfalls-materialer som er i form av en tørr eller fuktet masse. Det er beskrevet i teknisk litteratur, f. eks. i publikasjonen: W.E. Loftus - "Ash handling, storage and utilization","Proceedings

of the American Power Conference,"1976, vol. 38 eller D. William

Lamb, "Ash disposal in dams, mounds structural fills, and re-taining walls", "Proceedings of the Third Ash Utilization Symp.", Pittsburgh, Pa., mars 13.-14., 1973. Denne metoden består i at tørr flyveaske eller flyveaske fuktet med vann, etter å ha blitt transportert til lagerstedet ved hjelp av mekaniske anordninger eller kjøretøyer, blir fordelt over lagerområdet ved hjelp av standardanordninger for forskyvning av masse og blir tyknet ved hjelp av vibrasjonsvalser. Formen av lagerstedet frembragt på denne måten såvel som dens rommessige form blir tilpasset omgivelsesbetingelser, det sistnevnté på grunn av kravene til be- • skyttelse av omgivelsen.

Hovedulempen med den første av de ovenfornevnte metodene er:

En stor mengde med forurenset og sterkt mineralholdig vann blir ført til lagringsstedet, noe som medfører infiltrering av en stor mengde av dette vannet gjennom jordlaget og sideområdene til lagerområdet ned til grunnvannet såvel som vannskader på gjenstander i nærheten av lagerstedet. Det er således nødven-dig å lage demninger i samsvar med kravene til vannteknikken og anvendelse av dyre metoder for tetning av siderommene til lagerstedet mot infiltrering av vann. Videre støving fra de avvannede overflatene på lagerstedet, en lang periode med stabilisering og kostbar rekultivering med sikte på å gjøre lagerområdet brukbart etter at det er utfylt. Videre er det nødven-dig med bygninger og drift av dyre innretninger for rensing og pumping av returvannet fra lagerstedet.

Hovedulempen med den andre av ovenfornevnte metoder er:

Høyt arbeidsforbruk ved forflytningen og tykningen av den lag-rede massen, tekniske vanskeligheter ved anordning av den i en nødvendig rommessig form og dyr transport av ovnsmaterialene såvel som dyr beskyttelse mot lagerstedet mot sekundær støving.

Formålet ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en metode for lagring av avfallsmaterialer fra kraftanlegg, termiske-elektriske kraftstasjoner og varmeanlegg som samtidig ville muliggjøre tetning av underlaget og mot sideområdet til lagerstedet og dan-ning av en masse på lagerstedet som er kjennetegnet av høy me-kanisk styrke, liten gjennomtrengelighet og som ikke støver.

Hovedhensikten ved oppfinnelsen består i å tilføre med det formål å tette og fylle lagerområdet en suspensjon med flyveaske i vann ved en høy konsentrasjon med et vektforhold på minst 1:1 og fortrinnsvis 2,5:1, eller en blanding av denne suspensjonen med et tillegg av kraft-industrislagg eller andre faste avfallsmaterialer, ved en mengde på opp til 20% av suspensjonsmassen. Metoden ifølge oppfinnelsen muliggjør for størkningen og forsteiningsprosessen fullstendig utnyttelse av en suspensjon av flyveaske i vann, de naturlige bindingsegenskapene til flyveaske, idet disse egenskapene resulterer såvel fra innholdet av puzzuolan og aktiv kalsiumoksyd (CaO) såvel som magnesiumoksyd (MgO) tilstede i all aske. Bindingsegenskapene til aske er fullstendig utnyttet for prosessen med størkning og forsteining kun ved vektforhold mellom aske og vann mindre enn 1-1 på grunn av kjemisk binding i vann og derved tilveiebragt hydratisert kalsium og magnesium aluminiumsilikater. Overskudd av vann i denne prosessen og inneholdt i suspensjonen inneholder - etter slutten av prosessen - en fukting av forsteinet askemasse som er lik eller mindre enn den naturlige hygroskopiske fuktigheten til jord. Hastigheten for størkningen og forsteiningen av aske avhenger av konsentrasjonen av suspensjonen og andre ytre atmosfæriske forhold og den varer opp til omkring 10 dager og etter dette tidspunktet er styrken til den forsteinede massen ikke mindre enn 3 kg/cm 2 og dens gjennomtrengelighet er ikke

-7

større enn 10 cm/s. Forsteiningsprosessen fortsetter og etter omkring ett år er styrke- og tetthetsforholdet til den forsteinede massen øket med flere ganger i forhold til de oppnådd etter 10 dager. Denne størknings- og forsteiningsprosessen for suspensjonen såvel som styrke- og gjennomtrengningsparametrene til den fors.teinede massen - ifølge omgivelsesbetingelser og graden av dens fare for omgivelsen - kan bli kontrollert ved anvendel-sen av egnede tillegg av kjente kjemiske substanser med en mengde på opp til 7% av suspensjonsmassen idet disse tilleggene er slik som lesket kalk, hydratisert kalk, brent kalk, hydratisert aluminiumssulfat (A1 2 (SO^ ) 3 .1 8H_^0) , hydratisert kalsiumnitrat (Ca.(N03)2. 4H20) , kaliumnitrat (KN03), natriumsulfat (Na2S04), kaliumsulfat (K2S04), hydratisert kalsiumklorid (CaCl2. 2 H20), eller blandinger av disse substansene. Nevnte tillegg kan bli proporsjonert ved stedet hvor suspensjonen blir behandlet eller ved stedet hvor den blir ført inn på lagerområdet. Ved fylling

av lagerområdet blir en suspensjon med flyveaske i vann med en høy konsentrasjon eller med deres blanding med kraft-industrislagg eller andre faste avfallsmaterialer foregår tetningspro-sessen av underlaget og sideområdet samtidig med fyllingen av lagerstedet i lag og i hele massen når fyllingsnivået til lagerstedet stiger uten en nødvendig trinnutforming for skiller av tetting av siderommene. Området for lagerstedet kan bli inn-rettet for kultivering som følge av lokale behov etter en periode på omkring en måned etter å ha utført denne fyllingen, uten at det er nødvendig med en ytterligere stabilisering av jorden og uten anvendelse av noen prosedyre for beskyttelse mot sekundær støving.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen eliminerer ulempene ved de til nå anvendte metodene med å fylle og tette kunstige lager-områder for avfallsmaterialer fra kraftanlegg, termiske-elektriske kraftstasjoner og varmeanlegg.

Fordelen ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen består blant annet også ved mulighetene og lønnsomheten ved fylling av lager-områder med liten kapasitet og lite område ved at det er mulig å lagre avfallsmateriale i en betraktelig høyde over jordnivået som følge av de ifølge oppfinnelsen oppnådde gunstige parametre og støvfriheten til den forsteinede massen, en fullstendig mulighet for å behandle andre faste og flytende avfallsmaterialer ved lagerområdet, lave kostnader for lagring og en mulighet for hurtig behandling av området etter at lagringen er ferdig for økonomiske nyttige formål uten at det er nødvendig å utføre noen prosedyre for beskyttelse mot sekundær støving.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for fylling og samtidig avtetting av kunstige lagringssteder for avfallsmateriale fra kraftanlegg, termisk-elektriske kraftstasjoner og varmeanlegg spesielt de anbragt i områder med vannkildetruende forekomst, til gruve-arbeid og til underjordiske gjenstander, karakterisert ved at på underlagsjorden til et lagersted blir tilført en jevnt fordelt suspensjon med flyveaske i vann ved hjelp av en rørledning hvor vektforholdet mellom asken og vannet er minst 1:1, og fortrinnsvis 2,5:1, da kun dette vektforholdet mellom aske og vann på grunn av fullstendig utnyttelse av de naturlige bindingsegenskapene mellom flyveaske og van-nets kjemiske binding inneholdt i suspensjonen, at suspensjonen størknes og føres fra flytende tilstand gjennom deigig tilstand til forsteining etter omkring 10 dager, og ved tetting av lagene i bunnen, og så påfølgende tetting av siderommene til lagerstedet og fylling av det med en støvfri masse med kompresjonsstyrke ikke mindre enn 4 kg/cm 2og filtreringskoef-fisient ikke større enn 10 _7 cm/s, hvorved i tilfelle av en nødvendig avkortning av tiden for suspensjonens forsteinings-periode blir suspensjonen tilført en nødvendig økning av styrken til den forsteinede massen eller reduksjon av dens filtre-ringskoeffisient før innføringen til lagerstedet, ved at kjente bindingssubstanser slik som brent kalk, hydratisert eller lesket kalk. eller andre tilførte kjemiske substanser blir tillagt suspensjonen ved en mengde opp til 6% av suspensjonsmassen.

2. Fremgangsmåte for fylling og samtidig avtetning av kunstige lagringssteder for avfallsmaterialer fra kraftanlegg, termiske-elektriske kraftstasjoner og oppvarmingsstasjoner ifølge krav 1, karakterisert ved at suspensjonen med flyveaske i vann ført ut til lagerstedet, slaggs og andre kraft-industri-avfallsmaterialer kan bli tilført opp til 20% av meng-den med suspensjon uten at dette forstyrrer prosessen med forsteiningen av suspensjonen og ikke forverrer styrkeparametrene og tetthetsparametrene til den forsteinede massen.