RU2084417C1 - Смесь для рекультивации шламохранилищ - Google Patents
Смесь для рекультивации шламохранилищ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2084417C1 RU2084417C1 RU94028214A RU94028214A RU2084417C1 RU 2084417 C1 RU2084417 C1 RU 2084417C1 RU 94028214 A RU94028214 A RU 94028214A RU 94028214 A RU94028214 A RU 94028214A RU 2084417 C1 RU2084417 C1 RU 2084417C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sludge
- mixture
- revegetation
- activated sludge
- fine
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области производства искусственных грунтовых смесей на основе шлама-осадка (активного ила) после очистки бытовых и промышленных сточных вод, для рекультивации шламохранилищ. Технический результат заключается в преобразовании шлама-осадка в грунт, характеризующийся экологической безопасностью и экономичностью производства. Смесь для рекультивации шламохранилищ содержит шлам-осадок очистки бытовых и промышленных стоков 100 вес. ч. , золу-унос 15-20 вес.ч., мелкозернистый заполнитель 15-30 вес.ч., алюмосиликатную породу 15-30 вес.ч. Причем в качестве мелкозернистого заполнителя смесь содержит высевки шлака с Mо более 1 или горелую формовочную землю, в качестве алюмосиликатной породы - глину или суглинок, а также дополнительно может содержать известь или портландцемент в количестве 2-5 вес. ч. или известь и портландцемент в количестве 1-2 вес.ч. каждого. Смесь обеспечивает цементацию шлама-осадка без его предварительного обезвоживания, что обеспечивает экономию энергоресурсов и трудозатрат, обеспечивает обезвреживание шлама за счет хемосорбции содержащихся в нем тяжелых металлов, стерилизации смеси - уничтожения микроорганизмов, яиц гельминтов и т.д. 3 з. п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области производства искусственных грунтовых смесей на основе шлама -осадка (активного ила) после очистки бытовых и промышленных сточных вод, для рекультивации шламохранилищ.
После механической и биологической очистки канализационных стоков на очистных сооружениях накапливаются в большом количестве шлам-активный ил, который вывозится в шламохранилище. Заполненные активным илом котлованы шламохранилища представляют собой непосредственную угрозу окружающей среде, в особенности в зоне избыточного увлажнения. Указанное усугубляется тем, что активный ил представляет собой предельно увлажненную коллоидно-дисперстную систему, содержащую более 80-90% воды.
Остальная часть шлама-осадка (10-15% по весу) является сложной гетерогенной смесью органических, органоминеральных и минеральных коллоидов, отличающихся высокой гидрофильностью и структурной устойчивостью. В связи с этим, в шламохранилищах происходит крайне замедленное седиментационное осаждение твердой фазы, а вязкотекучая жидкая масса шлама практически не изменяет своей исходной консистенции, поскольку испаряющаяся часть воды систематически возмещается с избытком выпадающими атмосферными осадками. Это ведет к переполнению котлованов-отстойников шламохранилищ и создает угрозу окружающей среде в результате возможности залповой миграции загрязняющих вещества (в виде тяжелых металлов, ароматических и биохимически вредных соединений, а также болезнетворных микроорганизмов и т.п.) в случае размыва и прорыва обваловок котлованов из-за возрастающей во времени фильтрации загрязненных вод.
В связи с указанным значительные площади территории, занятые шламохранилищами, не подлежат рекультивации и тем самым увеличивается размер ущерба народному хозяйству. Кроме того, сами по себе котлованы шламохранилищ представляют непосредственную физическую опасность для людей, животных и птиц, независимо от применяемых мер безопасности: ограждений, предупредительных объявлений и т.д.
Известны зарубежные способы термической ликвидации шлама- активного ила в специально оборудованных печах. Однако это требует больших затрат топлива и применения дорогостоящих современных систем газоочистки, исключающих загрязнение атмосферы.
Известен также зарубежный и отечественный опыт [1, 2] по использованию шлама- активного ила для производства удобрений или его перемещения на поля орошения. Однако, эти способы не могут быть признаны удовлетворительными. В активном иле находится патогенные микроорганизмы, яйца гельминтов и т.п. а также тяжелые металлы, избыточное содержание которых в почвах недопустимо по причине их последующего круговорота в биосфере и дальнейшем их попадании в организмы животных и человека.
Известна смесь для рекультивации шламохранилищ, включающая шлам-осадок бытовых и промышленных стоков, фильтровальное вспомогательное вещество - известняк или различные шлаки и негашеную известь с содержанием CaO 82% в количестве 60-80% по массе. Получаемые при этом окатыши могут быть использованы в шахте ваграночных печей, как заполнитель для железобетонных изделий или храниться в отвалах, как искусственно полученная техногенная порода [3]
Недостатком этого наиболее близкого аналога является: сложная технология сгущения и обезвоживания шлама-осадка; необходимость наличия ленточных фильтров, а также постоянно обновляемого слоя ФВВ специфического состава и, кроме того, требуется большой расход молотой негашеной извести (60-80% по массе).
Недостатком этого наиболее близкого аналога является: сложная технология сгущения и обезвоживания шлама-осадка; необходимость наличия ленточных фильтров, а также постоянно обновляемого слоя ФВВ специфического состава и, кроме того, требуется большой расход молотой негашеной извести (60-80% по массе).
технический результат данного изобретения состоит в превращении шлама-осадка в экологически безопасный грунт, который пригоден для компактного складирования, не требующего устройства шламохранилищ или специально оборудованных полигонов для экологически вредных веществ, а также может быть использован в качестве местного строительного материала при постройке автомобильных дорог, аэродромов и т.д.
Поставленная цель достигается тем, что смесь для рекультивации шламохранилищ, включающая шлам -осадок очистки бытовых и промышленных стоков, добавку и мелкозернистый заполнитель, содержит в качестве добавки золу-унос и дополнительно алюмосиликатную породу при следующем соотношении компонентов (в вес. ч): указанный шлам-осадок 100, зола-унос 15-20, мелкозернистый заполнитель 15-30, алюмосиликатная порода 15-30. Причем в качестве мелкого заполнителя смесь содержит высевки шлака с Mo более 1 или горелую формовочную землю. В качестве алюмосиликатной породы она содержит глину или суглинок. Также смесь может содержать дополнительно известь или портландцемент в количестве 2-5 вес.ч. или известь и портландцемент в количестве 1-2 вес.ч. каждого.
Предлагаемый состав обеспечивает обезвреживание шлама за счет хемосорбции содержащихся в нем тяжелых металлов с помощью дисперсных алюмосиликатов, претерпевающих гидролиз в условиях резкощелочной среды (pH 9,0). Указанное способствует также стерилизации смеси. При этом происходит также разрушение до мономерного состояния сложных высокомолекулярных органических соединений и омыление жирных кислот органической части активного ила. По мере развития указанных процессов во взаимодействующей смеси происходит синтез органоминерального вяжущего вещества, способного к отверждению и обеспечивающего литификацию формирующейся техногенной породы, т.е. процессы ее цементации.
Технологически поставленная цель достигается тем, что в шлам- активный ил при непрерывном перемешивании последовательно вносят: вначале водосвязывающие добавки (глину, золу уноса), затем в полученную смесь вносят гидролизующие добавки (известь молотую негашеную или цемент). При этом могут вноситься и одно, и другое, и третье. После этого вносят структурирующие скелетные добавки: мелкозернистый шлак (высевки), горелую формовочную землю.
Приготовленная вязкопластичная масса увеличивает свою вязкость во времени, благодаря протекающим в ней процессам синтеза органоминеральных вяжущих композиций в условиях щелочной среды (pH>9).
В связи с тем, что полученная техногенная порода интенсивно упрочняется во времени, ее можно транспортировать на выделенные площадки для хранения (выдерживая до достижения необходимых прочностных свойств), либо непосредственно применяя в дело при производстве земляных планировочных работ (заполнение неровностей, рвов, котлованов и т.п.). Могут быть рекомендованы и другие варианты практического использования полученной техногенной породы.
Примеры экспериментальной реализации предполагаемого изобретения.
Для получения техногенной породы применялся шлам- активный ил центральных очистных сооружений г. Санкт-Петербурга, расположенных на острове Белом. В исходном состоянии указанный шлам представляет собой вязкотекучую серую массу, отличающуюся скверным запахом, содержащую в своем составе около 83% воды, остальное коллоидно-дисперсная органоминеральная фаза.
В качестве компонентов-добавок использованы:
1. Глина кембрийская Санкт-Петербургского месторождения, по минеральному составу гидрослюдистая, с числом пластичности 22,9, содержащая физической глины 63,2% глинистых частиц (<0,001 мм) 33,5% По данным сокращенного силикатного анализа в глине содержатся, вес. SiO2 64,3; Al2O3 17,02; Fe2O3 4,37; CaO 1,85; MgO - 2,21; SO3 0,09; Na2O 0,71; K2O 3,6; п.п.п. 4,5. Содержание карбонатов <2% Предварительно глина подсушивалась и измельчалась до порошкового состояния.
1. Глина кембрийская Санкт-Петербургского месторождения, по минеральному составу гидрослюдистая, с числом пластичности 22,9, содержащая физической глины 63,2% глинистых частиц (<0,001 мм) 33,5% По данным сокращенного силикатного анализа в глине содержатся, вес. SiO2 64,3; Al2O3 17,02; Fe2O3 4,37; CaO 1,85; MgO - 2,21; SO3 0,09; Na2O 0,71; K2O 3,6; п.п.п. 4,5. Содержание карбонатов <2% Предварительно глина подсушивалась и измельчалась до порошкового состояния.
2. Зола уноса сухого удаления (циклонного типа), модуль основности M0>1, Прибалтийской ТЭЦ.
3. Мелкозернистый отсев сталелитейного шлака завода "Большевик", M0>1.
4. Горелая формовочная земля завода им. Лепсе.
5. Известь молотая негашеная Волосовского завода (пос. Волосово) Лен. обл. магнезиальная (из доломитизированного известняка), III сорта.
6. Портландцемент низкомарочный (М=250), длительного срока хранения (Т>2 лет), Пикалевского цементного завода (Лен. обл.).
Методика приготовления и испытания смесей.
Вначале взвешивалась навеска шлама-осадка, взятые в заданном количестве (% от веса шлама) в соответствии с программой опытов. Очередность внесения в шлам компонентов-добавок принималась следующей: вначале вносилась добавка порошка глины и смесь тщательно перемешивалась, затем добавка золы-уноса и снова смесь перемешивалась. Далее аналогично вносились мелкозернистый шлак или горелая формовочная земля, затем известь и (или) цемент. После внесения заданного количества компонентов-добавок определялось pH смеси и ее вязкость с помощью конуса Бойченко (4, 5), затем образцы со смесью помещали в эксикатор (для исключения испарения влаги из образцов), где они выдерживались 1,7 и 10 суток. Определение pH и вязкости производилось после каждого срока хранения.
Изготовленные образцы 6 относились к двум группам. Образцы II группы отличались от I тем, что в смеси образцов II группы в качестве гидролизующих добавок дополнительно применялись известь и цемент.
Результаты испытаний образцов, относящихся к I группе, приведены в табл. 1, а результаты испытаний образцов II группы в табл. 2.
Исходя из результатов испытаний образцов I группы можно сделать следующие выводы.
1. Величина коэффициента структурного упрочнения техногенной породы зависит в большой степени от совокупного влияния добавки глины, золы-уноса, шлака и формовочной земли, чем от величин добавок компонентов, взятых в отдельности.
2. Структурное упрочнение техногенной породы возрастает по мере ее выдерживания.
3. Совместное взаимодействие добавок глины, золы и шлака со шламом обеспечивают повышенные значения коэффициента структурного упрочнения техногенной породы.
Результаты испытаний образцов II группы, приведенных в табл. 2, позволяют сделать следующие выводы.
1. Небольшие гидролизующие водосвязывающие и структурирующие добавки извести и цемента существенно интенсифицируют процессы структурного упрочнения техногенной породы (см. 1, 2, 5, 7, 9, 11).
2. Совместное использование добавок извести и цемента обеспечивает более интенсивное структурное упрочнение техногенной породы, чем при их раздельном использовании.
3. Лучшими соотношениями добавок к шламу характеризуются смеси N 5, 7, 9, 11.
4. Наблюдается стабильная закономерность стуктурного упрочнения техногенной породы по мере ее выдерживания для образцов всех серий, что подтверждает наличие процессов литификации породы благодаря синтезировавшемуся в ней органоминеральному вяжущему веществу.
Технико-экономическая эффективность предложенного изобретения заключается в предельной экономии материальных и энергетических ресурсов при переработке шлама-активного ила в техногенную породу, что достигается применением местных материалов в виде глины (глинистых грунтов) и промышленных отходов (золы уноса, горелой формовочной земли, шлаковых высевок) и малых добавок (2-7,5% ) некондиционных вяжущих материалов извести и низкомарочного цемента (или вообще без них) благодаря осуществлению процессов синтеза органоминерального вяжущего вещества, литифицирующего техногенную породу. Экономия энергоресурсов по сравнению с прототипом происходит вследствие исключения ряда технологических операций и радикального упрощения тем самым всего процесса переработки шлама. Важным преимуществом получаемой техногенной породы является так же и то, что при ее производстве утилизируется не только активный ил, но и твердые промышленные отходы (зола уноса, мелкий шлак, горелая формовочная земля). Кроме того, в процессе формирования техногенной породы достигается обезвреживание опасных для окружающей среды компонентов активного ила тяжелых металлов и патогенных микроорганизмов, яйцев гельминтов и т.д.
Claims (3)
1. Смесь для рекультивации шламохранилищ, включающая шлам-осадок очистки бытовых и промышленных стоков, добавку и мелкозернистый заполнитель, отличающаяся тем, что в качестве добавки она содержит золу-унос и дополнительно алюмосиликатную породу при следующем соотношении компонентов, мас.ч.
Указанный шлам-осадок 100
Зола-унос 15 20
Мелкозернистый заполнитель 15 30
Алюмосиликатная порода 15 30
2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве мелкозернистого заполнителя она содержит высевки шлака с Мо более 1 или горелую формовочную землю.
Зола-унос 15 20
Мелкозернистый заполнитель 15 30
Алюмосиликатная порода 15 30
2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве мелкозернистого заполнителя она содержит высевки шлака с Мо более 1 или горелую формовочную землю.
3. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве алюмосиликатной породы она содержит глину или суглинок.
4. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит известь или портландцемент в количестве 2 5 мас.ч. или известь и портландцемент в количестве 1 2 мас.ч. каждого.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94028214A RU2084417C1 (ru) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | Смесь для рекультивации шламохранилищ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94028214A RU2084417C1 (ru) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | Смесь для рекультивации шламохранилищ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94028214A RU94028214A (ru) | 1996-10-27 |
RU2084417C1 true RU2084417C1 (ru) | 1997-07-20 |
Family
ID=20159017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94028214A RU2084417C1 (ru) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | Смесь для рекультивации шламохранилищ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2084417C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2460704C2 (ru) * | 2010-12-07 | 2012-09-10 | Илья Моисеевич Островкин | Способ утилизации фильтрата полигона твердых бытовых отходов и золы |
RU2546155C1 (ru) * | 2013-11-06 | 2015-04-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Материал для биологической рекультивации нарушенных земель |
RU2666862C1 (ru) * | 2017-04-20 | 2018-09-12 | ООО "СтройИнвестТопаз" | Способ обезвреживания механически обезвоженных осадков сточных вод |
RU2738715C2 (ru) * | 2019-05-13 | 2020-12-15 | Олегс Циркуновс | Модернизированный способ одновременного обезвреживания осадков сточных вод и золы с получением полезного вещества для строительства, сельского хозяйства и промышленности |
RU2782385C1 (ru) * | 2022-02-24 | 2022-10-26 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Состав и способ применения ренатурационных смесей |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2716406C1 (ru) * | 2019-08-09 | 2020-03-11 | Общество с ограниченной ответственностью «НОВА-Брит» (ООО «НОВА-Брит») | Дорожно-строительный материал - техногенный укреплённый грунт «БРИТ» и способы строительства конструктивных слоёв дорожной одеждыс его использованием |
-
1994
- 1994-07-25 RU RU94028214A patent/RU2084417C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Технология механической обработки остаточного ила коммунальных сточных вод. /Справочник. - М.: 1989. 2. Евилевич А.З. и др. Утилизация осадков сточных вод. - Л.: 1988. 3. Галкин Ю.А. и др. Технология утилизации осадка сточных вод машиностроительных придприятий. - Химия и технология воды, т. 12, N 6, 1990, с. 25. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2460704C2 (ru) * | 2010-12-07 | 2012-09-10 | Илья Моисеевич Островкин | Способ утилизации фильтрата полигона твердых бытовых отходов и золы |
RU2546155C1 (ru) * | 2013-11-06 | 2015-04-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Материал для биологической рекультивации нарушенных земель |
RU2666862C1 (ru) * | 2017-04-20 | 2018-09-12 | ООО "СтройИнвестТопаз" | Способ обезвреживания механически обезвоженных осадков сточных вод |
RU2738715C2 (ru) * | 2019-05-13 | 2020-12-15 | Олегс Циркуновс | Модернизированный способ одновременного обезвреживания осадков сточных вод и золы с получением полезного вещества для строительства, сельского хозяйства и промышленности |
RU2782385C1 (ru) * | 2022-02-24 | 2022-10-26 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Состав и способ применения ренатурационных смесей |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94028214A (ru) | 1996-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ferreira et al. | Possible applications for municipal solid waste fly ash | |
US3720609A (en) | Process for treating aqueous chemical waste sludges and composition produced thereby | |
Elbaz et al. | Review of beneficial uses of cement kiln dust (CKD), fly ash (FA) and their mixture | |
CN1922117A (zh) | 基于污泥及污泥废弃物的建筑材料 | |
CN106915936A (zh) | 一种淤泥质土复合固化剂及应用 | |
Koyuncu et al. | Utilization of ceramic wastes in the construction sector | |
KR100956593B1 (ko) | 유·무기성 슬러지를 고화시켜 얻어진 인공토 제조방법 | |
US4105463A (en) | Lime-fly ash-aggregate-sludge paving material | |
RU2084417C1 (ru) | Смесь для рекультивации шламохранилищ | |
CN101704650B (zh) | 增钙干化污泥渣的资源化利用方法 | |
CN110451905B (zh) | 一种水基钻屑用煤渣偏高岭土基去污稳固材料以及去污稳固方法 | |
Aziz et al. | Potential utilization of sewage sludge | |
CN105731746A (zh) | 一种固化污泥用于路基填土的方法 | |
JP2001055756A (ja) | 改良土及びその製造方法 | |
JP2005013973A (ja) | 汚泥の固化処理材、それを用いる汚泥の処理方法及び汚泥固化物の再利用方法 | |
JP2002114556A (ja) | 機能性セメント硬化体 | |
CN107572987A (zh) | 一种泥浆改性剂和工程泥浆的改性方法 | |
JP2820708B2 (ja) | 地盤強化・土質改良材 | |
CN1373102A (zh) | 湿排粉煤灰的化学预处理方法 | |
JPS61287980A (ja) | 汚泥焼却灰と石炭灰との混合土質安定剤 | |
JP2010099655A (ja) | 汚泥造粒品及びその製造方法 | |
Singh et al. | Utilization of coal and biomass ash | |
CN1285531C (zh) | 一种利用水洗浆制备的三渣混合料 | |
Matar | Use of wastewater sludge in concrete mixes | |
CN85108073A (zh) | 含有粉煤渣的公路建筑复合材料 |