RU2544376C1 - Method to create anti-filtration screen of hydraulic structure for storage of industrial wastes - Google Patents
Method to create anti-filtration screen of hydraulic structure for storage of industrial wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2544376C1 RU2544376C1 RU2013148855/13A RU2013148855A RU2544376C1 RU 2544376 C1 RU2544376 C1 RU 2544376C1 RU 2013148855/13 A RU2013148855/13 A RU 2013148855/13A RU 2013148855 A RU2013148855 A RU 2013148855A RU 2544376 C1 RU2544376 C1 RU 2544376C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compacted
- suspension
- layer
- clay
- silicon
- Prior art date
Links
Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам предотвращения загрязнения грунтов и подземных вод компонентами промышленных отходов, в частности к созданию противофильтрационных экранов полигонов захоронения и складирования отходов, шламовых полей.The invention relates to methods for preventing contamination of soil and groundwater by components of industrial waste, in particular to the creation of anti-filter screens for landfills and waste storage, sludge fields.
Известен способ образования защитного экрана, заключающийся в приготовлении гидроизоляционной смеси, содержащей отходы полиэтилена, укладке ее на основание хранилища и термической обработке, в котором приготавливают смесь из отходов полиэтилена 70-99% и полипропилена 1-30%, после укладки на основание хранилища ее подвергают термической обработке при температуре плавления смеси или поверхностного слоя хранилища (патент RU №2255178, E02D 3/12, E02B 3/16, опубл. 27.06.2005 г.). Реализация данного решения требует значительных затрат, как на приготовление и формирование гидроизоляционного слоя, так и энергетических затрат на изготовление этого слоя.A known method of forming a protective screen, which consists in preparing a waterproofing mixture containing waste polyethylene, laying it on the base of the storage and heat treatment, in which prepare a mixture of waste polyethylene 70-99% and polypropylene 1-30%, after laying it on the base of the storage heat treatment at the melting temperature of the mixture or the surface layer of the storage (patent RU No. 225178, E02D 3/12, E02B 3/16, publ. June 27, 2005). The implementation of this solution requires significant costs, both for the preparation and formation of the waterproofing layer, and energy costs for the manufacture of this layer.
Известен способ возведения противофильтрационной завесы, включающий разработку траншеи под защитой глинистой суспензии и заполнение траншеи глиноцементным раствором с одновременным вытеснением глинистой суспензии, в котором перед заполнением траншеи глиноцементным раствором последний вспенивают путем его перемешивания с технической пеной (а.с. СССР №987010, E02B 3/16, 1990 г.). Данное решение требует для реализации значительных затрат, как материальных (цемент, техническая пена), так и на приготовление глиноцементного раствора и перемешивание его с технической пеной, при этом не обеспечиваются высокие противофильтрационные свойства, так как «в теле завесы образуются местные пустоты, что удлиняет путь фильтрации», что со временем может привести к образованию фильтрационных каналов, к загрязнению грунтовых вод и окружающей среды.A known method of erecting an airtight curtain, including the development of a trench under the protection of a clay suspension and filling the trench with a clay-cement solution with the simultaneous displacement of a clay suspension, in which before filling the trench with a clay-cement solution, the latter is foamed by mixing it with technical foam (AS USSR No. 987010, E02B 3 / 16, 1990). This solution requires significant costs, both material (cement, technical foam), and the preparation of an clay-cement mortar and mixing it with technical foam, while high anti-filtration properties are not ensured, since “local voids are formed in the body of the curtain, which lengthens filtration path ”, which over time can lead to the formation of filtration channels, to pollution of groundwater and the environment.
Известен состав противофильтрационного экрана, применяемого на шламонакопителях глиноземных заводов, состоящий из двойного слоя полиэтиленовой пленки с защитным грунтовым (Цеховой А.И. и др. Применение асфальтополимербетона в гидроизолирующих покрытиях шламонакопителей. «Цветные металлы», 1978 г., №11, с.58-59). Реализация данного решения требует значительных затрат, как на приготовление и формирование гидроизоляционного слоя, так и энергетических затрат на изготовление этого слоя.The known composition of the antifiltration screen used on sludge collectors of alumina refineries, consisting of a double layer of a polyethylene film with protective soil (Tsekhovoy AI, etc. The use of asphalt-polymer concrete in waterproofing coatings of sludge collectors. "Non-ferrous metals", 1978, No. 11, p. 58-59). The implementation of this solution requires significant costs, both for the preparation and formation of the waterproofing layer, and energy costs for the manufacture of this layer.
Известен способ создания гидроизолирующих элементов гидротехнических сооружений, включающий доставку материала, его подготовку и укладку, в котором в качестве материала гидроизолирующего элемента используют шлам от переработки боксита по способу Байера, выходящий из процесса с влажностью Т:Ж=1:2-10, который перед укладкой подготавливают путем обезвоживания до влажности Т:Ж=1:0,5-0,6, при этом содержание фракций +50 мкм в шламе составляет не более 10 мас.%, после чего подготовленный материал уплотняют до пористости не более 0,60-0,65 (а.с. СССР №1564257, E02B 3/16, 1990 г.).A known method of creating waterproofing elements of hydraulic structures, including the delivery of material, its preparation and installation, in which the material of the waterproofing element is used sludge from bauxite processing according to the Bayer method, leaving the process with humidity T: W = 1: 2-10, which before laying by preparing by dehydration to a moisture content T: W = 1: 0.5-0.6, while the content of fractions +50 microns in the sludge is not more than 10 wt.%, after which the prepared material is compacted to a porosity of not more than 0.60 - 0.65 (A.S. USSR No. 1564257, E0 2B 3/16, 1990).
Основные недостатки данного технического решения, принятого за ближайший аналог, - значительные затраты на обезвоживание суспензии, сложность подготовки, укладки и уплотнения влажного материала, недостаточно высокие противофильтрационные свойства экрана.The main disadvantages of this technical solution, adopted for the closest analogue, are the significant costs of dewatering the suspension, the difficulty of preparing, laying and compacting wet material, insufficiently high antifiltration properties of the screen.
Задачей предлагаемого решения является снижение затрат на создание противофильтрационного экрана гидротехнического сооружения для хранения промышленных отходов и повышение экологической безопасности хранилища.The objective of the proposed solution is to reduce the cost of creating an anti-filter screen of a hydraulic structure for storing industrial waste and increasing the environmental safety of the storage.
Техническим результатом является использование в составе противофильтрационного экрана природных материалов и промышленных отходов, повышение противофильтрационных свойств экрана.The technical result is the use of natural materials and industrial waste as part of the anti-filter screen, increasing the anti-filter properties of the screen.
Технический результат достигается тем, что в способе создания противофильтрационного экрана гидротехнического сооружения для хранения промышленных отходов, например шламонакопителя, включающем формирование слоев экрана на основании шламонакопителя с использованием суспензии промышленных отходов, содержащих мелкодисперсные частицы, уплотнение слоев, основание шламонакопителя выполняют из глины или суглинка, уплотняют, заливают на уплотненный слой водную суспензию мелкодисперсной пыли газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов при отношении в ней Ж:Т в пределах 3÷10:1, выдерживают суспензию до впитывания в слой основания шламонакопителя, укладывают сверху слой глины или суглинка и уплотняют его.The technical result is achieved by the fact that in the method of creating an anti-filter screen of a hydraulic structure for storing industrial waste, for example a sludge collector, comprising forming screen layers on the basis of a sludge collector using a suspension of industrial waste containing fine particles, compaction of the layers, the base of the sludge collector is made of clay or loam, compacted , an aqueous suspension of fine dust of gas purification of electrothermal production is poured onto a compacted layer and silica and / or siliceous ferroalloys with respect to its G: T within 3 ÷ 10: 1, the suspension is maintained until it is absorbed into the slurry tank base layer stack top layer of clay or loam and condense it.
При этом водную суспензию заливают в количестве 50-100 л/м2.In this case, an aqueous suspension is poured in an amount of 50-100 l / m 2 .
Сравнительный анализ решения по ближайшему аналогу и предлагаемого решения показывает следующее.A comparative analysis of the solution for the closest analogue and the proposed solution shows the following.
Известное решение и предлагаемое характеризуются сходными признаками:The known solution and the proposed are characterized by similar features:
- способ создания противофильтрационного экрана гидротехнического сооружения для хранения промышленных отходов, включающий:- a method of creating an anti-filter screen of a hydraulic structure for storing industrial waste, including:
- формирование слоев экрана;- formation of screen layers;
- использование суспензии промышленных отходов;- the use of a suspension of industrial waste;
- использование промышленных отходов, содержащих мелкодисперсные частицы;- use of industrial wastes containing fine particles;
- уплотнение слоев.- compaction of the layers.
Предлагаемое решение отличается от ближайшего аналога следующими признаками:The proposed solution differs from the closest analogue in the following features:
- основание гидротехнического сооружения для хранения промышленных отходов - шламонакопителя - выполнено из глины или суглинка;- the base of the hydraulic structure for storing industrial waste - sludge collector - is made of clay or loam;
- основание шламонакопителя из глины или суглинка уплотняют;- the base of the sludge collector from clay or loam is compacted;
- заливают на уплотненный слой водную суспензию мелкодисперсной пыли газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов;- pour on a compacted layer an aqueous suspension of fine dust of gas treatment of electrothermal production of silicon and / or silicon ferroalloys;
- в суспензии поддерживают отношении Ж:Т в пределах 3÷10:1;- in suspension support the ratio W: T within 3 ÷ 10: 1;
- выдерживают суспензию до впитывания в нижележащий слой;- maintain the suspension until absorbed into the underlying layer;
- укладывают сверху слой глины или суглинка;- lay on top a layer of clay or loam;
- верхний слой глины или суглинка уплотняют.- the upper layer of clay or loam is compacted.
При этом водную суспензию заливают в количестве 50-100 л/м2.In this case, an aqueous suspension is poured in an amount of 50-100 l / m 2 .
Наличие в предлагаемом техническом решении признаков, отличных от признаков решения по ближайшему аналогу, позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого условию патентоспособности изобретения «новизна».The presence in the proposed technical solution of signs that are different from the signs of the solution according to the closest analogue allows us to conclude that the proposed patentability condition of the invention is “novelty”.
Техническая сущность предлагаемого решения заключается в следующем.The technical essence of the proposed solution is as follows.
В составе противофильтрационного экрана используют природный материал, включающий глину или суглинок, а в качестве техногенного отхода используют водную суспензию мелкодисперсной пыли газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов.As part of the antifiltration screen, natural material is used, including clay or loam, and an aqueous suspension of fine dust from gas purification of electrothermal production of silicon and / or silicon ferroalloys is used as industrial waste.
Мелкодисперсные пыли газоочисток электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов содержат тонкодисперсные частицы, в основном диоксид кремния, и имеют следующий состав, мас.%:Finely dispersed dusts of gas purifications of electrothermal production of silicon and / or silicon ferroalloys contain finely dispersed particles, mainly silicon dioxide, and have the following composition, wt.%:
Химический состав пылей может колебаться, в зависимости от исходных видов сырья и технологии, однако содержание основного компонента - диоксида кремния, находится в указанных пределах.The chemical composition of dusts can vary, depending on the initial types of raw materials and technology, however, the content of the main component - silicon dioxide, is within the specified limits.
Пыли имеют следующий гранулометрический состав фракции:Dusts have the following particle size distribution fractions:
Удельная поверхность - 15-28 м2/г. Насыпная плотность - 0,2-0,25 г/см3.The specific surface is 15-28 m 2 / g. The bulk density is 0.2-0.25 g / cm 3 .
Мелкодисперсные пыли газоочисток электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов относятся к группе возгонных пылей, образующихся при испарении в зоне высоких температур и последующей конденсации возгонов. Частицы таких пылей несут одинаковый статический электрический заряд.Finely dispersed dusts of gas purifications of electrothermal production of silicon and / or silicon ferroalloys belong to the group of subliminal dusts formed during evaporation in the high temperature zone and subsequent condensation of sublimates. Particles of such dust carry the same static electric charge.
Повышение противофильтрационных свойств материала связано с наличием микрочастиц, перекрывающих имеющиеся поры и с высокой удельной поверхностью пылей.The increase in the antifiltration properties of the material is associated with the presence of microparticles that overlap the existing pores and with a high specific surface area of dusts.
Формирование экрана производят послойно с уплотнением слоев природного материала в виде глины или суглинка. При этом заливают на уплотненный слой водную суспензию мелкодисперсной пыли газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов при отношении в ней Ж:Т в пределах 3÷10:1, выдерживают суспензию до впитывания в нижележащий слой. При отношении Ж:Т менее 3:1 суспензия имеет повышенную вязкость, затруднено равномерное нанесение материала на уплотненный слой глины или суглинка. При отношении Ж:Т более 10:1 мало количество пыли в составе суспензии, снижаются противофильтрационные свойства экрана.The screen is formed in layers with compaction of the layers of natural material in the form of clay or loam. At the same time, an aqueous suspension of finely dispersed dust of gas purification of the electrothermal production of silicon and / or silicon ferroalloys is poured onto the compacted layer with a ratio of 3: 10: 1 in it W: T, the suspension is kept until absorbed into the underlying layer. When the ratio W: T less than 3: 1, the suspension has a high viscosity, it is difficult to uniformly apply the material to the compacted layer of clay or loam. When the ratio W: T more than 10: 1, the amount of dust in the suspension is small, the anti-filter properties of the screen are reduced.
Использование в строительстве шламонакопителя промышленных отходов позволяет не только эффективно их утилизировать, но и снизить себестоимость строительства шламонакопителя за счет снижения затрат на строительство как за счет снижения стоимости материалов, так и за счет снижения энергетических и трудовых затрат. При этом противофильтрационные свойства получаемого экрана полностью отвечают предъявляемым требованиям.The use of industrial waste in the construction of a sludge collector allows not only to efficiently dispose of them, but also to reduce the cost of construction of a sludge collector by reducing construction costs both by reducing the cost of materials and by reducing energy and labor costs. At the same time, the antifiltration properties of the resulting screen fully meet the requirements.
Результаты отработки создания противофильтрационного экрана по предлагаемому способу приведены в таблице.The results of testing the creation of an anti-filter screen by the proposed method are shown in the table.
При проведении исследований использованы суглинки, глина и водная суспензия пыли газоочистки электротермического производства кремния. Отношение Ж:Т принято 5:1. При отношении Ж:Т менее чем 3:1 пыль плохо и неравномерно распределяется по поверхности. Отношение Ж:Т более 10:1 нецелесообразно, так как увеличивается объем суспензии, снижается эффективность пыли в составе экрана. Использование суспензии в количестве менее 50 л/м2 поверхности дает незначительный эффект по повышению противофильтрационных свойств экрана, а при увеличении количества суспензии более 100 л/м2 поверхности эффективность не увеличивается, но значительно возрастает время впитывания суспензии в нижний слой возводимого противофильтрационного экрана.During the research, clay loams, clay and an aqueous suspension of dust from the gas treatment of electrothermal silicon production were used. The ratio of W: T adopted 5: 1. With a W: T ratio of less than 3: 1, dust is poorly and unevenly distributed over the surface. The ratio of W: T more than 10: 1 is impractical, since the volume of the suspension increases, the effectiveness of the dust in the composition of the screen decreases. The use of a suspension in an amount of less than 50 l / m 2 of the surface gives an insignificant effect on increasing the antifiltration properties of the screen, and with an increase in the amount of a suspension of more than 100 l / m 2 of the surface, the efficiency does not increase, but the absorption time of the suspension into the lower layer of the constructed anti-filter screen increases significantly.
Использование предлагаемого технического решения позволяет снизить себестоимость строительства шламонакопителя, предотвратить загрязнение прилегающего к хранилищам почвенного слоя за счет уменьшения коэффициента фильтрации изолирующего материала, утилизировать многотоннажные техногенные отходы в виде мелкодисперсной пыли газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов.Using the proposed technical solution allows to reduce the cost of construction of the sludge collector, to prevent contamination of the soil layer adjacent to the storages by reducing the filtration coefficient of the insulating material, to utilize large-tonnage industrial waste in the form of fine dust from gas purification of electrothermal production of silicon and / or silicon ferroalloys.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013148855/13A RU2544376C1 (en) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Method to create anti-filtration screen of hydraulic structure for storage of industrial wastes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013148855/13A RU2544376C1 (en) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Method to create anti-filtration screen of hydraulic structure for storage of industrial wastes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2544376C1 true RU2544376C1 (en) | 2015-03-20 |
Family
ID=53290539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013148855/13A RU2544376C1 (en) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Method to create anti-filtration screen of hydraulic structure for storage of industrial wastes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2544376C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4344722A (en) * | 1981-01-13 | 1982-08-17 | Bemalux Inc. | Waterproofing barrier |
SU1435704A1 (en) * | 1987-04-13 | 1988-11-07 | Московский Текстильный Институт Им.А.Н.Косыгина | Method of thermal consolidation of soil |
SU1564257A1 (en) * | 1986-11-10 | 1990-05-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности | Method of making hydraulic insolating members of hydraulic-engineering structures |
SU1749349A1 (en) * | 1990-04-23 | 1992-07-23 | Украинский научно-исследовательский институт почвоведения и агрохимии им.А.Н.Соколовского | Method of creating antiseepage collector screens |
RU2275461C2 (en) * | 2003-05-26 | 2006-04-27 | Открытое акционерное общество "ВСЕРОССИЙСКИЙ АЛЮМИНИЕВО-МАГНИЕВЫЙ ИНСТИТУТ" ОАО "ВАМИ" | Method for dam and other fill structure construction |
RU2301300C1 (en) * | 2006-02-13 | 2007-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Method for industrial deposit conservation and isolation |
-
2013
- 2013-10-31 RU RU2013148855/13A patent/RU2544376C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4344722A (en) * | 1981-01-13 | 1982-08-17 | Bemalux Inc. | Waterproofing barrier |
SU1564257A1 (en) * | 1986-11-10 | 1990-05-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности | Method of making hydraulic insolating members of hydraulic-engineering structures |
SU1435704A1 (en) * | 1987-04-13 | 1988-11-07 | Московский Текстильный Институт Им.А.Н.Косыгина | Method of thermal consolidation of soil |
SU1749349A1 (en) * | 1990-04-23 | 1992-07-23 | Украинский научно-исследовательский институт почвоведения и агрохимии им.А.Н.Соколовского | Method of creating antiseepage collector screens |
RU2275461C2 (en) * | 2003-05-26 | 2006-04-27 | Открытое акционерное общество "ВСЕРОССИЙСКИЙ АЛЮМИНИЕВО-МАГНИЕВЫЙ ИНСТИТУТ" ОАО "ВАМИ" | Method for dam and other fill structure construction |
RU2301300C1 (en) * | 2006-02-13 | 2007-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Method for industrial deposit conservation and isolation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pokharel et al. | Combined influence of sulphate and temperature on the saturated hydraulic conductivity of hardened cemented paste backfill | |
Zhu et al. | Preparation and characterization of permeable bricks from gangue and tailings | |
Vichan et al. | Strength and microstructure development in Bangkok clay stabilized with calcium carbide residue and biomass ash | |
US8673393B2 (en) | Hydrophobic materials made by vapor deposition coating and applications thereof | |
RU2014129858A (en) | WATER SUSPENSION FOR PRODUCING THERMAL AND FROM EXPOSURE TO EXTERNAL CONDITIONS OF BARRIER COVERINGS AND METHODS FOR PRODUCING AND USING THEREOF | |
Du et al. | Influence of tannin and iron ions on the water resistance of clay materials | |
CN108517733A (en) | The pavement structure and urban road of urban road | |
JP2008019557A (en) | Pavement structure | |
Zheng et al. | Thermal stability of geopolymers used as supporting materials for TiO2 film coating through sol-gel process: Feasibility and improvement | |
CN201620327U (en) | Anti-block pervious concrete road surface brick | |
JPWO2014045583A1 (en) | Water repellent sand mixture and water repellent sand structure | |
RU2544376C1 (en) | Method to create anti-filtration screen of hydraulic structure for storage of industrial wastes | |
Wu et al. | Nepheline‐based water‐permeable bricks from coal gangue and aluminum hydroxide | |
Yu et al. | A novel approach to utilizing dredged materials at the laboratory scale | |
Ducman et al. | Water vapour permeability of lightweight concrete prepared with different types of lightweight aggregates | |
KR102088440B1 (en) | Manufacturing method of pedestrian-vehicle passage block and thereof product | |
Saikia et al. | Use of carbon coated ceramic barriers for adsorptive removal of fluoride and permanent immobilization of the spent adsorbent barriers | |
JP2003147717A (en) | Asphalt pavement body provided with rising suppressing function for road surface temperature, asphalt road surface structure and forming method for asphalt pavement body | |
Ducman et al. | Lightweight aggregate processed from waste materials | |
Singh et al. | Assessment of coal ash-bentonite mixture as landfill liner | |
JP4255802B2 (en) | Pavement | |
Pani et al. | In-situ stabilization of sedimented ash deposit by partial penetrating chemical columns | |
RU2544382C1 (en) | Insulating material for slurry storages of industrial wastes | |
Sahu et al. | Strength studies of Dadri fly ash modified with lime sludge–a composite material | |
Rosli et al. | Physical, mechanical and chemical properties of dewatered sewage sludge and red gypsum mix as a potential recycling product |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191101 |