Противофильтрационный экран шламохранилищ

 

ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫЙ ЭКРАН ШЛАМОХРАНИЛИЩ, содержащий малопроницаемые глинистые слои и проницаемую прослойку, отличающийся тем, что, с целью повышения противофипьтрационных свойств экрана и повышения эксплуатационной надежности, проницаемая прослойка выполнена из электропроводящего слоя адсорбента в виде индифферентного электрода и соединена с глинистыми слоями токопроводами, причем толщина проницаемой прослойки находится в следующей зависимости: kbCo() m, PHS- где мощность электропроводящего слоя адсорбента; CQ- максимальная концентрация наименее сорбируемого вещества в промстоках; fc. - усредненный коэффициент фильтрации глинистого слоя; Ь - напор промстоков в хранилище- , 1 fj- время действия (работыJ защитного слоя; время прекращения действия защитного слоя; „- насыпная плотность адсорбента , концентрация насыщения ад- «4j сорбента)Д m - мощность глинистого слоя над слоем адсорбента.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„11?6011 А (sl)4 Б 02 В 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ слоя адсорбента в виде индифферентного электрода и соединена с глинистыми слоями токопроводами, причем толщина проницаемой прослойки находится в следующей зависимости:

kh cî(r, О)

1 t

9q m где

Рн

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

r1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3719898/29-15 (22) 02.01.84 (46) 30.08.85. Бюл. 9 32 (72) Ю.В.Пономаренко, А.Г.Юдин, Г.Ф.Дудникова, Л.А.Гордиенко, К.А.Исмаилов, В.П.Будков и Г.Б.Шабер (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (53) 627.824.3 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 470568, кл. E 02 E 3/16, 1970.

Авторское свидетельство СССР

Ф 310972, кл. Е 02 В 3/16, 1969. (54) (57) ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫЙ 3КРАН ШЛАИОХРАНИЛИЩ, содержащий мало проницаемые глинистые слои и проницаемую прослойку, о т л и ч а юшийся . тем, что, с целью повышения противофичьтрационных свойств экрана и повышения эксплуатационной надежности, проницаемая прослойка выполнена из электропроводящего мощность электропроводящего слоя адсорбента; максимальная концентрация наименее сорбируемого вещества в промстоках; усредненный коэффициент фильтрации глинистого слоя; напор промстоков в хранилище; время действия (работы1 защитного слоя; время прекращения действия защитного слоя; насыпная плотность адсорбента; концентрация насыщения адсорбента1 мощность глинистого слоя над слоем адсорбента.

1176011 где щ„

Изобретение относится к гидроте;:ническим сооружениям, а именно к устройствам для защиты окружающей среды, в частности водоносных горизонтов, от проникновения загрязняющих веществ промстоков при складировании в хранилища отходов производства горнообогатительных комбина тов и Других предприятий.

Цель изобретения - повышение про- 10 тивофильтрационных свойств экрана и повышение эксплуатационной надежности, На фиг.1 изображена схема пред- 15 лагаемого экрана, вертикальный разрез, на фиг.2 — то же, после образо.ъ вания электрозакрепленного слоя.

Предлагаемый экран (фиг.1) содержит малопроницаемые глинистые слои 1 20 и 2 и расположенную между ними проницаемую прослойку 3, Прослойка 3 выполнена из электропроводящего слоя адсорбента, проницаемая прослойка 3 является индифферентным электродом 25 по ртношению к системе промстокиглинистый слой. В качестве проницаемой прослойки 3 можно испольэовать активированный уголь типа ОУА, ГАУ и т.д. или углеродсодержащие сорбенты. Проницаемая прослойка 3 соединена с глинистыми слоями 1 и 2 токопроводами 4. Толщину (мощность) слоя адсорбента 3 выбирают исходя из условия возможности полного сорбирования вредных веществ, входящих в состав промстоков, на протяжении всего времени образования непроницаемых слоев 6 и 7 по зависимости

kh се (Сз+ Ге (i)

9„С1 Hl

I мощность электроповодящего слоя адсорбента, см;

Э максимальная концентрация наименее сорбируемого ве3, щества в промстоках, г/см; у,. редненный коэффициент фильтрации глинистого слоя, см/с;

50 напор промстоков в хранилище, см; время действия работы за-, щитного слоя, с; время прекращения действия 55 защитного слоя, с; насыпная плотность адсорбента, г/см, с — концентрация насыщения ад1

3 сорбента, г/см

m - -мощность глинистого слоя над слоем адсорбента, см.

Устройство работает следующим образом.

При фильтрации загрязняющих ве. ществ через экран они собираются слоем адсорбента 3, очищенная вода проникает через подстилающий слой I

При этом образуется гальваническая двухэлектродная система, в которой электродами служат слой адсорбента 3 и глинистые слои 1 и 2, а, электролитом " промстоки. Эта гальваническая система короткозамкнуо та токопроводом 4.

При этом проницаемый слой 3, являясь индифферентым элек1родом, принимает электроны через токопровод ч от глинистых слоев 1 и 2,. а внутренней цепью гальванического элемента являются промстоки, омывающие частицы слоев 1 и 2 и проницаемый слой 3. Под действием электрокинетических сил на угольном слое 3 (фиг.2) осаждаются растворенные в промстоках слои, что приводит к образованию закольматированных слоев 6 и 7, а также происходит уплотнение глинистого грунта слоев 1 и 2.

Процесс кольматациы, обусловленный работой гальванического элемента, интенсифицируется эффектом электрофореэа, сопррвождающим работу гальванического элемента, С течением времени (по экспериментальным данным это время составит 48"

50 сут ) образуются непроницаемые слои 6 и 7, которые препятствуют проникновению промстоков.

П р.и м е р. Применение предлагаемого экрана для условий защиты водоносных горизонтов от загрязнения промстоками.из хранилища флотационного обогащения.

Промстоки флотационного обогащения содержат в своем составе следующие загрязняющие вещества, г/дм

Сульфитно-спиртовая барда 0,6

Соединение таллового масла 0,2

Органически кислоты 0,02

Из указанных стоков наименее сорбируемым является сульфитно-спиртовая барда (ССБ ), поэтому расчетное значение Сд.принимают равным

3. 11

6 10 г/см . Йапор в хранилище 10 см.

Время действия защитного слоя (т.е. время полного электрозакрепления глинистого слоя )составляет по экспериментальным данным 50 сут, или

432 .10 с. Коэффициент фильтрации

+ глинистого слоя равен 1,16 10 см/с.

Усредненный коэффициент фильтрации

k при изменении его за 50 сут от

1,16 -10 см/с до 0 равен 5,8.10 см/с.

-5

Время прекращения действия защитного слоя 72 10 . Насыпная плотность L

-1 9 у .адсорбента (уголь ОУА )6 10 г/см .

Концентрация насыщения адсорбента

76011 4 !,8 -10 2 r ССБ на 1 r адсорбента (по экспериментальным данным ). Мощность глинистого слоя над слоем адсорбен- . та m составляет 5 10 см по СН и П -.

5З-7;3.

По зависимости (1 ) определяют слой проницаемой прослойки (адсор-. бента) m = 28 см.

10 Предлагаемый экран полностью прекращает пропускать вод; через

50 сут. Использование изобретения позволит предотвратить проникновение вредных веществ в водостоки.

Фиг.2