Способ образования противофильтрационного
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
403809
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
М. Кл. E 02b 3/16
Е 02d 3/14
E 02с1 3/08
Заявлено 22.111.1971 (№ 1637690/29-14) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 26.Х.1973. Бюллетень № 43
Дата опубликования описания 15.1II.1974
Государственный комитет
Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий
УДК 624.138.4 (088.8) Авторы изобретения
Г. М. Белоненко, А, Я. Демидиенко, Н. К. Крупский и М. Ф. Федотов
Украинский научно-исследовательский институт почвоведения и агрохимии им. А. Н. Соколовского
Заявитель
СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОГО
ЭКРАНА
Изобретение касается антифильтрационных мероприятий при сооружении отстойников и шламонакопителей, используемых для хранения и отстоя различных промышленных отходов.
Известны способы образования противофильтрационных экранов посредством укладки на защищаемую поверхность слоев соли и связного грунта, обработанного раствором соли.
Однако известные способы не могут быть использованы при экрапировании отстойников, в которых хранятся высокотоксичные и агрессивные жидкости, так как они не обеспечивают минимально возможного снижения коэффициента фильтрации и, кроме того, быстро разрушаются, в связи с этим влагопроницаемость их со временем сильно повышается.
Прп производстве фосфорных удобрений с химических комбинатов сбрасывается большое количество промышленных стоков, B составе которых находится фтор. Поэтому необходимо создать экран с минимальными возможными значениями коэффициента фильтрации.
Цель предлагаемого способа — снизить фильтрацию и связывание фтористых соединений в труднорастворимые формы.
Это достигается тем, что между слоями связного грунта, обработанного раствором соли, например, сильвинита, укладывают водопроницаемый слой, например, из песка, с прослойкой из мела, причем, верхний слой связного грунта, обработанного раствором соли, покрывают смесью кальцийсодержащих солей, например, гипса и хлористого кальция, кроме того, кальцийсодержащие соли могут быть взяты в следующем соотношении;
Мел (СаСОз) 50%
10. Гипс (CaSO< 2НеО) 35%
Хлористый кальций (CaCI.„) 15%.
Технология изготовления экрана заключается в следующем.
Тщательно перемешивают местный связной
1 почвогрунт (глина, суглинок и др.) любой естественной влажности с 35% -ным раствором сильвипита (или смесью солей хлористого натрия NaCI, 80 — 90 вес. %) и хлористого калия (КС1, 10 — 20 вес. %) до состояния од20 породной пастообразной смеси в бетоносмссителях цикличпого действия с принудительным смешением компонентов, затем пасту транспортируют и укладывают в виде экрана слоем 10 — 20 см на подготовленную (сплани25 рованную) ранее поверхность экранируе»oro участка. Пастообразную массу прикрывают защитным слоем (15 — 25 см) песка или любым местным почвогрунтом (супеси и др.), поверх защитного слоя укладывают и разрав30 нивают прослойку из мела (СаСОз) толщиной
403809
8 — 15 см. После этого меловую прослойку прикрывают защитным слоем (15 — 25 см) песка или любым местным почвогрунтом (сунесь и др.) . Пасту транспортируют и укладывают поверх защитного слоя в виде экрана слоем 5
10 — 20 см. Уложенную пастообразную массу засыпают защитным слоем (15 — 30 см) из любого местного почвогрунта (супесь и др.) и укатывают его, затем укладывают, разравнивают и укатывают прослойку, изготовлен- 10 ную из смеси солей гипса (CaSO, 2Н>О
70 вес. p) и хлористого кальция (CaCI>—
30 вес. /О), слоем 10 — 15 см.
Такой способ устройства противофильтр ационного экрана методом грунтовых паст с 15 кальцийсодержащими солевыми прослойками позволяет создать надежный экран для отстойников, в которых будут храниться легкорастворимые фтористые соединения. Так, при фильтрации легкорастворимых фтористых сое- 20 динений, фтор будет сразу же связываться с кальцием в первой солевой прослойке (гипс+ хлористый кальций) и переходить в труднорастворимые соединения (СаГ ). Кроме того, те небольшие концентрации фтора, которые 25 профнльтруются через первую пастообразную прослойку, будут вновь связываться с кальцием (вторая меловая прослойка) и переходить в трудпорастворимыс соединения (СаГ ).
Таким образом, в результате связывания ос- 30 новпой массы фтора с кальцием и переводом его в трудпорастворимые соединения (СаГ ), а также вследствие малой водопроницаемости пастообразных прослоек испытания показали, что коэффициент фильтрации достигает зпа- 35 чения 2 10 — — 1 — 3 10 — см/сек), предлагаемым способом достигается вполне достаточный эффект для экрапировапия.
В процессе обработки связных почвогрунтов по принятой технологии (тщательное ве- 40 ремешивапие почвогрунтов с определенным объемом диспергирующей добавки и др.), в результате механического (особенно в начальный период) и химического (внедрение в коллоидный комплекс натрия и калия) дисперги- 45 рования происходит пептизация почвенной массы. В связи с этим, в значительной степени повьппается общая удельная (активная) поверхность обработанного почвогрунта и при постепенном добавлении к нему большо- 50 го количества электролита происходит гидрофильная коагуляция и значительное пог>ышсние осмотического давления почвенного раствора.
Предлагаемый способ высокоэффективен в 55 противофильтрационном отношении, так как па протяжении длительного времени работы экрана в полевых условиях (более четырех лет) коэффициент фильтрации грунтовых пастообразных прослоек не только не увеличился, а наоборот, в результате постепенного самоуплотнения пастообразной массы (стабилизация пасты во времени) уменьшился до коэффициента фильтрации — 1.10 — —
1.10 — см/сек, что ниже коэффициента фильтрации бетона среднего качества. Следует отметить, что все процессы, связанные с устройством данного экрана, пробированы в производственных условиях и полностью механизированы.
Исследованиями установлено, что грунтовые экраны обладают хорошими антифильтрационными качествами, так как при фильтрации через них кислых (с pH=3 — 4) и щелочных (с рН=10 — 11) жидкостей, а также
20 /о-ного раствора хлористого кальция и насыщенного раствора сильвинита, коэффициент фильтрации наших экранов не увеличивается.
Исследованные грунтовые экраны облад ают высокой водоустойчивостью, хорошей эластичностью, а также являются устойчивыми при воздействии на них больших градиентов напора (i=80 — 90). ,цля приготовления пастообразных прослоек могут использоваться и легкие по механическому составу почвогрунты (легкий суглинок и др.) с содержанием илистых частиц (0,001 мм) пе менее 18 — 20О/о. При этом, полученная пастообразная грунтовая масса представляет собой материал, характеризуемый величиной коэффициента фильтрации порядка 1 — 2 — см/сек, что соответствует проницаемости бетона среднего качества.
Примерный расход материалов, необходимых для приготовления 1 м пасты (при влажности пасты 35 — 40 /о), следующий: глина, суглинок и др. естественная влажность W=
=18 — 20 /о, плотность у=1,90 — 1,95 г/см —
0,82 — 0,91 м, диспергирующий реагент (сильвипит и др.) — 240 — 260 кг, вода — 0,25—
0,30 м, Предмет изобретсния
1. Способ образования противофильтрационного экрана под хранилище для фторсодержащих отходов посредством укладки на защищаемую поверхность слоев соли и связного грунта, обработанного раствором соли, отличающийся тем, что, с целью снижения фильтрации и связывания фтористых соединений в труднорастворимые формы, между слоями связного грунта, обработанного раствором соли, например, сильвинита, укладывают водопроницаемый слой, например, из песка, с прослойкой из мела, причем, верхний слой связного грунта, обработанного раствором соли, покрывают смесью кальцийсодержащих солей, например, гипса и хлористого кальция.
2. Способ по п. 1,. отличающийся тем, что кальцийсодержащие соли взяты в следующем соотношении:
Мел (CaCOp) 50 /о
Гипс (Ca SO — 2НО) 35 /о
Хлорпстый кальции (СаС4) 15%
