Харьковский отдел Всесоюзного научно-исследовательского института водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии «ВОДГВО» и Государственный проектный институт по водоснабжению, канализации и гидротехническим сооружениям «Харьковский Водоканалпроект» (7 1 ),3 я я 8 и т c Ji и (54) СПОСОБ СОЗДЛНИЯ Г1РОТИВОФИ,Г(ЬТРЛЦИОННОГО

ЭКРЛНЛ

Изобретение относится к области строительства противофильтрационных грунтовых экранов, устраиваемых в отстойниках и накопителях кислых сточных вод различных отраслей промышленности.

Известен способ создания противофильтрационного экрана путем укладки слоя грунта предварительно обработанного стабилизирующей щелочной добавкой !1).

В известном способе в качестве щелочной стабилизирующей добавки используют аммиачную вытяжку из навоза, при этом сухой навоз и аммиачная вода 2,5 вЂ” 3%-й концентрации берут в соотношении 1,5:2,5.

Для приготовления кольматируюгцей суспензии грунты обрабатывают аммиачной вытяжкой и разминают.

Недостатком этого способа является то, что при эксплуатации экрана в условиях контакта с кислой средой он не предотвращает коррозии грунтов. Кроме того, уплотнение грунта требует значительных энергозатрат.

Известен также способ создания противофилырационного экрана, который аналогично изобретению предусматривает использование сточных вод 121.

Однако и при этом способе не обеспечивается достаточная надежность экрана.

Целью и"-обретения является повышение надежности экрана.

Поставленная цель достигается тем, что

5 в известном способе, предусматривающем обработку грунта кислыми сточными водами. предварительно в них добавляют соляную кислоту, а после обработки ими грунта в него вводят кал и й- и натри йсодержа щее соединение в количестве вЂ” 2"/о от веса сухо-! в го грунта с;îñëåäóþùèì его уплотнением, причем в качестве указанного соединения может быть спользован каинит (KCI. hgSOq3Í зО с примесью ХаС!). а в качестве натрийсодержащего вЂ” хлористый натрий.

Кроме того, общее количество вводимой в грунт кислоты может быть в пределах 0,5вЂ”

1.5о/о от веса сухого грунта, а соотношения, в которых используют кислые сточные воды

gp и соляную кислоту, 50:1 вЂ” 10:1.

Способ осу;цествляется следующим об разом.

Грунт, предназначенный для укладки в экран, замачивают смесью кислых сточных

753979

Изменение среднего коэффициента фильтрации (i0 см/CI суглинка во времени при фильтрации кислых сточных вол

Вариант

1!рололжпт< льносп. фильтрации в месяцах

1 мес. 2 мcc 3 мес. 4 мес.

Необработанный грунт

Обработанный но рекомендуемой технологии грунт

33 I,О

235,0

280,0! 47,0

0,70

0,77

0,72

0,87 вод и концентрированной технической соляной кислоты при их соотношении в смеси

50:1 вЂ” 10:1 (в зависимости от содержания кислот в сточных водах и естес венной влажности грунта) . Общее содер;;ание кислот в смеси зависит от количества находящихся в грунте и взаимодействукицих с кислотами соединений и находится в пределах от 0,5 до 1,5"/р от веса сухого грунта.

Для равномерного проникновения жидкости, особенно в малопроницаемый и значительный Ho YloHLHocTH слой грунта, в последний может быть пробурена сеть скважин, через которые жидкость подается на необходимую глубину.

По окончании процесса взаимодействия кислот сточной жидкости с грунтом в некоторых случаях может оказаться целесообразным удалить за пределы обрабатываемой толщи остатки кислого раствора путем повторного замачивания грунта чистой водой.

Обработанный указанным выше с»особом грунт укладывают в экран и вносят каинит (КС1.14gSO43H аО, содержащий в виде примеси около 50/о .МасЯ или хлористый натрий. Количество вводимой добавки составлЯет 1,0--2,0в/о от веса сУхого гРУнта (в зависимости от емкости поглощения обменного комплекса грунта) . После этого производят уплотнение грунта общепринятым методом.

При такой обработке грунт освобождает. ся от нестойких по отношению к данным кислым водам соединений не в процессе эксплуатации экрана, а на стадии его предварительной обработки в карьере. Это дает возможность в процессе хранения кислых сточ. ных вод в накопителе резко снизить интенсивность или вовсе приостановить ход реакции между кислотами и другими соединениями, содержащимися в сточных водах, и грунтом, слагающим противофильтрационный экран. Добавление к кислым сточным водам соляной кислоты при предварительной обработке грунта в карьере повышает общую концентрацию кислот в этих водах и тем самым ускоряет прохождение реакции взаимодействия между сточными водами и грунтом. Введение в грунт перед его уплотнением калий- или натрийсодержащих соединений, например каинита или хлористого натрия, насыщает поглощающий комплекс

3 î

)г

4Ц

45 грунта одновалентными катионами натрия и калия, что способствует разрушению грунтовых агрегатов и снижению уплотняемости грунта при экранировании и приводит к снижению энергозатрат на уплотнение.

Эффективность изобретения может быть проиллюстрирована нижеприводимыми опытными данными с суглинком, содержащим в своем составе около 5о/o карбонатов и имеющего в илистой фракции преобладающий минерал вЂ” гидрослюду. Общая влажность суглинка в естественном состоянии составляет, примерно, 25 /в, а естественная влажностьвЂ”

15в/

В указанных условиях для достижения влажности, соответствующей общей влажности грунта, необходимо ввести в него сточную жидкость в количестве 10 /o по весу или 8,7 кг на каждые 100 кг суглинка. Взятая для исследований сточная жидкость содержит в своем составе 19 г/л кислоты в пересчете на концентрированную соляную кислоту. Тогда при добавлении указанного количества сточной жидкости к грунту в него будет введено 0,16 кг концентрированной НС1 на каждые 100 кг веса суглинка.

Опыты показали, что для разрушения наиболее подвижной части алюмосиликатов и карбонатов требуется 1,0% кислоты к весу сухого грунта или 0,87 кг на каждые 100 кг его веса при естественной влажности, тогда недостающее количество концентрированной НС1, которое необходимо ввести в 100 кг суглинка, составило 0,87 вЂ” 0,16 = 0,71кг.

В рассматриваемых условиях соотношение между весом введенных кислых сточных вод и концентрированной соляной кислоты составляет 8,7:0,71 = 12,25: l.

Обработанный кислой жидкостью грунт доводили до оптимальной влажности и в него вносили каинит. При содержании в каините около 10 /р К О и 50 /p NBCl, а также при емкости поглощения использованного для опыта суглинка 30 мг-экв/100 г потребное количество каинита составило 1,8 .

Суглинок был уплотнен по общепринятой методике и определен его коэффициент фильтрации.

Параллельно проводили те же операции с грунтом, но без его предварительной обработки кислотой и солью. Результаты определения коэффициента фильтрации представлены в таблице.

5 753979

Формула изобретения

Составитель Л. Ваксенбург

Редактор О. Иванова Техред К. Шуфрич Корректор Н. Григорук

Заказ 4866/25 Тираж 713 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии! 13035, Москва, ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из этой таблицы, коэффициент фильтрации обработанного реагентами суглинка через 4 месяца после начала фильтрации кислых сточных вод был на два порядка ниже, чем необработанного суглинка.

При уплотнении необработанного суглинка до заданной объемной массы (до к

= 1,50 г/смз) потребовалось в 1,5 раза больше ударов трамбовки, чем при уплотнении обработанного суглинка, который уплотняется до такой же объемной массы.

Таким образом, энергозатраты на уплотнение грунта, обработанного по рекомендуемой технологии, снижаются в 1,5 раза, при одновременном повышении надежности экра на.

1. Способ создания противофильтрационного экрана, включающий обработку грунта кислыми сточными водами, отличающийся тем, что, с.целью повышения его надеж- 2о ности, предварительно в кислые сточные во3bI 3063B lBIOT CO.IHHI I«KHC. I«T,;I I:«с,!< «бработки ими грунта в него вводят калий- и натрийсодержащее соединение в I":i7lè÷åñTBå

1 вЂ” 2% от веса сухого грунта с п«следующим его уплотнением.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве калий- и натрийсодержащего соединения используют каинит.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве натрийсодержащего соединения используют хлористый натрий.

4. Способ по пп. 1 вЂ” 3, отличающийся тем, что общее количество вводимой в грунт кислоты составляет 0,5 вЂ” 1,5% от веса сухого грунта.

5. Способ по пп. 1 вЂ” 4, отличающийся тем, что кислыс сточные воды и соляную кислоту используют в соотношении 50:1 вЂ” 10:1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 397587, кл. Е 02 В 5/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 392205, кл. Е 02 D 3/14, 1970.