Способ безвредного складирования отходов

Способ безвредного складирования отходов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано для безвредного складирования отходов или выбросов, растворенных в водной среде, при использовании золы бурых углей. Цель изобретения - повышение экономичности способа за счет, одновременного безвредного складирования нескольких отходов. Отход электростанций - золу бурых углей - смешивают с 12-20%-ным водным раствором отработанной серной кислоты - отходом производства органических пигментов или отходом производства двуокиси титана. Компоненты необходимо смешивать при соотношении золы бурьк углей и отработанной серной кислоты 100:(60-70} мае.ч. в смесителе 30 с. Особенно пригодными считают смеси, которые начинают затвердевать через 20 мин по окончании смешивания. Этого времени достаточно для складирования еще неотвердевшей смеси в отвал. 2 табл. § СО

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН..SU„„141 (59 4 В 09 В 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

Ц.,", г1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Ъ.(21) 3462945/30-15 (86) PCT/EP81/00168 (21.10.81) (22) 18,06.82 (31) P 3034436.1 (32) 26.11,80 (33) DE (46) 07 ° 08.88. Бюл. М 29 (71) Тирбау Хайнрих Бекер-ГмбХ (DE) (72) Гюнтер Хайде и Ханс Вернер (DE) (53) 628.54(088.8) (56) Заявка ФРГ к 2925882, кл. А 62 D 3/00, 21.08.80. (54) СПОСОБ БЕЗВРЕДНОГО СКЛАДИРОВАНИЯ ОТХОДОВ (57) Изобретение может быть использовано для безвредного складирования . отходов или выбросов, растворенных в водной среде, при использовании эолы бурых углей. Цель изобретения— повышение экономичности способа за счет, одновременного безвредного складирования нескольких отходов. Отход электростанций — золу бурых углей— смешивают с 12-207-ным водным раствором отработанной серной кислоты—, отходом производства органических пигментов или отходом производства двуокиси титана. Компоненты необходимо смешивать при соотношении золы бурых углей и отработанной серной кислоты 100:(60-70) мас,ч. в смесителе 30 с. Особенно пригодными считают смеси, которые начинают затвердевать через 20 мин по окончании смешивания. Этого времени достаточно для складирования еще неотвердевшей смеси в отвал. 2 табл.

1416049

Изобретение относится к складированию отходов и может быть использовано для безвредного складирования отходов или выбросов, растворен- ных в водной среде, при использова5 нии золы бурых углей.

Цель изобретения являе-ся повышение экономичности способа за счет одновременного безвредного складирования нескольких отходов.

Для безвредного складирования отходы, содержащие водные среды, обрабатываются веществами со щелочной реакцией и при этом образуется устойчивый продукт. В качестве вещества со щелочной реакцией используют эолу бурых .углей. Отход и зола бурых углей смешивается таким образом, чтобы получить гомогенную массу с консистенцией от кашеобразной до текучей, причем количественное соотношение устанавливается таким, чтобы продукт смешения затвердевал и становился практически водонепроницаемым. В способе можно использовать как неувлажненную золу в виде пыли, которая собирается из бункеров электростанций, так и влажную, которая после удаления из электростанций находится, например, в карьерах выработанных месторождений, куда она поступает на складирование. Зта зола содержит минеральную субстанцию чистого угля и примеси песка и глины., сопутствующие углю, подаваемому из месторождений. Большая часть этой золы представляет собой тонкую фракцию иэ электрофильтров, а меньшая часть — грубодисперсную котельную золу с высоким содержанием песка. Хими- 40 ческие и физические свойства ее odpeделяются в основном содержанием кальция, который присутствует в золе в виде окиси, феррита и сульфата кальция. Высокая реакционная способность 45 еще более усиливается за счет мелкозернистости золы и ее большой внутренней поверхности.

В качестве отходов, содержащих водные среды, в способе можно исполь- 50 зовать слабые растворы отработанных кислот, которые улавливаются после . многих химических процессов. В предпочтительном варианте следует использовать 12-207.-ный водный раствор отработанной серной кислоты — отхода производства органических пигментов или отхода производства двуокиси титана. Для получения устойчивого, компактного и практически водонепроницаемого конечного продукта компоненты необходимо смешивать в определенном соотношении. При среднем содержании СаО в золе бурого угля около 107. по весу и концентрации Н ЯОд в отработанной кислоте в среднем около 127 предпочтительно иметь в смеси на 100 мас,ч. эолы от 50 до 75 ч., преимущественно 60-65 ч. отработанной кислоты. При более низком содержании в золе СаО или при более высокой концентрации кислоты в кислотном водном растворе его следует разбавить водой. Спустя короткий срок, после получения смесь, которая еще больше уплотняется путем применения механиI ческих воздействий (встряхивания, прокатки по ней гусеничной ленты или вальцов), цементируется вследствие химических превращений, происходящих с выделением тепла. При затвердевании смеси свинчиваются соли тяжелых металлов и сульфаты, содержащиеся в отходах, что препятствует загрязнению грунтовых вод, Золу бурых углей, удаляемую иэ электростанций, можно транспортировать к месту складирования отдельно с помощью транспортных устройств, а отработанные кислоты отдельно по трубопроводу. Оба компонента можно перемешивать в смесителе непосредственно у места складирования. Смесительная установка может монтироваться непосредственно на ленточном отвалообразователе. Складировать полученную смесь можно в специальных местах, отведенных для складирования, а также в естественных подземных полостях или выработанных полых пространствах, Пример ". Для приготовления смеси используют золу бурых углей, выбрасываемую из электростанций, и 12-207-ный водный раствор отработанной серной кислоты, который является либо отходом производства двуокиси титана, либо отходом производства органических пигментов. Зола содержит 10-157 Са, В опытах применяют смеситель периодического типа с лежащим недвижущимся смесительным барабаном, в котором работают смесительные инструменты, установленные на горизонтально расположенном

141 валу, Золу накапливают в больших силосообразных резервуарах. Из них отбирают 100 кг золы и подают в смеситель. После этого отбирают необ.ходимое количество отработанной кислоты и также подают в смеситель.

Для приготовления различных смесей количество кислоты меняют в пределах

50-80 кг. В смесителе компоненты перемешивают 30 с. Концентрацию отра ботанной кислоты также изменяют в пределах 12-20Х (табл, 1 и 2).

В табл. 1 приведены результаты испытания смесей по предложенному способу с отходом производства орга- нических пигментов.

В табл, 2 приведены результаты испытания смесей с отходом производства двуокиси титана, Если соотношение золы и кислоты в смеси ниже 100:60, то процесс смешения затрудняется и при достижении соотношения 100:50 становится невозможньчм перемешать компоненты до однородного состояния.,Кроме того, такие смеси слишком быстро затвердевают, что делает невозможным сбрасывание текучей пастообразНой массы в отвал, до ее отверждения. При увеличении соотношения больше 100:70 смесь слишком долго отверждается в отвале, а прочность отве ржденного продукта снижается. Соотношение компонентов смеси всегда надо устанавливать таким образом, чтобы только часть извести, содержащейся в золе расходовалась на нейтрализацию кислоты, и чтобы конечный продукт имел сильнощелочную реакцию. В противном случае не все тяжелые металлы будут связаны в нерастворимом, виде и будут вымываться водой. Особенно пригодными считают смеси, которые начинают затвердевать через 20 мин после окончания смешивания. Этого временидостаточно для складирования еще неот6049

4 вердевшей смеси в отвал . В отношении отверждения смеси разницы между двумя отходами водными растворами отработанной серной кислоты производства

5 органических пигментов и производства двуокиси титана практически не наблюдается.

Приготовленная таким образом смесь складируется в отвал сразу после смешения и выдерживается до затвердевания.

Технические преимущества предло- женного способа в сравнении с известным, в котором в отвал складировалась зола в смеси с водой, заключаются в возможности одновременного складирования с золой других отходов, с обеспечением их обезвреживания.

Это в свою очередь, снижает затраты по переработке отработанных кислот радиационными способами, позволяет предотвратить загрязнение окружающей среды за счет исключения вымывания

25 тяжелых металлов, сульфатов и др. загрязняющих веществ. формулаизобретения

Способ безвредного складирования отходов путем смешивания золы бурых углей — отхода электростанций — с инициатором отверждения до образования пастообраэной текучей массы, сбрасывания полученной массы в отвал

З5 и выдерживания до полного отверждения, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности способа за счет одновременного безвредного складирования нескольких

4О отходов, в качестве инициатора отверждения используют 12-20Х-ный водный раствор отработанной серной кислоты — отхода производства органических пигментов или отхода произ45 водства двуокиси титана при еоотношении золы бурых углей и отработанной серной кислоты 100:(60-70) мас.ч.

1416049

Таблица 1

Эола > Коицент» кг рация кислоты, 2

Тенпера1Р С

Текучие свойства

Elpo8a

Рыхлый > тверS0

Пастообразиый Твердый

Пастообразный

2 100 вв

66

Э . 100

4 100

100

80

Ия гкий

Иягкий пастообразный

Рыхлый, твердый

50 6 100

Твердый

Пастообразный

Пастообразный

60

7 100

88

100 15

Пастообразиый

100

Пастообразный

Твердый

70

Иягкий пастообразиый

Иягкий

80

10 100

Рыхлый, твердый

Пастообразный

50

11 100

12 100

Твердый

Пастообразиый

85

64

13 100 20

14 100

15 100 о

Иягкий

Иягкий пастообразный

80

Таблица 2

ТекучИе свойства

Танцевав тура, С рв

Раствор кислоты, кг нцентция слоты, Зола, кг

Проба

Твердый

50

1 . 100

2 100

Конковатый, Твердый начало твердення

Пастооб-. разиый

Пастообразный

То ке

То хе

10

4 100

S 100

Иягкий пас- Иягкнй тообразный начало твердения

Иягкий пас.тообразный

80

6 100

tO0

Твердый

50 Твердый

Коиковатый, начало твердения

Пастообразный

Пастообразный.92

То хе

То ае

То хе

«н

Иягкнй пастообразный

93

9 100

5 т

Раствор кислоты хг

Э 100 12 65

8 100 15 65 конце сые- через 5 иин через 24 ч ванин конец черве 5 мин через 20иин через 24 ч сиенивания

1416049

Продолжение табл.2

ТемпеЕатура, С рй

Раствор кислоты, кг

Зола кг черве S мнн черве 20мнн черве 24 е пец мепневкня

° l

ПастообPS9IB4l

80 91

10 100

11 100

Теердение кромками

Твердый

Еомковвтмй, начало твердення

Пастообра9пый

Пастообравный

1О

12 100 о

20 65

То пе То пе

96, То пе

13 100

14; 100 Ипгкнй пастообравпый.

70 в

Иягкнй пвс- Пвстообраетообравный ньб1

Нягкнй

95

Иягкнй пвстообра9ный

15 100

Составитель Л.Рубинова

Техред М.Ходанич

Редактор Г.Волкова

Корректор С. Шекмар

Заказ 3891/58 Тираж 450 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 о

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 1 онцен вцнл нслоты х

Нягкнй пвстообравный тонковатый твердый

I 3