СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЫЛЯЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Российский патент 1997 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к средствам защиты окружающей среды от загрязнения, в частности к средствам пылеподавления на открытых хранилищах дисперсных отходов промышленности, например золоотвалах ТЭС, шламоотвалах горнообогатительных фабрик и т.п.

Измельченные (дисперсные) отходы промышленных предприятий в больших объемах складируются в так называемых хвостохранилищах, поверхность которых подвержена ветровой эрозии. Выбросы пыли, в большинстве случаев содержащей частицы вредных веществ, загрязняют окружающую территорию и, через инфильтрацию атмосферных осадков, подземные воды.

Известен способ закрепления поверхности отвала вяжущими веществами или эмульсиями (Рекомендации по временному закреплению золоотвала ТЭС от пыления П 68-77. ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева, 1978).

Недостатком этого способа является то, что расходуемые в больших количествах (до 10 л/м²) исходные материалы оказывались слишком дорогими и дефицитными, а технологические операции по приготовлению закрепляющих смесей трудоемкими.

Вместе с тем известно, что глинистые грунты, несмотря на сравнительно высокую их дисперсность, более устойчивы к ветровой эрозии, так как они обладают сцеплением своих частиц, которое увеличивается по мере высушивания грунта (Звонков В.В. Водная и ветровая эрозия земли. АН СССР, 1962, с. 175).

Однако в данном случае требуется большое количество самого глинистого грунта, который целесообразно заменить дисперсным материалом, складируемым в отвалах, например золой или шламом. Кроме этого, чистый глинистый грунт при его высушивании растрескивается, в связи с чем растрескавшаяся защитная корка из глинистого грунта легко сдувается ветром.

Известны примеры практического использования для обеспыливания отвалов твердых промышленных отходов самофлюсующихся суспензий из золы или золы-уноса с добавкой вяжущего материала в виде глиняного или лессового раствора, доля которого в смеси составляет 5 20% (а.с. ЧССР N 261320, кл. E 04 B 1/12, C 04 B 7/26).

Однако в данном техническом решении ничего не сказано о способе приготовления таких смесей, что на практике имеет большое значение. Недостатком является то, что приготовление такой смеси осуществляется обычными приемами: загрузка в смеситель (мешалку) компонентов смеси, их перемешивание, выгрузка готовой смеси в транспортное средство, ее перевозка к месту укладки и вновь выгрузка в бункер механизма, который используется для укладки. Это усложняет и удорожает способ укладки.

Предлагаемый способ лишен этих недостатков. Отсюда целесообразно для пылеподавления использовать закрепляющие гидросмеси, приготовляемые в виде пульпы из местного глинистого грунта и самого подверженного пылению материала (золы, шлама и т.д.). Состав такой гидросмеси следует подбирать, исходя из предложенного нами принципа адекватности, противоэрозионного упрочнения поверхности отвала силе ветрового воздействия и при необходимости вводить в смесь кондиционирующие добавки.

Целью изобретения является повышение качества гидросмеси, технологичности ее приготовления и транспортирования.

Поставленная цель достигается тем, что исходные компоненты укладывают чередующимися слоями в насыпь, расположенную в предварительно вырытой траншее, и затем, после заполнения ее водой производят разработку этой насыпи средствами гидромеханизации, получая при этом гидросмесь в виде пульпы, которую направляют по трубопроводу к месту ее укладки. Таким образом, объединяются все операции по приготовлению и транспортированию смеси, которые характерны для известных способов.

Рисунок 1 поясняет предлагаемый способ.

Способ приготовления гидросмеси заключается в том, в предварительно вырытой пионерной траншее 1 производят послойную, в установленной пропорции, отсыпку 2 глинистого грунта и дисперсного материала, складируемого в отвале. После формирования насыпи, заполнения траншеи водой в ней размещают плавающее землесосное устройство 3 (земснаряд), снабженное грунтозахватывающим приспособлением в виде черпаков или всасывающего патрубка с фрезой. Затем полученную гидросмесь направляют по трубопроводу 4 к месту ее укладки.

Способ осуществляют следующим образом.

На периферийном участке отвала отрывают пионерную траншею и производят в ней послойную, в установленной пропорции, отсыпку глинистого грунта и дисперсного материала (золы, шлама), складируемого в отвале. При этом отдельные слои грунта и материала в насыпи, похожей на сэндвич, не должны быть толще 0,5 м. После формирования насыпи траншею заполняют водой и размещают в ней плавающее землесосное устройство (земснаряд). Затем начинают разработку слоистой насыпи, в процессе которой происходит перемешивание материала и глинистого грунта, а полученную таким образом гидросмесь направляют по трубопроводу к месту ее укладки.

При необходимости кондиционирования смеси соответствующие добавки вводят в нее в виде растворов непосредственно в приемный бункер землесоса либо в воду, заполняющую траншею.

Соотношение объемов глинистого грунта (связующего) и дисперсного материала (наполнителя) устанавливают, исходя из нарастания прочности гидросмеси при ее высушивании.

На рис. 2 показан график изменения прочности смеси золы ТЭЦ и суглинка с геотехническим параметром e_L = 0,8 коэффициентом пористости при границе текучести). В данном случае оптимальная дозировка суглинка в смеси (по отношению к исходному объему насыпи) составляет, с необходимым запасом около 15%
Дозировку глинистого грунта определяют по формуле:
P_г = 1/e3/2L

Использование: для защиты окружающей среды от загрязнения, в частности для пылеподавления на открытых хранилищах дисперсных отходов промышленности. Сущность изобретения: мелкодисперсные отходы глинистого грунта с кондиционирующими добавками укладывают чередующимися слоями в насыпь, расположенную в предварительно вырытой траншее. После заполнения траншеи водой, разрабатывают эту насыпь средствами гидромеханизации, получая гидросмесь в виде пульпы, которую направляют по трубопроводу к месту ее укладки. 2 ил.

Способ закрепления пылящих поверхностей, включающий образование на пылящей поверхности беспыльного слоя, состоящего из дисперсного материала отходов, вяжущего материала и воды, отличающийся тем, что беспыльный слой образуют предварительной укладкой в траншею чередующихся слоев глинистого грунта и дисперсного материала отходов с последующей укладкой полученной смеси, после заполнения траншеи водой, на пылящую поверхность, при этом в смесь дополнительно вводят лигносульфонат марки ЛСТ-4 в количестве 0,01 от ее объема.