Способ создания противофильтрационного экрана Советский патент 1980 года по МПК E02B3/16 E02D3/12 

(54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПРОТПВОФИЛЬТРАЦИОННОГО

ЭКРАНА

I

Изобретение относится к области строительства противофильтрационны.х грунтовы.х 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 известно.м способе з качестве щелочной стабилизирующей добавки используют аммиачную вытяжку из навоза, при этом сухой навоз и аммиачная вода 2,5-3%-й концентрации берут в соотнощении 1,5:2,5. Для приготовления кольматирующей 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 противофильтрационного экрана, который аналогично изобретению предус.матривает использование сточных вод 2.

Однако и при этом способе не обеспечивается достаточная надежность экрана.

Целью изобретения является повыщение надежности экрана.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, предусматривающем

5 обработку грунта кислы.ми сточными водами, предварительно в них добавляют соляную кислоту, а после обработки ими грунта в него вводят калий- и натрийсодержащее соединение в количестве 1-2/о от веса сухо0 го грунта с пос,яедующим его уп,тотнением, приче. в качестве указанного соединения может быть спользован каинит (KCIMgSOv3HjO с примесью NaCl), а в качестве натрийсодержащего - хлористый натрий.

)5

Кроме того, общее количество вводимой

в грунт кислоты может быть в пределах 0,5 -

1,5% от веса сухого грунта, а соотнощения,

в которых используют кислые сточные воды

20 и соляную кислоту, 50:1-10:1.

Способ осуществляется следующим образом.

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

вОлТ. и концентрированной технической соляной кислоты при их соотношении в смеси 50:1 -10:1 { в зависимости от содержания кислот в сточных водах и естес- венной в.лажности грунта). Общее содер сание кислот в смеси зависит от количества } аходящихся в грунте и взаимодействующих с кислотами соединений и находится в пределах от 0,5 до 1, от веса сухого грумта.

Для равномерного проникновения жидкости, особен1Ю в малопроницагмый и значительный по мощности 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 обрабатывае.мой толщи остатки кислого раствора путем повторного замачивания грунта чистой водой.

Обработанный указанным вьиие способом грунт укладывают в экран и вносят каинит (KCl-MgSO4 ЗН аО, содержащий в виде примеси около 50% НаС-6 или хлористый натрий. Количество вводимой добавки составляет 1,0-2,0% от веса сухого грунта (в зависимости от емкости погло1Цения обменного комплекса грунта). После этого производят уплотнение грунта общепринятым методо.м.

При такой обработке грунт освобождается 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 сточных 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 копцентрацию 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

Изме11(.Ч1ие среднего коэффнииента фильтрации ( см/с) суглинка во времени при фильтрации кис.чы.х сточных BOZI

Вариант

Прололжнтс.чыюсть фильтрации в месяца.х 1 мес. 2 мес.3 мес.4 мес.

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 5% карбонатов и имеющего в илистой фракции преобладающий минерал - гидрослюду. Общая влажность суглинка в естественном состоянии составляет, примерно, 25%, а естественная влажность - 15%.

В указанных условиях для достижения влажности, соответствующей общей влажности грунта, необходимо ввести в него сточпую жидкость в количестве 10% 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

O 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 разрущения 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

п суглинка, составило 0,87- 0,16 0,71кг.

В рассматриваемых условиях соотнощение между весом введенных кислых сточных вод и концентрированной соляной кислоты составляет 8,7:0,71 12,25:1.

Обработанный кислой жидкостью грунт доводили до оптимальной влажности и в него вносили каинит. При содержании в каините около 10% Кг.О и 50% NaCl, а также при емкости поглощения использованного для опыта суглинка 30 мг-экв/100г

0 потребное количество каинита составило 1,8%Суглинок был уп.тотнен 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. Как видно из этой таблицы, коэффициент фильтрации обработанного реагентами суглинка через 4 месяца после начала фильтрации кислых сточных вод был на два поряд ка ниже, чем необработанного суглинка. При уплотнении необработанного суглин ка до заданной объемной массы (до у 1,50г/см) 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. Формула изобретения 1. Способ создания противофильтрационного экрана, включаюш ий обработку грунта кислыми сточными водами, отличающийся тем, что, с-целью повышения его надежности, предварительно в кислые сточные воды добавляют соляную кислоту, и nocjc обработки ими грунта в него вводят калий- и натрийсодержашее соединение в количестве 1-2% от веса сухого грунта с последующим его уплотнением. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве калий- и натрийсодержашего соединения используют каинит. 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве натрийсодержашего соединения используют .хлористый натрий. 4.Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что обшее количество вводимой в грунт кислоты составляет 0,5-1,5°/о от веса сухого грунта. 5.Способ по пп. I-4, отличающийся тем, что кислые сточные воды и соляную кислоту используют в соотношении 50:1 -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.