Хранилище для промышленных отходов

 

Изобретение относится к емкостям-хранилищам промышленных отходов в естественных грунтах и может быть использовано для сооружения системы техногенных барьеров, ограничивающего распространение в грунтах шестивалентного хрома, содержащегося в твердых отходах хромитовых руд. Хранилище выполнено с многослойной изоляцией из механической смеси песка с глиной (супесь) и золы с порошком бурого железняка (гетита) и торфа (сапропеля) с мелким щебнем гипса или ангидрита. При этом механическая смесь каждого слоя взята при соотношении компонентов 1 : 1, сверху дно и стенки покрыты слоем крупнозернистого песка. Заявленное хранилище является простым по конструкции, состоит из доступной и дешевой изоляции с использованием природных продуктов и позволяет не только хранить, но и самоочищать твердые отходы хромового производства от шестивалентного хрома. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к емкостям-хранилищам промышленных отходов в естественных грунтах и может быть использовано для сооружения системы техногенных барьеров, ограничивающего распространение в грунтах шестивалентного хрома, содержащегося в твердых отходах хромистых руд.

Известны грунтовые емкости в форме котлована с достаточно высокой непроницаемостью стенок для хранения жидкостей, преимущественно аммиачной воды. В качестве грунтового заполнителя используют суглинок, а в качестве сложного вяжущего - состав, содержащий портланд-цемент. гашеную известь и ангидрид (СССР N 167171, МПК B 65 C 5/00, БИ N 24, 1964 г.).

Недостатком этого хранилища, выполненного в естественных грунтах, является сложная по структуре и дорогая изоляции, а также невозможность очистки в процессе хранения твердых отходов хромового производства.

Известно хранилище для нефтепродуктов, выполненное в виде котлована с изоляцией стенок и дна, причем изоляция имеет двойной слой, состоящий из мелкозернистого гидрофобного песка и слоя глины, насыщенного катионами магния или кальция или натрия (пат. РФ N 2028972, B 65 G 5/00, 1994 г.).

Недостатком известного хранилища, взятого нами за прототип, является использование его только для хранения жидких промышленных отходов, а также невозможность использования его для самоочистки твердых отходов хромового производства от шестивалентного хрома.

Задачей создания изобретения является сооружение простой, надежной конструкции емкости-хранилища в естественных рыхлых грунтах для хранения и самоочищения промышленных твердых отходов хромового производства.

Поставленная задача решается с помощью хранилища для промышленных отходов, например хромового производства, выполненного в виде котлована с изоляционным слоем на стенках и дне из природных материалов, например глины, песка.

Отличительная особенность хранилища состоит в том, что оно выполнено с многослойной изоляцией из механической смеси песка с глиной(супесь) и золы с порошком бурого железняка(гетита) и торфа(сапропеля) с мелким щебнем гипса или ангидрита. При этом механическая смесь каждого слоя взята при соотношении компонентов 1 : 1, сверху дно и стенки покрыты слоем крупнозернистого песка.

На чертеже представлен поперечный разрез хранилища. Хранилище выполнено в виде котлована в рыхлом грунте 1. Многослойная изоляция стенок и дна состоит: из слоя 2 - механической смеси песка с глиной в соотношении 1:1, слоя 3 - механической смеси золы с порошком бурого железняка(гетита) соотношении 1: 1, слоя 4 - механической смеси торфа(сапропеля) с мелким щебнем гипса или ангидрита при соотношении 1:1, и слоя 5 - выстилающего сверху стенки и дно крупнозернистого песка.

Борта хранилища окружены отсекающей грунтовой обваловкой 6. На дне хранилища, т.е. на слое 5 размещены твердые отходы 7 переработки хромитовых руд. Уровень грунтовых вод показан стрелкой 8.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в хранилище создается сложная система техногенных геохимических барьеров. Система геохимических барьеров состоит из слоев разного состава и разной структуры, которые укладываются в следующей последовательности.

На дно котлована насыпается смесь 2 песка с глиной(супесь), которая выполняет функцию механического геохимического барьера, который задерживает коллоидные частицы и тонкие взвеси, содержащие хром, и тем самым очищает инфильтрационный поток от соединений хрома.

Затем насыпается смесь 3 золы с порошком бурого железняка в соотношении 1:1. Смесь многофункциональна: она создает щелочной геохимический барьер, на котором коагулируют хром-фульвиновые комплексы. Он выполняет роль сорбционного геохимического барьера, на котором задерживаются ионы [CrO₄]^2-.

На смесь 3 укладывается механическая смесь 4 из торфа(сапропеля) с мелким щебнем гипса или ангидрита в соотношении 1:1. Смесь многофункциональна: выполняет роль сложного геохимического барьера, восстановительного гелевого и сероводородного, на которых шестивалентный хром восстанавливается до трехвалентного: Ион [CrO₄]^2- с фульвиновой кислотой образуют фульвиновый комплекс.

Далее на слой 4 укладывается крупнозернистый песок 5, который выполняет роль механического барьера. Он предохраняет функциональный слой 4 от попадания в него твердых отходов из слоя хромитовой руды 7.

Система геохимических барьеров представлена разными по составу слоями, последовательно расположенными в котловане, каждый из которых выполняет роль какого-либо геохимического барьера.

В результате инфильтрацинный поток дождевых или снеговых вод очищается от шестивалентного хрома и очищенный поступает (инфильтруется) в грунтовые и речные воды.

Котлован хранилище является простым по конструкции и состоит из доступной и дешевой изоляции с использованием природных продуктов.

Формула изобретения

1. Хранилище для промышленных отходов, например хромового производства, выполненное в виде котлована с изоляционными слоями на стенках и дне из природных материалов, например глины, песка, отличающееся тем, что оно выполнено с многослойной изоляцией из механической смеси песка с глиной (супесь) и золы с порошком бурого железняка (гетита) и торфа (сапропеля) с мелким щебнем гипса или ангидрита.

2. Хранилище по п.1, отличающееся тем, что механическая смесь каждого слоя взята при соотношении компонентов 1:1.

3. Хранилище по п.1 или 2, отличающееся тем, что дно и стенки покрыты слоем крупнозернистого песка.

РИСУНКИ

Рисунок 1