Способ возведения эллипсоидной кольцевой ограждающей стены (насыпи) на полигоне утилизации золы от сжигания осадков сточных вод

Изобретение относится к области строительства инженерных сооружений, в частности к устройству кольцевой насыпи ограждения высотой до 30 м на полигоне утилизации золы от сжигания осадков сточных вод. Способ возведения эллипсоидной кольцевой ограждающей стены (насыпи) на полигоне утилизации золы от сжигания осадков сточных вод заключается в том, что отсыпают стену из смеси золы от сжигания осадков сточных вод и нефелинового шлама в соотношении компонентов от 8:2 до 3:7 с ее перемешиванием, увлажнением и последующим уплотнением, по спирально-кольцевой схеме послойно «этапами», с продольными уклонами въезда/съезда в пределах 60-90‰, с образованием внутри пространства для складирования утилизируемой золы. 6 ил., 1 табл.

 

Планируемая технология устройства ограждающей стены необходима для обеспечения въезда и съезда автомобилей-самосвалов с золой и без нее по ограждающей стене-дороге с предельными уклонами подъема не более 90%о, для наращивания ее высоты и главное устойчивости откосов с коэффициентом крутизны в пределах 1:0,5-1:1.

Окончательная конструкция пустотелого селеноида (эллипсоид или круговой оболочки) ограждающей стены формируется по схеме нескольких этапов, частей сооружения с использованием суточного объема поступающей золы на полигон «Северный», который составляет 50-60 т и нефелинового шлама, как активной добавки.

На I-ом этапе выполняют подготовительные работы (планировка территории, разметка осей эллипса и 4-х подъездных дорог) и укладку отходов (смесь золы и нефелинового шлама) сначала в стену ограждения с точки, находящейся на вершине больших осей эллипса (фиг. 6), эти точки являются основанием откоса стены, которая будет сформирован до расчетной высоты 20-30 м.

Отсыпка ограждающей стены от 2-х главных вершин эллипса идет с 4-х сторон по нисходящей дуге по 4-м подъездным дорогам (см. фиг. 1) к малым вершинам эллипса с уклоном подъема не более 90.

На 2-ом этапе ведут увеличение высоты стены ограждения со стороны полудуг, которая находится перпендикулярно малой оси эллипса (фиг. 3, фиг. 4), что одновременно позволяет формировать заезды на стену ограждения, на стену ограждения, которые располагаются параллельно большой оси эллипса и примыкают к стенам, а затем переходят в низ на дорогу съезда (фиг. 5).

На данном этапе, заезды должны располагаться с двух сторон относительно стены ограждения и окончательно формируются стены, перпендикулярные малой оси эллипса (см. фиг. 2), а строительство заездов должно идти параллельно «боковых» стенок.

На 3-м этапе окончательно выравниваются и уплотняются стены ограждения, идет процесс заполнения внутренней емкости эллипса золой от сжигания осадков сточных вод.

Технология относится к области переработки бытовых и промышленных отходов городов, где существуют или проектируются заводы по сжиганию осадков сточных вод их в печах кипящего слоя.

Известен способ а.с. СССР №571449, кл. С,04В 7/06, 02.12.75 «Вяжущее для закрепления грунта в дорожном и аэродромном строительстве», по прочностным показателям, включающее, мас.:

нефелиновый шлам 60-80;

цемент 10-20;

гранулированный топливный шлак 10-20.

Данная композиция обеспечивает получение прочности материала на сжатие в 28 и 90 суточном возрасте равным соответственно 2,8 МПа и 5,45 МПа при давлении формования образцов 100 кг/см2.

В предлагаемой закрепительной смеси используется нефелиновый шлам, способный создавать прочные структуры.

Технический результат - утилизация отходов производства.

Известен способ утилизации золы в дорожном строительстве №2471913 от 23.03.11 «Способ устройства конструктивного слоя дорожной одежды на основе золы от сжигания осадков сточных вод.

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для устройства конструктивных слоев дорожных одежд. Дорожная смесь содержит минеральный природный песок фракции <5 мм и золу (продукт сжигания осадков сточных вод городского и коммунального хозяйства) в соотношении 7:3-6:4 соответственно, обработанная тонкомолотой негашеной известью масс. % 6-10, с активностью не менее 60% по содержанию СаО и MgO, или цементом марки М 400 масс. % 6-10, увлажнение водой - 12-15%, битумом - 4-8% по массе смеси.

Технический результат: способ позволяет по упрощенной экономичной технологии улучшить физико-механические свойства дорожной смеси, снизить затраты на дорогостоящие материалы, а также обеспечить экологическую безопасность окружающей среды утилизацией золы, которая содержит загрязняющие вещества.

Данный способ, в отличие от предлагаемого нами, содержит в смеси вяжущие компоненты (известь, цемент, битум), за счет чего и создается прочная структура материала, В известной смеси отсутствует отход промышленности - нефелиновый шлам.

Известен способ №2148050 «Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона.

Смесь относится к производству строительных материалов, содержащая зольный компонент, портландцемент и алюминиевая пудра, в качестве зольного компонента содержит золу от сжигания осадков сточных вод городского и коммунального хозяйства с удельной поверхностью 400-600 м2/кг, насыпная плотность 600-800 кг/м3 и содержанием SiO2 - 1,5-2,0% при следующем соотношении компонентов, масс. %: зола - 38,4-61,4; портландцемент - 38,4-61,4; алюминиевая пудра - остальное.

Технический результат: утилизация отходов городского коммунального хозяйства в строительной отрасли. Материал из данной смеси обладает высокой прочностью, достигаемой значительным расходом вяжущего - портландцемента, что экономически невыгодно для дорожного строительства. Бетон, изготовленный из данной сырьевой смеси, обладает значительным водопоглощением и имеет относительно низкую морозостойкость, что ограничивает его использование в дорожных конструкциях.

Исследования в области утилизации золы от сжигания осадков бытовых и промышленных отходов.

Известна заявка за изобретение №2148130С1 «Способ возведения слоистой монолитной стены и пустотелый керамический камень для возведения монолитной слоистой стены»

Данный способ основан на использовании золы и вяжущей АВ - пудры для создания вертикальной монолитной системы с облицовочной поверхностью с расходом цемента от 25 до 40% от общей массы.

Известен патент RU №2148047 от 27.07.2000 «Сырьевая смесь для приготовления золокерамических камней и кирпичей». Данная смесь для изготовления керамических камней и кирпичей содержит в своем составе глиняные массы, в процентном содержании от 20 до 98%, что снижает ее водоустойчивость на открытом воздухе и может привести к разрушению под колесами самосвалов.

Известна заявка №2007119813/04 от 28.05.2007 «Композиция для ремонта асфальтобетонных покрытий» и относится к дорожному строительству в составе: высококальциевая зола-уноса ТЭЦ и портландцемент, кварцевый песок, шлам глиноземного производства, полимерные добавки, комплексная добавка - эмульбит, вода.

Композиция много компонентная и сложная в приготовлении.

Известен патент RU №2145579 «Способ гранулирования осадков сточных вод». Изобретение относится к способам переработки, в частности, гранулирование коммунальных и производственных осадков на очистных сооружениях. Способ включает в себя продавливание пастообразного осадка через перфорированную матрицу.

Данный способ отличается технологией и составом осадка на очистных сооружениях.

В нашем предлагаемом способе используется зола от сжигания осадков сточных вод.

Известна заявка RU 2001136046 от 27.08.2003 «Способ утилизации золы», состоящий в том, что смешивается 40-60% масс золы, 10-30% масс кремнесодержащего компонента состава SiO2 - 50-75%, Al2O3 - 5-30%, Mg - 5-20%, СаО - 1-10%, 20-40 масс. % формируют гранулы, опудривают их дисперсным материалом, подсушивают и проводят термообработку гранул в две стадии, первая стадия проходит в течение 10-30 минут при температуре 400-600°С, а вторая стадия в течение 20 минут при температуре 870-950°С. По (п. 2-5) включает золу от сжигания муниципальных бытовых отходов и осадков сточных вод с разным соотношением компонентов (5:1,3:1 и др.) Вышеуказанный способ утилизации золы основан на термообработке гранул и не содержит компонента- нефелинового шлама.

Известна заявка ЕР №0470948 от 12.02.1992 «Строительная смесь для производства сыпучих материалов и строительных компонентов - кирпичи, столбы, трубы, а также процессы ее получения.

Состав смеси: основной компонент - 85-100%, гашеная известь - 0-5% и вода. Основной компонент: переработанные, активированные бытовые и промышленные отходы (шлаки, золы от сжигания, золы ТЭЦ, кирпичный бой в соотношении смеси к воде 1:0,05 (1:0,25).

Близким к предлагаемому решению является заявка на строительную смесь, включающую в качестве основного компонента золу от сжигания, обработанную гашеной известью 0-5%. Данная смесь включает вяжущее, но не обеспечивает требуемую прочность материала.

Наиболее близким прототипом является патент на изобретение №2471913 РФ «Способ устройства конструктивного слоя дорожной одежды на основе золы от сжигания осадков сточных вод» от 10.01.2013 г. в составе (мас. %) 30-70 золы и остальное природный песок, обработанные вяжущими (мас. %) 6-10 цемент или тонкомолотая негашеная известь с активностью не менее мас., % - 60 по содержанию CaO+MgO.

В предлагаемом нами изобретении задействована смесь на основе золы, скрепляемая медленнотвердеющим отходом промышленности - нефелиновым шламом, который под воздействием процессов уплотнения и увлажнения смеси связывает дисперсную золу в монолит.

При устройстве ограждающей стены из золы от сжигания осадков сточных вод в смеси с нефелиновым шламом новым техническим решением является использование только двух компонентов из отходов производства, без использования органических и минеральных вяжущих. Это обеспечивает снижение затрат и позволяет утилизировать значительный объем отходов с минимальными затратами.

Новым технологическим результатом от способа возведения ограждающей насыпи является использование в смеси двух отходов: промышленной золы и нефелинового шлама (см. табл. 1).

Пример.

Для экспериментальной проверки заявленного способа были подготовлены варианты смесей из вышеуказанных компонентов. Смесь из золы от сжигания осадков сточных вод городского и коммунального хозяйства и нефелинового шлама отхода глиноземного производства увлажняли при перемешивании до образования однородного состава. После чего из смеси изготовляли образцы диаметром и высотой 35 мм под давлением 100 атм.

Результаты сравнительного анализа приведены в таблице 1.

Раскрытие сущности изобретения.

Конструктивное решение ограждающей стены из смеси золы от сжигания сточных вод и нефелинового шлама отхода глиноземного производства представлено в виде разреза на рисунке Фиг. 6.

Последовательность технологических операций по возведению ограждающей стены (Фиг. 1) включает разметку с вершинами большой оси (Фиг. 1 поз. 1) и вершинами меньшей оси эллипса (Фиг. 1 поз. 2) и подъездными путями (Фиг. 1 поз. 3).

Первый «этап» устройства ограждающей стены из смеси двух отходов выполняют последовательно с послойной отсыпкой основания будущей стены (Фиг. 2) в районе главных точек эллипса поз. 1.

Технологические операции создания слоев из данных отходов традиционные: смешивание отходов, разравнивание, увлажнение и уплотнение с использованием стандартной дорожно-строительной техники.

При этом соблюдается выдерживание продольных уклонов съездов и въездов (не круче 60-90) на формируемые элементы ограждающей стены с крутизной откосов стены (1:1-1:0,5), что обеспечивается вяжущими свойствами предлагаемой золошламовой смеси.

Второй «этап» внутренней стены устройства ограждения из смеси двух отходов выполняют последовательно с послойной отсыпкой (Фиг. 4) в районе поз. 2 - вершины меньшей оси эллипса.

Третий «этап» - окончательное формирование ограждающей стены с подъездными дорогами (Фиг. 4 и 5).

Подрисуночные надписи:

Фиг. 1: 1 - вершины большей оси эллипса; 2 - вершины меньшей оси эллипса; 3 - подъездные пути.

Фиг. 2: 1 - вершины большей оси эллипса; 2 - вершины меньшей оси эллипса; 3 - подъездные пути.

Фиг. 3: 1 - вершины большей оси эллипса; 2 - вершины меньшей оси эллипса; 3 - подъездные пути.

Фиг. 5: 1 - вершины большей оси эллипса; 2 - подъездные пути.

Фиг. 6: 1 - зола; 2 - кольцевое ограждение; 3 - зола старого полигона.

Способ возведения эллипсоидной кольцевой ограждающей стены (насыпи) на полигоне утилизации золы от сжигания осадков сточных вод, заключающийся в том, что стену отсыпают из смеси золы от сжигания осадков сточных вод и нефелинового шлама в соотношении компонентов от 8:2 до 3:7 с ее перемешиванием, увлажнением и последующим уплотнением, по спирально-кольцевой схеме послойно «этапами», с продольными уклонами въезда/съезда в пределах 60-90‰, с образованием внутри пространства для складирования утилизируемой золы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении земляного полотна железных, автомобильных дорог и взлетно-посадочных полос аэродромов в районах вечной мерзлоты, характеризующихся глубоким сезонным промерзанием грунтов и высоким уровнем залегания грунтовых вод.

Изобретение относится к способу укрепления подвижных песков при строительстве автомобильных дорог в пустынях, а также может быть использовано при укреплении песка вокруг оснований опор линий электропередач и магистральных трубопроводов.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении фундаментов зданий на слабых грунтах и подпорных стен. Плоская податливая георешетка включает расположенные взаимно перпендикулярно и скрепленные друг с другом гибкие ленты или пряди высокопрочного материала.

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к способу возведения дорожной одежды, и может использоваться на дорогах сельскохозяйственного назначения с малой интенсивностью движения в засушливых регионах России.

Группа изобретений относится к дорожному строительству, а именно к укреплению грунта с помощью органических и неорганических составов, используемых в строительстве дорог для стабилизации и укрепления пластичных, переувлажненных, засоленных грунтов, и способам укрепления грунтов.

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для подготовки оснований автомобильных дорог путем укрепления грунта. Укрепленный грунт для дорожного строительства содержит, мас.%: природный грунт 50-60, цемент 10-15, зола-унос 15-20, водный раствор поливинилового спирта 5-7% концентрации 1-2, вода - остальное.

Изобретение относится к области дорожного строительства. Технический результат: обеспечение эксплуатационной надежности данного участка дороги устройством «стены в грунте», гарантирующей сохранность напряженно-деформированного состояния материалов слоев основания старой дорожной одежды.

Изобретение относится к области создания конструкций устройств под основание магистрального трубопровода для преодоления болот всех типов, а также строительства трасс на вечномерзлых грунтах, и предназначено для осуществления возможности строительства магистральных трубопроводов без нарушения экологического равновесия в природе.
Изобретение относится к строительным материалам, используемым для укладки в качестве дорожного покрытия дороги IV категории, а также для сооружения насыпей земляного полотна и укрепления грунтовых оснований строительных и других площадок.

Изобретение относится к строительству и гидромелиорации и может быть использовано для осушения взлетно-посадочных полос аэродромов, автомобильных дорог и железнодорожных дорог.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при рекультивации шламовых (земляных) амбаров, содержащих буровые отходы, образующиеся при бурении нефтяных скважин.
Изобретение относится к строительству и эксплуатации свалок и полигонов и может быть использовано для безопасного складирования отходов и снижения их негативного воздействия на компоненты природной среды.

Изобретение относится к области обеспечения пожарной безопасности на специализированных полигонах твердых бытовых отходов и охране окружающей среды, а именно к способу пожаровзрывобезопасного длительного хранения мусора на полигонах твердых бытовых и промышленных отходов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в калийной и других горнорудных отраслях, при формировании отвалов из отходов обогащения руды.

Изобретение относится к способу переработки влажных отходов, содержащих органические вещества, в частности шламов, в установке для производства цементного клинкера, в котором сырьевую муку подогревают в подогревателе (3) в режиме противотока с горячими отходящими газами печи (2) для обжига клинкера и кальцинируют в кальцинаторе (4), работающем со сжиганием альтернативного топлива, при этом влажные отходы высушивают в сушилке (18), используя горячий газ, полученный за счет отработанной теплоты подогревателя, а высушенные отходы и отходящие газы сушилки отводят из сушилки (18), причем отходящие газы сушилки вводят в кальцинатор (4).

Изобретение относится к области жилищно-коммунального хозяйства и может быть использовано для подземного складирования твердых бытовых отходов (ТБО) органического происхождения.
Способ нейтрализации вредных воздействий существующих свалок бытовых отходов заключается в том, что раздвигают слои свалок на временно согласованные площади для уменьшения гниения органических веществ при атмосферном воздействии и прогревании солнцем.

Изобретение относится к области рекультивации и мелиорации земель в нефтедобывающих районах бурового шлама. Смесь почвенная шламово-грунтовая для рекультивации карьеров и нарушенных земель, содержащая торфопесчаную смесь, буровой шлам, активные обезвреживающие и мелиорирующие добавки.

Способ возведения полигонов твердых бытовых отходов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов включает разметку траншеи, выемку из траншеи плодородного грунта и материнской породы с расположением дна траншей ниже границы сезонного протаивания, заполнение траншеи твердыми бытовыми отходами, засыпку материнской породы и плодородного грунта поверх твердых бытовых отходов.

Устройство для очистки прибрежных территорий арктических морей от загрязнений и утилизация образовавшихся отходов включает технологическую линию, содержащую транспортные средства, унифицированные контейнеры для сбора отходов с расположенным в них прессовым оборудованием и устройство утилизации отходов.
Наверх