Способ получения строительного материала из смеси измельченного бытового полиэтилена и золы от сжигания осадков сточных вод

Изобретение относится к области производства строительных материалов для дорожных конструкций. Способ включает приготовление смеси, содержащей в качестве вяжущего вещества измельченный до размера 5 мм бытовой полиэтилен. При приготовлении смеси сначала осуществляют смешивание 40-70 мас.% бытового полиэтилена и 30-60 мас. % золы от сжигания осадков сточных вод в течение 10-15 мин в процессе термообработки при температуре 250-350°С с последующим прессованием под нагрузкой 10-25 МПа в течение 3 минут в пластину толщиной не менее 50 мм и охлаждением готового изделия при температуре окружающей среды. Технический результат - утилизация в строительной отрасли бытового полиэтилена и золы от сжигания осадков сточных вод из отвалов хранения, получение легкого и плотного строительного материала, повышение прочности и долговечности дорожных конструкций. 1 табл.

 

Изобретение относится к области производства строительных материалов для дорожных конструкций. Способ основан на переработке бытового полиэтилена и золы от сжигания осадков сточных вод в легкий и плотный строительный материал в виде пластин толщиной от 50 мм с утилизацией отходов промышленности (бытового полиэтилена и золы от сжигания осадков сточных вод) в слоях дорожных одежд переходного или капитального типов, в том числе лесных дорог.

Известна заявка SU 1096268 А1 от 07.06.1984 ВЯЖУЩЕЕ ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА, включающее инден-кумароновую смолу и пластификатор, отличающееся тем, что, с целью повышения его теплоустойчивости, оно содержит в качестве пластификатора талловый пек и дополнительно низкомолекулярный полиэтилен и полиэтиленимин при следующем соотношении компонентов, мас. %: Инден-кумароновая 30-40 смола 44,5-59,8 Талловый пек Низкомолекулярный 10-15 полиэтилен 0,2-0,5 Полиэтиленимин.

На основе предложенного вяжущего готовят асфальтобетонные мелкозернистые смеси типа 6, марки 1. Расход вяжущего составляет 7% от массы минеральной части, состоящей из 40% щебня, 50% песка и 10% минерального порошка.

Вяжущее в данной заявке содержит в качестве одного из компонентов низкомолекулярный полиэтилен, однако его процентное содержание в материале невелико, рассматривать данную смесь как вариант утилизации полиэтилена нецелесообразно.

Известна заявка RU 2026323 С1 от 09.01.1995 Способ получения композиций для дорожного и гидротехнического строительства.

Способ получения композиции заключается в том, что осуществляют смешение композиции следующего состава /первый способ/, мас. %: битума 11-13; резиновая крошка 55-57; волокнистый наполнитель /обрезки металлокордовой проволоки/ 22-24; отходы полиэтилена 2,7-3,6; пластификатора 3,6-6,0; сера 1,3-2,2. В качестве пластификатора используют пластификатор, выбранный из группы, включающей дибутилфталат, диоктилфталат, трифенилфосфат. Способ осуществляют смешением первоначально резиновой крошки, волокнистого наполнителя, отходов полиэтилена и 38,9-56,7 от общего количества пластификатора. Полученную смесь перемешивают при 50-60°С в течение 0,5-1,0 ч. Затем в течение 1,0-1,5 ч вводят нагретый до 145-150°С битум с последующим введением в течение 2,0-2,5 ч остального количества пластификатора, при этом осуществляют повышение температуры до 195-200°С, после чего в течение 0,2-0,3 ч вводят серу. В течение всего процесса осуществляют перемешивание компонентов композиции. Второй способ отличается составом композиции и содержит следующие компоненты, мас. %: битум 6-8; резиновая крошка 28-36; волокнистый наполнитель 12-14; отходы полиэтилена 1,7-2,2; пластификатор 1,8-2,8; сера 0,7-1,5 и минеральный наполнитель 36,1-43,2. Минеральный наполнитель вводят на последней стадии с серой. Способ аналогичен описанному способу один, но отличается тем, что первая порция пластификатора составляет 38,9-39,3% от общего количества

В данном способе утилизируется небольшое количество отходов, кроме того смесь содержит битум для повышения интенсивности пластификации резиновой крошки и полиэтилена и повышения адгезии общей массы компонентов, что приводит к удорожанию получаемого материала. В нашем предлагаемом способе связывание компонентов и повышение прочности и водостойкости материала осуществляется применением полиэтилена.

Близким аналогом является заявка RU 2298060 С1 от 27.04.2007

Покрытие дороги

Покрытие дороги, состоящее из элементов, размещенных на основании, отличающееся тем, что в качестве элементов покрытия используют емкости, выполненные из полиэтилена, размещенные на минимальном расстоянии друг от друга на основании траншеи резом вверх с открытым нижним отверстием в виде мелкоячеистого покрытия и заполненные сыпучим материалом.

В данном покрытии используется только один отход - полиэтилен, в то время как в предлагаемом нами способе рассматривается утилизация отхода 4 класса опасности - золы от сжигания осадков сточных вод путем капсулирования ее полиэтиленом.

Наиболее близким аналогом может служить заявка RU 2001136046 А от 27.08.2003 «Способ утилизации золы»

При данном способе смешивают 40-60 масс. % золы, 10-20 масс. % компонента на основе оксида кремния состава SiO2 - 50-75%, Al2O3 - 5-30%, Na2O - 5-20%, СаО - 1-10%, 20-40 масс. % кислотного компонента, из полученной смеси формируют гранулы, опудривают их дисперсным огнеупорным материалом, подсушивают и проводят термообработку гранул в две стадии: в течение 10-30 мин при температуре 400-600°С и в течение 1-20 мин при температуре 870-950°С. Технический результат: существенное снижение температуры процесса, повышения прочности, водопроницаемости полученных нетоксичных гранул, которые могут быть захоронены без ущерба для окружающей среды или использованы в качестве заполнителя для строительных материалов.

Данный способ утилизации требует больших энергетических затрат по сравнению с предлагаемым нами способом за счет длительной обработки при высоких температурах, применение в предлагаемом нами способе полиэтилена в качестве вяжущего приведет к повышению прочности и снижению вымываемости вредных веществ из золы.

В предлагаемом нами способе используют золу от сжигания осадков сточных вод и бытовой полиэтилен. Бытовой полиэтилен измельчают до размера частиц менее 5 мм масс., % 40-70 и смешивают с золой масс., % 30-60, смесь нагревают до температуры 250-350°С, осуществляют перемешивание в течение 10-15 мин до однородного расплава, прессуют горячую смесь при давлении 10-25 МПа в пластину толщиной от 50 мм в течение 3 минут, охлаждают готовое изделие при температуре окружающей среды.

Технический результат - утилизация в строительной отрасли бытового полиэтилена и золы от сжигания осадков сточных вод из отвалов хранения, получение легкого и плотного строительного материала, повышение прочности и долговечности дорожных конструкций.

Пример реализации заявленного способа в дорожно-строительной отрасли представлен в табл. 1. Для экспериментальной проверки заявленного способа были подготовлены 4 варианта смесей из вышеуказанных компонентов, состав которых приведен в таблице.

Дозировка в смеси полиэтилена, измельченного до размера 5 мм составляет масс., % 40-70, что обеспечивает скрепление в плотную структуру золы от сжигания осадков сточных вод с показателями прочности при сжатии материала 566-680 МПа и максимальной утилизацией золы до масс., % 30-60.

В таблице 1 приведены результаты испытания на прочность образцов из смеси бытового полиэтилена и золы от сжигания осадков сточных вод.

Все смеси подходят по своим характеристикам для устройства дорожных конструкций. При выборе смеси стоит руководствоваться требуемыми прочностными характеристиками.

Полученный материал обладает большой плотностью, прочностью и растяжимостью. Каждая плита из такого материала в дорожном покрытии способна выдерживать значительные вертикальные нагрузки. В результате этого колеса автотранспортного средства не разрушают защитный слой, то есть не происходит так называемое раздавливание колеи. При создании смеси утилизируется большой объем отходов.

Способ получения строительного материала, включающий приготовление смеси, состоящей из бытового полиэтилена и золы от сжигания осадков сточных вод, отличающийся тем, что используют смесь, содержащую в качестве вяжущего вещества измельченный до размера 5 мм бытовой полиэтилен, при приготовлении смеси сначала осуществляют смешивание 40-70 мас.% бытового полиэтилена и 30-70 мас.% золы от сжигания осадков сточных вод в течение 10-15 мин в процессе термообработки при температуре 250-350°С с последующим прессованием под нагрузкой 10-25 МПа в течение 3 минут в пластину толщиной не менее 50 мм и охлаждением готового изделия при температуре окружающей среды.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для возведения дорожного автомобильного полотна в различных климатических условиях. Автомобильная дорога содержит слои дорожного покрытия, щебня, песка, геоткань и грунт основания.

Изобретение относится к основаниям и фундаментам, а именно к улучшению грунта под фундаменты и основания в зоне вечной мерзлоты. Способ устройства основания для верхнего строения пути на вечномерзлых грунтах, в котором основание для верхнего строения пути выполняют в виде плиты из полимерных материалов, внутри которой размещают трубки с хладагентом, снаружи плита из полимерных материалов снабжена вдоль длинных сторон бортиками высотой 0,4-0,6 м с дренажными отверстиями по всей длине бортика, которые защищены геотекстилем, а поверхность плиты из полимерных материалов между бортиками выполнена ребристой.

Покрытие лесной дороги включает грунтовое основание, проезжую часть, обочины и теплоизолирующий слой, ширина которого превышает ширину проезжей части дороги. Каждая из двух продольных сторон теплоизолирующего слоя выходит за пределы горизонтальной проекции проезжей части дороги на 4-8 толщин теплоизолирующего слоя, но не более чем на 50% ширины обочины.

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано при строительстве водоотводных сооружений у природных склонов или сформированных искусственно, например, при строительстве автомобильных дорог и пешеходных дорожек.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении дорожных насыпей при строительстве транспортных сооружений на вечномерзлых грунтах в период с положительными значениями температуры воздуха.

Изобретение относится к области строительства автомобильных дорог и городских улиц, в частности к способам формирования слоев дорожной одежды и повышения их эксплуатационных свойств.

Изобретение относится к области строительства автомобильных дорог и может быть использовано для повышения несущей способности и устойчивости земляного полотна автомобильных дорог на слабом болотистом основании.

Изобретение относится к области строительства дорог и может быть использовано при возведении грунтовых насыпей транспортных сооружений в Арктических зонах на мерзлых грунтах путем подготовки основания и отсыпки дорожной насыпи по полосам.

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству оснований искусственных сооружений на промысловых автомобильных дорогах или на дорогах с низкой интенсивностью движения, проходящих по болотистой местности.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при реконструкции и капитальном ремонте автомобильных дорог без прекращения движения автомобильного транспорта в период проведения строительно-монтажных работ.

Изобретение относится к полимерному компаунду для получения изделий, включающему смесь, содержащую 80-95 мас.% термопластика, обладающего средней температурой плавления (Tm) 105-185°С, и 5-20 мас.% иономера бутильного каучука, диспергированного в матрице из термопластика, в пересчете на суммарную массу смеси, причем термопластик содержит полиолефины, поливинильные соединения, полистирольные соединения, полиакрилонитрильные соединения, полиакрильные соединения, полиамиды, полиуретаны, сложные полиэфиры, полисилоксаны, поливинилхлориды и полистиролы.

Изобретение относится к композиционным материалам (КМ) на основе высокомолекулярных соединений и к способу его получения. Предложен способ получения КМ на основе СВМПЭ полимеризацией этилена на поверхности частиц наполнителя в присутствии иммобилизованного на них катализатора, состоящего из соединения переходного металла VCl4 и алюминийорганического соединения Al(i-Bu)3.

Настоящее изобретение относится к полимерной композиции для изготовления технической тары методом литья под давлением на основе вторичного полиэтилена низкого давления, содержащей одну из следующих добавок: 10 вес.% вторичного полиэтилентерефталата; 10 вес.% полиэтилена высокого давления; 3 вес.% термостабильной добавки; 10 вес.% полиэтилена высокого давления и 3 вес.% термостабильной добавки.

Настоящее изобретение предлагает способ получения мультимодального полиэтилена, включающий: (i) полимеризацию этилена и необязательно α-олефинового сомономера на первой стадии полимеризации с получением первого этиленового полимера; и (ii) полимеризацию этилена и необязательно α-олефинового сомономера в присутствии указанного первого этиленового полимера на второй стадии полимеризации, в котором первую и вторую стадии полимеризации проводят в присутствии ненанесенного металлоценового катализатора полимеризации и каждая стадия полимеризации дает, по меньшей мере, 5% масс.

Изобретение относится к композиции полиэтилена для литья под давлением, хорошо поддающейся обработке. Композиция полиэтилена является мультимодальной и обладает плотностью от 0,950 до 0,970 г/см3, MIЕ от 1 до 30 г/10 мин, отношением MIF/MIЕ от 15 до 30 и значениями реологической полидисперсности ER от 0,40 до 0,52.

Изобретение относится к полимерным композициям, предназначенным для получения биоразлагаемых изделий, таких как пленки, в том числе пленочные изделия для уничтожения сорняков, термоформованные изделия для цветочной, овощной рассады, мешки для бытового мусора.

В изобретении описан способ очистки регенерированного полиэтилена, например полиэтилена, регенерированного после бытового использования или после промышленного использования.

Изобретение относится к полимерной промышленности и может быть использовано для изготовления методом литья под давлением элементов в пакерном скважинном оборудовании.

Изобретение относится к полиэтиленовой композиции для получения трудногорючих конструкционных материалов. Композиция содержит полиэтилен высокой плотности в количестве 52,7-66,8 мас.

Изобретение относится к составам полиэтилена, пригодным для производства труб и пленок. Предложен состав полиэтилена для изготовления экструдированных изделий, обладающий плотностью от 0,945 до 0,955 г/см3, определяемой в соответствии с ИСО 1183 при 23°C; соотношением MIF/MIP, составляющим от 23 до 40; значением MIF, составляющим от 8,5 до 18 г/10 мин; индексом HMWcopo, составляющим от 3,5 до 20; и показателем длинноцепочечной разветвленности (ПДЦР), равным или превышающим 0,45.

Изобретение относится к способам крупнотоннажной переработки золошлаковых отходов (ЗШО) на основе кислой золы-уноса из отработанных и эксплуатируемых отвалов систем золоудаления тепловых электростанций и теплоэлектроцентралей.

Изобретение относится к области производства строительных материалов для дорожных конструкций. Способ включает приготовление смеси, содержащей в качестве вяжущего вещества измельченный до размера 5 мм бытовой полиэтилен. При приготовлении смеси сначала осуществляют смешивание 40-70 мас. бытового полиэтилена и 30-60 мас. золы от сжигания осадков сточных вод в течение 10-15 мин в процессе термообработки при температуре 250-350°С с последующим прессованием под нагрузкой 10-25 МПа в течение 3 минут в пластину толщиной не менее 50 мм и охлаждением готового изделия при температуре окружающей среды. Технический результат - утилизация в строительной отрасли бытового полиэтилена и золы от сжигания осадков сточных вод из отвалов хранения, получение легкого и плотного строительного материала, повышение прочности и долговечности дорожных конструкций. 1 табл.

Наверх