ОГЛАВЛЕНИЕ:
Стр.
Введение........................................................... 5
1 Состояние вопроса и задачи исследований...................... 7
1.1 Объемы производства и утилизации избыточного активного ила и золы. Известные данные об их химическом составе и физических свойствах.................................. 7
1.1.1 Активный ил...................................... 9
1.1.2 Зола.............................................. 13
1.2 Опыт использования золы и ИАИ в строительстве и других отраслях промышленности....................................... 17
1.2.1 Активный ил....................................... 17
1.2.1.1 В сельском хозяйстве....................... 17
1.2.1.2 В промышленности........................... 18
1.2.2 Зола.............................................. 21
1.3 Направления, цели и задачи исследований.................. 25
2. Экспериментальные исследования исходных материалов............ 29
2.1 Физические свойства...................................... 33
2.2 Химический состав........................................ 38
2.3 Агрохимические свойства.................................. 41
Выводы по 2-й главе...................................... 47
3. Лабораторные исследования смесей золы и О АН.................. 48
3.1 Исследование смесей как грунтового материала............. 48
3.1.1 Деформационно-прочностные свойства отходов и их
смесей............................................. 54
3.1.1.1 Сжимаемость................................ 54
3.1.1.2 Водопроницаемость.......................... 64
3.1.1.3 Прочностные свойства....................... 65
3.1.1.4 Морозное пучение........................... 69
3.1.1.5 Стойкость к петровой и водной эрозии 72
3.2 исследование смесей как искусственных почв. Определение плодородных свойств в лабораторных условиях........... 77
3.3 Использование отходов в качестве заполнителей для стеновых материалов................................... 80
3.3.1 Бетоны................................................................. 83
3.3.2 Керамический кирпич............................... 92
Выводы по 3-й главе..................................... 99
4. Полевые исследования.......................................... 101
4.1 Рекультивация золоотвала................................ 101
4.2 Рекультивация и изоляция свалки бытовых отходов......... 108
4.3 Плодородный горизонт на газонах......................... 114
Выводы по 4-й главе..................................... 116
5. Практические рекомендации по использованию смесей золы ТЭС и обезвоженного активного ила ЦБП при возведении и рекультивации накопителей промышленных и бытовых отходов.. 118
5.1 Использование смсси золы и О АП в качестве противофильтрационного экрана хранилищ........................ 119
5.1.1 Общие положения и обзор существующих методов... 119
5.1.2 Проектирование экрана............................. 120
5.1.3 Технология устройства экрана..................... 122
5.1.4 Расчет экономического эффекта использования противофильтрационного экрана из смеси золы и
ОАИ взамен глиняным............................... 124
5.2 Использование смеси золы и ОАИ в качестве изоляционного покрытия на накопителях промышленных и бытовых отходов...................*........................... 128
5.2.1 Общие положения и обзор существующих методов... 128
5.2.2 Проектирование покрытия........................... 129
13
1.1.2. Зола
При сжигании каменного угля, одного из основных сырьевых источников производства электроэнергии и тепла, образуются твердые отходы -зола и шлак. Зола выносится дымовыми газами из топки котла, улавливается золоуловителями и транспортируется по пульпопроводам в отвалы [80]. Шлак скапливаегся по мере сгорания угля в шлакосборниках, как правило, транспортируется и складируется вместе с золой.
На основании многочисленных исследований на золоотвалах ТЭС, работающих па углях различных месторождений, В.А. Мелентьевым, В.Г. Пантелеевым, Э.Л. Добкиным, Г.С. Агеевым, Е.З. Нагли, Э.А. Лариной и другими [67, 80, 100] были получены физико-механическис и химические свойства золы. В настоящем разделе анализируются свойства зол углей, характерных для ТЭС северо-запада России, а именно Воркутииско-го и Интинского месторождений.
Химический состав проб золы, отобранных в надводном откосе намыва и в зоне отстойного пруда золоотвшюв, приведен в табл. 1.6.
Анализ результатов показал, что преобладающими но химическому составу компонентами являются оксиды кремния, алюминия, железа и кальция 1100].
По минералогическому составу зола относится к многокомпонентным системам, которые можно рассматривать как сочетание кристаллических и аморфных веществ. Кристаллическая фаза представлена в основном зернами кварца, гематита, магнетита, полевого шпата, порт-лантида, а также силикатами, алюминатами, алюмосиликатами и алюмо-ферритами кальция. Аморфная фаза состоит преимущественно из обезвоженных продуктов нагрева глинистых минералов и стекловидной фазы сложного состава [100].
14
Таблица 1.6
Химический состав зол ТЭС, работающих на различных месторождениях каменных углей [100]
Состав Количество, %
от ДО Среднее
8Ю2 50,64 63,01 58,17
МОз 15,12 21,18 19,13
Рс203 7,39 22,9 11,41
СаО 1,49 10,41 3,35
1^0 1,77 5,34 2,62
803 0,55 2,33 1,19
тю2 0,65 1,28 1,00
К20 1,07 2,17 1,58
Ыа20 0,64 1,80 1,27
Р2О5 0,01 0,83 0,33
МпО 0,10 0,54 0,30
Ряд золоотвалов харакгеризуется повышенным уровнем радиоактивности. Замечено что, наибольшей радиоактивностью обладают золы углей с высоким содержанием органических компонентов [61]. Гак для зол, образующихся на тепловых электростанциях Центральной России, естественная радиоактивность изменяется в пределах (среднее), пКи/г: Яа226= 14,5*182,0 (104,3), ТЬ232 = 10,8-: 175,0 (105,8), К40 = 162,0:544,0 (341,0) [6Ц.
Классификатор промышленных отходов Архангельской области [17] относит золошлаковые отходы к 4 классу .т оксичности.
ВНИИГ им. Веденеева совместно с институтом токсикологии Санкт-Петербурга были также проведены исследования по определению класса токсичности золы воркугинского угля [81]. Токсические свойства золы
- Київ+380960830922