Способ создания противофильтрационного экрана

(22) Заявлено 09.11.78 (21) 268125429- 5 с присоединением заявки Ле -(23) Г 1 риоритет Гооударотвеииый комитет по делам изобретений и открытий(53) УДК 624.138,.4 (088.8, Дата опубликования описания 15.08.80(72) Авторы изобретения Л. С. Цейтлин, Л. И. Бреславец, В. М. Г 1 авилонский, В, Ф. Кондратьев, Н. П. Лльбощий и Л. Л. Кононенко Харьковский отдел Всесоюзного научно-исследовательского института водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии ВОДГЕО и Государственный проектный институт по водоснабжению, канализации и гидротехническим сооружениям Харьковский ВодоканалпроектИзобретение относится к области строительства противофильтрационных грунтовых 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 добавкойВ известном способе в качестве щелочной стабилизирующей добавки используют аммиачную вытяжку из навоза, при этом сухой навоз и аммиачная вода 2,5 - 3%-й концентрации берут в соотношении 1,5:2,5. Для приготовления кольматируюгцей 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 предусматривает использование сточных вод 12. Однако и при этом способе не обеспечивается достаточная надежность экрана.Целью изобретения является повышениенадежности экрана.Поставленная цель достигается тем, что5в известном способе, предусматривающем обработку грунта кислыми сточными водами, предварительно в них добавляют соляную кислоту, а после обработки ими грунта в него вводят кал и й- и натри йсодержа щее соединение в количестве- 2"/О от веса сухо го грунта с последующим его уплотнением,причем в качестве указанного соединения может быть спользован каинит (КС 1.МдЯО.ЗН зО с примесью ХаС 1), а в качестве натри йсодержа щего - хлористы й натрий.15 Кроме того, общее количество вводимой в грунт кислоты может быть в пределах 0,5 -1,5 ой от веса сухого грунта, а соотношения,в которых используют кислые сточные воды о и соляную кислоту, 50:1 - 1 О:1. Способ осу;цествляется следующим об разом. Грунт, предназначенный для укладки в экран, замачивают смесью кислых сточных753979 Изменение среднего коаффиниента фильтрации (Осм/с 1 суглинка во времени при фильтрации кислых сточных вод Вариант 1 родолжптльносп фильтрации в месяцах1 мес.2 мсе. 3 мес. 4 мес. НеобработанныйгрунтОбработанныйно рекомендуемойтехнологии грунт 33 1,0 235,0 286,047,0 0,70 0,77 0,72 0,87 вод и концентрированной технической соляной кислоты при их соотношении в смеси 50:1 - 1 О:1 ( в зависимости от содержания кислот в сточных водах и естесвенной влажности грунта). Общее содерание кислот в смеси зависит от количества находящихся в грунте и взаимодействукпцих с кислотами соединений и находится в пределах от 0,5 до 1,5"/, от веса сухого грунта.Для равномерного проникновения жидкости, особенно в малопроницаемый и значительный по могцности 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 обрабатываемой толщи остатки кислого раствора путем повторного замачивания грунта чистой водой.Обработанный указанным выше способом грунт укладывают в экран и вносят каинит (КСМд 50,3 Н аО, содержащий в виде примеси около 50/о .МаСЮ или хлористый натрий. Количество вводимой добавки составляет 1,02,0% от веса сухого грунта (в зависимости от емкости поглощения обменного комплекса грунта). После этого производят уплотнение грунта общепринятым методом.При такой обработке грунт освобождает. ся 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 сточ ных 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 повьндает общую концентрацию 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 5 1 О 20 25 3 Г 35 40 4 Х грунта одновалентными катионами натрияи калия, что способствует разрушению грунтовых агрегатов и снижению уплотняемостигрунта при экранировании и приводит к снижению энергозатрат на уплотнение,Эффективность изобретения может бытьпроиллюстрирована нижеприводимыми опытными данными с суглинком, содержащим всвоем 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/В указанных условиях для достижениявлажности, соответствующей общей влажности грунта, необходимо ввести в него сточную жидкость в количестве 10 о/, по весуили 8,7 кг на каждые 100 кг суглинка. Взятая для исследований сточная жидкость содержит в своем составе 19 г/л кислоты впересчете на концентрированную солянуюкислоту. Тогда при добавлении указанногоколичества сточной жидкости к грунту внего будет введено 0,16 кг концентрированной НС на каждые 100 кг веса суглинка.Опыты показали, что для разрушения наиболее подвижной части алюмосиликатов икарбонатов требуется 1,0% кислоты к весусухого грунта или 0,87 кг на каждые 100 кгего веса при естественной влажности, тогданедостающее количество концентрированной НС 1, которое необходимо ввести в 100 кгсуглинка, составило 0,87 - 0,16 = 0,71 кг.В рассматриваемых условиях соотношение между весом введенных кислых сточныхвод и концентрированной соляной кислотысоставляет 8,7:0,71 = 12,25:1,Обработанный кислой жидкостью грунтдоводили до оптимальной влажности и внего вносили каинит. При содержании вкаините около 1 О/, КО и 50% 1 аС 1, атакже при емкости поглощения использованного для опыта суглинка 30 мг-экв/100 гпотребное количество каинита составило 1,8 ЪСуглинок был уплотнен по общепринятой методике и определен его коэффициентфильтрации.Параллельно проводили те же операциис грунтом, но без его предварительной обработки кислотой и солью. Результаты определения коэффициента фильтрации представлены в таблице.5 753979 Формула изобретения Составитель Л. Ваксенбург Редактор О. Иванова Техред К. Шуфрич Корректор Н. Григорук Заказ 4866/25 Тираж 713 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Как видно из этой таблицы, коэффициент фильтрации обработанного реагентами суглинка через 4 месяца после начала фильтрации кислых сточных вод был на два порядка ниже, чем необработанного суглинка.При уплОтнении необработанного суглинка до заданной объемной массы (до )г = 1,50 г/смз) потребовалось в 1,5 раза больше ударов трамбовки, чем при уплотнении обработанного суглинка, который уплотняется до такой же объемной массы.Таким образом, энергозатраты на уплот- т 0 нение грунта, обработанного по рекомендуемой технологии, снижаются в 1,5 раза, при одновременном повышении надежности экра на. 1. Способ создания противофильтрационного экрана, включающий обработку грунта кислыми сточными водами, отличающийся тем, что, с.целью повышения его надеж о ности, предварительно в кислые сточные воды добавляют соляную кислоту, н )н)слс Об. работки ими грунта в него вводят калий- и натрийсодержащее соединение в ь:.)личестве 1 - 2% от веса сухого грунта с последующим его уплотнением.2. Способ по п. 1, отгичающийся тем, что в качестве калий- и натрийсодержащего соединения используют каинит.3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве натрийсодержащего соединения используют хлористый натрий,4. Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что общее количество вводимой в грунт кислоты составляет 0,5 - 1,5% от веса сухого грунта.5. Способ по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что кислыми сточные воды и соляную кислоту используют в соотношении 50:1 - 10:1.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР397587, кл. Е 02 В 5/00, 1971.2. Авторское свидетельство СССР392205, кл. Е 02 Р 3/14, 1970.