Пермские ученые нашли применение осадку от очистки кислых шахтных вод
На изобретение выдан патент №2 804 227.
Разработанный учеными ПНИПУ материал – это сухой осадок, образующийся после очистки и высушивания кислой шахтной воды. В нее добавляют реагент с кальцием, который в результате химической реакции осаждает растворимые металлы, содержащиеся в воде. Вода из сильно кислой превращается в сильно щелочную. А образовавшийся осадок выпадает в виде мелкодисперсного порошка и состоит из водонерастворимых соединений металлов, солей кальция и природной совокупности вяжущих веществ. В настоящее время он не утилизируется.
Затем политехники отделяют полученный порошок от воды и подсушивают его при температуре около 140°С. Сушка активирует вяжущие свойства и повышенную прочность. Так получается материал с более эффективными изолирующими свойствами, который препятствует поступлению кислорода воздуха, а также атмосферной воды, купирует процессы гниения и образования зловонных запахов. Далее ученые перемешивают его с поступающими на полигон твердыми бытовым мусором, при соотношении отходов к осадку 4:1. Слои уплотняют.
Возможен также вариант перемешивания твердых бытовых отходов с сухим осадком объемным методом с последующим уплотнением. Возможен вариант создания послойного внесения осадка как в сухом так и в смоченном состоянии. В смоченном состоянии осадок образует твердый камень, препятствующий проникновению воды и воздуха в тело полигона. Происходит омоноличивание слоев за счет быстрого схватывания вяжущего в изолирующем материале и упрочнения.
– При попадании влаги на полигон мусор вместе с осадком поглощают ее и образуют твердый камень. Из экспериментов неожиданно выяснилось, что гидрооксид железа, гидроксоферрит, гидроксоферрат и марганец в теле полигона прочно связываются в нерастворимые комплексные соединения никель, кобальт, магний, медь, хром, ванадий. Это значит, что осадок от очистки кислых шахтных вод не только изолирует, но и обеззараживает отходы, поступающие на полигон, который содержит названные загрязняющие вещества, – говорит заведующая кафедрой теплоснабжения, вентиляции и водоснабжения, водоотведения ПНИПУ Ольга Ручкинова.
Ученые провели эксперименты с использованием воды Кизеловского угольного бассейна. Полученному в ходе исследования осадку присвоен IV класс опасности из пяти. Это значит, что он достаточно безопасен.
Предлагаемый материал может быть использован круглогодично, так как кислая вода из шахты не замерзает, изливается постоянно, попадая непосредственно в накопитель, где и обрабатывается щелочным реагентом, содержащим кальций.
Кроме того, что использование материала, предложенного учеными ПНИПУ, позволяет сберечь окружающую среду, есть еще одно преимущество. При увлажнении осадка в поверхностных слоях отходов образуется покрытие, которое прочно «замуровывает» в теле полигона бытовые отходы. Поэтому такой полигон может быть использован в дальнейшем как площадка для строительства нежилых помещений и строений.