[go: up one dir, main page]

RU2236314C1 - Method of lithifying visco-plastic industrial wastes - Google Patents

Method of lithifying visco-plastic industrial wastes Download PDF

Info

Publication number
RU2236314C1
RU2236314C1 RU2003105004/03A RU2003105004A RU2236314C1 RU 2236314 C1 RU2236314 C1 RU 2236314C1 RU 2003105004/03 A RU2003105004/03 A RU 2003105004/03A RU 2003105004 A RU2003105004 A RU 2003105004A RU 2236314 C1 RU2236314 C1 RU 2236314C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electric current
current
wastes
lithified
visco
Prior art date
Application number
RU2003105004/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Ю. Шигаев (RU)
В.Ю. Шигаев
Ю.Г. Шигаев (RU)
Ю.Г. Шигаев
Д.А. Плюснин (RU)
Д.А. Плюснин
Original Assignee
Шигаев Виталий Юрьевич
Шигаев Юрий Григорьевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шигаев Виталий Юрьевич, Шигаев Юрий Григорьевич filed Critical Шигаев Виталий Юрьевич
Priority to RU2003105004/03A priority Critical patent/RU2236314C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2236314C1 publication Critical patent/RU2236314C1/en

Links

Landscapes

  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: lithifying of visco-plastic industrial wastes and bottom slime and sediments.
SUBSTANCE: proposed method includes introduction of coagulating additives into reservoir containing visco-plastic industrial wastes and acting on them with electric current by means of metal electrodes; used as reservoirs for visco-plastic wastes are accumulating ponds; wastes are subjected to action by alternating current; metal electrodes are immersed in pods. For obtaining required hardness of wastes being lithified, depth of submergence of Vicat needle is measured before action of current h0 and in the course of action of current ht; relative coefficient of mechanical strength of medium being lithified is determined by the following relationship: K=ht/h0; time of passing of electric current required for obtaining the required hardness of wastes being lithified is found from the following relationship: t=1/J(1-K), where t is time of passing of alternating current, J is force of current; used as coagulating additives are vinyl pyrrolidone or cetyl pyridinium chloride.
EFFECT: enhanced efficiency; low cost of process.
1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к геохимии, а именно к технологии литификации вязкопластичных промышленных отходов и донных осадков, шламов и т.п., и может быть использовано в различных областях, например в строительстве при производстве искусственных грунтов.The invention relates to geochemistry, and in particular to the technology of lithification of viscoplastic industrial wastes and bottom sediments, sludges, etc., and can be used in various fields, for example, in construction in the manufacture of artificial soils.

Известен способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов, включающий загрузку и термообработку их в ванне шлакового расплава и предусматривающий первичную очистку, обезвреживание и охлаждение отходящих газов. Температуру шлаковой ванны поддерживают путем пропускания через расплавленный шлак электрического тока с помощью погруженных электродов (Патент РФ №2117217, МПК F 23 G 5/00).A known method of processing solid domestic and industrial waste, including loading and heat treatment in a bath of slag melt and providing for primary treatment, neutralization and cooling of the exhaust gases. The temperature of the slag bath is maintained by passing electric current through the molten slag using immersed electrodes (RF Patent No. 2117217, IPC F 23 G 5/00).

Недостатком данного способа является невозможность переработки и литификации вязкопластичных промышленных отходов. Кроме того, технология способа требует вложения больших средств и материальных затрат.The disadvantage of this method is the impossibility of processing and lithification of viscoplastic industrial waste. In addition, the technology of the method requires the investment of large funds and material costs.

Известен способ очистки капиллярно-пористой среды, загрязненной нефтью и нефтепродуктами, в соответствии с которым в зону очистки вводят раствор нефтеокисляющих организмов, электроды - анод и катод, затем воду. Между электродами пропускают постоянный электрический ток для создания электроосмотического движения жидкости в зоне очистки (Патент №2122905, МПК В 09 С 1/10).A known method of purification of a capillary-porous medium contaminated with oil and oil products, in accordance with which a solution of oil-oxidizing organisms is introduced into the purification zone, the electrodes are the anode and cathode, then water. A constant electric current is passed between the electrodes to create an electroosmotic fluid movement in the cleaning zone (Patent No. 212905, IPC B 09 C 1/10).

Однако данный способ не может быть эффективным при литификации вязкопластичных промышленных отходов, так как не позволяет повысить механические свойства литифицируемого материала.However, this method cannot be effective in the lithification of viscoplastic industrial waste, as it does not allow to increase the mechanical properties of the material being lithified.

Известен способ литификации бытовых и промышленных отходов, а также донных осадков, основанный на применении смеси для обезвреживания и литификации (Патент РФ №2162068, МПК С 04 В 33/00). Данная смесь обеспечивает обезвреживание шламов и отходов и превращает их в экологически безопасный грунт.A known method of lithification of household and industrial waste, as well as bottom sediments, based on the use of a mixture for the disposal and lithification (RF Patent No. 2162068, IPC C 04 B 33/00). This mixture provides neutralization of sludge and waste and turns them into environmentally friendly soil.

Недостатком способа является значительный расход дорогих компонентов, а также сложность технологии преобразования.The disadvantage of this method is the significant consumption of expensive components, as well as the complexity of the conversion technology.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения гранулированных органических продуктов, включающий сгущение водной суспензии с выделением фильтрата, одновременное гранулирование и сушку путем распыления в псевдоожиженном слое и улавливания пыли в отходящих после гранулирования газах, при этом сушку проводят, например, топочными газами или природным газом. Сгущение водной суспензии производят методами электрокоагуляции и электродиализа до влажности не более 70%, выделяя чистую воду, а гранулирование и сушку осуществляют при одновременной подаче в гранулятор суспензии со скоростью 1750-4100 кг/ч и газа на псевдоожижение с расходом 22900-63000 м3/ч при давлении распиливающего воздуха 2,0-3,0 кг/см2. (Патент РФ №2172728, МПК C 05 F 3/00)The closest in technical essence to the present invention is a method for producing granular organic products, including thickening an aqueous suspension with separation of the filtrate, simultaneous granulation and drying by spraying in a fluidized bed and collecting dust in the exhaust gases after granulation, while drying is carried out, for example, by flue gases or natural gas. The aqueous suspension is thickened by electrocoagulation and electrodialysis to a moisture content of not more than 70%, releasing pure water, and granulation and drying are carried out while the suspension is fed into the granulator at a speed of 1750-4100 kg / h and gas for fluidization with a flow rate of 22900-63000 m 3 / h at a pressure of sawing air of 2.0-3.0 kg / cm 2 . (RF patent No. 2172728, IPC C 05 F 3/00)

Однако данный способ представляет собой сложный многоступенчатый технологический процесс, характеризующийся значительными энергозатратами и требующий специальной дорогостоящей технологической линии.However, this method is a complex multi-stage process, characterized by significant energy consumption and requiring a special expensive technological line.

Задачей предлагаемого решения является упрощение способа литификации вязкопластичных промышленных отходов при повышении эффективности литификации и сокращении материальных затрат.The objective of the proposed solution is to simplify the method of lithification of viscoplastic industrial waste while increasing the efficiency of lithification and reducing material costs.

Поставленная задача решается тем, что в способе литификации вязкопластичных промышленных отходов, включающем введение коагулирующих добавок в емкость с вязкопластичными отходами и воздействие электрическим током посредством металлических электродов, согласно предлагаемому решению, в качестве емкости для вязкопластичных отходов используют пруды-накопители, воздействие осуществляют знакопеременным электрическим током, а металлические электроды погружают непосредственно в пруды-накопители, при этом время пропускания электрического тока, необходимое для получения требуемой твердости литифицируемых отходов, определяют из соотношения:The problem is solved in that in the method of lithification of viscoplastic industrial waste, including the introduction of coagulating additives into a container with viscoplastic waste and exposure to electric current through metal electrodes, according to the proposed solution, storage ponds are used as a reservoir for viscoplastic waste, the effect is carried out by alternating electric current and metal electrodes are immersed directly in the storage ponds, while the transmission time is electrically of current required to obtain the desired hardness litifitsiruemyh wastes determined from the relationship:

t=1/J(1-К),t = 1 / J (1-K),

где t - время пропускания знакопеременного электрического тока, J - сила тока, К - относительный коэффициент механической прочности литифицируемых отходов.where t is the transmission time of alternating electric current, J is the current strength, K is the relative coefficient of mechanical strength of lithified waste.

В качестве коагулирующих добавок используют полиакриламид или винилпирролидон, или цетилпиридиний хлористый.As coagulating additives, polyacrylamide or vinylpyrrolidone or cetylpyridinium chloride is used.

Изменение механических свойств вязкопластичной литифицируемой среды изучали с помощью прибора Вика, предназначенного для определения времени схватывания тампонажных растворов при цементировании скважины. Глубина погружения иглы прибора при одинаковой нагрузке являлась косвенным показателем степени повышения прочностных свойств литифицируемого материала.The change in the mechanical properties of a viscoplastic lithified medium was studied using a Wick device designed to determine the setting time of cement slurries during well cementing. The immersion depth of the needle of the device at the same load was an indirect indicator of the degree of increase in the strength properties of the material being lithified.

В процессе реализации способа достигают:In the process of implementing the method achieve:

- активизации геохимических процессов путем воздействия на вязкопластичные отходы промышленности и коагулирующие добавки знакопеременным постоянным электрическим током, что обеспечивает равномерный по объему массоперенос материалов электродов и добавок;- activation of geochemical processes by affecting viscoplastic industrial wastes and coagulating additives with alternating direct electric current, which ensures uniform mass transfer of electrode materials and additives;

- ускоренного синтеза, искусственно воспроизводящего процесс цементации частиц и минералообразования, которые чрезвычайно медленно протекают в естественных условиях;- accelerated synthesis, artificially reproducing the process of particle cementation and mineral formation, which are extremely slow in natural conditions;

- значительного изменения химико-минералогического состава, включая образование новых твердых фаз и, как следствие, повышение прочности обрабатываемого вязкопластичного материала.- a significant change in the chemical and mineralogical composition, including the formation of new solid phases and, as a consequence, an increase in the strength of the treated viscoplastic material.

Из научно-технической и патентной литературы не известно о существовании технического решения с перечисленной совокупностью отличительных признаков, что дает основание сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критериям изобретения.From the scientific, technical and patent literature, it is not known about the existence of a technical solution with the listed set of distinctive features, which gives reason to conclude that the claimed object meets the criteria of the invention.

Изобретение поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

На чертеже представлен график, на котором продемонстрирован процесс литификации в зависимости от времени пропускания электрического тока.The drawing shows a graph showing the lithification process depending on the transmission time of the electric current.

Способ заключается в следующем.The method is as follows.

В вязкопластичную среду вводят коагулирующие добавки, погружают токовые электроды, которые подключают к источнику постоянного тока. Активизация геохимических процессов, влияющих на процесс литификации среды, вызывается пропусканием через нее знакопеременного электрического тока, режимы которого выбирают исходя из закона Фарадея: m=kJt, где m - масса вещества, выделившегося из электродов в процессе пропускания электрического тока, k - коэффициент пропорциональности, зависящий от природы литифицируемого вещества, J - сила тока, t - время пропускания знакопеременных импульсов электрического тока. При этом процесс литификации контролируют до получения требуемой твердости материала, в зависимости от его дальнейшего применения (например, в строительстве автодорог и др., либо в утилизации). Необходимое время для пропускания электрического тока определяют по формуле:Coagulating additives are introduced into a viscous-plastic medium, current electrodes are immersed, which are connected to a direct current source. The activation of geochemical processes that affect the process of lithification of the medium is caused by passing through it an alternating electric current, the modes of which are selected based on the Faraday law: m = kJt, where m is the mass of the substance released from the electrodes during the passage of electric current, k is the proportionality coefficient, depending on the nature of the substance being licensed, J is the current strength, t is the transmission time of alternating pulses of electric current. In this case, the lithification process is controlled until the required hardness of the material is obtained, depending on its further use (for example, in the construction of roads, etc., or in disposal). The necessary time for passing an electric current is determined by the formula:

t=1/J(1-K), где K =ht/ho t = 1 / J (1-K), where K = h t / h o

где К - относительный коэффициент механической прочности литифицируемой среды, ht - глубина погружения иглы прибора Вика после пропускания тока, ho - до пропускания тока.where K is the relative coefficient of mechanical strength of the medium being lithified, h t is the depth of immersion of the needle of the Vika device after passing the current, h o is before passing the current.

В качестве зоны литификации выбирают пруды-накопители вязкопластичных промышленных отходов.As a lithification zone, ponds-storages of viscoplastic industrial waste are selected.

ПримерExample

Способ литификации был опробован на образце, в качестве которого были взяты вязкопластичные промышленные отходы производственного объединения “Нитрон”. Влажность образца составляла 75%. В качестве электродов использовались алюминиевые пластины. Сила тока составляла 30 мА, напряжение - 30 в. Время пропускания составляло 8 часов, при этом определение механических свойств литифицируемой среды осуществлялись через 2,5; 4; 5; 7 и 8 часов с начала пропускания электрического тока с длительностью знакопеременных импульсов 0,5-2 часа. В качестве коагулянта использовали такие вещества, как полиакриламид, винилпирролидон, цетилпиридиний хлористый.The lithification method was tested on a sample, which was taken as a viscoplastic industrial waste from the Nitron production association. The moisture content of the sample was 75%. As electrodes, aluminum plates were used. The current strength was 30 mA, the voltage was 30 V. The transmission time was 8 hours, while the determination of the mechanical properties of the medium to be charged was carried out after 2.5; 4; 5; 7 and 8 hours from the beginning of transmission of electric current with a duration of alternating pulses of 0.5-2 hours. Substances such as polyacrylamide, vinylpyrrolidone, cetylpyridinium chloride were used as a coagulant.

Результаты экспериментальных исследований представлены на чертеже, на котором по оси абсцисс отложено относительное удаление от катода l/lо, где l - расстояние от катода до места определения глубины погружения иглы прибора Вика; lo - расстояние между катодом и анодом. По оси ординат - относительные глубины проникновения иглы прибора Вика в исследуемый материал до (ho) и после пропускания электрического тока (ht).The results of experimental studies are presented in the drawing, on which the abscissa shows the relative distance from the cathode l / l about , where l is the distance from the cathode to the place of determination of the depth of immersion of the needle of the Vick device; l o - the distance between the cathode and the anode. The ordinates show the relative penetration depths of the Vika needle into the test material before (h o ) and after passing an electric current (h t ).

Анализ полученных данных показывает, что механические свойства исследуемого образца повышаются с увеличением времени пропускания тока. Стабилизация образца не ограничивается зоной электродов, а захватывает весь объем вязкопластичной среды. Наибольшей твердости образец достигает в непосредственной близости к электродам.An analysis of the obtained data shows that the mechanical properties of the test sample increase with increasing current transmission time. The stabilization of the sample is not limited to the zone of electrodes, but captures the entire volume of a viscoplastic medium. The sample reaches its greatest hardness in close proximity to the electrodes.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить эффективность литификации вязкопластичных промышленных отходов и значительно снизить материальные затраты на их утилизацию.Using the proposed method allows to increase the efficiency of lithification of viscoplastic industrial wastes and significantly reduce material costs for their disposal.

Claims (1)

Способ литификации вязкопластичных промышленных отходов, включающий введение коагулирующих добавок в емкость с вязкопластичными отходами и воздействие электрическим током посредством металлических электродов, отличающийся тем, что в качестве емкости для вязкопластичных отходов используют пруды-накопители, воздействие осуществляют знакопеременным электрическим током, а металлические электроды погружают непосредственно в пруды-накопители, для получения требуемой твердости литифицируемых отходов измеряют глубину погружения иглы прибора Вика до воздействия электрическим током h0 и в процессе воздействия током ht и определяют относительный коэффициент механической прочности литифицируемой среды по соотношениюA method of lithification of viscoplastic industrial waste, including the introduction of coagulating additives into a container with viscoplastic waste and exposure to electric current through metal electrodes, characterized in that storage ponds are used as a reservoir for viscoplastic waste, exposure is carried out by alternating electric current, and the metal electrodes are immersed directly in storage ponds, to obtain the required hardness of lithified waste, measure the depth of immersion of the needle Vika’s device before exposure to electric current h 0 and during exposure to electric current h t and determine the relative coefficient of mechanical strength of the medium being lithified by the ratio К = ht/h0,K = h t / h 0 , время пропускания электрического тока, необходимое для получения требуемой твердости литифицируемых отходов, определяют из соотношенияthe transmission time of the electric current required to obtain the required hardness of the lithified waste is determined from the ratio t=l/J(l-K),t = l / J (l-K), где t - время пропускания знакопеременного электрического тока;where t is the transmission time of alternating electric current; J - сила тока,J is the current strength при этом в качестве коагулирующих добавок используют винилпирролидон или цетилпиридиний хлористый.in this case, vinyl pyrrolidone or cetyl pyridinium chloride is used as coagulating additives.
RU2003105004/03A 2003-02-19 2003-02-19 Method of lithifying visco-plastic industrial wastes RU2236314C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003105004/03A RU2236314C1 (en) 2003-02-19 2003-02-19 Method of lithifying visco-plastic industrial wastes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003105004/03A RU2236314C1 (en) 2003-02-19 2003-02-19 Method of lithifying visco-plastic industrial wastes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2236314C1 true RU2236314C1 (en) 2004-09-20

Family

ID=33433539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003105004/03A RU2236314C1 (en) 2003-02-19 2003-02-19 Method of lithifying visco-plastic industrial wastes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2236314C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2318987C2 (en) * 2005-03-04 2008-03-10 Александр Григорьевич Юдин Well yield recovery method and device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4913585A (en) * 1988-12-21 1990-04-03 Tricor Envirobonds, Ltd. Method of treating solids containing waste fluid
RU2195436C2 (en) * 1999-01-06 2002-12-27 Штокхаузен Гмбх Унд Ко. Кг Method of dehydration of coagulated sediment of sewage

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4913585A (en) * 1988-12-21 1990-04-03 Tricor Envirobonds, Ltd. Method of treating solids containing waste fluid
RU2195436C2 (en) * 1999-01-06 2002-12-27 Штокхаузен Гмбх Унд Ко. Кг Method of dehydration of coagulated sediment of sewage

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОНЧАРОВА Л.В. Основы искусственного улучшения грунтов. - М.: Изд-во Московского университета, 1973, с.90-104. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2318987C2 (en) * 2005-03-04 2008-03-10 Александр Григорьевич Юдин Well yield recovery method and device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ragheb Phosphate removal from aqueous solution using slag and fly ash
Kulkarni et al. Adsorption of phenol from wastewater in fluidized bed using coconut shell activated carbon
FR2362793A1 (en) FE2 + OXIDATION TREATMENT PROCESS IN WASTE WATER
CN107116097A (en) A kind of method for repairing As polluted soil
Shuai et al. Dynamic experiments on flocculation and sedimentation of argillized ultrafine tailings using fly-ash-based magnetic coagulant
El-Shazly et al. Kinetics and performance of phosphate removal from hot industrial effluents using a continuous flow electrocoagulation reactor
CN106242211A (en) A kind of method and device of sludge conditioning horizontal AC field dehydration
Pei et al. Electrokinetic gathering and removal of heavy metals from sewage sludge by ethylenediamine chelation
RU2236314C1 (en) Method of lithifying visco-plastic industrial wastes
RU2057080C1 (en) Method for treatment of sewage and device for its embodiment
Wójcik et al. The possibility of sewage sludge conditioning and dewatering with the use of biomass ashes
Wang et al. Two factors facilitate the cost-effective and harmless cementation of rare earth slags through MICP technology: Carbonic anhydrase bacteria and endogenous calcium ions
RU2630552C1 (en) Method of cleaning standing water reservoirs from heavy metals and oil products
Anusha et al. Adsorption of Iron from Aqueous solution using Almond shell as adsorbent
Hajar et al. Tofu industrial wastewater treatment by electrocoagulation method
El-Shazly et al. Investigations and kinetics study for the effet of solution flow rate on the performance of electrocoagulation unit used for nutrients removal
RU94014669A (en) Method for obtaining of pelleted filtering material
CN104310668A (en) Method for repairing heavy metal lead in underground water
TWI648227B (en) Method for converting sewage sludge into soil improvement material
Martini et al. Surface properties of particles at the land-sea boundary
Smolyanichenko et al. Removal of heavy metal ions from industrial (mining) wastewater using electromagnetically activated carbonaceous sorbent
Alam et al. Study of the effects of process parameters on electroforced sedimentation in solid–liquid separation using response surface methodology
Wójcik et al. Experimental research of sewage sludge conditioning with the use of selected biomass ashes
Anusha et al. Feasibility studies on the removal of iron and fluoride from aqueous solution using shells of Limonia Acidissma as adsorbent
Hadi et al. Evaluating the Performance of Carbon in Water Filters Preparation from Porcelanites and Studying the Properties of Water Passing through a Filter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050220