RU2546281C2 - Insulating material im-ecodor - Google Patents

Abstract

FIELD: ecology.

SUBSTANCE: proposed insulating material comprises clay, calcitic material, oil sludge, and drill cuttings with the following component content, parts by weight: clay 1.0; calcitic material 0.5-5.0; drill cuttings 0.5-3.0; oil sludge 0.5-7.0.

EFFECT: reduction of consumption of natural clays, reduction of wastes of production in construction of motor roads and solid domestic waste landfills, improves the quality of final product.

3 cl, 1 dwg, 8 tbl

Description

Изобретение относится к изолирующим материалам, и новая технология его изготовления может быть использована при захоронении токсичных промышленных отходов 3 и 4-го класса опасности, в том числе твердых бытовых отходов (ТБО). Этот универсальный материал также может быть использован при строительстве оснований автомобильных дорог, полигонов ТБО.The invention relates to insulating materials, and a new technology for its manufacture can be used in the disposal of toxic industrial wastes of the 3rd and 4th hazard class, including municipal solid waste (MSW). This versatile material can also be used in the construction of roads, landfills.

В России в качестве изолирующего материала для ТБО, а также в качестве материала при строительстве оснований автомобильных дорог широко используют природную глину. (Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов ТБО. Министерство строительства РФ: Академия коммунального хозяйства им. К.Д. Панфилова, - М.: 1966 г.).In Russia, natural clay is widely used as an insulating material for MSW, and also as a material in the construction of road bases. (Instructions for the design, operation and reclamation of solid waste landfills. Ministry of Construction of the Russian Federation: KD Panfilov Academy of Public Utilities, - M .: 1966).

Существенный недостаток глин - их высокий коэффициент фильтрации (Кф=0,08-0,15) м/сутки.A significant drawback of clays is their high filtration coefficient (Kf = 0.08-0.15) m / day.

Известен изолирующий материал, патент РФ №2 469 806, который включает глину и дополнительно содержит порошкообразный состав из отходов «пыль черных металлов металлургического производства и доломитовой муки», смешанных в соотношении 1:3. Добавки повышают коэффициент фильтрации основного компонента - глины, а также усиливают водопроницаемость с нижних горизонтов в верхнее полотно дороги.Known insulating material, patent of the Russian Federation No. 2 469 806, which includes clay and additionally contains a powder composition from waste "dust of ferrous metals of metallurgical production and dolomite flour", mixed in a ratio of 1: 3. Additives increase the filtration coefficient of the main component - clay, and also increase water permeability from lower horizons to the upper roadbed.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению в качестве слабопроницаемого материала является изолирующий материал ИМ, патент РФ №2271882.The closest in technical essence to the invention as a low-permeable material is an insulating material IM, RF patent No. 2271882.

Известный ИМ содержит природный грунт - глину, известковые отходы теплоэлектростанций (осадок гашеной извести или шлам химводоочистки), а также нефтяной шлам (плавающий, донный) или загрязненный нефтепродуктом грунт при следующем соотношении компонентов, мас.%:Known IM contains natural soil - clay, calcareous waste from thermal power plants (slaked lime slurry or chemical water treatment sludge), as well as oil sludge (floating, bottom) or soil contaminated with oil products in the following ratio of components, wt.%:

Нефтяной шламOil sludge 25-5025-50 Отработанный известковый материалWaste lime material 15-4015-40 ГлинаClay 10-6010-60

Изолирующий материал ИМ производится серийно в соответствии ТУ 5717-001-48855-219-2004. ИМ должен соответствовать требованиям технических условий:The insulating material IM is produced in series in accordance with TU 5717-001-48855-219-2004. IM must comply with the requirements of technical conditions:

1. Коэффициент фильтрации (Кф), не более 0,864 м/сутки.1. The filtration coefficient (KF), not more than 0.864 m / day.

2. Коэффициент уплотнения, не менее 0,98 г/см³ 2. The compaction coefficient, not less than 0.98 g / cm ³

3. Коэффициент морозостойкости не менее 0,65.3. The coefficient of frost resistance is not less than 0.65.

Коэффициент фильтрации является главным показателем для полигонов ТБО, так как на слой (1,0-1,5 м) ТБО размещают слой ИМ высотой 0,3-0,5, затем снова засыпают слой ТБО высотой 1,0-1,5 и т.д.The filtration coefficient is the main indicator for MSW landfills, since a layer of MI 0.3-0.5 high is placed on the MSW layer (1.0-1.5 m), then a MSW layer is again filled with a height of 1.0-1.5 and etc.

Низкие коэффициенты уплотнения и морозостойкости ИМ в качестве промежуточного слоя в ТБО несущественны.Low coefficients of compaction and frost resistance of MI as an intermediate layer in MSW are not significant.

При строительстве оснований автодорог использование ИМ с низким коэффициентами уплотнения и морозостойкости недопустимо.In the construction of road bases, the use of MI with low compaction and frost resistance is unacceptable.

ИМ готовят на полигонах путем перемешивания компонентов фрезой или бульдозером. Технология производства ИМ из отходов подконтрольна Федеральной службе Росприроднадзора, при этом выполняют большой объем подготовительных работ, и заключается в следующем:MI is prepared at the training grounds by mixing the components with a mill or a bulldozer. The technology for the production of MI from waste is controlled by the Federal Service of Rosprirodnadzor, while they carry out a large amount of preparatory work, and is as follows:

1. Подготавливают Постановление администрации по отводу земли для полигона;1. Prepare a resolution of the administration for the allocation of land for the landfill;

2. Производят отвод земли;2. Produce land;

3. Производят инженерно-гидрологические изыскания полигона;3. Perform engineering and hydrological surveys of the landfill;

4. Осуществляет проектирование полигона;4. Carries out the design of the landfill;

5. Согласовывают проект с надзорными органами (Пожарная безопасность ФГУЗ - федеральное государственное учреждение здравоохранения «Центр эпидемиологии и гигиены»);5. Coordinate the project with supervisory authorities (Fire Safety of the Federal State Healthcare Institution - Center for Epidemiology and Hygiene Federal State Healthcare Institution);

6. Проводят экологическую экспертизу;6. Conduct environmental assessment;

7. Получают разрешение на строительство полигона;7. Obtain permission to build a landfill;

8. Производят строительство полигона;8. Produce a landfill;

9. Осуществляют государственную приемку;9. Carry out state acceptance;

10. Осуществляют регистрацию в регистрационной палате;10. Carry out registration in the registration chamber;

11. Получают лицензию на выполнение экологических работ;11. Obtain a license for environmental work;

12. Получают лимиты на размещение отходов на полигоне.12. Receive limits for waste disposal at the landfill.

Выполнение работ по пп.1-12 происходит в течении 3-х лет, в результате эффективность и производительность труда экологических работ снижается.The work according to claims 1-12 occurs within 3 years, as a result, the efficiency and productivity of environmental work is reduced.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества ИМ, расширение диапазона полезного действия с целью использования ИМ при строительстве автодорог с новым наименованием ИМ-ЭКОДОР, а также сокращение времени изготовления на мобильной передвижной установке.The objective of the invention is to improve the quality of MI, expanding the range of useful actions for the use of MI in the construction of roads with the new name IM-ECODOR, as well as reducing the manufacturing time on a mobile mobile installation.

Изобретение решает техническую задачу улучшения качества изолирующего материала ИМ-ЭКОДОР, снижение коэффициента фильтрации, повышение коэффициента уплотнения и морозостойкости, сокращение вредных выбросов в атмосферу за счет изготовления ИМ-ЭКОДОР на мобильной передвижной установке.The invention solves the technical problem of improving the quality of the insulation material IM-ECODOR, reducing the filtration coefficient, increasing the sealing coefficient and frost resistance, reducing harmful emissions into the atmosphere due to the manufacture of IM-ECODOR on a mobile mobile installation.

Указанная задача решается тем, что ИМ-ЭКОДОР включает природный грунт, известковый материал, буровой шлам и нефтяной шлам при следующем содержании компонентов, вес.части.The specified problem is solved by the fact that IM-ECODOR includes natural soil, calcareous material, drill cuttings and oil cuttings with the following components content, parts by weight.

I. Природный грунтI. Natural soil 1,01,0 II. Известковый материалII. Calcareous material 0,5-5,00.5-5.0 III. Буровой шламIII. Drill cuttings 0,5-3,00.5-3.0 IV. Нефтяной шламIV. Oil sludge 0,5-7,00.5-7.0

I. В качестве природного грунта ИМ-ЭКОДОР содержит глину, при этом имеется четыре группы. На фиг.1 приведена зависимость коэффициента фильтрации глин от соотношения оксида кремния SiO₂ к оксиду алюминия Al₂O₃. В глине с повышением оксидов кремния возрастает коэффициент фильтрации.I. IM-ECODOR contains clay as a natural soil, with four groups. Figure 1 shows the dependence of the clay filtration coefficient on the ratio of silicon oxide SiO ₂ to alumina Al ₂ O ₃ . In clay with increasing silicon oxides, the filtration coefficient increases.

II. В качестве известкового материала ИМ-ЭКОДОР содержит один из следующих компонентов или их смеси.II. As a calcareous material, IM-ECODOR contains one of the following components or a mixture thereof.

1. Технологические отходы тепловых электростанций (ТЭЦ) - осадок гашеной извести (недопал), который образуется при производстве известкового молока. Для этого используют кальциевую быстрогасящуюся известь с содержанием активного вещества СаО 65-85%.1. Technological waste from thermal power plants (TPPs) - slaked lime sludge (nedopal), which is formed during the production of milk of lime. To do this, use calcium quick-acting lime with an active substance content of CaO of 65-85%.

Осадок гашеной извести (недопал) представляет собой светло-серого цвета смесь частиц различного размера с включением темных неокатанных частиц карбоната кальция, так называемого «недопала» извести. Гранулометрический состав пробы недопала, отобранного из шламонакопителя ТЭЦ, приведен в табл.1. Минералогический состав: CaO+MgO - 75,3; SO₃ - 2,0; NH₃ - 1,36; PO₄ - 0,76; Na₂CO₃ ~ 2,97; NaOH - 2,24; NaCl - 0,53; SiO₂ - 3,45;Precipitated slaked lime (nedopal) is a light gray mixture of particles of various sizes with the inclusion of dark neokatanny particles of calcium carbonate, the so-called "nedopal" lime. The particle size distribution of the sample was taken from the sludge collector of the CHPP, is given in table 1. Mineralogical composition: CaO + MgO - 75.3; SO ₃ - 2.0; NH ₃ 1.36; PO ₄ 0.76; Na ₂ CO ₃ ~ 2.97; NaOH - 2.24; NaCl - 0.53; SiO ₂ - 3.45;

Содержание активной окиси кальция и магния составляет 75,3%.The content of active calcium and magnesium oxide is 75.3%.

2. Шлам химводоочистки (ХВО) образуется при известковании природной воды. Процесс известкования производится в аппаратах-осветлителях, куда подают подогретую воду и реагенты - известковую воду Са(ОН)₂, коагулянты и флокулянты: Na₂CO₃, Na₃PO₄, анионы которых образуют с катионами Са⁺² и Mg⁺² труднорастворимые соединения: СаСО₃, Mg(OH)₂, Са₃(PO₄)₂, Mg₃(PO₄)₂, которые отделяются от умягченной воды сначала в виде осадка в осветлителях, а затем в остветлительных фильтрах.2. Sludge chemical water treatment (HVO) is formed by liming of natural water. The liming process is carried out in clarifiers, where heated water and reagents are supplied - lime water Ca (OH) ₂ , coagulants and flocculants: Na ₂ CO ₃ , Na ₃ PO ₄ , the anions of which form sparingly soluble cations Ca ^{+ 2} and Mg ^{+ 2} Compounds: CaCO ₃ , Mg (OH) ₂ , Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ , Mg ₃ (PO ₄ ) ₂ , which are separated from softened water, first in the form of a precipitate in clarifiers, and then in cooling filters.

Объем образующегося шлама ХВО зависит от качества речной воды и изменяется в пределах от 0,1 до 0,5 кг на кубометр очищенной воды. Объемы накопления шламов ХВО в Уфе составляет, в тыс.т: ТЭЦ 2 - 80,0; ТЭЦ 3 - 88,0; ТЭЦ 4 - 120,0; Приуфимская ТЭЦ - 5,7.The amount of sludge produced by the water treatment plant depends on the quality of river water and varies from 0.1 to 0.5 kg per cubic meter of purified water. The volume of accumulation of sludge from HVW in Ufa is, in thousand tons: CHP 2 - 80.0; CHP 3 - 88.0; CHP 4 - 120.0; Priufimskaya CHPP - 5.7.

Шлам ХВО представляет собой пасту красно-коричневого цвета с высокой удельной поверхностью (до 800 м²/г). Химический и гранулометрический составы ХВО приведены в таблицах 2 и 3.HVO sludge is a red-brown paste with a high specific surface (up to 800 m ² / g). Chemical and particle size distribution of the CVO are shown in tables 2 and 3.

Фазовый состав ХВО из осветлителя представлен в основном карбонатом кальция - большой эндотермический эффект при 780-920°С - и гидроокисью магния - эндотермический эффект его дегидрации при 390-445°С.The phase composition of the CVD from the clarifier is mainly represented by calcium carbonate - a large endothermic effect at 780-920 ° C - and magnesium hydroxide - the endothermic effect of its dehydration at 390-445 ° C.

Таким образом, в шламе ХВО преимущественно содержится карбонат кальция и гидрооксид магния.Thus, the sludge of HVO mainly contains calcium carbonate and magnesium hydroxide.

3. Зола сжигания каменных углей.3. Ash burning coal.

Зола на крупных ГРЭС содержит пылеватые частицы фракции 0,2 мм и менее - 82,0%. В золе отсутствуют фракции 1 мм и выше. Минералогический состав золы от сжигания каменных углей составляет: SiO₂ от 50 до 65%; Al₂O₃ 20,0-31,0%; Fe₂O₃ 3-12%; CaO 0,4-2,5%; MgO 0,1-0,5%; сумма оксидов других элементов 0,5-3,0%. Основными компонентами золы являются оксиды кремния и алюминия, и их соотношение равно 2,5-2,1. Зола ГРЭС согласно фиг.1 по коэффициенту фильтрации равноценна глинам первой группы.The ash at large state district power plants contains dusty particles of a fraction of 0.2 mm and less - 82.0%. There are no fractions of 1 mm or more in the ash. The mineralogical composition of ash from burning coal is: SiO ₂ from 50 to 65%; Al ₂ O ₃ 20.0-31.0%; Fe ₂ O ₃ 3-12%; CaO 0.4-2.5%; MgO 0.1-0.5%; the sum of the oxides of other elements is 0.5-3.0%. The main components of the ash are silicon and aluminum oxides, and their ratio is 2.5-2.1. Ash GRES according to figure 1 in terms of filtration coefficient is equivalent to the clays of the first group.

4. Дисперсный природный мергель является промежуточным звеном образования известняка. Мергель по природе образования равнозначен торфу, который проходит стадии:4. Dispersed natural marl is an intermediate link in the formation of limestone. Mergel by the nature of formation is equivalent to peat, which goes through the stages:

растительность → торф → каменный уголь.vegetation → peat → coal.

Минералогический состав мергеля: SiO₂ - 16,5%; MgO+CaO - 60,0%; Al₂O₃ - 17,0%; Fe₂O₃+FeO - 3,5%.Mineralogical composition of marl: SiO ₂ - 16.5%; MgO + CaO - 60.0%; Al ₂ O ₃ - 17.0%; Fe ₂ O ₃ + FeO - 3.5%.

Огромные запасы мергеля находятся в Республике Башкортостан в предгорьях Урала. Растворимость мергеля в воде в несколько раз выше, чем известняка, что способствует образованию многочисленных карст как надземных, так и подземных.Huge reserves of marl are in the Republic of Bashkortostan in the foothills of the Urals. The solubility of marl in water is several times higher than that of limestone, which contributes to the formation of numerous karsts, both aboveground and underground.

Известковые материалы (осадок гашеной извести, шлам ХВО, зола сжигания каменных углей, дисперсный природный мергель) благодаря их высокой дисперсности и удельной поверхности способствуют адсорбции нефтепродуктов и нейтрализации их соединениями кальция и магния.Due to their high dispersion and specific surface, lime materials (slaked lime slurry, HVW sludge, coal ash, dispersed natural marl) contribute to the adsorption of oil products and their neutralization with calcium and magnesium compounds.

III. Буровой шлам представляет собой суспензию, выходящую из ствола строящегося подземного перехода для трубопроводов через реки и озера. Плотность бурового шлама составляет 1,12-1,17 г/см³. Состав бурового шлама приведен в табл.4.III. Drill cuttings is a suspension that leaves the trunk of an underpass under construction for pipelines through rivers and lakes. The density of drill cuttings is 1.12-1.17 g / cm ³ . The composition of drill cuttings is given in table.4.

В состав глинистых минералов входят монтмориллонит (высококачественная глина 1-й группы), каолинит и др. В состав песка - пирит, кварц, известняк и т.п. Обезвоженный буровой шлам представляет собой порошок с включениями песка грязно-коричневого цвета.The composition of clay minerals includes montmorillonite (high-quality clay of the 1st group), kaolinite, etc. The composition of sand includes pyrite, quartz, limestone, etc. Dehydrated drill cuttings is a powder with inclusions of dirty brown sand.

IV. Нефтяной шлам является основным компонентом ИМ-ЭКОДОР. При хранении нефтешламы расслаиваются на три слоя: плавающий, эмульсионный и донный.IV. Oil sludge is the main component of IM-ECODOR. During storage, oil sludge is stratified into three layers: floating, emulsion and bottom.

Плавающий нефтешлам - это самый верхний слой отхода, содержащий до 92% нефтепродуктов, 6,5% воды и 1,5% мехпримесей. Плавающий нефтешлам по составу близок к уловленным на очистных сооружениях нефтепродуктам, так называемой ловушечной нефти, и содержит фракции до -350°С в количестве до 60%.Floating oil sludge is the topmost layer of waste containing up to 92% of oil products, 6.5% of water and 1.5% of solids. The composition of the floating oil sludge is similar to the oil products trapped at the treatment plant, the so-called trap oil, and contains fractions up to -350 ° C in an amount of up to 60%.

Эмульсионный нефтешлам обычно находится на глубине 0,8-2,0 м, содержит воды до 50%, 5-10% мехпримесей и 40-50% нефтепродуктов с содержанием фракций 100-350°С в количестве до 40%.Emulsion sludge is usually located at a depth of 0.8-2.0 m, contains water up to 50%, 5-10% of solids and 40-50% of petroleum products with fractions of 100-350 ° C in an amount of up to 40%.

Верхний и эмульсионный нефтешламы не пригодны для ИМ-экодор вследствие высокой пожароопасности. На нефтеперерабатывающих заводах их подвергают центрифугированию и возвращают на повторную переработку.Upper and emulsion oil sludge is not suitable for IM-ecodor due to high fire hazard. In refineries, they are centrifuged and returned for recycling.

Донный нефтяной шлам (ДНШ) является нижним слоем и отличается значительным содержанием механических примесей (20-60%), воды (30-50%) и до 25% тяжелых нефтепродуктов.Bottom oil sludge (DNS) is the lower layer and is characterized by a significant content of mechanical impurities (20-60%), water (30-50%) and up to 25% of heavy oil products.

По классу токсичности донный нефтешлам является малоопасным для окружающей среды (4-й класс опасности) и, следовательно, может быть вовлечен в дорожное строительство.In terms of toxicity class, bottom oil sludge is environmentally friendly (hazard class 4) and, therefore, may be involved in road construction.

Состав донного нефтешлама с пруда-отстойника размером 300-700 м и глубиной 5 м (два пруда) ОАО Уфанефтехим представлен в табл.5, объем накоплений составляет 2000000 куб.м. Из таблицы видно, фракции (дизельные) до 360°С значительно меньше и менее пожароопасны.The composition of the bottom oil sludge from the settling pond with a size of 300-700 m and a depth of 5 m (two ponds) of Ufaneftekhim OJSC is presented in Table 5, the accumulation volume is 2,000,000 cubic meters. The table shows that the fractions (diesel) up to 360 ° C are much smaller and less fire hazard.

Все типы донного нефтешлама после отбора из пруда представляют пасту темного цвета с запахом нефтепродукта.All types of bottom sludge after selection from the pond represent a dark colored paste with the smell of an oil product.

В табл.6 приведены физические свойства исследованных типов ДНШ.Table 6 shows the physical properties of the investigated types of DNS.

ДНШ 15 не обладает пластическими свойствами, а ДНШ 10 и ДНШ 3 по физическим свойствам практически не отличаются от обычных глинистых грунтов.DNS 15 does not have plastic properties, and DNS 10 and DNS 3 practically do not differ in physical properties from ordinary clay soils.

Различное содержание нефтяной фракции в ДНШ влияет на его физические свойства как грунта. Если в составе ДНШ содержится 10% и менее нефтяной фракции, его физические свойства близки к глине с числом пластичности 19-24%.The different content of the oil fraction in the DNS affects its physical properties as soil. If the DNS contains 10% or less of the oil fraction, its physical properties are close to clay with a ductility number of 19-24%.

В производстве изолирующего материала также используют загрязненный нефтепродуктом грунт, в составе которого компоненты могут варьироваться в широком диапазоне: нефтяная часть до 10%, механические примеси 50-80%, воды до 20%.Soil contaminated with oil products is also used in the production of insulating material, in the composition of which the components can vary in a wide range: the oil part up to 10%, solids 50-80%, water up to 20%.

Строительство автомобильных дорог ведут согласно СНиП 2.05.02.85; 3.06.03.85; 2.02.02.85 и др., но в этих документах отсутствуют сведения о влиянии водонепроницаемости на полотно дороги. Из практики известно о том, что на дорогах, расположенных на заболоченных местах, вода по капиллярам проникает снизу вверх и разрушает полотно вследствие снижения коэффициента уплотнения.Construction of roads is carried out in accordance with SNiP 2.05.02.85; 06/03/03.85; 2.02.02.85 and others, but in these documents there is no information on the effect of water resistance on the roadbed. From practice, it is known that on roads located in wetlands, water penetrates through the capillaries from the bottom up and destroys the canvas due to a decrease in the compaction coefficient.

В табл.7 приведены качество компонентов для изготовления ИМ-ЭКОДОР. По уплотняемости (1,45-1,67 г/см³) глины соответствуют первому классу автодорог, но коэффициент их фильтрации (0,08-0,152 м/сутки) недостаточен для дорог в заболоченных местах. Недопал, мергель имеют высокую уплотняемость (1,85-1,91 г/см³) при высокой фильтрации воды (5-10 м/сутки). Буровой шлам с низким коэффициентом фильтрации (0,00003 м/сутки) уплотнить удается до 1,24 г/см³, донный нефтешлам уплотняют до 0,74-1,26 г/см³.Table 7 shows the quality of the components for the manufacture of IM-ECODOR. According to their compactibility (1.45-1.67 g / cm ³ ), the clays correspond to the first class of roads, but their filtration coefficient (0.08-0.152 m / day) is insufficient for roads in wetlands. Nedopal, marl have a high sealability (1.85-1.91 g / cm ³ ) with high water filtration (5-10 m / day). It is possible to compact drill cuttings with a low filtration coefficient (0.00003 m / day) up to 1.24 g / cm ³ , bottom sludge is compacted up to 0.74-1.26 g / cm ³ .

Подбирая оптимальный состав компонентов, удается получить ИМ-ЭКОДОР. Примеры приготовления ИМ-ЭКОДОР в лабороторных условиях приведены в табл.8. Изолирующий материал ИМ-прототип (поз.1 и 2), содержащий глину 1 ч. (41,6%), донный нефтешлам 0,8 ч. (33,2%), известковый материал 0,6 ч. (25,0%), имеет следующие показатели:Choosing the optimal composition of the components, it is possible to obtain IM-ECODOR. Examples of the preparation of IM-ECODOR under laboratory conditions are given in Table 8. Insulating material IM prototype (items 1 and 2) containing clay for 1 hour (41.6%), bottom oil sludge for 0.8 hours (33.2%), calcareous material for 0.6 hours (25.0 %), has the following indicators:

• коэффициент фильтрации 0,0015-0,002 м/сутки;• filtration coefficient 0.0015-0.002 m / day;

• коэффициент уплотнения 1,20-1,27 г/см³;• compaction coefficient 1.20-1.27 g / cm ³ ;

• коэффициент морозостойкости 0,68;• coefficient of frost resistance 0.68;

• предел прочности при сжатии водонасыщенных образцов 4,2 МПа.• compressive strength of water-saturated samples of 4.2 MPa.

Опытные образцы ИМ (поз.3-10) по качеству как ИМ значительно превосходят ИМ-прототип. Лабораторные образцы 3-6, 8-10 соответствуют ИМ-ЭКОДОРу и могут применяться как товарный продукт для ТБО и в дорожном строительстве. Изолирующий материал (поз.7) не пригоден для дорожного строительства ввиду низкого коэффициента уплотнения 1,05 г/см³. ИМ (поз.11), содержащий 5 вес.частей грунта, загрязненного нефтепродуктом, имеет наименьший коэффициент уплотнения 0,95 г/см³. Это вызвано тем, что в грунте большое содержание органических веществ, например чернозем, который практически не поддается уплотнению.IM prototypes (pos. 3-10) in quality as IM significantly exceed the IM prototype. Laboratory samples 3-6, 8-10 correspond to IM-ECODOR and can be used as a commercial product for solid waste and in road construction. The insulating material (item 7) is not suitable for road construction due to the low compaction coefficient of 1.05 g / cm ³ . MI (pos. 11), containing 5 parts by weight of soil contaminated with oil, has the lowest compaction coefficient of 0.95 g / cm ³ . This is due to the fact that the soil has a high content of organic substances, for example black soil, which is practically not amenable to compaction.

Опытные образцы (поз.3-10) обладают морозостойкостью. Причина такой устойчивости к циклическому замораживанию - оттаиванию заключена в гидрофобности нефтяных компонентов ИМ-ЭКОДОРа и их способности образовывать стойкие водяные эмульсии, которые заполняют объем пор неориентированным способом, препятствуют водопроницаемости в заболоченных местах снизу вверх, при этом сохраняя уплотненность грунта в первоначальном виде.Prototypes (pos. 3-10) have frost resistance. The reason for such resistance to cyclic freezing and thawing is the hydrophobicity of the oil components of IM-ECODOR and their ability to form stable water emulsions that fill the pore volume in an undirected way, prevent water permeability in wetlands from the bottom up, while maintaining the soil compaction in its original form.

Уплотненный при оптимальной влажности до максимальной плотности ИМ-ЭКОДОР (поз.10) является слабоводопроницаемым грунтом, степень засоленности 10.Compacted at optimal humidity to a maximum density, IM-ECODOR (item 10) is a poorly permeable soil, salinity 10.

Анализ фильтрата после прохождения образца водопроводной воды при градиенте напора 50 показал наличие водорастворимых солей не более 0,3 г/л, что соответствует степени засоленности грунта не более 7% и исследуемые образцы (поз.3-9), уплотненные при оптимальной влажности до максимальной плотности, являются незасоленными. При проникновении в грунт влаги практически исключается вымывание водорастворимых соединений в окружающие грунтовые слои.An analysis of the filtrate after passing a sample of tap water at a pressure gradient of 50 showed the presence of water-soluble salts of not more than 0.3 g / l, which corresponds to a degree of salinity of the soil of not more than 7% and the test samples (pos. 3-9), compacted at optimal humidity to maximum densities are non-saline. When moisture penetrates into the ground, leaching of water-soluble compounds into the surrounding soil layers is virtually eliminated.

Вовлечение в строительство полигонов ТБО и автодорог отходов производства позволит снизить их объемы, а также существенно уменьшить потребление природных глинистых материалов, это вдвойне благоприятно для экологии.The involvement of solid waste in the construction of landfills and roads will reduce their volumes, as well as significantly reduce the consumption of natural clay materials, this is doubly favorable for the environment.

Изолирующий материал ИМ-ЭКОДОР по предлагаемому изобретению получают на предприятиях-хранилищах собственников отходов. Предприятия-собственники отходов имеют лицензию для хранения отходов и им завозят необходимые компоненты для производства ИМ-ЭКОДОР.The insulating material IM-ECODOR according to the invention is obtained at storage facilities of waste owners. The enterprises-owners of the waste have a license for the storage of waste and they import the necessary components for the production of IM-ECODOR.

В смесительный барабан, например автобетоносмеситель на шасси КамАЗ, загружают природный грунт, донный нефтешлам, известковый материал, буровой шлам, приводят барабан во вращательное движение в течение нормативного времени.Natural soil, oil sludge, limestone material, drill cuttings are loaded into a mixing drum, for example, a concrete mixer truck on a KamAZ chassis, and the drum is rotated for a standard time.

Полученный в автобетоносмесителе товар, изолирующий материал ИМ-ЭКОДОР, не подконтролен Росприроднадзору. Готовый продукт вывозят потребителю.Received in the concrete mixer product, insulation material IM-ECODOR, is not controlled by Rosprirodnadzor. The finished product is exported to the consumer.

Для внедрения ИМ-ЭКОДОР по предлагаемому изобретению необходимо выполнить значительно меньший объем работ:To implement IM-ECODOR according to the invention, it is necessary to perform a significantly smaller amount of work:

- Согласовать технологию изготовления изолирующего материала в автобетоносмесителе с пожарной охраной и ФГУЗ «Центр эпидемиологии и гигиены»;- Coordinate the manufacturing technology of insulating material in a concrete mixer with the fire department and the Center for Epidemiology and Hygiene;

- Провести экологическую экспертизу технологии;- Conduct environmental expertise of the technology;

- Получить лицензию на работу с опасными отходами,- Get a license to work with hazardous waste,

в результате чего сокращается срок подготовительных экологических работ с 3-х лет до 1 года. as a result, the period of preparatory environmental work is reduced from 3 years to 1 year.

Таблица 1 Table 1 Гранулометрический состав недопалаGranulometric composition was not available Размер частиц, ммParticle size mm Содержание частиц, %The content of particles,% <10
10-5
5-2
2-1
1-0,5
0,5-0,25
0,25-0,1
>0,1<10
10-5
5-2
2-1
1-0.5
0.5-0.25
0.25-0.1
> 0.1 34,5
13,8
15,7
12,9
5,7
8,6
6,2
1,934.5
13.8
15.7
12.9
5.7
8.6
6.2
1.9

Таблица 2 table 2 Химический состав шлама ХВОChemical composition of sludge п.п.п.p.p.p. СаОCaO MgOMgO SiO₂ SiO ₂ Al₂O₃ Al ₂ O ₃ Fe₂O₃ Fe ₂ O ₃ SO₃ SO ₃ Na₂O₃ Na ₂ O ₃ общ.total Актив.Assets. 36,4536.45 28,0428.04 2,152.15 26,5826.58 2,412.41 1,781.78 1,781.78 0,180.18 3,463.46

Таблица 3 Table 3 Гранулометрический и микроагрегатный состав шлама ХВОGranulometric and microaggregate composition of sludge Размер фракций в мм, кол-во, %The size of the fractions in mm, number,% >0,1> 0.1 0,0050.005 0,05-0,010.05-0.01 0,01-0,0050.01-0.005 0,005-0,0010.005-0.001 0,0010.001 0,4-1,00.4-1.0 0,4-2,00.4-2.0 76-8476-84 13-413-4 4,04.0 6,0-5,06.0-5.0

Таблица 4Table 4 Состав бурового шламаDrill Cuttings Composition КомпонентыComponents Содержание компонентов, %The content of components,% ВодаWater 90,0090.00 Бентонит (глина)Bentonite (clay) 7,007.00 ПесокSand 1,571,57 Na-карбоксиметилцеллюлоза очищенная (CMC HV, CMC LV)Purified Na-carboxymethyl cellulose (CMC HV, CMC LV) 0,600.60 Полиакриламид частично гидрализованный (ИКСТАБ L(S))Partially hydrated polyacrylamide (IKSTAB L (S)) 0,200.20 Бактерицид (ИКБАК-0, ИКБАК 11 L, ИКБИОЦИД)Bactericide (IKBAK-0, IKBAK 11 L, IKBIOCID) 0,020.02 Буровой детергент (ИКД)Drilling Detergent (ICD) 0,100.10 Натрий гидроксидSodium hydroxide 0,050.05 Карбонат натрияSodium carbonate 0,050.05 Эклологически чистая смазочная добавка (ИКЛУБ)Environmentally friendly lubricant additive (ICLUB) 0,400.40 Пеногаситель (ИКДЕФОРМ)Defoamer (IKDEFORM) 0,010.01

Таблица 5Table 5 Состав донных нефтешламовThe composition of bottom oil sludge Наименование компонентаComponent Name Содержание компонентов, % с глубиныContent of components,% from depth 3 м3m 5 м5 m НефтепродуктыOil products 2525 15fifteen ВодаWater 3535 2525 Механические примесиMechanical impurities 4040 6060 Углеводородный состав нефтяной части, %The hydrocarbon composition of the oil part,% Парафино-нафтеновые
Ароматические
Смолы
АсфальтеныParaffin-naphthenic
Aromatic
Resins
Asphaltenes 31,0
21,6
34,0
13,431,0
21.6
34.0
13,4 28,2
25,0
37,0
9,828,2
25.0
37.0
9.8 Фракционный состав нефтяной частиFractional composition of the oil part До 360°С выкипает, % масс.Boils up to 360 ° C,% of the mass. 15,015.0 7,87.8

Таблица 6Table 6 Физические характеристики ДНШPhysical characteristics of the secondary school Наименование показателяName of indicator Значение показателяIndicator value ДНШ 15DNS 15 ДНШ 10DNS 10 ДНШ 3DNS 3 Содержание нефтепродуктов, %
Влажность, %
Удельный вес, г/см³
Число пластичности
Пористость, %
Наименование грунта по ГОСТ 25100-95The content of oil products,%
Humidity%
Specific gravity, g / cm ³
Plasticity number
Porosity,%
Name of soil in accordance with GOST 25100-95 15
46,3
1,25
-
44fifteen
46.3
1.25
-
44 10
40,5
1,95
18,6
57
глина мягкопластичная10
40.5
1.95
18.6
57
soft plastic clay 3
26,0
2,00
24,0
37
твердая3
26.0
2.00
24.0
37
solid

Таблица 7Table 7 Основные показатели компонентов для производства ИМ-ЭКОДОРKey indicators of components for the production of IM-ECODOR Наименование компонентовName of components ПоказателиIndicators Кф, м/суткиKf, m / day Pdmax, г/см³ Pdmax g / cm ³ Wopt, % не болееWopt,% no more 1. Природный грунт:
- 1 гр., глина
- 2 гр., глина
- 3 гр., глина (суглинок)
- 4 гр, глина(суглинок)1. Natural soil:
- 1 gr., Clay
- 2 gr., Clay
- 3 gr., Clay (loam)
- 4 gr, clay (loam) 0,08
0,087
0,095
0,1520.08
0,087
0,095
0.152 1,45
1,53
1,60
1,671.45
1,53
1,60
1,67 36
30
26
2436
thirty
26
24 2. Известковый материал:
- недопал
- мергель
- ХВО
- зола2. Lime material:
- not enough
- marl
- HVO
- ash 5
10
0,015
0,00825
10
0.015
0.0082 1,85
1,91
1,14
0,941.85
1.91
1.14
0.94 15
20,0
35,0
70,0fifteen
20,0
35.0
70.0 3. Буровой шлам3. Drill cuttings 0,000030.00003 1,241.24 7,07.0 4. Донный нефтешлам с содержанием:
- 3% нефтепродукта
- 10% нефтепродукта
- 15% нефтепродукта4. Bottom oil sludge containing:
- 3% of oil product
- 10% of oil product
- 15% of oil product 0,009
0,020
0,090.009
0,020
0.09 1,26
0,92
0,741.26
0.92
0.74 26,0
40,0
50,026.0
40,0
50,0 Кф - коффициент фильтрации, м/сутки
Pd - плотность грунта после уплотнения (коэффициент уплотнения), г/см³
Wopt - оптимальная влажность, при которой достигается максимальный коэффициент уплотнения, % мас.
Примечание: С повышением влажности (W) выше оптимальной (Opt) компоненты превращаются в жижу.Kf - filtration coefficient, m / day
Pd - soil density after compaction (compaction coefficient), g / cm ³
Wopt - optimum humidity at which the maximum compaction ratio is achieved,% wt.
Note: As humidity (W) rises above optimal (Opt), components turn into slurry.

Claims (3)

1. Изолирующий материал, включающий глину, известковый материал, нефтяной шлам, отличающийся тем, что дополнительно содержит буровой шлам, при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:
глина 1,0 известковый материал 0,5-5,0 нефтяной шлам 0,5-7,0 буровой шлам 0,5-3,0 1. The insulating material, including clay, calcareous material, oil sludge, characterized in that it further comprises drill cuttings, in the following ratio of components, parts by weight:
clay 1,0 calcareous material 0.5-5.0 oil sludge 0.5-7.0 drill cuttings 0.5-3.0 2. Изолирующий материал по п.1, отличающийся тем, что известковый материал содержит технологические отходы теплоэлектростанций - остаток гашеной извести, либо шлам химводоочистки, либо золу сжигания каменных углей, либо дисперсный природный мергель.2. The insulating material according to claim 1, characterized in that the calcareous material contains technological waste from thermal power plants — the residue of slaked lime, either chemical water treatment slurry, or coal burning ash, or dispersed natural marl. 3. Изолирующий материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве нефтяного шлама содержит донный нефтяной шлам или загрязненный нефтепродуктом грунт. 3. The insulating material according to claim 1, characterized in that the oil sludge contains bottom oil sludge or soil contaminated with oil.