RS20200739A1 - Postupak solidifikacije i stabilizacije teških metala iz otpadnih rudničkih voda adsorbovanih na peletama letećeg pepela u ekološki prihvatljiv građevinski materijal - Google Patents
Postupak solidifikacije i stabilizacije teških metala iz otpadnih rudničkih voda adsorbovanih na peletama letećeg pepela u ekološki prihvatljiv građevinski materijalInfo
- Publication number
- RS20200739A1 RS20200739A1 RS20200739A RSP20200739A RS20200739A1 RS 20200739 A1 RS20200739 A1 RS 20200739A1 RS 20200739 A RS20200739 A RS 20200739A RS P20200739 A RSP20200739 A RS P20200739A RS 20200739 A1 RS20200739 A1 RS 20200739A1
- Authority
- RS
- Serbia
- Prior art keywords
- sulfur
- heavy metals
- fly ash
- stabilization
- solidification
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Stabilizacija teških metala, posebno bakra, iz kiselih otpadnih rudničkih voda izvodi se njihovom solidifikacijom u sumpor polimerni beton kao ekološki prihvatljiv građevinski materijal. Postupak se izvodi tako što se u reakcionom sudu agregat u količini od 56 mas. % zagreva na 160 °C. Zatim se dodaje 5 mas. % letećeg pepela iz termoelektrane kao filera i 6 mas. % peleta letećeg pepela sa adsorbovanim teškim metalima iz rudničkih voda. Homogenizovanoj čvrstoj mešavini dodaje se 33 mas. % rastopa elementarnog i modifikovanog sumpora, tzv. sumpor modifikovanog veziva u masenom odnosu 98,2 % elementarnog sumpora i 1,8 % modifikovanog sumpora. Modifikovani sumpor dobijen je mešanjem elementarnog sumpora kao nus-proizvoda iz rafinacije nafte sa diciklopentadienom, na temperaturi od 132-141 °C. Nakon homogenizacije u trajanju od 2 do 5 minuta, dobijena mešavina izliva se u kalupe prethodno zagrejane na 120 °C i vibrira 10 sekundi. Površina ovako dobijene sumpor polimerne betonske mešavine se izravna i ostavi da očvrsne u kalupu na sobnoj temperaturi. Nakon 3 časa očvršćavanja uzorci se vade iz kalupa i neguju na sobnoj temperaturi tokom 24 časa. Dobijeni materijal je nakon ispitivanja pokazao zadovoljavajuće karakteristike potrebne za sve oblasti primene konvencionalnih betona. Ovim postupkom eliminisani su teški metali iz otpadnih rudničkih voda, korišćeni su industrijski nus-proizvodi (leteći pepeo i sumpor), čime su smanjene njihove deponije dok dobijeni materijal ne dovodi do sekundarnog zagađenja životne i stoga se smatra ekološki prihvatljivim.
Description
Naziv pronalaska: POSTUPAK SOLIDIFIKACIJE I STABILIZACIJE TEŠKIH METALA IZ OTPADNIH RUDNIČKIH VODA ADSORBOVANIH NA PELETAMA LETEĆEG PEPELA U EKOLOŠKI PRIHVATLJIV GRAĐEVINSKI MATERIJAL
OBLAST TEHNIKE
Pronalazak šire posmatrano pripada oblasti zaštite životne, a uže posmatrano spada u oblast hemijskih tehnologija i građevinskih materijala. Prema međunarodnoj klasifikaciji patenata (МKР) predmetni pronalazak se može svrstati u:
A 62 D 3/00 [2007.1]; A62D 3/33 [2007.1];
B09B 3/00 [2006.1]; B01J 20/04; B01J 20/16;
C04B 18/00 [2006.1 ]; C04B 18/02; C04B 18/04; C04B 18/08; C04B 18/12; C04B 28/36 C02F 1/28; C08G 75/14; F23J 1/00;
E21D; E21; E04G
TEHNIČKI PROBLEM
Tehnički problem koji se rešava predmetnim pronalaskom je kako teške metale, posebno bakar, iz kiselih rudničkih voda nakon flotacije rude bakra, i adsorbovanih na peletama letećeg pepela iz termoelektrana, postupkom solidifikacije i stabilizacije implementirati u ekološki stabilan, prihvatljiv i primenjiv sumpor polimerni građevinski materijal bezbedan za životnu sredinu.
STANJE TEHNIKE
U savremenom svetu, u industriji prerade metaličnih sirovina neprestano se generiše velika količina otpadnih voda različitog sastava, strukture i karakteristika koje predstavljaju značajan ekološki problem. Rudničke vode iz prerade rude bakra nastaju na mestu gde se ruda direktno otkopava i priprema, odnosno prerađuje. Ovakve vode transportuju se i odlažu u recipijente, akumulaciona jezera, a poznate su kao „plave vode”. Akumuklacija „plavih voda“ ne vezuje se samo za aktivne rudničke lokalitete, odnosno ne prestaje sa prestankom aktivnosti rudarskih aktivnosti, dok problem zagađivanja može trajati vekovima. U okviru Rudnika bakra u Boru (RBB) (*) decenijama se generišu i akumuliraju velike količine rudničkih voda, različitih koncentracija teških metala, predstavljajuću tako dugogodišnji zagađivač površinskih i podzemnih tokova. Naime, u RBB postoji devet izvora rudničkih voda sa potencijalom na bakru od 350-420 t/god, od čega se samo mali deo (~17% Cu) iskoristi, dok se najveći deo nepovratno gubi, zagađujući Kriveljsku reku, Timok i Dunav. ;;((*) Istraživanja vezana za ovu patentnu prijavu urađena su na uzorcima iz RBB, ali se generalno odnose na sve vrste iskopina gde se teški metali generišu i akumuliraju nakon prerade rude, odnosno ulivaju u vodotokove, bez obzira na lokalitet.)
Danas postoji veliki broj naprednih tehnologija za prečišćavanje rudničkih voda kojima se nivo polutanata redukuju do koncentracija koje bi omogućile njihovo ispuštanje u neki vodotok, ili ponovno vraćanje u proces dobijanja bakra kao tehnička voda. Prema zakonskoj regulativi, maksimalna dozvoljena koncentracija bakra u vodama koje se ispuštaju u prirodne vodotokove i koje su dostupne za široku upotrebu iznosi 1 mg dm<-3>. Međutim, nakon prečišćavanja otpadne vode nastaje nov, visoko koncentrovan opasan otpadni materijal, čvrst ili u obliku mulja, koji se mora bezbedno odlagati na deponiji ili tretirati da bi postao bezbedan za deponovanje. Zbog toga je od izuzetnog značaja doći do postupaka prečišćavanja industrijskih otpadnih voda kojima bi se nastali nusproizvodi mogli stabilizovati/solidifikovati i učiniti bezbednim po okolinu u slučaju odlaganja na deponiju ili, još bolje, valorizovati u koristan materijal.
Stabilizacija teških metala je rešavana na više načina.
U US patentu zavedenom pod brojem 5,562,589 i nazivom STABILIZING INORGANIC SUBSTRATES od 8.10.1996.godine, opisan je postupak stabilizacije neorganskih substrata tečnim sumporom na povišenim temperaturama, pretvarajući tako supstrat u čvrst i stabilan proizvod. Na ovaj način je moguće stabilizovati teške metale, ali tako vezani teški metali predstavljaju balast koji opterećuje životnu sredinu. Opisani patent ne nudi primenu dobijenog materijala, već samo vezivanje neorganskog otpada tečnim sumporom i dobijanjem čvrstog materijala, čije nagomilavanje može da predstavlja dodatno opterećenje za životnu sredinu. Patentna prijava koja se podnosi objedinjuje više zagađivača životne sredine, čijom kombinovanom primenom rešava problem ne samo teških metala, već i deponija letećeg pepela iz termoelektrana kao i elementarnog sumpora iz rafinacije nafte, u konačnosti dajući ekološki bezbedan građevinski materijal.
U US patentu zavedenom pod brojem 6,399,848 pod nazivom ENCAPSULATION OF HAZARDOUS WASTE MATERALS od 4.06.2002. godine, opisuje se metoda inkapsuliranja opasnih otpadnih materijala uključujući i teške metale kao što su arsen, živa, nikal, hrom i radioaktivni materijali. Ova metoda uključuje dodavanje otpadnog materijala i formiranje suspenzije, dobijanje kaše i kapsuliranje otpadnog materijala. Kompozicija je cementna i sadrži kalcijum karbonat i kaustični magnezijum oksid. Testovi koji su sprovedeni na ovom materijalu pokazuju da praktično nije više opasan i da ima izgled betona. Za razliku od ovog patenta, u patentnoj prijavi koja se podnosi, teški metali iz rudničke otpadne vode adsorbuju se na peletama letećeg pepela, koje se potom ugrađuju u stabilan i ekološki siguran građevinski materijal korišćenjem sumpora kao veziva.
U radu pod nazivom Sulfur based hazardous waste solidification, Environmental Geology (2007) 53:159-175, DOI 10.1007/s00254-006-0631-4. opisana je primena otpadnog sumpora, koji takođe zbog velike količine postaje ekološki problem, za dobijanje termoplastičnog kompozitnog materijala boljih svojstava od Portland cementnog betona. Za patentnu prijavu koja se podnosi bitna je i valorizacija elementarnog sumpora, sekundarnog proizvoda naftne industrije, a čije deponovanje takođe ugrožava životnu sredinu. Naime, u patentnoj prijavi koja se podnosi otpadni sumpor, koji predstavlja balast za životnu sredinu, koristi se kao vezivo u sumpornim polimernim betonima. Preciznije, sumporom se vezuju pelete letećeg pepela sa adsorbovanim bakrom i drugim teškim metalima iz kiselih rudničkih voda nakon eksploatacije bakra i time stabilizovao teške metale, bez mogućnosti njihovog naknadnog izluživanja. Ovako pripremljena kompozicija čini stabilan i ekološki siguran građevinski materijal.
U patentu EP2432752A1 iz European Patent Office-a, pod nazivom Sulphur cement product, opisuje se sumporni cement koji sadrži 10-30 mas. % sumpora, 70-90 mas. % neorganskog materijala u obliku čestica, do 5 mas. % bitumena i 0,4-2 mas. % voska. Prednost patentne prijave koja se podnosi je u tome što se ne koristi bitumen niti vosak, i što stabilizuje sve komponente u ekološki prihvatljiv i primenljiv građevinski materijal.
U radu pod nazivom THE APPLICATION OF SULFUR CONCRETE TO THE STABILIZATION OF Hg-CONTAMINATED SOIL, prezentovanom na l<st>Spanish National Conference on Advances in Materials Recycling and Eco- Energy, Madrid, 12-13 November, 2009, opisan je postupak primene sumpornog betona u stabilizaciji zemljišta kontaminiranog živom. Patentna prijava koja se podnosi podrazumeva primenu peleta letećeg pepela, koji kao sorbent vezuje sve teške metale prisutne u rudničkim vodama i stabilizuje ih sumporom u inertni građevinski materijal čime se istovremeno rešavaju tri značajna ekološka problema.
Pregledom ostalih objavljenih rezultata istraživanja i patenata nije uočeno rešenje problema koji je izložen u ovoj patentnoj prijavi, a koje podrazumeva da se primenom peleta letećeg pepela izvrši sorpcija teških metala iz rudničkih voda, a zatim takve pelete upotrebe kao jedna od komponenti za dobijanje sumpor polimernog betona, pri čemu se sumporom oblažu pelete letećeg pepela sa adsorbovanim teškim metalima čime se teški metali stabilizuju i solidifikuju u ekološki stabilan građevinski materijal.
SUŠTINA PRONALASKA
U ovoj patentnoj prijavi primenjen je postupak sorpcije korišćenjem peleta letećeg pepela kao sorbenta. Leteći pepeo, kao tehnogena sirovina predstavlja efikasan sorbent za uklanjanje metalnih jona, posebno bakra, iz kiselih rudničkih otpadnih voda. Naime, sorpcijom teških metala peletama pepela primenom kontinualnog sistema prečišćavanja moguće je ostvariti zahtevani kvalitet prečišćene vode na izlazu iz sistema koji dozvoljava izlivanje u vodotokove. Imajući u vidu da je pepeo u osnovi alumo-silikatni materijal, njegova valorizacija ima važan ekonomski značaj sa stanovišta ostvarivanja novih vrednosti, ali i izuzetan ekološki značaj zbog smanjenja količine ovog otpadnog materijala. Kako leteći pepeo, odnosno njegovo deponovanje takođe predstavlja izvor zagađivanja životne sredine, primenom rešenja predloženih ovom patentnom prijavom njegovo korišćenje bi se dodatno varolizovalo (poznata je primena letećeg pepela kao punila u sumpor polimernim betonima, ali ne i primena peleta letećeg pepela nakon sorpcije teških metala kao zamena dela agregata u sumpor polimernom betonu). Primena peleta u ovoj patentnoj prijavi podrazumeva da se njima zameni deo agregata kao jedne od komponenti sumpor polimernog betona, čime se smanjuje upotreba prirodnih resursa u svrhu dobijanja građevinskog materijala.
Patentna prijava predlaže rešenja više ozbiljnih problema. Efikasno se eliminišu teški metali iz rudničkih voda što podrazumeva njihovo trajno vezivanje za sorbent, pri čemu u slučaju odlaganja na deponije ne bi dolazilo do naknadnog, niti minimalnog, oslobađanja jona teških metala, koje bi predstavljalo problem za životnu sredinu (zemljište i vodu). Osim toga, smanjuje se zagađenost životne sredine zbog smanjenja obima deponija i to rudničkih voda, letećeg pepela iz termoelektrana i elementarnog sumpora iz rafinacije nafte.
Vezivanje letećeg pepela elementarnim sumporom i dobijanje modifikovanog sumpora bili su deo istraživanja grupe autora ove patentne prijave (Zaštićeni patent broj 52159 B Vezivanje letećeg pepela iz termoelektrana elementranim sumporom dobijenim u procesu rafinacije nafte i zaštićeni patent broj 53412 B, Postupak hlađenja istopljenog sumpora modifikovanog diciklopentadienom na ravnoj metalnoj podlozi). Patentom Vezivanje letećeg pepela iz termoelektrana elementarnim sumporom dobijenim u procesu rafinacije nafte, zaštićena je metoda vezivanja letećeg pepela elementarnim sumporom, pri čemu nastaju aglomerati letećeg pepela i sumpora. Time se sprečava da se leteći pepeo, koji sadrži teške metale, raznosi procesom eolske erozije ili prelazi u vodotokove. Dobijeni agregat pepela i sumpora bi dalje bilo moguće koristiti u građevinarstvu. U patentu Postupak hlađenja istopljenog sumpora modifikovanog diciklopentadienom na ravnoj metalnoj podlozi zaštićena je metoda dobijanja modifikovanog sumpora diciklopentadienom. Modifikovani sumpor se, uz elementarni sumpor, može koristiti kao vezivo u sumpor polimernom betonu. Patentna prijava koja se sada podnosi i predstavlja rešenje solidifikacije/ stabilizacije teških metala iz rudničkih voda je nadogradnja pomenutih patenata.
Elektrofilterski (leteći) pepeo se smatra tehnogenom sirovinom primenljivom u različite svrhe. S obzirom na činjenicu da je u osnovi alumo-silikatni materijal, predstavlja efikasan sorbent za uklanjanje metalnih jona iz kiselih rudničkih voda. Takođe, veoma je značajna komponenta u proizvodnji građevinskih materijala. Valorizacija letećeg pepela ima važan ekonomski značaj sa stanovišta ostvarivanja novih vrednosti, ali i izuzetan ekološki značaj zbog smanjenja količine ovog otpadnog materijala. Dosadašnji pronalasci koncipirani su na mikroniziranom pepelu koji se u proizvodnji ekološki prihvatljivog sumpor polimernog betona koristi kao punilo. U ovoj patentnoj prijavi peletizirani pepeo nakon sorpcije teških metala iz kiselih rudničkih voda koristi se kao zamena za deo agregata, konvencionalne građevinske mešavine šljunka i peska, u dizajniranju sumpor polimernog betona u kome će se toksične materije imobilisati u ekološki bezbedan i hemijski inertan materijal. Peletizirani pepeo se pokazao kao značajno bolji sorbent u odnosu na pepeo koji je do sada korišćen u ovu svrhu, mikronizirani pepeo koji ima daleko manji stepen sorpcije teških metala. Stoga se može reći da se ovim pronalaskom istovremeno doprinosi rešavanju problema enormnog nagomilavanja pepela, kao i smanjenju troškova vezanih za njegovo deponovanje.
Suštinu pronalaska predstavlja sorpcija teških metala, posebno bakra iz kiselih rudničkih voda peletama letećeg pepela kao sorbentom, zatim njihova imobilizacija/ inkapsulacija korišćenjem sekundarnog sumpora iz rafinacije nafte u sumpor polimerni beton, obzirom da ne dolazi do naknadnog izluženja teških metala u životnu sredinu. Ovim pronalaskom se valorizuju tehnogene mineralne sirovine, a pored aspekta dobijanja novog materijala uključuje se i otpad, čime se postiže značajan ekološki i ekonomski benefit. Patentnom prijavom se predlaže rešenje kojim se, nakon efikasne sorpcije teških metala iz rudničkih voda, do koncentracija koje dozvoljavaju ispuštanje u vodotokove, pelete letećeg pepela i agregat vezuju sumporom, koji je sekundarni proizvod procesa rafinacije nafte, u građevinski materijal. Pri tome je od izuzetnog značaja činjenica da teški metali iz rudničkih voda, adsorbovani na peletama letećeg pe pela i sa agregatom vezani sumporom, ostaju trajno imobilisani bez mogućnosti izluženja u životnu sredinu. Ovako dobijen građevinski materijal po svojstvima koja poseduje može da se koristi u niskogradnji kao oblasti građevinarstva. Pri tome је od izuzetnog značaja činjenica da teški metali iz rudničkih voda, vezani na ovaj način, ostaju trajno imobilisani bez mogućnosti oslobađanja u životnu sredinu.
Inovativni karakter ove patentne prijave je u tome što je postupkom solidifikacije i stabilizacije deo klasičnog agregata u sumpor polimernom betonu zamenjen peletama letećeg pepela nakon sorpcije teških metala iz otpadnih rudničkih voda čime se teški metali imobilišu u betonu i postaju trajno inertni u odnosu na okolinu.
Ovaj patentni pronalazak se bavi proizvodnjom novog, održivog i po zdravlje bezbednog građevinskog materijala zadovoljavajućih svojstava, sumpor polimernog betona, koji sadrži značajnu količinu industrijskog otpada. Inovativnost ove patentne prijave je upravo u saniranju trostrukog ekološkog problema i implementacija dobijenog proizvoda u ekološki prihvatljivu primenu. Pokazano je da dobijeni sumpor polimerni beton ima zadovoljavajuća mehanička svojstva za određene primene i daje hemijski je inertan, odnosno prisutni teški metali u peletama pepela su ostali imobilisani u hidrofobnom sumpor polimernom betonu, tj. ne dolazi do njihovog naknadnog izluženja.
DETALJAN OPIS PRONALASKA
Ovim pronalaskom se omogućava trostruko rešenje zagađivanja životne sredine. Građevinski materijal, sumpor polimerni beton, u ovom slučaju predstavlja recipijent različitih industrijskih otpada. Podnosioci ove patentne prijave su autori dva zaštićena patenta iz oblasti letećeg pepela i elementarnog sumpora, dok se predloženom prijavom uvodi i rešavanje trećeg problema koji nastaje nakon prečišćavanja otpadnih rudničkih voda peletama letećeg pepela. Pomenute tehnogene sirovine zamenjuju deo prirodnih (neobnovljivih) sirovina koje se primenjuju u proizvodnji betona.
Patentna prijava obezbeđuje postupak solidifikacije/ stabilizacije tri vrste industrijskih otpada za prozvodnju sumpor polimernog betona, a postupak se sastoji od sledećih faza:
1. Pred-tretman tehnogenih mineralnih sirovina (peletizacija letećeg pepela i dobijanje modifikovanog sumpora).
S obzirom na to da bolja sorpciona i hidraulična svojstva u dinamičkim sistemima za prečišćavanje otpadnih voda pokazuju pelete letećeg pepela u odnosu na mikronizirani leteći pepeo, u okviru pred-tretmana pripremljene su pelete.
Modifikacija sumpora urađena je prema opisu datom u zaštićenom patentu pod nazivom Postupak hlađenja istopljenog sumpora modifikovanog diciklopentadienom na ravnoj metalnoj podlozi jer je ustanovljeno da sumporni beton u kome se kao vezivo koristi samo elementarni sumpor ima lošija svojstva od sumpor polimernog betona koji kao vezivo pored elementarnog sumpora uključuje i modifikovani.
2. Sorpcija teških metala iz rudničkih otpadnih voda.
Uklanjanje jona teških metala iz kiselih rudničkih voda obavlja se u koloni ispunjenoj peletama kroz koju se kontinuirano propušta rudnička voda koja se prečišćava. Definisani su optimalni parametri prečišćavanja prvenstveno u pogledu protoka. U određenim vremenskim intervalima uzimani su uzorci efluenta koji su ispitivani atomskom apsorpcionom spektrometrijom na sadržaj teških metala. Nakon zasićenja peleta pepela teškim metalima, proces se prekida, kontaminirane pelete se vade, suše i karakterišu standardnim laboratorijskim procedurama.
3. Sinteza sumpor polimernog betona.
Osnovne sirovine za tehnološki postupak dobijanja sumpornog polimernog betona su: mešavina peska, šljunka i peleta letećeg pepela kontaminiranih teškim metalima kao agregat, elementarni i modifikovani sumpor kao vezivo i elektrofilterski pepeo (veličine čestica < 70 μm) kao punilo. Postupak sinteze sumpor polimernog betona sastojao se od umešavanja rastopa elementarnog i modifikovanog sumpora u zagrejanu i homogenizovanu suvu mešavinu agregata i punila, na temperaturi topljenja sumpora, 132-141 °C. Nakon homogenizacije u trajanju od 2 do 5 minuta, beton je izlivan u kalupe zagrejane na 120 °C uz vibriranje na vibrostolu u trajanju do 10 sekundi. Nakon očvršćavanja (15 minuta do 3 sata, zavisno od veličine i geometrije uzoraka), uzorci se vade iz kalupa i zatim neguju do 24 sata na sobnoj temperaturi.
4. Karakterizacija očvrslog sumpor polimernog betona.
Sa ciljem provere kvaliteta dobijenog betona, određivanja njegove klase i mogućnosti primene, urađena su sledeća destruktivna i nedestruktivna ispitivanja: čvrstoća pri pritisku, čvrstoća pri zatezanju, modul elastičnosti i morfologija.
Ekološki aspekt dobijenog sumpor polimernog betona ispitivan je praćenjem izluženja teških metala iz pripremljenih uzoraka stajanjem u destilovanoj vodi u trajanju do 6 meseci. Uzorci destilovane vode ispitivani su atomskom apsorpcionom spektrometrijom na sadržaj teških metala u zadatim vremenskim periodima, čime je potvrđeno da su teški metali imobilisani u hidrofobnom sumpor polimernom betonu.
(Rezultati svih ispitivanja mogu na zahtev patentnog ispitivača biti dostavljeni na uvid.)
Postupak dobijanja sumpor polimernog betona
Agregat, standardna građevinska mešavina peska i šljunka u količini od 56 mas. % stavlja se u reakcioni sud i zagreva do temperature od 160 °C. Nakon dostizanja željene temperature agregatu se dodaje 6 mas. % peleta letećeg pepela nakon sorpcije teških metala iz otpadnih rudničkih voda, dimenzija 2-3,5 mm i 5 mas. % letećeg pepela iz termoelektrana kao filera. U drugom sudu se vrši priprema sumpor modifikovanog veziva topljenjem elementarnog sumpora iz procesa rafinacije nafte i modifikovanog sumpora na temperaturi od 132°-141 °C. Količina sumpor modifikovanog veziva u betonskoj mešavini iznosi 33 mas. %, pri čemu je udeo modifikovanog sumpora 1,8 mas. % u odnosu na količinu veziva. Rastopljeno sumpor modifikovano vezivo dodaje se čvrstoj homogenoj smeši agragata i filera i sve zajedno homogenizuje tokom 2 do 5 minuta. Nakon homogenizacije, sumpor polimerna smeša se izliva u kalupe prethodno zagrejane na 120 °C i vibrira 10 sekundi.
Površina sumpor polimerne betonske mešavine se izravna i ostavi da očvrsne u kalupu na sobnoj temperaturi. Ovakav sumpor polimerni beton veoma brzo očvrsne (od 15 minuta do nekoliko časova u zavisnosti od veličine i oblika uzorka). Posle 3 časa očvršćavanja, uzorci se vade iz kalupa i neguju na sobnoj temperaturi od 20 °C tokom 24 časa. Oblik kalupa zavisi od potreba potrošača, a moguće je i izlivanje velikih blokova, kako u poluindustrijskim tako i u industrijskim razmerama.
Ovakvim betonom, koji objedinjuje u sebi tri ekološki opasna materijala koji konstantnom produkcijom zagađuju životnu sredinu (leteći pepeo iz termoelektrana, teški metali, posebno bakar, iz rudničkih voda, i elementarni sumpor iz rafinerije nafte) rešavaju se izuzetno važni problemi zagađenja životne sredine. Inovativni karakter ove patentne prijave se ogleda u povezivanju trećeg bitnog zagađivača životne sredine (teški metali iz rudničkih voda, čije odlaganje u deponijama nije zadovoljavalo dosadašnje zahteve zaštite životne sredine). Ovako dobijen beton je trajno stabilan i kao građevinski materijal podoban za korišćenje u nisko i visoko gradnji, i hemijski stabilan, jer je hidrofoban, vremenom se ne razgrađuje, i ne dolazi do izlučivanja implementiranih i po okolinu opasnih komponenti.
Claims (1)
1. Postupak implementacije apsorbovanih teških metala. posebno bakra, iz kiselih rudničkih voda procesom stabilizacije/solidiflkacije u ekološki prihvatljiv i primenjiv građevinski materijal bezbedan za životnu sredinu, tako što se u jednom reakcionom sudu zagreva 33 mass % elementarnog sumpora koji je nus-proizvod procesa rafinerije nafte i modifikovanog sumpora diciklopentadienom, na temperaturu od 132° - 141 °C (tako da je njihov maseni odnos 98,2% sumpora i 1,8% modifikovanog sumpora), tako što se u drugom reakcionom sudu u količini od 56 mass % zagreva agregat na temperaturu do 160 °C, tako što se zagrejanom agregatu dodaje 5 mass % letećeg pepela iz termoelektrane kao filera, tako što se, naznačeno time, ovoj smesi dodaje 6 mass % peleta letećeg pepela na kojima je izvršena apsorpcija teških metala, posebno bakra, iz rudničkih voda, tako što se sve predhodno nabrojane komponente homogenizuju tokom 2 do 5 minuta, tako što se dobijena smesa izliva u kalupe prethodno zagrejane na 120 °C i smesa vibrira 10 sekundi i tako što se površina ovako dobijene sumporpolimerne betonske mešavine izravna i ostavi da očvrsne u kalupu na sobnoj temperaturi, tako što dobijeni sumpor-polimerni beton očvrsne u vremenskom intervalu od 15 minuta do nekoliko časova u zavisnosti od veličine i oblika uzorka, tako što se nakon 3 časa perioda očvršćavanja uzorci izvade iz kalupa i neguju na sobnoj temperaturi od 20 °C tokom 24 časa, tako što oblik kalupa zavisi od potreba potrošača, i tako što se ovim postupkom i upotrebom otpadnog materijala iz rudničkih voda, letećeg pepela i elementarnog sumpora ne stvaraju deponije i čime se postiže stabilizacija/solidifikacija teških metala i dobija koristan i ekološki prihvatljiv materijal koji može da se koristi kao građevinski materijal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RS20200739A RS61721B1 (sr) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | Postupak solidifikacije i stabilizacije teških metala iz otpadnih rudničkih voda adsorbovanih na peletama letećeg pepela u ekološki prihvatljiv građevinski materijal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RS20200739A RS61721B1 (sr) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | Postupak solidifikacije i stabilizacije teških metala iz otpadnih rudničkih voda adsorbovanih na peletama letećeg pepela u ekološki prihvatljiv građevinski materijal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RS20200739A1 true RS20200739A1 (sr) | 2020-10-30 |
| RS61721B1 RS61721B1 (sr) | 2021-05-31 |
Family
ID=73196947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RS20200739A RS61721B1 (sr) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | Postupak solidifikacije i stabilizacije teških metala iz otpadnih rudničkih voda adsorbovanih na peletama letećeg pepela u ekološki prihvatljiv građevinski materijal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RS (1) | RS61721B1 (sr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL441951A1 (pl) * | 2022-08-05 | 2024-02-12 | Jacek Rybak | Sposób wiązania odpadów betonem siarkowym i prefabrykat otrzymany tym sposobem |
-
2020
- 2020-06-22 RS RS20200739A patent/RS61721B1/sr unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL441951A1 (pl) * | 2022-08-05 | 2024-02-12 | Jacek Rybak | Sposób wiązania odpadów betonem siarkowym i prefabrykat otrzymany tym sposobem |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RS61721B1 (sr) | 2021-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mohajerani et al. | Recycling waste materials in geopolymer concrete | |
| Li et al. | Immobilization of phosphogypsum for cemented paste backfill and its environmental effect | |
| Yang et al. | An investigation on the use of electrolytic manganese residue as filler in sulfur concrete | |
| EP0338060B1 (fr) | Procede de stabilisation, de solidification et de stockage de dechets | |
| CN101607812B (zh) | 一种高水泥浆复合固化剂 | |
| Yılmaz et al. | Effect of construction and demolition waste on the long-term geo-environmental behaviour of cemented paste backfill | |
| KR101438060B1 (ko) | 매립회와 순환골재를 이용한 도로기층용 재생콘크리트 혼합물 및 그 제조방법 | |
| JPH05509038A (ja) | 有害廃棄物処理方法及び組成物 | |
| WO2016108245A1 (en) | Process for complete conversion of multiple industrial wastes to sustainable alternatives and usable products | |
| CN106007276A (zh) | 一种重金属污染河道底泥的预处理及固化方法 | |
| CN108083590A (zh) | 复合固化剂及气田三磺体系钻井废弃泥浆固化优化方法 | |
| Yang et al. | Leaching of metals from asphalt pavement incorporating municipal solid waste incineration fly ash | |
| Ji et al. | Red mud used as roadbed material: Revealing the long-term leaching characteristics of heavy metals and associated health risk | |
| Yan et al. | Incentive effect of bentonite and concrete admixtures on stabilization/solidification for heavy metal-polluted sediments of Xiangjiang River | |
| de Paiva et al. | Effect of phenolic resin content in waste foundry sand on mechanical properties of cement mortars and leaching of phenols behaviour | |
| Yang et al. | Feasibility evaluation of mechanical and environmental properties for red mud based rapid setting filling support material | |
| RS20200739A1 (sr) | Postupak solidifikacije i stabilizacije teških metala iz otpadnih rudničkih voda adsorbovanih na peletama letećeg pepela u ekološki prihvatljiv građevinski materijal | |
| CN105417978A (zh) | 一种用于固化有机废物的水泥添加剂及其应用 | |
| Peng et al. | Immobilization of chromium ore processing residue by alkali-activated composite binders and leaching characteristics | |
| CN105503097A (zh) | 一种处理电镀污泥的固化剂及其制备方法和应用方法 | |
| KR100915977B1 (ko) | 광미를 활용한 아스팔트 콘크리트 고형화물과 그 제조방법 | |
| Mahmood et al. | A review of sustainable management of mine tailings | |
| KR100773991B1 (ko) | 준설토 고화처리 방법 | |
| Dang et al. | Soil stabilization by using alkaline-activated ground bottom ash coupled with red mud | |
| Joshi | Effect of using selected industrial waste on compressive and flexural strength of concrete |