Диссертация (1151746), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Имбертсон обратился в фирму «Firestone» с просьбой разработатьматериал с высокой механической прочностью, достаточно гибкий, устойчивый кпогодным воздействиям. Такой материал был создан на основе двухслойной нейлоновой ткани с покрытием из неопренового каучука, кратковременной прочностью наразрыв 89,3 кН/м и толщиной тканевого материала t = 3,18 мм, т.е. δy = 28,1 Мпа.Это явилось определенным фактором в успешной и длительной работе тканевойплотины «Фабридем» на р. Лос-Анджелес (В = 39,65 м, Н = 1,83 м) [32, 206].В начале ХХI в. в мире начали использовать фильтрующие высокопрочныематериалы из полипропилена [91, 207], прочностью 80 – 100 кН/м и массой 1 м2 от0,4 до 0,6 кг.
Весомый вклад в их расчет внесен профессором В.А. Волосухиным иего учениками [32, 33, 44, 197].Благодаря нескольким успешным и достаточно заметным проектам, представленным в 90-х годах XX в., технологии использования в инженерном строительствегеосинтетических оболочек (геотубов), заполняемых грунтом и жидкостями [103],получили признание и широко применяются во всем мире, включая Россию. Геотубы – контейнеры для обезвоживания различных объектов.
Они изготавливаются изфильтрующего геотекстиля по уникальной технологии, разработанной голландскойкомпанией TenCate Geosynthetics [3, 4].Контейнеры сшиты из тканевого материала марки Geolon®, произведенногоиз нити полипропилена (PR) высокой плотности, соединены в прочную ткань сустойчивым положением нитей относительно друг друга. Материал контейнеровобладает высокой прочностью и уникальной удерживающей способностью.
Он имеет тонкую структуру пор, что обеспечивает удержание в контейнере шламовых ча-46стиц малого размера и не препятствует отводу от него свободной влаги. Обезвоженный материал в контейнере Geotube (S) неспособен принимать воду извне, но приэтом безпрепятственно отдает влагу, а также газы (если в нем протекают остаточныебиологические процессы). Он устойчив к биологическому и химическому воздействию щелочей и кислот.
Геотубы не имеют изнашиваемых деталей и механизмов,что исключает затраты на текущий и капитальный ремонт оборудования [78]. Ониобладают хорошей светопоглощающей способностью, имеют большую площадь поверхности, не впитывают атмосферные осадки; при действии низких температур(промораживание) меняют свою структуру, благодаря чему происходит отделениеостаточной влаги. Размер геотубов определяется, исходя из требуемых объемовобезвоживания и размеров территории, отведенной под промышленную площадку.Сшит он в виде плоского заторцованного рукава.
Периметр рукава контейнера от10,0 до 27,4 м, а допустимая длина контейнера - от 5,0 до 100,0 п.м. шагом 5м [3, 79,168, 188, 214].Подсоединение подающего пульпопровода к контейнеру (геотуб) осуществляется через специальные рукава Filing Funnel или GeoPort®, прикрепленные к сводуконтейнера с интервалом 15 м.Технологический комплекс Geotube легко разворачивается и сворачивается наместности, не оставляя нарушенных земель, а требуемое оборудование не имеет подвижных и трущихся частей, громоздких и энергоемких устройств, что позволяетприменять данную технологию в полевых условиях.Уникальные фильтрующие характеристики и удерживающая способностьконтейнеров обеспечивает получение сухого обезвоженного ила, удобного для погрузки и транспортировки. Контейнер вскрывается и его содержимое вывозится насвалки или полигоны ТБО [4, 162].Основным недостатком конструкции контейнеров Geotube является их однократное применение.
После заполнения и обезвоживания донных отложений длятранспортировки продуктов расчистки приходится вскрывать контейнер, а поскольку он состоит из цельного рукава, его разрезают, отчего он становится непригоднымдля повторного применения.471.5.2. Применение геотекстильных контейнеров в различных областях хозяйстваТехнология использования геосинтетических оболочек была разработана компанией Royal TenCate, Нидерланды.
Продвижение ее на рынке и производство работосуществляются двумя подразделениями: TC Mirafi и TC Nicolon [208].Для изготовления секций геотубов был выбран высокопрочный тканевый полипропилен – промышленный геосинтетический материал, а для их соединения –специальная высокопрочная сварка (пайка). Это необходимо, чтобы оболочки выдерживали высокое давление в процессе их заполнения.Впервые технология Geotube была применена в США при реконструкции защитной песчаной дюны в Атлантик Сити, штат Нью Джерси в 1993-1995 гг. Обустройство береговой защитной насыпи с использованием грунтозаполненных геосинтетических оболочек позволило сэкономить миллионы долларов, которые в противном случае пришлось бы потратить на восстановление прибрежной части города.Подобные оболочечные конструкции использовались также для сооружениявременного стадиона на пляже Бондай Бич в Сиднее при проведении соревнованийво время летних Олимпийских игр 2001 года.
Аналогичные конструкции достаточнолегко устанавливаются даже в самых неблагоприятных условиях и служат длительное время [211].Ознакомление со свойствами и характеристиками геосинтетиков различныхмарок, зарубежным опытом их применения дает право говорить о перспективностиприменения оболочечных геосинтетических конструкций для удаления и обезвоживания донных отложений.Компания Royal TenCate не остановилась на производстве и применении водонепроницаемых геотубов для берегоукрепления.
Впоследствии ею были разработаны фильтрующие геотубы, также изготовленные из полипропиленовой технической ткани. В данном случае полипропиленовая ткань имела поры для фильтрации,позволяющие отделять влагу и задерживать твердые частицы внутри контейнера.Освоенная новая технология обезвоживания жидкого осадка в фильтрующих контейнерах позволила компании Royal TenCate предложить новые решения складиро-48вания, транспортировки и утилизации жидких отходов в различных областях хозяйственной деятельности.Расчистка рек. Обезвоживание и удаление донных отложенийПримером применения в мировой практике технологии Geotube является обезвоживание и удаление донных отложений в Черном озере, которое питается водойиз реки Паульстром в Швеции. Вдоль русла располагаются промышленные предприятия, сбрасывающие в реку вещества, содержащие ртуть.
Объем загрязненийосадка составил 15-20 тыс. тонн. Всего из озера [13] было извлечено около 250 тыс.м3 осадка, который обработан флокулянтом в промежуточном отстойнике, закачан вконтейнер Geotube, откуда после обезвоживания был вывезен на утилизацию.Обезвоживание топочного шлама на электростанцияхОдна из сложных технологических задач – обезвоживание и утилизация зольной пыли электростанций, работающих на каменном угле.
Это задача успешно разрешается путем применения контейнера Geotube. Технология Geotube удерживаетзольную пыль, предотвращая загрязнение атмосферы, происходящее при хранениизолы в кучах на открытых площадках [12, 218].Обезвоженная зола в контейнерах Geotube может использоваться как материалдля отсыпки слоев основания в дорожном строительстве, а также в качестве защитных берм вокруг отстойников для увеличения их емкости.Процесс прост и экономичен, т.к. в большинстве случаев нет необходимостидобавлять флокулянт в летучую золу.
Примером применения является расчистка отстойника в городе Камден, США, содержащего 3 800 тыс. м3 золы уноса с содержанием сухого вещества 2,6 %. До внедрения технологии Geotube зольная пыль подвергалась процессу естественной сушки, что было неэффективно, т.к. зола подвергалась последующему обводнению атмосферными осадками.
После 30 дней пребывания в контейнере Geotube шлам обезводился до концентрации 37 % сухого вещества. Внедрение технологии Geotube позволило данной электростанции экономитьболее 60 тыс. долларов США в год на обезвоживание золы.Обезвоживание осадка ЖКХ49На очистных сооружениях, где предусматривается обезвоживание осадка методом налива на иловые карты, регулярно сталкиваются с нехваткой площадей дляразмещения осадка и необходимостью расчистки существующих иловых карт.Ограниченная емкость площадок при повышенных выбросах может не вместить образовавшееся количество осадка [218, 219].Система Geotube используется для упрощения процесса обезвоживания и увеличения емкости сушильных площадок, которые в прошлом нужно было регулярноопорожнять. Между тем, время наполнения одного мешка Geotube увеличено до нескольких месяцев, тем самым достигается экономия при обработке и транспортировке.
Пример применения – очистка сточных вод по технологии Geotube Dewatering в местности Валенсоль, Франция.Технология Geotube Dewatering широко применяется на целлюлознобумажных производствах для:- первичной и вторичной очистки отстойников;- осаждения зольной пыли и квасцов;- утилизации загрязненных отходов;- непрерывной очистки систем и сточных вод;- устройства разделительных дамб;- использования в чрезвычайных ситуациях для очистки, устранения последствий протечек и разливов, устройства временных свалок при превышении ограничений на сброс.Добыча и обработка полезных ископаемыхШламы и хвосты флотации горно-обогатительного производства – это подходящий материал для обезвоживания в геотекстильных контейнерах Geotube.Примером может служить обезвоживание кислотосодержащих сточных водобогатительного комбината в Пенсильвании.
После закрытия одной из шахт из неебыло извлечено 700 000 м3 пиритосодержащих пород, кислотные стоки которыхугрожали загрязнению местных водоемов и грунтовых вод. Пирит раздробили и обработали нейтрализующим реагентом. Кислотный осадок собрали в отстойники, обработали и перегнали сквозь контейнер Geotube. Чистая и нейтрализованная вода,50вытекающая сквозь стенки контейнера Geotube, не нуждалась в дальнейшей обработке.Сельское хозяйство. Очистка отстойников на фермеТехнология Geotube может применяться для обезвоживания биологическистабилизированных отходов животноводческих хозяйств и птицефабрик. КонтейнерGeotube удерживает в себе более 90 % фосфора и тяжелых металлов, более 50 %азота.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
