Ocena właściwości fizykomechanicznych

Mieszaniny można ocenić na podstawie wyników badań właściwości fizykomechanicznych w porównaniu z parametrami osadu ściekowego oraz ustalonymi wartościami kryteriów oceny. Badania mieszanin dwuskładnikowych w proporcji 3:1 osadów ściekowych i odpadów mineralnych wykazały, że pod względem fizykomechanicznym przydatność wykazuje jedynie mieszanina osadu z gliną piaszczystą. Mieszanina ta spełnia cztery ustalone kryteria charakteryzując się jedynie ponadnormatywną wilgotnością (tab. 48). Jak podano w tabeli 61 mieszanina osadu ściekowego i gliny w proporcjach 3:1 jest jedyną mieszaniną, która ma niższy współczynnik filtracji od osadów ściekowych. Wilgotność tej mieszaniny jest niższa od wilgotności osadów o 26%, gęstość większa o 18% i przy spójności 12 kPa kąt tarcia wewnętrznego wynosił 8°. Pod względem fizykomechanicznym, wśród wszystkich badanych mieszanin w proporcji 3:1 tylko opisana mieszanina może być wykorzystana do przekładek technologicznych na składowiskach odpadów komunalnych.

Tabela 61. Porównanie wyników badań wilgotności, gęstości i współczynnika filtracji osadu ściekowego z wartościami oznaczonymi dla mieszanin dwuskładnikowych osadu ściekowego z odpadami mineralnymi

Materiały Wilgotność,

Mieszaniny dwuskładnikowe osadu i odpadów w proporcji 3:1

Osad ściekowy spadek (−) /wzrost (+) w stosunku do osadu Mieszaniny dwuskładnikowe osadu i odpadów w proporcji 1:1

Osad ściekowy spadek (−) /wzrost (+) w stosunku do osadu Dwuskładnikowe mieszaniny osadów ściekowych i odpadów mineralnych w proporcji 1:1 charakteryzowały się znacznie lepszymi parametrami fizykomecha- nicznymi w porównaniu z ustalonymi wartościami krytycznymi. Mieszaniny (1:1) osadów ściekowych z: popiołami, karbońskim odpadem powęglowym z kopalni

„Bogdanka”, gliną piaszczystą oraz odpadem poformierskim miały parametry

fizykomechaniczne wyższe lub w granicach dopuszczalnych ustalonych kryteriów oceny (tab. 39, 45, 48 i 51). Z porównania właściwości tych mieszanin (1:1) z właściwościami osadu ściekowego wynika, że jedynie cztery mieszaniny zasługują na uwagę (tab. 61).

Stwierdzono, że mieszanina osadu ściekowego z karbońskim odpadem powęglowym z kopalni „Bogdanka” miała współczynnik filtracji 4,5·10^-6 m/s, a więc 1,8 razy większy od współczynnika charakteryzującego osad. Przy tak niewielkiej różnicy w wartościach współczynników filtracji osadu i mieszaniny można wstępnie wytypować tę mieszaninę do rozpatrywanego zastosowania.

Pod względem zdolności do sorbowania wody i zmniejszania wilgotności osadów ściekowych, wykorzystane w mieszaninach, w proporcji 1:1, odpady można uszeregować następująco:

popiół EC „Lublin” < popiół El. „Łagisza” < odpad kop. „Bogdanka” << odpad gliny <

odpad poformierski

Pod względem uzyskiwania korzystnych zmian gęstości osadu ściekowego dodatek odpadów mineralnych pozwala zaklasyfikować ich przydatność w następującej kolejności:

popiół EC „Lublin” < popiół El. „Łagisza” < odpad kop. „Bogdanka” = odpad gliny <<

odpad poformierski

Modyfikacje właściwości fizykomechanicznych osadów ściekowych poprzez dodatek odpadów mineralnych najlepiej charakteryzuje szereg klasyfikacyjny tych odpadów w odniesieniu do zmian współczynnika filtracji osadu ściekowego:

odpad kop. „Bogdanka” <<< popiół El. „Łagisza” < popiół EC „Lublin” < odpad poformierski < odpad glina

Biorąc pod uwagę wartości oznaczeń spójności i wartości kąta tarcia wewnętrznego rozpatrywanych mieszanin oraz powyższe szeregi klasyfikacyjne zmian wilgoci, gęstości i współczynnika filtracji osadów ściekowych w wyniku dodawania odpadów mineralnych ustalono klasyfikację odpadów mineralnych przydatnych do wykorzystania na składowiskach odpadów komunalnych pod względem fizykomechanicznym:

odpad kop. „Bogdanka” <<< popiół El. „Łagisza” = popiół EC „Lublin” << odpad gliny = odpad poformierski.

Ocenę właściwości fizykmechanicznych badanych mieszanin dopełnia charakterystyka parametrów mieszanin trójskładnikowych oraz ich odniesienie do wartości oznaczonych dla osadu ściekowego (tab. 55, 58 i 62). Poszczególne mieszaniny trójskładnikowe oznaczono literami:

A – osad ściekowy z oczyszczalni „Hajdów” (50% obj.) + popiół z EC „Lublin” (25%

obj.) + karboński odpad powęglowy z kopalni „Bogdanka” (25% obj.);

B – osad ściekowy z oczyszczalni „Hajdów” (50% obj.) + popiół z Elektrowni

„Łagisza” (25% obj.) + karboński odpad powęglowy z kopalni „Halemba” (25% obj.);

C – osad ściekowy z oczyszczalni „Hajdów” (50% obj.) + popiół z Elektrociepłowni

„Lublin” (25% obj.) + odpad poformierski (25% obj.);

D – osad ściekowy z oczyszczalni „Hajdów” (50% obj.) + popiół z Elektrowni

„Łagisza” 25% obj.) + odpad poformierski (25% obj.).

Tabela 62. Porównanie wyników badań wilgotności, gęstości i współczynnika filtracji osadu ściekowego z wartościami oznaczonymi dla mieszanin trójskładnikowych osadu ściekowego z odpadami mineralnymi

Materiał Wilgotność

Mieszaniny trójskładnikowe osadu i odpadów w proporcji 2:1:1 Typ mieszaniny spadek (-) /wzrost (+) w stosunku do osadu

% krotność

A −46 +18 0,8

B −50 +18 4,0

C −57 +23 0,2

D −56 +27 0,2

W przypadku trójskładnikowych mieszanin osadów ściekowych i odpadów mineralnych w proporcji 2:1:1 tylko parametry fizykomechaniczne trzech mieszanin spełniały ustalone wartości krytyczne. Mieszaniny oznaczone A, C i D charakteryzowały się lepszymi lub w granicach dopuszczalnych ustalonych kryteriów oceny parametrami fizykomechanicznymi. Z porównania właściwości tych mieszanin z właściwościami osadu ściekowego na wyróżnienie zasługują również te same trzy mieszaniny. Na podstawie zestawienia zawartego w tabeli 62 oraz wyników badań spójności i oznaczeń kąta tarcia wewnętrznego ustalono ich przydatność do wykorzystania na składowiskach odpadów komunalnych

A << C < D

Biorąc pod uwagę wartości oznaczeń parametrów fizykomechanicznych mieszanin dwu- i trójskładnikowych opisanych wcześniej, ustalono klasyfikację dla fizykomechanicznej przydatności tych mieszanin do ich wykorzystania na składowiskach odpadów komunalnych

13 <<< 7 < A << 9 = 10 < C = D < 15 = 16 gdzie oznaczenia przyjęto zgodnie z numeracją w tabelach 61 i 62:

1 − osad ściekowy + popiół z EC „Lublin” 3:1, 2 − osad ściekowy + popiół z El. „Łagisza” 3:1,

3 − osad ściekowy + odpad z półsuchego odsiarczania spalin z EC „Lublin” 3:1, 4 − osad ściekowy + odpad z półsuchego odsiarczania spalin z El. „Łagisza” 3:1, 5 − osad ściekowy + odpad powęglowy z kopalni „Bogdanka” 3:1,

6 − osad ściekowy + odpad powęglowy z kopalni „Halemba” 3:1, 7 − osad ściekowy + glina piaszczysta 3:1,

8 − osad ściekowy + odpad poformierski 3:1, 9 − osad ściekowy + popiół z EC „Lublin” 1:1, 10 − osad ściekowy + popiół z El. „Łagisza” 1:1,

11 − osad ściekowy + odpad z półsuchego odsiarczania spalin z EC „Lublin” 1:1, 12 − osad ściekowy + odpad z półsuchego odsiarczania spalin z El. „Łagisza” 1:1, 13 − osad ściekowy + odpad powęglowy z kopalni „Bogdanka” 1:1,

14 − osad ściekowy + odpad powęglowy z kopalni „Halemba” 1:1, 15 − osad ściekowy + glina piaszczysta 1:1,

16 − osad ściekowy + odpad poformierski 1:1,

A − osad ściekowy + popiół z EC „Lublin” + odpad powęglowy z kopalni „Bogdanka”

(2:1:1),

B − osad ściekowy + popiół z El. „Łagisza” + odpad powęglowy z kopalni „Halemba”

(2:1:1),

C − osad ściekowy + popiół z EC „Lublin” + odpad poformierski (2:1:1), D − osad ściekowy + popiół z El. „Łagisza” + odpad poformierski (2:1:1).

Taka numeracja mieszanin została zachowana w dalszej części pracy.