Binding capability of ashes and dusts from municipal solid waste incineration with salt brine and geotechnical parameters of the cemented samples

Based on laboratory tests of selected properties of secondary waste (ashes and dusts) from municipal waste incineration plants, the possibility of recovering some properties of waste in the process of filling the post-mining voids in the salt mine was assessed. The furnace bottom ash and the waste from the flue gas treatment from one of the national incineration plants were examined. The grain curves of dry waste and the density of the prepared mixtures were characterized. Twelve variants of the compositions of ash-based mixtures with varying proportions of the individual components were considered, taking into account both fresh water and brine. For each variant of the composition, the amount of redundant liquid appeared as well as the time of solidifying of the mixture to a certain strength and the compressibility values obtained. Considering the possibility of transporting mixtures in mines by means of pipelines at relatively long distances, and allowing the filling of large salt chambers to be filled and evenly filled, flow parameters were determined. In addition, the permeability of solidified waste samples was investigated, showing the potential for reducing the strength of the waste mass due to the action of water or brine. The technical feasibility of eliminating redundant liquid in the binding process has been confirmed, which is particularly important in salt mines. Preliminary values for the amount of binder (5%÷10%) to be added to the mixtures to obtain the specified strength properties of the artificially formed mass at Rc = 0.5 MPa. Attention was paid to the important practical aspect resulting from the rapid increase of this type of waste in the comming years in Poland and at the same time vast potential for their use in salt mining, where we have a huge capacity of salt chambers available.

Badania zdolności wiązania pyłów i popiołów po spalaniu odpadów komunalnych z solankową wodą zarobową i geotechniczne parametry scalonych próbek soli. Zbadano popioły paleniskowe oraz odpady z oczyszczania spalin, pochodzących z jednej z krajowych spalarń. Scharakteryzowano krzywe składów ziarnowych suchych odpadów oraz gęstości sporządzonych mieszanin. Badaniom poddano 12 wariantów składów mieszanin na bazie popiołów ze zmiennym udziałem poszczególnych składników, uwzględniając zarówno ciecz zarobową słodką jak i solankę. Dla każdego wariantu składu określono ilość pojawiającej się cieczy nadosadowej, jak również czasy tężenia mieszanin do uzyskania określonej wytrzymałości oraz uzyskane wartości ściśliwości. Mając na uwadze możliwości transportu mieszanin w kopalni za pomocą rurociągów na stosunkowo duże odległości, oraz umożliwienie szczelnego i równomiernego wypełniania dużych komór solnych wyznaczono parametry rozlewności. Ponadto przeprowadzono badania rozmakalności zestalonych próbek odpadów pokazując potencjalne możliwości obniżenia wytrzymałości masywu odpadowego wskutek działania wody lub solanki. Potwierdzone zostały techniczne możliwości wyeliminowania nadmiarowej cieczy zarobowej w procesie wiązania, co jest szczególnie ważne w kopalni soli. Podano wstępne wartości ilości spoiwa (5%÷10%), które należy dodać do mieszanin w celu uzyskania określonych właściwości wytrzymałościowych sztucznie wytworzonego masywu, na poziomie wartości Rc = 0,5 MPa. Zwrócono uwagę na ważny aspekt praktyczny wynikający z radykalnie wzrastającej ilości tego typu odpadów w nadchodzących latach w Polsce i jednocześnie olbrzymie potencjalne możliwości ich wykorzystania w górnictwie solnym, gdzie mamy do dyspozycji olbrzymie pojemności komór solnych.