Budowa osadników popiołów i wód przemysłowych

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z zasadami składowania odpadów przemysłowych w osadnikach, przebiegiem sedymentacji popiołów osadnikach i jej wpływem na rozkład własności fizycznych i mechanicznych materiału w różnych rejonach osadników. Student zapoznaje się również z metodami budowy grobli osadników popiołów i wód przemysłowych, sposobami ograniczenia wycieków z osadników oraz ich techniczną rekultywacją.

Rozwój energetyki opartej na węglu kamiennym i brunatnym powoduje powstawanie dużej ilości popiołów. Przemysł wydobywczy powoduje natomiast powstawanie odpadów powęglowych (skała płonna) oraz wód przemysłowych i szlamów. Pomimo opracowania nowych technologii przetwarzania i wykorzystywania odpadów poelektrownianych i poweglowych nie jest możliwe zaniechanie budowy nowych składowisk. Wyróżnia się dwa podstawowe typy składowisk: mokre, powstające przy hydrotransporcie odpadów (stawy osadowe lub osadniki przemysłowe) oraz suche, powstające przy transporcie kołowym, pneumatycznym lub taśmociągami (hałdy, wysypiska, zwałowiska) Zajmują one duże powierzchnie i są uciążliwe dla środowiska. Składowanie dużej ilości materiałów odpadowych wymaga technicznego przygotowania określonej powierzchni. Dotyczy to budowy obwałowań (grobli) dla zapewnienia prawidłowej eksploatacji, technologii zwałowania, zabiegów technicznych ograniczających ujemne skutki oddziaływania osadników na przyległe tereny, rekultywacji i zagospodarowania po zakończeniu eksploatacji.

Szczegółowy program wykładów obejmuje następującą tematykę:

1. Powstawanie i ogólna charakterystyka odpadów powęglowych i elektrownianych. (2 godz.)

2-3. Wybór optymalnej lokalizacji osadnika. Zasady transportu i składowania odpadów przemysłowych w osadnikach. (4 godz.)

4-5. Właściwości geotechniczne popiołów elektrownianych. (4 godz.)

6. Przebieg sedymentacji popiołów i jej wpływ na rozkład właściwości fizycznych i mechanicznych materiału w różnych rejonach osadnika. (2 godz.)

7-8. Podstawowe typy i sposoby budowy grobli osadników. (4 godz.)

9. Szczegóły konstrukcyjne grobli.(2 godz.)

10. Stateczność grobli i podłoża. (2 godz.)

11. Eksploatacja osadników.(2 godz.)

12. Awarie grobli i negatywne oddziaływanie osadników na środowisko. (2 godz.)

13-14. Techniczne sposoby ograniczenia wycieków z osadników. (4 godz.)

15. Techniczna rekultywacja osadników po zakończeniu eksploatacji. (2 godz.)

Tematyka ćwiczeń obejmuje:

1-2. Możliwości i zasady wykorzystania popiołów i odpadów powęglowych do budowy grobli osadników (4 godz.)

3-4. Zjawiska filtracyjne w groblach osadników – zasady obliczeń (4 godz.)

5. Drenaże, rowy opaskowe (2 godz.)

6-8. Obliczenia stateczności podłoża osadnika (5 godz.)

1. Fanti K. 1980. Stawy osadowe i składowiska. Wyd. Politechniki Warszawskiej. Warszawa.

2. Czyżewski K., Wolski W., Wójcicki S., Żbikowski A. 1973. Zapory ziemne. Arkady, Warszawa.

3. Mioduszewski W., 1973. Filtracja przez obwałowania składowisk odpadów przemysło-wych. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej Warszawie.

4. Madej (red.) 1978. Geotechniczne problemy składowania odpadów poflotacyjnych. PAN KILiW, Lubin.

5. Skarżyńska K.M, 1997. Odpady powęglowe i ich zastosowanie w inżynierii lądowej i wodnej. AR, Kraków.

6. Składowiska materiałów odpadowych. Transport, rozkładanie i odwadnianie. Biuletyn CIGB-ICOLD, IMiGW, W-wa, 1997

7. Składowiska materiałów odpadowych oraz ich obwałowania. Biuletyn. CIGB-ICOLD, IMiGW, W-wa, 1995.

8. Mokre składowiska materiałów odpadowych a środowisko. Biuletyn. CIGB-ICOLD, IMiGW, W-wa, 2000.

9. Borys M. (red) Podstawy techniczne modernizacji wałów przeciwpowodziowych i renatu-ryzacji małych rzek. Falenty, Wydawnictwo IMUZ, 2005.

Zakres wiadomości studenta będzie obejmować znajomość kryteriów wyboru lokalizacji osadników oraz rozwiązań technicznych i konstrukcyjnych budowy grobli i obwałowań. W oparciu o analizę właściwości geotechnicznych może ocenić przydatność gruntów rodzimych lub antropogenicznych do budowy grobli osadników. Poznanie metody obliczenia stateczności podłoża osadnika obciążonego warstwą odpadów pozwala określić możliwość wystąpienia stref odkształceń plastycznych pod osadnikiem i na jego przedpolu oraz zaproponować sposoby zabezpieczeń.

Wykłady - egzamin ustny.

Ćwiczenia - indywidualne zaliczenie ćwiczeń projektowych.