способ захоронения отходов в отвал

Формула изобретения

Способ захоронения отходов в отвал, включающий предварительный анализ топографических, геологических и гидрогеологических характеристик территорий захоронения отходов с последующим формированием котлована, ядра и отвала, отличающийся тем, что по боковым откосам котлована и основанию устраивают водонепроницаемый экран, поверх которого выполняют гравийно-песчаную подушку, боковые стенки котлована формируют под углом к основанию, на дне котлована в пределах подошвы ядра укладывают распределительную железобетонную плиту, поверх плиты устраивают ядро из крупнообломочного материала, в верхней части ядра выполняют непроницаемый экран высотой в 1/3 высоты ядра с отверстиями под газоотводные трубы, а внутреннюю часть отвала формируют в зависимости от физико-механических свойств утилизируемых отходов; либо послойно с уплотнением, либо отсыпкой на проектную высоту без механического уплотнения созданием пригрузочного слоя из прессованных брикетов твердых бытовых отходов, покрываемых изолирующим слоем грунта, между пригрузочным слоем и внутренней частью отвала устраивают переходную зону из песчано-гравийного грунта величиной 0,8 - 1,0 м.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для совместного складирования и утилизации различных отходов: твердых и отходов сточных вод.

Известен способ захоронения городских коммунальных и промышленных отходов, включающий предварительный анализ геологической, топографической и гидрогеологической характеристик территорий захоронения отходов, формирование траншеи на глубину залегания водонепроницаемого слоя, устройства дренажа на дне траншеи, проходку скважины и соединение ее с дренажем, заполнение траншеи отходами и перекрытие их слоем покрывающих пород [1].

Такой способ захоронения обладает рядом недостатков: во-первых, для захоронения требуется отвод больших территорий, которые пригодны для использования в сельском и коммунально-жилищном хозяйствах, во-вторых, данный способ применим при условии близкого залегания водоупора, что делает его ограниченным в применении (что вводит дополнительные ограничения по его применению).

Наиболее близким техническим решением способа является способ захоронения осадков сточных вод, включающий предварительный анализ топографических, геологических и гидрогеологических характеристик территорий захоронения. Вся территория окаймляется антифильтрационной завесой (стена в грунтах), устраивается система дренажей, разрабатывается котлован с последующим заполнением его осадками сточных вод и формированием верхней части отвала [2].

Недостатками этого способа являются: во-первых, низкая несущеспособность захороняемого материала, которая требует устройства кавальеров значительных габаритов из минеральных грунтов, дополнительных затрат и приводит к неэффективному использованию земельных угодий, во-вторых, для придания устойчивости отвала возникает необходимость создания промежуточных слоев из песка большой мощности (более 2 м), что снижает КПД отвала.

Целью предполагаемого изобретения является расширение области применения, повышение эффективности и надежности за счет устройства ядра трапецеидального сечения в средней части отвала из крупнообломанного материала по верху сложного основания, а также снижение расходов по выполнению способа и сокращение времени на приведение территории захоронения отходов в экологически устойчивое состояние и уменьшение негативного влияния продуктов захоронения на окружающую среду.

Для достижения указанной цели предлагается способ захоронения отходов в отвал, включающий предварительный анализ топографических, геологических и гидрогеологических характеристик территорий захоронения отходов с последующим формированием котлована, ядра и отвала, причем по боковым откосам котлована и основанию устраивают водонепроницаемый экран, поверх экрана выполняют гравийно-песчаную подушку, боковые стенки котлована формируют под углом к основанию, на дне котлована в пределах подошвы ядра укладывают распределительную железобетонную плиту, поверх плиты устраивают ядро из крупнообломочного материала, в верхней части ядра выполняют непроницаемый экран высотой в 1/3 высоты ядра, внутреннюю часть отвала формируют в зависимости от физико-механических свойств утилизируемых отходов, либо послойно с уплотнением, либо отсыпают на проектную высоту без механического уплотнения и выполнением пригрузочного слоя из прессованных брикетов твердых бытовых отходов, покрываемый изолирующим слоем грунта, между пригрузочным слоем и внутренней частью отвала устраивают переходную зону из песчано-гравийного грунта величиной 0,8 - 1,0 м.

Предлагаемый способ захоронения отходов в отвал отличается от известного тем, что: боковые стенки котлована выполняют под углом к основанию котлована, по наклонным стенкам и основанию котлована устраивают водонепроницаемый экран, а поверх экрана - гравийно-песчаную подушку, сверх гравийно-песчаной подушки по основанию котлована устраивают ядро трапецеидального сечения из крупнообломочного материала. В основании ядра располагают распределительную железобетонную плиту, а в верхней части устраивают непроницаемый экран размером в 1/3 от высоты ядра и с отверстиями под газоотводные трубы. Внутреннюю часть отвала формируют в зависимости от физико-механических свойств утилизируемого отхода, либо послойно с уплотнением, либо отсыпкой на проектную высоту без механического уплотнения и пригрузочного слоя, выполненного из прессованных брикетов твердых бытовых отходов. Причем, между пригрузочным слоем из прессованных брикетов твердых бытовых отходов и внутренней частью отвала устраивают переходную зону из песчано-гравийного грунта. Поверх пригрузочного слоя отсыпается слой изолирующего грунта с последующим проведением рекультивационных работ откосов и территорий отвала.

Осуществление способа поясняется чертежом.

Способ захоронения отходов в отвал выполняют следующим образом.

Вначале разрабатывают котлован с таким расчетом, чтобы объем выемки был равен или больше объема, необходимого для санитарной засыпки и биологической рекультивации откосов отвала. Боковые стенки котлована, служащие днищем, выполняют с общим уклоном в сторону ядра. Во избежание попадания фильтрата в грунтовые воды по основанию днища котлована устраивают водонепроницаемый экран 1. В целях предотвращения от повреждения экрана в процессе выполнения способа по его верху отсыпают песчано-гравийную подушку 2, которая также служит дренажем и позволяет отводить фильтрат в основание ядра. Для предотвращения продавливания и для равномерного распределения нагрузки при отсыпке и эксплуатации ядра 3 из крупнообломочного материала по основанию котлована в пределах подошвы ядра укладывают распределительную железобетонную плиту 4. Ядро выполняется из крупнообломочного материала, получаемого при разработке карьеров, тоннелей, шахт, котлованов, а также отходов горнообогатительных и домостроительных комбинатов, и состоит из крупнозернистого обломочного материала. Во избежание прямого попадания поверхностных вод в ядро в верхней части контура ядра устраивают непроницаемый экран 5 размером, равным 1/3 высоты ядра. С целью отвода газообразных продуктов разложения, в экране предусматривают отверстия для установки газоотводных труб 9. Внутренняя часть отвала формируется из твердых бытовых отходов или осадка сточных вод. В зависимости от физико-механических свойств утилизируемого отхода отсыпка ведется либо послойно с уплотнением или отсыпкой сразу на проектную высоту без механического уплотнения.

Нежесткая пригрузка 7 выполняется из прессованных брикетов твердых бытовых отходов плотностью 1,0 ^oC 1,3 т/м³, укладываемых "в перевязку блоков" по наружной поверхности внутренней части отвала и на наклонные стенки котлована; она позволяет повысить устойчивость и надежность всего отвала. Для ускорения процессов обезвреживания и разложения отходов в отвале между внутренней частью 6 и пригрузочным слоем 7 выполняется переходная зона 10 из песчано-гравийного грунта величиной 0,8 - 1 м. Поверх пригрузки отсыпается изолирующий слой грунта 8 с последующим проведением рекультивационных работ территории отвала.

Источники информации:

1. Патент СССР N 1792350, B 09 В 1/00, 30.01.93.

2. В.И.Сметанин "Очистка и обустройство водоемов", стр. 118-119. Учебное пособие. Издание Московского государственного университета природообустройства. (прототип). 1996.