способ захоронения супертоксичных промышленных отходов

Формула изобретения

Способ захоронения супертоксичных промышленных отходов, включающий последовательную укладку водонепроницаемого экрана, уплотнение его, укладку и уплотнение отходов, покрытие отходов вторым водонепроницаемым экраном, уплотнение и засыпку его слоем почвенно-растительного грунта с последующей посадкой растений, отличающийся тем, что в качестве водонепроницаемого экрана используют изолирующий материал ИМ-1, содержащий нефтяной шлам, известняк в мелкокусковой форме, отходы бурения, глинистые породы, биопрепараты, пропитанный жидким битумом или гудроном, а перед укладкой из супертоксичных отходов формуют во влажной среде при 40-60°С в течение 1-3 сут зацементированные блоки, включающие супертоксичные отходы, портладцемент, речной песок, изолирующий материал ИМ-1 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

супертоксичные отходы	1
портладцемент	0,1-0,3
речной песок	0,1-0,3
изолирующий материал ИМ-1	0,05-0,1

которые покрывают жидким битумом или гудроном в течение 3-5 мин, затем охлаждают и направляют на укладку.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области окружающей среды, конкретно к технологии захоронения супертоксичных промышленных отходов.

Известен способ захоронения отходов, заключающийся в бурении скважин, в каждую из которых засыпают некоторое количество отходов. Эту массу уплотняют вибрацией или прессованием. После заполнения выработки ее устьевую часть заполняют слоем почвы /Патент РФ №2075357, МКИ В09В 1/00, Бюл. №8 от 1997 г./.

Недостатком этого способа является высокая вероятность загрязнения природной среды вследствие фильтрации подземных вод.

Известен способ захоронения токсичных промышленных отходов, включающем последовательную укладку и уплотнение водонефтенепроницаемого экрана в виде бурового шлама и отходов, покрытие последних водонефтенепроницаемым экраном, уплотнение и засыпку его слоем почвенно-растительного грунта с последующей посадкой растений, согласно изобретению перед укладкой буровой шлам подвергают обезвоживанию до остаточной влажности 5-30%.

Способ используется для захоронения промышленных отходов 3 и 4 класса опасности для окружающей природной среды (ОПС) /Патент РФ №2271881, МКИ В09В 1/00, Бюл. №8 от 20.03.2006 г./.

Известен способ захоронения токсичных промышленных отходов, включающий последовательную укладку водонепроницаемого экрана на почвенно-растительный грунт, уплотнение его, укладку и уплотнение отходов, покрытие последних вторым водонепроницаемым слоем, уплотнение и засыпку его слоем почвенно-растительного грунта с последующей посадкой растений, причем в качестве водонепроницаемых экранов используют мореные суглинки и глины /Патент РФ №2070102, МКИ В09В 1/00, Бюл. №34 от 10.12.96 г./.

Используемые суглинки в качестве водонепроницаемых экранов недостаточно эффективны против фильтрации грунтовых вод, атмосферных осадков.

Данный способ по своей технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близок к заявляемому изобретению и выбран в качестве прототипа. Основным недостатком данного способа является непригодность его для захоронения супертоксичных отходов 1 и 2 класса опасности. Задача, решаемая данным изобретением, заключается в обеспечении эффективной защиты окружающей среды в процессе захоронения и обеспечении безопасного длительного времени хранения захороненных отходов.

Кроме того, изобретение решает техническую задачу упрощения способа захоронения токсичных отходов 1 и 2 класса опасности.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе захоронения токсичных промышленных отходов, включающем последовательную укладку водонепроницаемого экрана на грунт, уплотнение его, укладку и уплотнение отходов, покрытие отходов вторым водонепроницаемым экраном, уплотнение и засыпку его слоем почвенно-растительного грунта с последующей посадкой растений, согласно изобретению в качестве водонепроницаемого экрана используют изолирующий материал ИМ-1, пропитанный жидким битумом или гудроном, содержащий нефтяной шлам, известняк в мелкокусковой форме, отходы бурения, глинистые породы, биопрепараты перед укладкой блоки из супертоксичных отходов формуют во влажной среде при 40-60°С в течение 1-3 суток, включающие супертоксичные отходы, портландцемент, речной песок, изолирующий материал ИМ-1 при массовом соотношении компонентов.

супертоксичный отход 1 или 2 класса опасности	1 мас.ч.
портландцемент	0,1-0,3 мас.ч.
речной песок	0,1-0,3 мас.ч.
изолирующий материал ИМ-1	0,05-0,1 мас.ч.

Полученные блоки покрывают в течение 3-5 мин жидким битумом или гудроном, затем охлаждают и направляют на укладку. Супертоксичные отходы 1 и 2 класса опасности в большинстве случаев представлены в виде твердых образований: пыль, крошка или в кусковой форме, а в жидкой форме значительно меньше, кроме боевых жидких отравляющих веществ (Зоман, Люизит, V-газов и др.).

Цементные блоки формуют из смесей согласно изобретению, но составы смесей для твердых и илистых супертоксичных отходов различны (табл.1 и 2). Состав супертоксичных шламов приведен в табл.3.

Изолирующий материл ИМ-1 ТУ 5717-001-48855219-2004 (приложение 1) освоен промышленностью и прошел государственную экологическую экспертизу (приложение 2).

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. Известковые шламы ОАО «Уфахимпром» представляют собой твердые фракции различного размера. Пустоты заполняют изолирующим материалом ИМ-1 в количестве от 0,05 до 0,10. В полученную смесь известкового шлама с ИМ-1 добавляют 0,1-0,3 г портландцемент. Портландцемент в количестве 0,1 г придает цементируемым блокам 2×0,5×0,5 м минимальную прочность 0,5 МПа, что достаточно для безаварийной перевозки в карьер для захоронения.

Блоки, полученные с портландцементом 0,3 мас.ч., прочность повышается до 7,0 МПа. Блоки подвергают термообработке во влажной среде при 40-60°С в течение 1-3 суток.

Пример 2. Активный ил характеризуется высокопластичностью и для повышения прочности добавляют 0,1-0,3 мас.ч. речного песка.

Одну массовую часть (1,0 ч) ила смешивают с речным песком, в полученную смесь добавляют портландцемент 0,2-0,3 мас.ч. Сформованные блоки размером 2×0,5×0,5 м подвергают во влажной среде термообработке при температуре 40-60°С в течение 1-3 суток. Блоки состава 1 мас.ч. ил, песка 0,1 мас.ч., портландцемент 0,2 мас.ч. имеют прочность 0,5 МПа, а блоки состава 1 мас.ч. ил, песок 0,3 мас.ч., цемент 0,3 мас.ч. прочность повышается до 5 МПа.

Полученные блоки в обоих примерах подсушивают и опускают в расплавленный гудрон или жидкий битум на 3-5 минут. Охлажденные блоки имеют черный цвет и они водонепроницаемы и не опасны для перевозки к месту захоронения.

Захоронение производят на полигонах или карьерах следующим образом.

На чертеже представлен общий вид захороненных блоков в разрезе по вертикали. На ровной поверхности карьера раскладывают ИМ-1 (4) высотой 20-30 см, укатывают катками и пропитывают жидким битумом или гудроном. На подготовленную поверхность штабелями складывают цементные блоки (1). На поверхность штабеля наносят битумную мастику 3 с бикростом, на поверхность которой располагают ИМ-1 высотой 30-50 см (4), укатывают катками. Затем укладывают почвенно-растительный слой 2.

Таким образом, предлагаемый способ предлагаемой компаунд захоронения супертоксичных диоксинов полностью предотвращает загрязнение окружающей среды.

Использование процесса цементирования диоксинсодержащих отходов позволит повысить безопасность процесса захоронения, снизит капитальные затраты и улучшит экологическую безопасность. Кроме того, диоксиновые отходы, захороненные в бетонных блоках, разлагаются в безвредные органические соединения и молекулярный хлор удаляется в атмосферу.

Таблица 1
Состав смеси для твердых супертоксичных шламов
Твердый отход	1 мас.ч.
Портландцемент	0,1-0,3 мас.ч.
Изолирующий материал ИМ-1	0,05-0,1 мас.ч.

Таблица 2
Состав смеси для илистых супертоксичных шламов
Илистый отход	1 мас.ч.
Портландцемент	0,2-0,3 мас.ч.
Речной песок	0,1-0,3 мас.ч.

Таблица 3
Состав супертоксичного шлама ОАО «Уфимхимпром»
Наименование шлама	ПХДД+ПХДФ нг/кг	Компоненты, мас.%
		Нефтепродукты	Вода	Мехпримеси
Известковый шлам	11170	0,0	56,0	44,0
Активный ил	3825	0,0	82,0	18,0