способ защиты грунтовых вод от загрязнения

Формула изобретения

Способ защиты грунтовых вод от загрязнения при инфильтрации атмосферных осадков на полигонах твердых отходов, включающий возведение контурной противофильтрационной завесы в сочетании с открытыми и закрытыми дренажными устройствами, оборудование сборного резервуара и отвод воды из резервуара, отличающийся тем, что сборный резервуар выполняют из отдельных секций, разделенных противофильтрационными завесами, закрытое дренажное устройство выполняют в виде дренажных труб, образующих кольцевой дренаж, причем дренажные трубы располагают с внутренней стороны контуров противофильтрационных завес, снабжают трубами с выводом на поверхность и используют для подачи воды в секции, а открытое дренажное устройство выполняют в виде канав, по контуру полигона канаву оборудуют лотками, а уровень грунтовых вод внутри контура полигона поддерживают ниже уровня грунтовых вод за контуром завесы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области экологии и предназначено для снижения степени загрязнения грунтовых вод при инфильтрации атмосферных осадков через толщу бытовых, промышленных и сельскохозяйственных отходов в местах их складирования. Изобретение может быть преимущественно использовано в жилищно-коммунальном хозяйстве, в различных отраслях промышленности и в сельском хозяйстве.

Известен способ предотвращения загрязнения подземных и грунтовых вод (патент РФ №2141441, МПК B65G 5/00, опубл. 20.11.1999 г.) грунтов и почв промышленными отходами и продуктами аварийных выбросов и утечек. В этом способе противофильтрационную завесу в виде дуги создают с применением струйной технологии в верхней части водоносного горизонта высотой, равной высоте загрязненного потока. Дуга вогнутой частью обращена к источнику загрязнения. Удаление загрязнения выполняют через скважину, участок которой над водоносным горизонтом герметизируют. Способ позволяет снизить объем загрязненной воды и повысить надежность защиты подземных вод.

Недостатком вышеописанного способа является трудоемкость оборудования противофильтрационной завесы в грунте с применением струйной технологии.

Наиболее близким к предлагаемому способу защиты грунтовых вод от загрязнения является способ охраны горных выработок и котлованов от притоков подземных вод («Справочник по осушению горных пород». Под редакцией И.К.Станченко. М.: Недра, 1984. - С.184-185, 278 с.) с использованием контурных противофильтрационных завес в сочетании с открытыми и закрытыми дренажными устройствами, оборудование сборного резервуара и отвод воды из резервуара.

Недостатком способа является то, что он не обеспечивает защиту грунтовых вод от загрязнения инфильтратом и требует отвода воды из сборного резервуара на специальные очистные сооружения.

Изобретение решает задачу очистки атмосферных осадков, загрязненных при инфильтрации через толщу отходов на полигонах твердых отходов.

Для достижения указанного технического результата в известном способе защиты грунтовых вод от загрязнения, включающем возведение контурной противофильтрационной завесы в сочетании с открытыми и закрытыми дренажными устройствами, оборудование сборного резервуара и отвод воды из резервуара, предлагается сборный резервуар выполнить из отдельных секций, разделенных противофильтрационными завесами, закрытое дренажное устройство выполнить в виде дренажных труб, образующих кольцевой дренаж, дренажные трубы расположить с внутренней стороны контуров противофильтрационных завес, снабдить их трубами с выводом на поверхность и использовать для подачи воды в секции. Открытое дренажное устройство предлагается выполнить в виде канав, по контуру полигона канаву оборудовать лотками, а уровень грунтовых вод внутри контура полигона поддерживать ниже уровня грунтовых вод за контуром завесы.

Способ поясняется чертежами,

где на фиг.1 показан вертикальный разрез грунтов в основании полигона и прудов в направлении уклона рельефа; на фиг.2 - план полигона и прудов.

На чертежах приняты следующие обозначения:

1 - контурная траншейная противофильтрационная завеса;

2 - всасывающая труба для передвижного насоса;

3 - секции сборного резервуара;

4 - нагнетательная труба для передвижного насоса;

5 - полигон твердых отходов;

6 - атмосферные осадки;

7 - гидронаблюдательные скважины (пьезометры);

8 - водоотводная канава, оборудованная лотками;

9 - водоносный слой грунта;

10 - дренажные трубы;

11 - водоприемная скважина или колодец;

12 - водоупорный слой грунта;

13 - водопоглощающая канава;

14 - разделительные противофильтрационные завесы;

1 - уровень грунтовых вод;

2 - уровень воды в секциях накопительного резервуара.

Способ реализуют следующим образом. На не оборудованном водозащитным экраном полигоне 5 твердых отходов по его контуру возводят траншейную противофильтрационную завесу 1. Внутри завесы 1 оборудуют сборный резервуар, состоящий из отдельных секций 3, которые разделяют между собой и со стороны полигона разделительными противофильтрационными завесами 14. Секции 3 располагают каскадом у стороны полигона, расположенной ниже по рельефу местности.

При оборудовании траншей для завес 1 и 14 с внутренней стороны каждого замкнутого контура укладывают дренажные трубы 10 кольцевого дренажа, которые соединяют со всасывающей трубой 2 и нагнетательными трубами 4 и выводят их на поверхность. Противофильтрационные завесы создают путем размещения в траншеях материала с низкими фильтрационными свойствами (глины и др.). За контуром завесы 1 у последней секции 3 оборудуют водопоглощающую скважину 11 или колодец. Завесы 1 и 14 и скважину 11 проходят с врезанием в водоупорный слой 12 грунта.

С внешней стороны завесы 1 вдоль полигона 5 отрывают водоотводную канаву 8, которую оборудуют лотками, а вдоль секций 3 сборного резервуара - водопоглощающую канаву 13 (без лотков). На участке полигона с максимальным уровнем грунтовых вод (до возведения завес) оборудуют две гидронаблюдательные скважины, располагая их с внешней и внутренней стороны завесы 1.

Защита грунтовых вод от загрязнения на оборудованном вышеописанным способом полигоне осуществляется следующим образом. Атмосферные осадки 6, загрязненные при инфильтрации через толщу отходов полигона 5, попадают внутрь контура 1, откуда, фильтруясь через водоносный слой грунта 9, проникают в дренажные трубы 10 кольцевого дренажа и по всасывающей трубе 2 подаются насосом (передвижной, на схемах не показан) в нагнетательную трубу 4 и далее в дренажную трубу 10 первой от полигона секции 3 сборного резервуара. Пройдя первый этап биологической очистки, вода из первой секции 3 подается аналогичным образом во вторую секцию и т.д. После снижения концентрации в воде вредных веществ до предельно допустимых норм вода сбрасывается в водопоглащающую скважину 11 или колодец, откуда поступает в водоносный слой грунта. Очистка загрязненного на полигоне отходов инфильтрата производится за счет многократной фильтрации воды через толщу водоносного слоя и биологической очистки в секциях сборного резервуара растениями (например, камыш и др.), чем и обеспечивается защита грунтовых вод от загрязнения. Поддержание уровня грунтовых вод внутри контура полигона ниже уровня законтурных вод исключает переток загрязненных вод через противофильтрационную завесу 1, причем контроль за уровнями вод ведется по скважинам 7. Поверхностные воды по канаве 8, оборудованной лотками, отводятся в канавы 13, откуда попадают в грунт и повышают уровень грунтовых вод с внешней стороны завесы 1 секций 2 сборного резервуара, что также препятствует фильтрации загрязненной воды из секций 3 сборного резервуара.

Именно выполнение сборного резервуара из отдельных секций, разделенных противофильтрационными завесами, выполнение закрытого дренажного устройства в виде дренажных труб, образующих кольцевой дренаж, расположение дренажных труб с внутренней стороны контуров противофильтрационных завес и снабжение его трубами с выводом на поверхность, использование дренажного устройства резервуара для подачи воды в секции, выполнение открытого дренажа в виде канав, оборудование канавы по контуру полигона лотками, а также поддержание уровня грунтовых вод внутри контура полигона ниже уровня грунтовых вод за контуром завесы обеспечивает решение поставленной задачи и исключает загрязнение грунтовых вод на полигонах твердых отходов.