Способ захоронения токсичных промышленных отходов

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. С целью снижениязагрязнения природной среды в способе, предусматривающем бурение вертикальных скважин и порционную засыпку в них отходов с уплотнением путем тромбования, скважины бурят в отвалах глинистых отходов угледобычи с коэффициентом фильтрации не более 0,001 м/сут до глубины, обеспечивающей сохранность толщи грунта в нижней части отвала не менее 5 м. Скважины располагают на выположенных вершинах отвалов, для засыпки устьевой части скважины используют выбуренную породу отвалов, а для увеличения обьема захоронения тромбование отходов при засыпке осуществляют пирамидальной тромбовкой.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 09 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4733348/15 (22) 19.07.89 (46) 30.01.92. Бюл, М 4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследования, испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин (72) Б.Л.Лосев (53) 658.567 (088.8) (56) Патент США

N- 3835652, кл. 61-35, 1979. (54) СПОСОБ ЗАХОРОНЕНИЯ ТОКСИЧНЫХ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ (57) Изобретение относится к области охраны окружающей среды. С целью снижения

Изобретение относится к охране окружающей среды.

Цель изобретения — снижение загрязнения природной среды.

Пример. Для захоронения токсичных промышленных отходов производят бурение крупных вертикальных выработок с последующеЩ порционной засыпкой отходов, причем бурение выработок производят на выположенных вершинах отвалов, образующихся при складировании отходов угледобычи при подземной разработке месторождений бурого угля, размещающихся в пластичных глинистых породах, на расстоянии не менее 2 м одна от другой, пробуренных с учетом сохранения толщи отходов угледобычи в нижней части отвалов не менее 5 м, а уплотнение захороняемых

5U, 1708450 А1 загрязнения природной среды в способе, предусматривающем бурение вертикальных скважин и порционную засыпку в них отходов с уплотнением путем тромбования, скважины бурят в отвалах глинистых отходов угледобычи с коэффициентом фильтрации не более 0,001 м/сут до глубины, обеспечивающей сохранность толщи грунта в нижней части отвала не менее 5 м. Скважины располагают на выполо>кенных вершинах отвалов, для засыпки устьевой части скважины используют выбуренную породу отвалов, а для увеличения объема захоронения тромбование отходов при засыпке осуществляют пирамидальной трамбовкой. отходов после засыпки каждой порции производят трамбовками до нижней границы деятельного слоя с поСледующими порционной засыпкой и уплотнением выбуренной () породой оставшейся устьевой части выра- QQ ботки. фь

Отвалы отходов угледобычи имеют фор- у му гряд или конусов высотой до 35--40 м. По истечении 3 — 5 лет после отсыпки они приобретают в результате интенсивного выветривания отдельных злементов отвалов достаточно стабильный профиль с выположанкой вершиной, плавными линями склонов, обеспечивающими активность сброса талых и дождевых вод и устойчивое равно весие массива отвала.

Объем отвала 640 тыс.л, ф рлта грездо образования высотой 28 м.

1708450 бора. Коэффициент фильтрации имеет .40 значения от 0,001 до 0,0001 м/сут, т.е. породы оцениваются как практически водонепроницаемые, Разбивку сетки скважин на вершине отвала на расстоянии 2 м одна от другой и ориентировочную оценку объемов токсичных отходов, подлежащих захоронению, рассчитывают по формуле

V = п(Н -(5+ М)) S Ê м, где V — объем отходов для захоронения, м, з, n — количество скважин, 492 шт;

Н вЂ” высота отвала, 28 м;

5 — мощность нижней толщи отвала глинистых породс коэффициентом фильтрации менее 0,001 м/сут;

h> — мощность деятельного слоя, учитывающая нормативную глубину сезонного промерзания грунтов на открытой, оголенной от снега площадке, 2 м;

$ — площадь сечения выработки, 0,2 м;

Исходными материалами для образования отходов угледобычи служат залегающие в подошве угольного пласта черные, углистые, сухарные каолинитовые и сероватозеленые жирные, пластичные глины.

По фациальной принадлежности глины относятся к контитентальным озерно-болотным и пойменным образованиям, Основными породообразующими минералами являются гидрослюда и каолинит, Содержание глинистых фракций в гранулуметрическом составе изменяется до 28 до 77%, объемная масса — от 1,98 до 2,24 т/м . Потез ри при прокаливании за счет выгорания тонкорассеянных углефицированных частиц составляют 9,8-15,3%. По данным химических анализов глины являются основным, реже высокоосновным сырьем, Другим компонентом отходов угледобычи является бурый уголь, гумусовый и сапропеле-гумусовый с зольностью 30 — 40%.

Изучение температурно-влажн остного режима в отвалах угледобычи позволяет установить, что на глубине 8,5-9,2 м фиксируется температура, равная среднегодовой для данной территории, и далее она сохраняется практически постоянной, изменяясь от 11,3 до 12 С, Изотермы в верхней части отвала располагаются в общем согласно профилю отвала. Максимальная температура в поверхностном слое составляет 23 С.

Естественная влажность глинистых отходов угледобычи изменяется s пределах

21 — 29%, обеспечивая их тугопластичную консистенцию, реже мягкопластичную. Гранулометрический состав характерйзуется содер>канием частиц менее 0,001 м от 21,3 до 41,9%, Потери при прокаливании составляют 20,6 — 35,3% независимо от глубины от5

k — коэффициент, учитывающий перемещение при трамбовании отсыпаемых отходов в околоскважинное пространство, сло>кенное пластичными породами, равный 2,5.

Ориентировочный объем захороняемых отходов составляет около 5,2 тыс.м .

Прокладку ведут по спирали подьездного пути протяженностью 0,8 км для транспортировки буровой установки и автомашин с токсичными промышленными отходами.

Бурение скважин осуществляют шнековым способом по глубину 2,3 м, засыпку отходов ведут порциями по 0,7 м и уплотнениями пирамидальными трамбовками массой 150 кг до отметки, обеспечивающей перемещение в околоскважинное пространство не менее 60% от общей массы каждой порции и уплотнение вмещающих пород.

Устьевую часть скважины засыпают выбуренной породой, Маркируют каждую скважину колышком с указанием ее номера и уровня поверхности.

Имеющаяся геологическая изученность разрабатываемых месторо>кдений в отличие от известного способа исключает необходимость значительных затрат времени и средств на выбор геологически пригодных участков.

Ожидаемый технический эффект заключается в повышении производительности работ по захоронению. Это преимущество обеспечивается за счет того, что при трамбовании отсы паемых отходов происходят их перемещение в околосква>кинное пространство и уплотнение вмещающих пород. Ориентировочно этот прирост удельной емкости скважин мо>кет обеспечить увеличение обьемов захороняемых отходов в 2-3 раза относительно известного способа.

Экологический эффект заключается в том, что средой захоронения служат практически воднепроницаемые анаэробные грунты с повышенной сорбционной способностью за счет высокого содержания дисперсных углистых частиц в глинах, а само захоронение размещается выше уровня подземных вод и в условиях сравнительно постоянного температурно-влажностного режима. Кроме того, размещение захоронений в отвалах угледобычи исключает необходимость отторжения земель как ранее уже отторгнутых и выведенных из естественных условий производственной деятельностью шахт, Применение предлагаемых пирамидальных трамбовок обусловливает перемещение захороняемых отходов в околоскважинное пространство. а следова1708450 тельно, приводит не только к увеличению объемов отходов, но и к формированию зоны уплотненных глинистых грунтов, более надежно изолирующей участок захоронения (резко снижается коэффициент фильтрации, возрастает сорбция углистых глин и т.д.).

Составитель Л. Рубинова

Редактор И. Касарда Техред М,Моргентал Корректор Т. Малец

Заказ 383 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.;4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

1. Способ захоронения токсичных промышленных отходов, включающий бурение вертикальных скважин и порционную засыпку в них отходов с уплотнением путем тромбования, отличающийся тем, что, с целью снижения загрязнения природной среды, бурение вертикальных скважин производят в отвалах глинистых отходов угледобычи с коэффициентом фильтрации не более 0,001 м/сум до глубины, обеспечивающей сохранность толщи грунта.в нижней

5 части отвала не менее 5 м.

2. Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что скважины располагают на выположенных вершинах отвалов.

3, Способ по пп, 1 и 2, отл и ч а ю10 шийся тем, что, с целью увеличения объема захоронения, тромбование осуществляют пирамидальной трамбовкой, 4. Способ по пп. 1 — 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что для засыпки устьевой части

15 скважины используют выбуренную породу отвалов.