Способ совершенствования устройства противофильтрационного защитного экрана на полигонах тбо

Авторы патента:

E04B1/00 - Строительные конструкции общего назначения; сооружения, не обуславливаемые конструкцией стен, например перегородок, полов, перекрытий или крыш (леса для производства строительных работ, опалубки E04G; отдельные части зданий - см. в соответствующих группах; конструкции зданий особого назначения, общая планировка зданий, например модульная система E04H)

B09B1/00 - Захоронение твердых отходов на свалках

Владельцы патента RU 2683443:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова" (RU)

Изобретение относится к строительству и эксплуатации свалок и полигонов и может быть использовано для безопасного складирования отходов и снижения их негативного воздействия на компоненты природной среды. Технический результат предлагаемого изобретения - повышение безопасности складирования отходов и снижение их негативного влияния на компоненты окружающей среды за счет строительства или реконструкции уже существующих свалок и перевода их в ряд инженерных сооружений. Способ совершенствования устройства противофильтрационного защитного экрана на полигонах ТБО достигается при правильном выборе места для размещения полигона с учетом рельефа местности, отличающийся тем, что при создании технологического и технического оформления полигонов, предотвращающих проникновение загрязняющих веществ в компоненты окружающей среды, определяется очередность складирования ТБО и участок разбивается на несколько котлованов при уклоне участка не менее 0,5 м, где грунт, вынутый из котлована, размещается в кавальерах по периметру полигона с разностью отметок оснований двух смежных котлованов 0,5-1,0 м, основанием котлована служит глина толщиной не менее 0,5 м, при коэффициенте фильтрации более 10-5 см/с с обязательным устройством противофильтрационных экранов из геосинтетических материалов (слой бентофикса, слой карбофола, слой сакутекса) с укрывающим слоем из крупнозернистого песка 0,3 м, складируемые на полигоне ТБО подвергаются уплотнению четырьмя-шестью проходами бульдозера, образуя уплотненный слой на рабочей карте высотой до 1,0 м с промежуточной изоляцией грунтом, отходами строительства, шлаками слоем 0,15 м, препятствуя распространению запахов и возникновению пожаров, улучшая внешний вид полигона с обязательным проведением контроля качества складируемых отходов и мониторинга за окружающей средой.

Известен способ строительства полигонов ТБО как инженерно-экологических сооружений [Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления. - М.: Колос, 2000. - 236 с (с. 186-189)], состоящий из скважин для отбора биогаза, верхнего перекрытия, противофильтрационного экрана, системы сбора фильтрата и дренажа.

Недостатком известного способа является то, что реализация данного способа возможна только для вновь строящегося объекта на заранее отведенной площадке для размещения полигона ТБО.

Наиболее близким по технической сущности является выбранный за прототип способ размещения отходов на несанкционированных и необустроенных площадках [Сметанин В.И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель. - М.: Колос, 2000 - 96 с. (стр. 57-64)], состоящих из неконтролируемых вывозов ТБО.

Недостаток данного способа заключается в негативном воздействии отходов, размещаемых на свалках, на атмосферный воздух, поверхностные и грунтовые воды, горные породы зоны аэрации и почв.

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение безопасности складирования отходов и снижение их негативного влияния на компоненты окружающей среды за счет строительства или реконструкции уже существующих свалок и перевода их в ряд инженерных сооружений.

Указанный технический результат достигается при правильном выборе места для размещения полигона с учетом рельефа местности, отличающийся тем, что при создании технологического и технического оформления полигонов, предотвращающих проникновение загрязняющих веществ в компоненты окружающей среды определяется очередность складирования ТБО и участок разбивается на несколько котлованов при уклоне участка не менее 0,5 м, где грунт, вынутый из котлована размещается в кавальерах по периметру полигона с разностью отметок оснований двух смежных котлованов 0,5-1,0 м, основанием котлована служит глина толщиной не менее 0,5 м, при коэффициенте фильтрации более 10-5 см/сек с обязательным устройством противофильтрационных экранов из геосинтетических материалов (слой бентофикса, слой карбофола, слой сакутекса) с укрывающим слоем из крупнозернистого песка 0,3 м, складируемые на полигоне ТБО подвергаются уплотнению четырьмя - шестью проходами бульдозера, образуя уплотненный слой на рабочей карте высотой до 1,0 м с промежуточной изоляцией грунтом, отходами строительства, шлаками слоем 0,15 м препятствуя распространению запахов и возникновению пожаров, улучшая внешний вид полигона с обязательным проведением контроля качества складируемых отходов и мониторинга за окружающей средой.

Защитные экраны полигона ТБО - одни из основных природоохранных элементов конструкций и систем, входящих в общий комплекс природоохранных мероприятий полигона ТБО. Цель создания противофильтрационного экрана - ограничение потока фильтрата к нижележащим грунтовым водам и предотвращение притока грунтовых вод на уровень выше основания полигона, а также защитные экраны, устраиваемые по верху свалочного грунта, являются основными элементами, обеспечивающими главную природоохранную функцию - защита от вредного воздействия на окружающую природную среду.

Места захоронения ТБО являются источником распространения загрязняющих веществ в компоненты природной среды, оказывая вредное воздействие на них в течение длительного периода времени. Возможный ущерб окружающей среде от функционирования полигонов ТБО обусловлен образованием фильтрата и биогаза в толще свалочного тела. Для защиты грунтовых вод, почвы и окружающей среды применяются противофильтрационные защитные экраны в основании полигона. Срок службы защитных экранов определяется как периодом эксплуатации полигона, так и пассивным периодом, когда полигон закрыт и не принимает отходы. Используемые материалы в конструкциях защитных экранов должны обладать достаточной химической и биологической устойчивостью к воздействию химически активных элементов, содержащихся в биогазе и фильтрате. По технико-экономическим показателям, долгосрочности использования и эколого-экономической эффективности наиболее предпочтительным является экран с синтетической гидроизоляцией. Он более дорогостоящий, но все затраты окупаются в процессе его эксплуатации.

Основные требования предъявляются к конструктивным элементам защитных экранов поверхности и основания полигона. Защитные экраны полигона ТБО должны обеспечивать надежную гидроизоляцию тела полигона от окружающей среды. Используемые материалы в конструкциях защитных экранов должны обладать достаточной химической и биологической устойчивостью к воздействию химически и биологически активных элементов, содержащихся в биогазе и фильтрате, достаточной устойчивостью к механическим повреждениям, возможным при строительстве и эксплуатации, а также повреждению грызунами.

Основные мероприятия по минимизации экологического риска и предотвращению необратимых последствий для окружающей среды основаны на следующих принципах: правильного выбора места для размещения полигонов; создания технологического и технического оформления полигонов, предотвращающих проникновение загрязняющих веществ в компоненты окружающей среды; проведения контроля качества складируемых отходов и мониторинга за окружающей средой. Возможный ущерб окружающей среде от функционирования полигонов ТБО обусловлен образованием фильтрата и биогаза в толще свалочного тела. Фильтрат, проникая в породы зоны аэрации и грунтовые воды, загрязняет их. Стекающие поверхностные воды с полигона на рельеф местности загрязняют почвы. С поверхностным и грунтовым стоком фильтрат поступает в водные объекты, загрязняет их. В результате биохимических процессов в свалочных грунтах образуется биогаз, который при выходе на поверхность загрязняет атмосферный воздух. И что нередко приводит к возгоранию отходов на свалках и полигонах. Пожары на свалках и полигонах отравляют атмосферный воздух. Уплотнение отходов продлевает срок службы полигона, приводит к выравниванию площадки захоронения, облегчает укрытие отходов и дальнейшую работу. Срок службы защитных экранов определяется как периодом эксплуатации полигона (заполнение полигона до проектных отметок или проектной вместимости полигона), что составляет 15-30 лет, так и пассивным периодом, когда полигон закрыт и не принимает отходы. Однако в теле полигона после его закрытия и рекультивации протекают активно аэробные и анаэробные процессы разложения органического вещества, сопровождающиеся образованием биогаза и фильтрата, и, следовательно, веществ, представляющих угрозу окружающей среде.

Основное функциональное значение противофильтрационной защиты основания полигона - создание искусственного барьера. В целях обеспечения экологической безопасности барьер должен включать противофильтрационные и дренажные элементы, позволяющие собрать и отвести фильтрат. Довольно часто применяют экраны из геосинтетических материалов. Конструкция противофильтрационного экрана, устраиваемого по основанию и внутренним откосам котлована, выполненная из геосинтетических материалов выглядит следующим образом: спланированное основание, слой бентофикса, слой карбофола, слой сакутекса. По их верху отсыпают укрывающий слой из крупнозернистого песка 300 мм. Укрывающий слой из крупнозернистого песка с максимальным диаметром частиц не более 0,5 мм одновременно выполняет функцию дренажа. В слое крупнозернистого песка устраивают дренажную систему для удаления фильтрата.

Длительность этого периода определяется морфологическим составом отходов, климатическими условиями и другими факторами. И по оценкам различных авторов этот период составляет от 30 до 100 лет. Таким образом, срок службы защитных экранов должен составлять от 45 до 100 лет.

В Республике Калмыкия, отличающейся уникальными природными ландшафтами на большей части своей территории, при выборе участков под полигоны захоронения ТБО не всегда удается разместить их на безопасных с экологических позиций площадях. Выбор места под эти полигоны должны проводить специалисты, владеющие методиками ландшафтно-геохимического картографирования, умеющие определить направление возможной воздушной и водной миграции загрязняющих веществ из тела будущей свалки, и локализацию геохимических барьеров, на которых будут создаваться литохимические или биогеохимические аномалии с опасным уровнем концентрации токсикантов.

К основным направлениям охраны окружающей природной среды при строительстве и эксплуатации полигонов ТБО относятся:

- выбор оптимального режима складирования и захоронения отходов с применением противофильтрационного защитного экрана;

- выбор технологий, обеспечивающих комплексное, рациональное использование всех природных ресурсов и исключающих или снижающих вредное влияние технологических процессов на окружающую среду;

- проведение комплексного экологического мониторинга ОС на территории полигонов ТБО и в прилегающих ландшафтах;

- оценка текущего состояния компонентов ОС;

- прогнозная оценка воздействия техники и технологии, применяемых при эксплуатации полигонов ТБО, на состояние ОС.

Способ совершенствования устройства противофильтрационного защитного экрана на полигонах твердых бытовых отходов (ТБО) достигается при правильном выборе места для размещения полигона с учетом рельефа местности, отличающийся тем, что при создании технологического и технического оформления полигонов, предотвращающих проникновение загрязняющих веществ в компоненты окружающей среды, определяется очередность складирования ТБО и участок разбивается на несколько котлованов при уклоне участка не менее 0,5 м, где грунт, вынутый из котлована, размещается в кавальерах по периметру полигона с разностью отметок оснований двух смежных котлованов 0,5-1,0 м, основанием котлована служит глина толщиной не менее 0,5 м, при коэффициенте фильтрации более 10^-5 см/с с обязательным устройством противофильтрационных экранов из геосинтетических материалов: слой бентофикса, слой карбофола, слой сакутекса с укрывающим слоем из крупнозернистого песка 0,3 м; складируемые на полигоне ТБО подвергаются уплотнению четырьмя-шестью проходами бульдозера, образуя уплотненный слой на рабочей карте высотой до 1,0 м с промежуточной изоляцией грунтом, отходами строительства, шлаками слоем 0,15 м, препятствуя распространению запахов и возникновению пожаров, улучшая внешний вид полигона с обязательным проведением контроля качества складируемых отходов и мониторинга за окружающей средой.

Изобретение относится к теплоизоляции спецтехники. Модуль для утепления мобильной спецтехники состоит из двух блоков: внешней герметичной теплоизоляционной оболочки и внутренней металлической конструкции, выполненной из металлического профиля и собранной частями, соответствующими размерам стен, пола, потолка, скрепленными друг с другом с образованием обрешетки под внутреннюю отделку.

Монолитное здание // 2681018

Монолитное здание включает фундамент, стены и кровлю, образованные наружным и внутренним слоями железобетона, слоем плитного твердого утеплителя, стержневыми связями и полостями.

Установка с двигателем // 2680900

Изобретение относится к области энергетики, в частности к силовым установкам на базе двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано в качестве источника электроэнергии в передвижных или стационарных электростанциях.

Замковая технология теплоизоляции с самоклеящимися соединительными замками // 2679412

Изобретение относится к технологии теплоизоляции. Замковая технология теплоизоляции с самоклеящимися соединительными замками Тепофол® включает полотно утеплителя, выполненное на этапе производства из полотен несшитого вспененного полиэтилена (НПЭ) с теплоотражающим покрытием рулонного формата, которые получают посредством экструзии вспененного полиэтилена.

Крепление для фиксации теплоизоляционного материала к утепляемой поверхности // 2679030

Изобретение относится к строительной отрасли, в частности к креплению теплоизоляционного материала к утепляемой поверхности. Крепление для фиксации теплоизоляционного материала к утепляемой поверхности представляет собой пластину шириной от 30 до 200 мм в зависимости от габаритов утепляемой конструкции, выполненную из заготовки, скроенной из оцинкованного металлического листа, с загнутыми с двух сторон краями с вырезанными зубцами размером от 15 до 100 мм в зависимости от толщины материала, фиксирующую по всему периметру прикрепленный к утепляемой поверхности теплоизоляционный материал.

Способ возведения каркаса конструкции // 2679013

Изобретение относится к машиностроению, строительству, автомобильной и авиационной промышленности, судостроению и может быть использовано при возведении пространственных конструкций и сооружений различного назначения и направлено на обеспечение возможности возведения сложных пространственных конструкций и повышение их прочностных характеристик.

Модульное здание // 2678341

Изобретение относится к зданиям, построенным из модульных секций. Модульная строительная секция для строительства здания содержит несущий каркас 40, предназначенный для взаимного присоединения к другой модульной строительной секции при строительстве здания; и стоечно-каркасную стену 80/82, прикрепленную к каркасу и расположенную внутри него.

Концептуальное здание, вертикальный канальный элемент и способ адаптивной компоновки пространств внутри здания // 2677504

Настоящее изобретение относится к концептуальному зданию, в котором местоположения помещений, таких как ванные комнаты и кухни, можно легко менять в течение срока эксплуатации здания, располагать в нескольких местах, по существу в любом месте здания.

Транспортный контейнер, трансформируемый в двухэтажный дом // 2675267

Изобретение относится к мобильным, трансформируемым в объем транспортного контейнера строениям. Транспортный контейнер, трансформируемый в двухэтажный дом, выполнен в форме бруса с размерами, равными размеру контейнера в сложенном состоянии, и снабжен средствами крепления к транспортному средству.

Звукоизолирующий кожух с аэродинамическими глушителями // 2671279

Изобретение относится к звукоизоляции оборудования со средствами широкополосного шумоглушения и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в качестве средства защиты от шума.

Способ пожаровзрывобезопасного хранения мусора на полигоне и устройство для его реализации // 2676502

Изобретение относится к области обеспечения пожарной безопасности на специализированных полигонах твердых бытовых отходов и охране окружающей среды, а именно к способу пожаровзрывобезопасного длительного хранения мусора на полигонах твердых бытовых и промышленных отходов.

Способ формирования отвала // 2667395

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в калийной и других горнорудных отраслях, при формировании отвалов из отходов обогащения руды.

Способ и устройство для переработки влажных отходов, содержащих органические соединения // 2658695

Изобретение относится к способу переработки влажных отходов, содержащих органические вещества, в частности шламов, в установке для производства цементного клинкера, в котором сырьевую муку подогревают в подогревателе (3) в режиме противотока с горячими отходящими газами печи (2) для обжига клинкера и кальцинируют в кальцинаторе (4), работающем со сжиганием альтернативного топлива, при этом влажные отходы высушивают в сушилке (18), используя горячий газ, полученный за счет отработанной теплоты подогревателя, а высушенные отходы и отходящие газы сушилки отводят из сушилки (18), причем отходящие газы сушилки вводят в кальцинатор (4).

Способ хранения и переработки твердых бытовых отходов органического происхождения и система для его реализации // 2652817

Изобретение относится к области жилищно-коммунального хозяйства и может быть использовано для подземного складирования твердых бытовых отходов (ТБО) органического происхождения.

Способ нейтрализации вредных воздействий существующих бытовых свалок // 2642086

Способ нейтрализации вредных воздействий существующих свалок бытовых отходов заключается в том, что раздвигают слои свалок на временно согласованные площади для уменьшения гниения органических веществ при атмосферном воздействии и прогревании солнцем.

Смеси грунтошламовые для рекультивации нарушенных земель и способ рекультивации земель с использованием смесей грунтошламовых // 2631391

Изобретение относится к области рекультивации и мелиорации земель в нефтедобывающих районах бурового шлама. Смесь почвенная шламово-грунтовая для рекультивации карьеров и нарушенных земель, содержащая торфопесчаную смесь, буровой шлам, активные обезвреживающие и мелиорирующие добавки.

Способ возведения полигонов твердых бытовых отходов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов // 2630241

Способ возведения полигонов твердых бытовых отходов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов включает разметку траншеи, выемку из траншеи плодородного грунта и материнской породы с расположением дна траншей ниже границы сезонного протаивания, заполнение траншеи твердыми бытовыми отходами, засыпку материнской породы и плодородного грунта поверх твердых бытовых отходов.

Комплекс технических средств по обеспечению очистки прибрежных территорий арктических морей от загрязнений и утилизации образовавшихся отходов // 2628939

Устройство для очистки прибрежных территорий арктических морей от загрязнений и утилизация образовавшихся отходов включает технологическую линию, содержащую транспортные средства, унифицированные контейнеры для сбора отходов с расположенным в них прессовым оборудованием и устройство утилизации отходов.

Материал для промежуточной изоляции уплотненных слоев твердых коммунальных отходов на полигоне // 2600681

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Материал для промежуточной изоляции уплотненных слоев твердых коммунальных отходов на полигоне, включающий промышленные отходы.

Способ размещения шламохранилища на территории будущего солеотвала // 2597237

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано на калийных предприятиях при совместном размещении солеотходов и шламов обогатительных фабрик на солеотвале.

Способ защиты металлических конструкций от негативного воздействия внешней среды (варианты) // 2683449

Изобретение относится к наземному строительству и может быть использовано в газовой и нефтехимической промышленности при сооружении опорных и ограждающих металлических конструкций. Способ включает заполнение полости металлической конструкции, имеющей устройство для ввода жидкости и связь с наружной средой, жидкостью, не замерзающей при низких температурах, типа антифриза. В качестве антифриза выбирают смесь жидкости из группы гликолей с водой. Согласно первому варианту способа по марке металла металлической конструкции определяют минимальную температуру хладостойкости металлической конструкции, далее выбирают ниже этой температуры хладостойкости металла температуру замерзания антифриза, по которой выбирают относительную объемную концентрацию гликоля в антифризе по известным зависимостям, кроме того, определяют относительную объемную концентрацию гликоля , исходя из условия не превышения объемом антифриза при замерзании его водной фазы начального объема при воздействии отрицательных температур внешней среды, по формуле: где K1 - коэффициент относительного увеличения объема льда по сравнению с объемом исходной воды при снижении температуры антифриза от атмосферной температуры до температуры замерзания водной фазы антифриза при воздействии низких температур внешней среды, а K2 - коэффициент относительного изменения объема гликоля от начальной температуры антифриза до температуры замерзания водной фазы антифриза при воздействии низких температур внешней среды. Далее из полученных объемных концентрацией гликоля и выбирают концентрацию большей величины и с этой концентрацией гликоля приготавливают антифриз, которым и заполняют полость металлической конструкции. Согласно второму варианту способа используют смесь жидкости из группы гликолей с водой с исходной относительной объемной концентрацией гликоля , для которой определяют относительную величину изменения объема антифриза при замерзании водной фазы в исходной смеси жидкости, при воздействии отрицательных температур внешней среды, по формуле: где δV - относительная величина изменения объема антифриза при замерзании водной фазы, причем при δV≤0 в полость металлической конструкции заливают объем антифриза, равный объему полости металлической конструкции, а при δV>0 в полость металлической конструкции заливают объем антифриза, который рассчитывают по формуле: где Vaнт - объем антифриза, заливаемого в полость металлической конструкции, дм3; Vпол - объем полости металлической конструкции, дм3; δV - относительное изменение объема антифриза от начальной температуры антифриза до температуры замерзания водной фазы антифриза. При этом создается свободный объем, компенсирующий вынужденное увеличение объема антифриза при замерзании водной фазы под воздействием низких температур внешней среды. Технический результат заключается в повышении надежной и эффективной защиты металлических конструкций от разрушений при аварийном проливе на поверхность металлической конструкции криогенных жидкостей. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.