Накопитель для складирования промышленных отходов

 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям. Цель изобретения - повышение надежности и экономичности. Накопитель выполнен в виде двух емкостей, разделенных дамбой. В первой емкости 1 с двухслойным экраном 2 и проницаемой прослойкой 3 содержатся загрязненные отходы, а во второй, являющейся регулирующей емкостью 7 с однослойным экраном, - безвредные жидкие отходы. Регулирующая емкость 7 через проницаемую прослойку 3, выполненную, например, из мелкого щебня, и трубы 4 с водой под давлением, уложенные в основании перегораживающей дамбы 6, связана с проницаемой прослойкой двухслойного экрана, устроенного по дну накопителя и по откосам. Такая связь с учетом расчетного превышения напора в емкости 7, определяемого с учетом параметров экрана и потерь напора на трение в трубах на участке от емкости до расчетного сечения, гарантирует надежность противофильтрационной защиты. Регулирующая емкость 7 может быть выполнена в виде колодца. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 02 В 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1 ) 4469558/23-! 5 (22) 02.08.88 (46) 15.12.90. Вюл. № 46 (71) Государственный проектный институт т

llo водоснабжению, ка и ализа ции и гидротеxническим сооружениям «Харьковский Водоканалпроект» и Харьковский отдел Всесоюзного научно-исследовательского института водоснабжения, канализации, гилротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии <сВодгео» (72) В. Ф. Кондратьев. И. В. Захарченко, В. (. Колодяжная и Д С. Радченко (53 ) 627. 8 (088. 8) (54) НАКОПИТЕЛЬ ДЛЯ СКЛАД1!Р(МАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ (57) Изобретение относится к гилротехническим сооружениям. (ель изобретенья повышение надежности и экономичности

Накопитель выполнен в ниде двух емкостей, „„SU„„1613525 А 1

2 разделенных дамбой. В первой емкости с двухслойным экраном 2 и проницземой прослойкой 3 содержатся загрязненные отходы, а во второй, являющейся регулирующей емкостью 7 с однослойным экраном безвречные жидкие отхолы. Регулирующая емкость 7 через проницаемую прослойку 3, выполненную, например, из мелкого щебня, и трубы 4 с волой под давлением, уложенные в основании перегораживающей дамбы 6, связана с проницаемой прослойкой двухслойного экрана. устроенного по дну нако))нтеля и по откосам Такая связь с учетом расчетного превышения напора в емкости 7, .гпрелеляемого с хчетом параметров экрана и

)«>терь напора на трение в грубах нз учз«тке от емкости до расчетного сечения, )3p3)fтир ет надежность противофильтрзционной за щиты. Рс гули руюшзя емкость 7 мож. т быть выполнена в вите колодца. 4 з.п.ф-лы, 4 ил.

1613525

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано для накопления отходов, содержащих токсичные или минерализованные стоки, при соблюдении требований к охране окружающей среды от загрязнения.

Цель изобретения повышение надежности и экономичности, k!a фиг. 1 изображен накопитель для складирования промотходов с ограждающей дамбой и регулирую<цей емкостью с безвредными отходами, разрез; на фиг. 2 — накопитель с регулирую<цими емкостями в виде колодцев в теле дамбы; на фиг. 3 — то же, BH;I, сверху; на фиг. 4 — накопитель с регулирующими емкостями в виде колодцев в емкости собственно накопителя у низового откоса дамбы.

k1àêîïèTåëü для складирования промотходов (фиг. 1) включает cMKocTt> 1 с токсичными отходами, Ilo дну и откосам которой уложен верхний малопроницаемый слой экрана 2, прослойку 3 из пористого материа<а, снабженную перфорированными трубами

4 с водой под давлением, нижний малопроницаемый слой 5 экрана, перегораживаюшу«) дамбу 6, регулирующую емк<гсть 7.

На фиг. 2 накопитель для складирования промотходов включает емкость 1 с токсичными отходами, верхний малопроницаемый слой экрана 2, прослойку 3 из пористого материала с перфорирова нным и труба vlH 4, нижний малопроницаемый слой 5, дамбу 6, регулирующую емкость н видс водонепрони<ис мого колодца 8 в теле дамбы

6 и неперфорированньц трубы 9. г

1!и фиг. 3 накопи.<ель для складирования промотходов включает емкость 1 с токсичными отходами, перфорированные трубы

4 и неперфорированные трубы 9 для подачи воды в проницаемую прослойку 3.

11а фи<. 4 накопитель для складирования промот.<одов включаеT емкость 1 с токсичными отходамн, верхний малопроницаемый слои экрана 2, прослойку 3 из пористого материала с перфорированными трубами 4, нижний малопроницаемый слой 5, дамбу 6, регулирующую емкость в виде водонепроницаемого колодца 10 с фундаментом 11 и деталями 12 сопряжения верхнего слоя экрана с бетонным колодцем.

Накопитель для складирования промотходов работает следующим образом.

Жидкость, представляющая собой незагрязненные отходы, из емкости 7 поступает по неперфорированным трубам 9 в перфорированные трубы 4 и проницаемую прослойку 3 из пористого материала под напором, превышающем на ЛИ. напор, создаваемый жидкостью глубиной И< в накопителе

1. Зона повышенного гидравлического давления в проницаемой прослойке 3 по дну и бортам накопителя препятствует фильтрации загрязненной жидкости из накопителя 1 через малопроницаемый слой экрана 2.

Малопроницаемый слой 5 экрана ограничивает потери жидкости из проницаемой прослойки 3 в грунт под накопителем.

При этом необходимое для создания за5 данного превышения напора ЛН„превышение уровня жидкости в регулирующей емкости

7ЛИ,определено по зависимости

"О где ЛИ вЂ” потеря напора на трение в трубах Р на расстоянии от емкости до рас четного сечения, м; с, b и р принятые обозначения выражений:

+ 9 KH, b (+

1„ tÄ+ К„ К, 1, ф сн

-"- ехр +<

= 1+,-/Ь (2)

ЛИ вЂ” заданный перепад напоров в прог ницаемой прослойке в среднем сечении между трубами в накопителе, м; е - — основание натурального логариф25 ма;

H — глубина жидкости в накопителе относительно поверхности экрана, м;

t, tÄ «1„- толщина верхнего. нижнего слоев экрана и сго и!н ..ицаемой

30 прослойки, 1 толщина экрана, равиля (,=<„-1+Ф+ ч

К, К„и np их коэффициенты фил, трацин соотвеп стненно м<<счт;

L половина расстояния между сосед-ними трубами. подающими во Iv, м.

Расстояние между трубами, подающими воду в проницаемую прослойку. определяют из условия заданной величины минималь4О ного противодавления в прослойке ЛИ„, используя уравнение:

1-,27 — (г,((I" + «X +() ре — -ф 4

7Ь" с/8 аИ где ЛИ вЂ” максимально допустимый иере45 пад напоров в проницаемой прослойке и накопителе в месте размещения трубы, м. ЛН назначают из условия устойчивости на выпор верхнего слоя экрана.

Расчетная величина расстояния между трубами с учетом устойчивости верхнего слоя экрана позволяет использовать при его чстройстве оптимальное количество труб ппи обеспечении надежности устройства в целом.

Для более надежного обеспечения предотвращения фильтрации по всей площади накопителя перфорированные трубы в про55 ницаемой прослойке через определенный интервал, равный 50 — 100 м, по периметру соединены между собой распределительными трубами.

1613525

tt)<>t).3(ггли uг3()()р(тенггч

Трубы могут быть выпо.чнены также из пористого бетона.

Проницаемая прослойка по откосу пере(ораживающей дамбы не нужна, поскольку в теле дамбы обеспечен противоток за счет разности уровней жидкости в отсеках накопителя с загрязненными и незагрязненными отходами Л/ф„.

Накопитель для складирования отходов производства с двумя емкостями может быть создан как в естественном гонижении рельефа, так и в искусственно созданной выемке или емкости, образованной ограждающ и дамбой. Кроме тот(>, для накопителя может быть использована балка с естественным водотоком. Две плотины в этом случае образуют две емкости: одну для складирования загрязненных отходов, другую — для пруда, который будет использован как регулирующая емкость flo изобретению.

Другим вариантом накопителя для складирования промотхолов является накопитель с двухслойным экраном и регулирующими емкостями в виде ряда кочодцев в теле .iaMбы, заглублен ны х в грунт до отметок подо швЬг двухслойного экрана и соединенных с проницаемой прослойкой неперф«рированнычи трубами.

Такой вариант целесообразн«использовать в тех cлучаях, когда объем незагрязí HItt>lx вредными компонентами огх«дов производства невелик или лля со. ла гия гидравл ическоп> проти вода вления испол ьзуют технически чистую Bo;Ii из близлежащего водоема или нодотока

Колодец выполняется волонепроницаеM»lм. Заглубление его 1« отметок подошвы

-крана необходимо лля возможности рационального использования устройства с начального момента заполнения нак«пителя.

Промотходы, не содержащие вредные компоненты, или вода поступают flo труб«проводу (не указан) в колодцы, откуда ll() неперфорированным трубам — в перф«рированные трубы и проницаемую прослойку, где создают необходимое противодавление, препятствующее фильтрации загрязненных стоков через верхний слой экрана.

В том случас, когда глубина накопителя невелика (не более 5 — 6 м), колодцы целесообразно устраивать непосредственно в накопителе на фундаменте, расположенном ниже экрана.

Накопитель с таким расположением регулирующих емкостей действует так же, как и в и редыдугцем варианте.

Контроль уровней жидкости в емкости с загрязненными отходами и регулируюцсей емкости осуществляют уровнемерами. Уровнечер регулирующей емкости соединен с пультом автоматического регулирования уровня жидкости.

В качестве примера выполнили расчет необхочи мого превышения уровня волы в

15 > 0

7 . t>

>»

40 регулирующей емкости нал уровнеч (3 Mкг>сти собственн«нак«ггителя с з;)грч 3Helfными отходами и расстояния Mt ждх трубами в проницаемой прослойк«из Mt.!K()l() щебня для накопителя со следующими параметрам и: Н> — глуби на жидкости в II 3 H() II>f Tt .

«тн()сительно i!>)Bepõíîñòè экрана Н >- — — 15.0 м, t„, t>,, Г„ — толсцина нижнего, верхнего слоев экрана и проницаемой прослойки (t„=1,0 м, t),=- 0,6 м, t+ — — 0,3 м ); К„, К,„

К вЂ” коэффициеч"bl фйг)ьграции нижнего, верхнего слоев экг>анз и п(>оницаел(ой просл й»ки (К„=K =().t)f)i м >ti r, If

=500 м/сут); ЛИ„, — потсря наги)ра на трние в 1рубах на участке «Т еvlK()(ти до рас четного сечения ЛНч,=-0,9 ч; И„заданный перепад напоров в йрониггаемой прослойкс. в среднем сечении межлу иодl)iolllHMи Tpv(>;Iчи, и накопителе АЦ=0,25 м, максималь Ioe зна и ние этой в(личины, определенно«п« условию устойчивости на выпор верхнего слоя;-крана 3Ц =0,9 ч.

Расстояние между трубами в прони .аемой просл )HKe опрелелили по уравгц Hик) (31 и формулам (21.

Д.гя принятых в примере ланных р;) < 1«я нис между трубами,lo, .æ)fo быть Ht (>(>.)с(1 1 ) >!

Д.)я lloliHe»)l()го значснии l по формул( (!! определи.lи необходим«е пр Ifl>lllleнис уровня воды в регулируюгцей емко(-,>I н;)д уровнем в отсеке с загрязненнычи )гх(>лами: лЬ „=1,32 м

Вы по 1Hel! Не регулирующей емкости в комплексе пр«гивофильтраци«нног о i с г ройства накопителя для складирования прочотходов позволяет создать належнлю р(гулируемук) зону ги1равличе(кого пр(тив()давления в проницаемой пр«слойк(двуxсг! oéíorî экрана, пол и«стью Ilpe.l(> в рати гь фильтрацию из накопителя и загрязнение грч>>т()в и грунтовых вол,;3 гакже утилизировать часть отхолов произволства Кроме гого, отсек с Ilt Загряз))еггн«й вол»й можст быть использован лля разведения рыбы.

1. Накопитель лля складирования пр«мышленных отходов, выполненный t огражлающей дамбой, включающий tH) ie.!oéíûlf экран с проницаемой прослойкой из порисгого материала, с установченнычп в ней перфорированными трубами, cot. (иненными с источником воды, подающим 33()лх пол лав.ЧЕНИЕМ, ОтЛиЧа)Ощийея TPM ЧтО, С ц(ЛЫО повышения надежности и эко)3«чич)3«(.т)3, накопитель снабжен регулирующей eMкостью, отделенной огражлак)щей дамбой oi емкости собственно накопителя, причем регулирующая емкость заполнена безврелнычи жидкими от.(олами и выполнена с олн«слойны м экра н() м, при этол) необх(>ли ч(и превып)сi)Hp уровня жидкости в регулирхк) 1613525

ЛН =ЛН вЂ” с)Ь+- (1+8y HA+ct b) е +ре где ЛН вЂ” потеря напора на трение в трубах

rp на расстоянии от емкости до расчетного сечения, м;

c b u P — — принятые обозна ения выражений: с= —.— "; b — (+ „)

Hi+4 <». < Кь К„

= - " К.Ф К.,— t„ g С."

P = — ехр — 5 );

y- Jb р<

1+,Я

KHK заданное превышение напора в проницаемой прослоике в среднем

20 сечении между трубами относительно напора в накопителе, м; основание натурального логарифма; половина расстояния между сосе IHHMH трубами, подающими во- 25 !

1V, М; глубина жидкости в накопителе относительно поверхности экрана, толщина экрана, равная t =-4+

+t„+t, м; толгцина верхнего, нижнего слоев экрана и его проницаемой прослойки, м; и, 1ь, !„, ь щей емкости ЛН» над уровнем в собственно накопителе равно

Кь, К„, Кеф их коэффициенты фильтрации соответственно. м/сут.

2. Накопитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения материалоемкости путем рациональной укладки труб, расстояние между трубами, L подающими воду в проницаемую прослойку с перепадом напоров ЛН„, равно и С ((с/Ь+ЛН4Х1+ ) Р— А)

, 2 ь где H максимально допустимый перепад напоров в проницаемой прослойке и накопителе в месте размещения труб, м.

3. Накопитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что регулирующая емкость размещена в теле дамбы и выполнена в виде отдельных колодцев, заглубленных в грунт до отметок подошвы экрана, при этом перфорированные трубы, расположенные в нижней части проницаемой прослойки экрана, соединены с колодцами с помощью нсперфорированных труб, уложенных на отметках перфорированных труб.

4. Накопитель по и. 3, отличающийся тем, что, с целью повышения статической устойчивости дамбы, регулируюгцие емкости, выполненíhIc в виде колодцев. размещены у подошвы верхового откоса ограждаюгцей дамбы.

5. Накопитель по пп. 3 и 4, отличающийся тем, что, расположенные на участке собственно накопителя регулирующие емкости выполнены с гидроизоляциеи. (.оста вигель I 11агорнаи

Редактор М г>а на>ра Текр> г A Кран>1к 1 орр"игор (> I>j>,»», и,>

Заказ 386Ч Тир»м . >4г! Ilu»»«»»>

BHHHIllI 1»с,дарсгн> нно>о ломит> -.,> и<,> «орс r»»»»; и»» I»,» ии; прп I > I I!

I I ЗМ5.,»I»< >»;>, Ж Л,>. I>:.ó»»>;»«>,»> .,

Производств ненни и>даг>лн> кий ко >r»>,> «I1;>ген». >,+ >ор