Способ рекуперации площадок захоронения твердых бытовых отходов

 

Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к эксплуатации площадок захоронения твердых бытовых отходов (ТБО), а именно к способам многократного использования площадок захоронения ТБО. При осуществлении способа на выбранном участке существующей площадки захоронения ТБО экскавацией извлекают свалочный грунт. Выбранный грунт сортируют с выделением вторичного сырья (ВС), балластных фракций и собственно грунта. В основании освободившегося после экскавации участка площадки захоронения ТБО создают (либо реконструируют) гидроизолирующий экран и систему отвода фильтрата в соответствии с действующими нормативными требованиями, после чего складируют с 4-кратным уплотнением вновь завозимые ТБО и пересыпают их полученным в процессе сортировки грунтом. По достижении проектных отметок данного участка на поверхности вновь заскладированных ТБО создают водозащитное покрытие из отсортированного грунта и начинают освоение следующего участка. Возвращение к первоначально осваиваемому участку площадки ТБО целесообразно через 20 лет. Изобретение обеспечивает увеличение сроков эксплуатации существующих площадок захоронения ТБО при обеспечении соответствия площадок современным экологическим требованиям и сбережении природных ресурсов.

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к эксплуатации площадок захоронения твердых бытовых отходов (ТБО), а именно к способам многократного использования площадок захоронения ТБО.

Уровень техники.

Известен способ (общепринятый) захоронения ТБО, который заключается в создании гидроизолирующего экрана в основании площадки, послойном складировании ТБО с 4-кратным уплотнением и пересыпкой почвогрунтом, завозимым извне, устройстве водозащитного покрытия и рекультивации поверхности площадки (Санитарная очистка и уборка населенных мест: Справочник/ А.Н.Мирный и др. М.: Стройиздат, 1997, с.253-254.).

Признаки известного способа, совпадающие с признаками заявляемого, - создание гидроизолирующего экрана в основании площадки, послойное складирование ТБО с уплотнением и пересыпкой грунтом, устройство водозащитного покрытия на поверхности заскладированных отходов.

Известный способ имеет ряд недостатков:

- постоянная потребность в новых площадках;

- площади земельных участков, отводимых под площадки для захоронения ТБО, эксплуатируются в течение 15-20 лет и затем, после рекультивации, надолго (50-100 лет) выбывают из активного землепользования;

- закрытые площадки ТБО очень скоро перестают соответствовать современным экологическим требованиям в связи с тем, что экологические требования законодательных актов постоянно возрастают;

- для изоляции ТБО требуются почвогрунты, завозимые извне; для этого, как правило, дополнительно требуется разработка карьера грунта, что приводит к нарушению земель, а следовательно, требуется проведение дополнительных работ по рекультивации разрабатываемых карьеров;

- ни один из видов почвогрунтов в полной мере не отвечает всем требованиям, предъявляемым к материалам, используемым для пересыпки ТБО (надежно изолировать ТБО от контакта с насекомыми, препятствовать доступу птиц и грызунов к отходам, быть неудобным для устройства лазеек и нор, быть проницаемым для образующихся при разложении отходов газов, препятствовать появлению запахов от разложения отходов и т.п.);

- теряются ценные вторичные материальные ресурсы (BMP), так как при сложившейся в Российской Федерации системе обезвреживания ТБО, как правило, на захоронение направляются все образующиеся ТБО без извлечения BMP;

- большие непроизводительные затраты на постэксплуатационное обслуживание площадок.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому решению является способ использования места хранения городского мусора, при котором бурением извлекают городской мусор (свалочный грунт) на месте его хранения и сортируют его по фракциям: на фракции, подвергшиеся разложению и брожению (собственно грунт), и на не разлагаемые фракции. Каждый вид фракций используют или обрабатывают соответствующим образом. Освободившееся на площадке место используют для захоронения нового городского мусора (К.К.Эбаре сэйсакуее, JP 1-54108, В 09 В 1/00, 5/00, от 16.11.89 г. “Способ использования места хранения городского мусора”).

Признаки известного способа, совпадающие с признаками заявляемого, - извлечение мусора на месте хранения, сортировка его по фракциям и использование освободившихся площадей для захоронения вновь поступающих ТБО.

Недостатками способа являются

- длительные сроки повторного освоения площадок захоронения мусора, связанные с тем, что свалочный грунт добывают бурением, т.е. осваивают площадки захоронения мусора точечно, скважинами - процесс, растянутый во времени, приводящий к снижению кратности освоения площадки захоронения мусора;

- несоответствие площадок хранения мусора современным экологическим требованиям, поскольку добыча бурением не позволяет полностью освободить основание площадки и тем самым создать (или реконструировать) гидроизолирующий экран основания и систему отвода фильтрата;

- деление добытого грунта только на две фракции: из неразлагаемой фракции грунта не извлекают вторичное сырье (ВС)-стекло, металл, синтетические материалы и др. (т.е. теряются природные ресурсы).

Сущность изобретения.

Задача изобретения - увеличение сроков эксплуатации существующих площадок захоронения ТБО, обеспечение соответствия площадок современным экологическим требованиям, сбережение природных ресурсов.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, - увеличение кратности освоения площадок захоронения ТБО, повышение защитных свойств и надежности гидроизолирующего экрана основания и системы отвода фильтрата; многократное использование свалочного грунта и получение вторичного сырья.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе рекуперации площадок захоронения твердых бытовых отходов (ТБО), заключающемся в извлечении свалочного грунта, его разделении на разлагаемые (собственно грунт) и на неразлагаемые фракции и размещении на освободившейся площади вновь завозимых ТБО, извлечение осуществляют экскавацией, из не разлагаемой фракции сортировкой извлекают вторичное сырье, а на освободившейся площади создают (или реконструируют существующий) гидроизолирующий экран основания и систему отвода фильтрата. Вновь завозимые ТБО складируют послойно с 4-кратным уплотнением и пересыпают грунтом, после чего создают водозащитное покрытие. Для пересыпки слоев вновь завозимых ТБО и создания водозащитного покрытия используют полученный в процессе сортировки грунт. Минимальная мощность слоя грунта при пересыпке в соответствии с современными экологическими требованиями составляет 0,25 м.

Проведенные исследования показали, что полученный после сортировки грунт состоит из биосубстрата (до 90%) и балластных фракций ТБО, имеет плотность 1,4-1,6 т/м³, воздухопроницаем, хорошо уплотняется. Биосубстрат, входящий в состав свалочного грунта, представляет собой относительно стабильный гумифицированный продукт, обладающий сорбционными свойствами. Балластные фракции - инертные материалы, например камни, кирпич, мелкие фракции стекла и пр. Отсортированная часть свалочного грунта не привлекательна для насекомых и грызунов и удовлетворяет требованиям, предъявляемым к материалам, используемым для пересыпки и рекультивации. Биосубстрат сорбирует выделяющиеся при разложении ТБО дурнопахнущие вещества.

Заявляемый способ рекуперации площадок захоронения ТБО имеет отличия от известных аналогов, следовательно, заявленное решение удовлетворяет условию патентоспособности изобретения "новизна".

Анализ уровня техники на соответствие заявленного решения условию патентоспособности изобретения "изобретательский уровень" показал следующее.

Впервые предлагается использовать оставшуюся после сортировки часть свалочного грунта в качестве материала для пересыпки и изоляции ТБО, что позволит увеличить сроки эксплуатации площадок захоронения ТБО. Таким образом, заявляемое решение удовлетворяет условию патентоспособности изобретения "изобретательский уровень".

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Площадку захоронения ТБО разбивают на участки в зависимости от условий ее расположения, геометрии, удобства освоения и пр. Освоение начинают с нижнего по рельефу участка. На выбранном участке экскавацией извлекают свалочный грунт. Выбранный грунт подвергают сортировке и сепарации. Для этого используют известное оборудование, применяемое на мусороперерабатывающих заводах. Свалочный грунт сортируют с выделением вторичного сырья (ВС), балластных фракций и собственно грунта. ВС направляют на переработку, остальные части - на вспомогательную площадку для временного хранения. При сортировке и сепарации извлекают стекло, черный и цветной металл, синтетические материалы (полиэтилен, пластмассу и пр.). После сортировки остается часть свалочного грунта, которая состоит из биосубстрата (до 90%) и балластных фракций ТБО. Этот грунт имеет плотность 1,4-1,6 т/м³ , воздухопроницаем, хорошо уплотняется. Биосубстрат, входящий в состав свалочного грунта, представляет собой гумифицированный продукт, обладающий сорбционными свойствами. Балластные фракции - инертные материалы: камни, кирпич, мелкие фракции стекла, которые также можно использовать (например, для создания эксплуатационных дорог). В основании освободившегося после экскавации участка площадки захоронения ТБО создают (либо реконструируют) гидроизолирующий экран и систему отвода фильтрата в соответствии с действующими нормативными требованиями. На сегодняшний день коэффициент фильтрации гидроизолирующего экрана должен быть 10^-7 м/с. После создания гидроизолирующего экрана на этом участке площадки складируют с 4-кратным уплотнением вновь завозимые ТБО и пересыпают их полученным в процессе сортировки грунтом. В соответствии с действующими на сегодняшний день нормативными требованиями минимальная толщина слоя свалочного грунта при пересыпке составляет 0,25 м. Этого слоя свалочного грунта достаточно для того, чтобы он сорбировал выделяющиеся при разложении дурнопахнущие вещества. По достижении проектных отметок данного участка на поверхности вновь заскладированных ТБО создают водозащитное покрытие из отсортированного грунта и начинают освоение следующего участка. Возвращение к первоначально осваиваемому участку площадки ТБО целесообразно через 20 лет.

Предлагаемый способ позволит

- санировать старые свалки и обеспечить выполнение действующих нормативных требований к объектам захоронения ТБО (например, устройство или реконструкция гидроизолирующего экрана в основании и системы сбора фильтрата, строительство биологических очистных сооружений);

- многократно использовать отведенные территории для захоронения ТБО;

- экономить природные ресурсы за счет использования ВС (стекло, металлы, пластики) и рециркуляции полученного в процесс сортировки свалочного грунта для пересыпки ТБО и рекультивации; исключить разработку карьеров грунта;

- сократить затраты на стадии инвестиций, капитальные и постэксплуатационные затраты.

Формула изобретения

Способ рекуперации площадок захоронения твердых бытовых отходов, заключающийся в извлечении свалочного грунта на месте его хранения, сортировке его на собственно грунт и на неразлагаемые фракции и размещении на освободившейся площади вновь завозимых твердых бытовых отходов, отличающийся тем, что извлечение свалочного грунта осуществляют экскавацией, на освободившейся площади основания создают или подвергают реконструкции гидроизолирующий экран и систему сбора фильтрата и послойно складируют вновь завозимые твердые бытовые отходы с уплотнением и пересыпкой полученным в процессе сортировки грунтом, после чего на поверхности вновь заскладированных твердых бытовых отходов создают из отсортированного грунта водозащитное покрытие.