ПЕРЕКРЫТИЕ ШЛАМОХРАНИЛИЩА Российский патент 2003 года по МПК C02F11/12 C02F11/12 C02F101/00 C02F103/34 

Изобретение относится к обработке осадков сточных вод, утилизации осадков и рекультивации территорий шламохранилищ.

Известно шламохранилище в виде котлована-отстойника, в котором после механической и биологической очистки канализационных стоков накапливается в большом количестве шлам - активный ил (см. патент РФ 2084417, 1997 г.).

Заполненные активным илом такие котлованы представляют собой непосредственную угрозу окружающей среде, в особенности в зоне избыточного увлажнения, поскольку в таком шламохранилище происходит крайне медленное осаждение твердой фазы, а вязкотекучая жидкая масса шлама практически не изменяет своей исходной консистенции, поскольку испаряющаяся часть воды систематически возмещается с избытком выпадающими атмосферными осадками. Это ведет к переполнению котлованов шламохранилищ и создает угрозу окружающей среде в результате возможности залпового ее загрязнения в случае размыва и прорыва стенок котлована из-за возрастающей во времени фильтрации загрязненных вод. Открытая поверхность шламохранилищ представляет угрозу для жизни людей и животных ввиду возможности их попадания на территорию шламохранилищ.

Известно перекрытие шламохранилища котлованного типа (амбара-накопителя отходов бурения), выполненное в виде последовательно расположенных слоев: экранирующего слоя, дренажно-несущего слоя песка и слоя растительного грунта (см. патент РФ 2123574 С1, опубл. 20.12.98).

Недостатком данного перекрытия является необходимость отверждения жидких отходов бурения консолидирующим материалом до образования верхнего твердого слоя. Отверждение отходов до достижения минимально допустимой механической прочности на сжатие требует повышенного расхода консолидирующих материалов, применения дополнительной техники для их перемешивания, что приводит к удорожанию и усложнению производства работ. Возведение непроницаемого экрана из глины или суглинка сложно выполнимо в местностях с отсутствием глинисто-суглинистых грунтов. Вышеуказанное перекрытие препятствует естественному обезвоживанию шлама и удалению образующегося фильтрата. Кроме того, такое перекрытие сложно осуществимо для крупногабаритных шламохранилищ, заполненных осадком с низкой несущей способностью, длина и ширина которых превышает радиус действия строительных механизмов.

Задачей изобретения является создание перекрытия на поверхности шламохранилищ котлованного типа или искусственных емкостей, в том числе секционного типа, с размерами в плане до 100 х 500 м, глубиной до 10 м, заполненных жидким или имеющим тенденцию к пылению осадком с низкой несущей способностью для защиты окружающей среды и случайного попадания людей и животных в шламохранилище.

Поставленная задача решается тем, что перекрытие шламохранилища, выполненное в виде последовательно расположенных дренажно-несущего слоя песка и слоя растительного грунта, содержит разделяющий слой, размещенный перед дренажно-несущим слоем песка и выполненный из геосинтетической ткани, уложенной, по крайней мере, в один слой. В зависимости от свойств осадка возможно крестообразное расположение двух или нескольких слоев геосинтетической ткани (геоткани).

На фиг.1 показан поперечный разрез перекрытия; на фиг.2 - схема укладки геоткани; на фиг.3 - схема отсыпки грунта.

Перекрытие содержит разделяющий слой 1, дренажно-несущий слой песка 2 и слой растительного грунта 3. Разделяющий слой 1 выполнен из геосинтетической ткани, например, марки Stabilenka (Стабиленка) с высокой прочностью при растяжении (до 1000 кН/м) и предназначен для разделения осадка 4 и последующего дренажно-несущего слоя песка 2. Опытным путем было установлено, что целесообразно в случае заполнения шламохранилища жидким осадком толщину разделяющего слоя выполнять равной 0,005 м, толщину дренажно-несущего слоя песка - в пределах 1...5 м, а слой растительного грунта - толщиной 0,3...0,5 м, а в случае заполнения шламохранилища осадком, имеющим тенденцию к пылению, толщину армирующего слоя выполнять равной 0,005 м, толщину дренажно-несущего слоя песка 0,4...1 м и толщину слоя растительного грунта - 0,3...0,5 м.

Возведение перекрытия производится следующим образом.

Края геоткани закрепляют грунтом 5 или специальными строительными конструкциями на боковых откосах котлована 6, стенках искусственных емкостей или на межсекционных стенках 7. Распределение геосинтетической ткани по поверхности осадка 4 производится раскатыванием стандартных полотен вручную или при помощи монтажных механизмов: лебедок, автокранов, монтажных мачт. Для избежания парусности края полотен в местах нахлестов пригружаются крепежными скобами с шагом 5 м. Затем с помощью строительной техники (экскаваторов, грейдеров, бульдозеров) осуществляют отсыпку песка послойно от краев шламохранилища к его центру. Дренажно-несущий слой песка 2 предназначен для отвода фильтрата, выделяющегося из толщи осадка 4 в процессе его естественного уплотнения, и для отвода атмосферной влаги с целью препятствия попадания ее в массив осадка. Затем с помощью строительной техники ведут отсыпку растительного грунта. Почвенно-растительный слой 3 предназначен для озеленения и предотвращения ветровой эрозии.

Данное перекрытие исключает контакт свободной поверхности осадка с окружающей средой и создает благоприятные условия для консолидации массива осадка, позволяет сократить или полностью отказаться от санитарно-защитных зон для хранения осадка, позволяет рекультивировать для последующего озеленения поверхность шламохранилищ и делает их безопасными. Применение геосинтетической ткани с высокой прочностью при растяжении в качестве армирующего слоя обеспечивает повышение несущей способности поверхности осадка как во время проведения строительных работ, так и в период эксплуатации шламохранилища. Геоткань не препятствует росту корневой системы растений, используемых для озеленения рекультивируемой поверхности.

Изобретение относится к устройствам перекрытий шламохранилищ котлованного типа или в виде искусственных емкостей с размерами в плане до 100 х 500м, глубиной до 10 м, заполненных жидким или имеющим тенденцию к пылению осадком. Перекрытие выполнено в виде последовательно расположенных слоев: разделяющего слоя, выполненного из геосинтетической ткани, уложенной, по крайней мере, в один слой, дренажно-несущего слоя песка и слоя растительного грунта. Перекрытие обеспечивает защиту окружающей среды и безопасность животных и людей, оказавшихся на территории шламохранища. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Перекрытие шламохранилища, выполненное в виде последовательно расположенных дренажно-несущего слоя песка и слоя растительного грунта, отличающееся тем, что оно содержит разделяющий слой, размещенный перед дренажно-несущим слоем песка и выполненный из геосинтетической ткани, уложенной, по крайней мере, в один слой. 2. Перекрытие шламохранилища по п.1, отличающееся тем, что для шламохранилищ, заполненных жидким осадком, толщина разделяющего слоя составляет 0,005 м, толщина дренажно-несущего слоя песка - 1-5 м и толщина слоя растительного грунта - 0,3-5 м. 3. Перекрытие шламохранилища по п.1, отличающееся тем, что для шламохранилищ, заполненных осадком, имеющим тенденцию к пылению, толщина разделяющего слоя выполнена равной 0,005 м, толщина дренажно-несущего слоя песка составляет 0,4-1 м и толщина слоя растительного грунта 0,3-0,5 м.