LT6123B

LT6123B - Drainage layer filler of dumps

Info

Publication number: LT6123B
Application number: LT2013041A
Authority: LT
Inventors: Saulius Vasarevičius; Kristina Bazienė
Original assignee: Vilniaus Gedimino technikos universitetas
Priority date: 2013-05-09
Filing date: 2013-05-09
Publication date: 2015-03-25
Also published as: LT2013041A

Abstract

The invention relates for improving permeability of the stream aqueous liquid (filtrate) in landfill drainage layer. The drainage layer is one of the main parts of the landfill, the function of which is to collect the resulting fluid. The most landfill drainage layers of crushed stone are used to form a geosynthetic layer, which has a large impact on the price. An engineering point of view, the drainage is used everywhere, where you need to reduce and collect the excess moisture. Where there is no need for a stable top sheet, shredded tires can be used to form a drainage layer. The secondary use of materials reducing quantity of waste, and the same tires as waste in landfills is an effective use of cost-effective way. Drainage layer is formed from different crushed and chopped ply tires. Their size is selected using the various studies. Shredded tires are placed between the rubble to reduce the risk of strokes to geo membrane. At retention leachate through tire layer, drainage layer permeability is not reduced, because colmatation processes occur as the drain and chipping.

Description

Išradimo aprašymasDescription of the Invention

Išradimas susijęs su priemonėmis, skirtomis kontroliuoti skysčio (filtrato) tekėjimą ir jo surinkimą sąvartynuose. Išradimui priklauso ekonomiškai pagrįstas perdirbtų smulkintų padangų, kaip pakaitalo, panaudojimas sąvartyno drenažo sistemai formuoti.The invention relates to means for controlling the flow of liquid (filtrate) and its collection in landfills. The present invention relates to the economically viable use of recycled shredded tires as a substitute for landfill drainage.

Išradimas siūlo patobulinti drenažo sistemos sudėtinę dalj, kuri gali būti naudojama vietoj įprastinių drenažo sluoksnio užpildą formuojančių sudėtinių medžiagų. Viena iš pagrindinių aplinkosauginių problema sąvartynuose yra filtratas. Tai vandeninis tirpalas, susiformuojantis krituliams sunkiantis per atliekų kaupą ir maišantis su atliekų drėgme. Savo sudėtinėmis dalimis filtratas panašus į komunalines nuotekas, tačiau filtrate dešimt ir daugiau kartų didesni visų parametrų kiekiai. Pagal Europos Sąjungos Tarybos Direktyvą dėl atliekų sąvartynų, sąvartyne susidarantis filtratas turi būti surenkamas taip, kad jis nepatektų tiek j požeminį vandenį, tiek ir supančią aplinką.The invention proposes to improve a component of a drainage system that can be used in place of conventional drainage layer filler forming materials. One of the major environmental problems in landfills is leachate. It is an aqueous solution formed by precipitation as waste accumulates and mixes with the moisture of the waste. In its constituents, the filtrate is similar to municipal sewage, but the filtrate contains ten times and more of all parameters. According to the Council Directive on the Landfill of Waste, leachate from landfill must be collected in such a way that it does not get into both the groundwater and the surrounding environment.

Įprastai drenažo sistemų užpildo (skaldos) dalelės turi būti vienodo dydžio, kad pagerintų sąvartyno drenažo sluoksnio pralaidumą dėl tangentinio sferų taškų susilietimo. Tokių medžiagų gamtoje iškasenų pavidalu nėra randama, jos turi būti gaminamos. Tiek komunalinių atliekų sąvartynų operatoriai, tiek ir sąvartyną statančios įmonės nėra suinteresuoti mokėti papildomai. Yra siūloma naudoti smulkintas padangas. Esant 20 metrų atliekų sluoksnio storiui, nominaliai paviršius veikiamas 200 kPa spaudimu. Tokį spaudimą geriau atlaiko skalda, nes nesusispaudžia, nesumažina erdvės ir išlieka nepakitusi. Nors naudotos smulkintos padangos prie 200 kPa spaudimo sumažina poringumą, tačiau hidraulinis pralaidumas išlieka 0,3m/s.Usually, the filler (rubble) particles of drainage systems must be uniform in size to improve the permeability of the landfill drainage layer due to tangential contact between the spheres. Such substances are not found in nature in the form of fossils and must be produced. Both municipal waste landfill operators and landfill companies are not interested in paying extra. The use of shredded tires is suggested. At a thickness of 20 meters, a nominal pressure of 200 kPa is applied to the surface. Such pressure is better resisted by rubble because it does not squeeze, reduce space and remain intact. Although used chopped tires at 200 kPa reduce the porosity, the hydraulic permeability remains at 0.3m / s.

Pateikiamo išradimo prototipas - sintetinis drenažinis sluoksnis su palaikomomis tuštumomis (patentas US. Nr. 7309188 B2), skirtas sąvartynų drenažiniam sluoksniui formuoti. Geosintetinė medžiaga naudojama drenažo sistemai formuoti efektingai surenka sąvartyne susiformuojantį filtratą. Persifiltravęs skystis patenka į sintetinį drenažinj sluoksnį, kuriame yra surenkamas j filtrato surinkimo talpas.A prototype of the present invention is a synthetic drainage layer with supported voids (U.S. Patent No. 7309188 B2) for forming a landfill drainage layer. The geosynthetic material used to form the drainage system efficiently collects leachate from the landfill. The filtered fluid enters the synthetic drainage layer, where the filtrate collection tank is collected.

Išradimo tikslas - patobulinti sąvartyno drenažinio sluoksnio konstrukciją bei, nesumažinant pralaidumo, panaudoti padangų atliekas. Smulkintų padangų panaudojimas sumažintų galimybę pažeisti geomembraną kompaktoriumi spaudžiant atliekas.The object of the invention is to improve the construction of the drainage layer of a landfill and to use waste tires without reducing the throughput. The use of shredded tires would reduce the chance of damage to the geomembrane by compacting the waste.

Pagrindinė drenažinio sluoksnio funkcija - skysčių surinkimas ir pašalinimas iš sąvartyno. Aukštas drenavimo laipsnis pasiekiamas, kai užpilde pusė tūrio sudaro tuštumos, kuriomis migruoja skystis. Porų sumažėjimas sudaro sąlygas filtrato lygiui pakilti sąvartyne. Taip pat sumažėja surenkamo filtrato kiekis, nes dalis nepersifiltruoja ir kaupiasi atliekų masėje. Tokiomis sąlygomis susiformuoja atliekų masės paplovimo galimybė, atliekų kaupo nuslinkimas. Mažinant galimus neigiamus pavojus, svarbu, kad filtrato surinkimo sistema funkcionuotų ne trumpiau, nei sąvartynas eksploatuojamas.The main function of the drainage layer is the collection and disposal of liquids from the landfill. A high degree of drainage is achieved when half of the volume contains voids that migrate through the liquid. The reduction of pores allows the filtrate level to rise in the landfill. It also reduces the amount of filtrate collected, as some do not filter and accumulate in the waste mass. Under these conditions, the possibility of waste mass washing is formed, and the accumulation of waste accumulates. It is important that the leachate collection system is functioning for at least the same duration as the landfill in order to minimize potential adverse hazards.

Konstrukcija susideda iš sutankinto molio sluoksnio, kurio bendras laidumo koeficientas < 1,0x10 - 9 m/s, storis >1 m. Siekiant užtikrinti, kad filtratas nepatektų į aplinką, virš sutankinto molio sluoksnio klojama geomembrana. Tiek atmosferos krituliai, tiek ir atliekų drėgmė filtruojasi per drenažinj sluoksnį, kuris sudarytas iš trijų sluoksnių:The structure consists of compacted clay layer with total conductivity <1.0x10 - 9 m / s, thickness> 1 m. To ensure that the filtrate does not enter the environment, a geomembrane is laid over the compacted clay layer. Both atmospheric precipitation and waste moisture are filtered through a drainage layer consisting of three layers:

drenažo skaldos (30 - 60 mm dydžio dalelių) 150 mm storio sluoksnio, smulkintų (500 x 500 mm) padangų atliekų 200 mm storio sluoksnio, drenažo skaldos (30 - 60 mm dydžio dalelių) 150 mm storio sluoksnio.drainage chips (30 - 60 mm size particles) 150 mm thick layer, crushed (500 x 500 mm) tire waste 200 mm thick layer, drainage chips (30 - 60 mm size particles) 150 mm layer.

Drenažo skaldai keliamas pagrindinis reikalavimas, kad jos sudėtyje būtų kuo mažesnis kalcio junginių kiekis. Siūlomas sluoksnių pasiskirstymas optimaliai sumažina kolmatacijos galimybes (mažiausiai sumažėja poringumas), sulaiko atliekų masę nuo drenažo užkimšimo, jei atliekos patektų į drenažo sluoksnį. Taip pat efektyviai būtų panaudojamos eksploatavimui netinkamos padangos. Smulkintų padangų sluoksnis įterptas į drenažo skaldos sluoksnį, padidina bendrą medžiagos poringumą nuo 37 % iki 45 %, t.y. aštuoniais procentais. Per vienerius metus sluoksnio poringumas sumažėja nežymiai, kaip pateikiama 1 lentelėje, tačiau poros tarp smulkintų padangų sumažėja 1 %, o drenažo skaldoje 2%.The main requirement for drainage rubble is that it contains as little calcium as possible. The proposed distribution of layers optimally reduces the potential for clogging (minimizes porosity), and prevents the waste mass from blocking the drainage if the waste enters the drainage layer. Non-service tires would also be used effectively. A layer of crushed tires embedded in the drainage chipping layer increases the overall porosity of the material from 37% to 45%, i.e. by eight percent. In one year, the porosity of the layer decreases slightly, as shown in Table 1, but the pores between the shredded tires decrease by 1% and in the drainage chips by 2%.

lentelė. Poringumo pokytis per 365 dienastable. Porosity change within 365 days

Poringumas (%) Drenažinė medžiaga-^^^ Porosity (%) Drainage - ^^^ pradinis initial po 365 dienų after 365 days drenažo skalda drainage rubble 37 37 35 35 (32 - 49 mm dalių dydis) (32 - 49mm parts size) drenažo skaldos ir smulkintų padangų sluoksnis (150x200x150 mm) drainage rubble and crushed tire layer (150x200x150mm) 45 45 44 44

Drenažo sluoksnį sudarantys sluoksniai pavaizduoti Fig.1. Drenažo sluoksnio konstrukciją sudaro sutankinto molio sluoksnis M (1), skysčiams nepralaidi geomembrana (2), 30 - 60mm frakcijos skalda S (3), smulkintų padangų sluoksnis P (4), skysčiams laidus geosintetinis audinys, palaikantis atliekas, kad jos nepatektų į drenažinį sluoksnį (5), atliekų masė A (6).The layers forming the drainage layer are shown in Fig.1. The construction of the drainage layer consists of compacted clay layer M (1), liquid impermeable geomembrane (2), 30 - 60mm fraction S (3), crushed tire layer P (4), fluid-permeable geosynthetic fabric, which keeps waste from getting into drainage layer (5), waste mass A (6).

Drenažo sluoksnio efektyvumas priklauso nuo jį sudarančios medžiagos dalelių skersmens bei tarpų tarp tų dalelių dydžio. Eksperimentiniais tyrimais nustatyta, kad esant didesniems tuštumų parametrams, sluoksnio pralaidumo efektyvumas didėja. Dėl to padidėja hidraulinis pralaidumas bei sumažėja kolmatacijos laipsnis drenažinio sluoksnio oro porose. Naudojant smulkintas padangas, jų susmulkinimo laipsnis parinktas remiantis atliktais tyrimais, kuriuose nustatyta, kad labiausiai tinka naudoti 500x500 mm frakciją, nes smulkesnė frakcija sumažina poringumą bei sumažėja oro porų dydis, o tai sumažina hidraulinį pralaidumą.The efficiency of the drainage layer depends on the particle diameter of the constituent material and the size of the spaces between them. Experimental studies have shown that at higher voids, the permeability efficiency of the layer increases. As a result, hydraulic permeability is increased and the degree of collimation in the air pores of the drainage layer is reduced. When using shredded tires, their degree of shredding has been selected based on studies that have found that the 500x500mm fraction is most suitable because the smaller fraction reduces porosity and reduces the pore size of the air, which reduces hydraulic permeability.

Sąvartyno drenažinė sistema veikia tokiu būdu.The landfill drainage system works this way.

Pastoviai filtruojantis krituliams per atliekų masę 6, kartu su atliekų drėgme susiformuoja filtratas, kuris per drenažo sluoksnį (3-4-3) surenkamas j drenažo surinkimo vamzdį. Kai filtratas pasiekia skysčiams laidų sluoksnį 5, kuris sulaiko stambias skendinčias daleles, filtruojasi per drenažo sluoksnį. Esant didesniam porų kiekiui, greičiau ir efektyviau surenkamas visas filtratas. Smulkintų padangų sluoksnis 4 palaiko didesnius tarpus, kadangi padangos yra susmulkinamos 500x500 mm gabalėliais, kuriais filtruojasi filtratas. Esant didesnėms poroms ilgiau išlieka didesnis medžiagos pralaidumas.By continuously filtering precipitation through the waste mass 6, a filtrate is formed together with the waste moisture, which is collected through the drainage layer (3-4-3) into the drainage collecting pipe. When the filtrate reaches the fluid-conducting layer 5, which traps the large suspended particles, it is filtered through the drainage layer. With larger pores, the entire filtrate is collected more quickly and efficiently. Layer 4 of the shredded tires maintains larger gaps, as the tires are shredded with 500x500 mm pieces of leachate. Larger pores retain higher throughput for longer.

Claims

Definition of the Invention

1. The drainage layer of a municipal waste landfill is characterized in that the drainage layer consists of three layers, one of which is formed by shredded tires.

2. A drainage layer as claimed in claim 1, wherein the filler of the chopped tires in the drainage layer is embedded in the middle part of the chipping.

3. A drainage layer according to claim 1, characterized in that it utilizes secondary materials (crushed tires).

4. A drainage layer according to claim 1, wherein the drainage layer reduces the effect on the geomembrane by inserting chopped tires.