PL220655B1 - Sposób izolowania zbiorników na odpady niebezpieczne dla środowiska dodatkową przesłoną - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób izolowania zbiorników na odpady niebezpieczne dla środowiska dodatkową przesłoną, znajdujący zastosowanie w szczególności na składowiskach odpadów przemysłowych, będących aktywnymi chemicznie, toksycznymi, względnie trującymi o konsystencjach stałej, plastycznej lub częściowo płynnej.

Znany jest, na przykład z opisu patentowego EP 1502666 sposób likwidacji wysypisk i składowania odpadów komunalnych i/lub przemysłowych w silosach betonowych, polegający na wykonaniu zagłębionego w terenie silosu betonowego, metodą postępującego warstwami w górę fundamentowania z zastosowaniem jednorazowego deskowania od strony wnętrza silosu. W każdym z etapów wznoszenia ścian bocznych następuje ich okładanie zbrojonymi włóknami polipropylenowymi oraz natryskiem wykonanym na tą okładzinę z betonu o półsuchej konsystencji. Po wykonaniu ścian bocznych na całą ich wysokość wykonuje się dno silosu z gęstopłynnego betonu i izoluje się go łącząc izolację z izolacją ścian bocznych. Do tak wykonanego silosu składuje się odpady, a po jego zapełnieniu tworzy się zamknięcie pokrywą betonową, zabezpieczoną dodatkowo za pomocą folii. Taki sposób zapewnia ulokowanie odpadów przy ich całkowitej izolacji od otoczenia na bardzo długi okres czasu, praktycznie ograniczony tylko procesem starzenia się i korozji elementów betonowych konstrukcji silosu. Jest to czas bardzo długi, niemniej ograniczony.

Dla przedłużenia trwałości betonowego silosu w trakcie wznoszenia jego ścian i wykonywania dna stosowane są plastyfikatory, a także dodatki uodparniające na oddziaływanie chemiczne ze składnikami lokowanych odpadów, co jest znane na przykład z polskiego opisu patentowego PL 201476 B1. Jest to pewnego rodzaju modyfikacja znanych wcześniej sposobów budowy składowisk odpadów niebezpiecznych, przykładowo sposobu zgodnego z polskim opisem patentowym PL 186766 B1. W tym przykładowym sposobie podłoże składowiska preparuje się środkami wiążącymi jony uwalniane z odpadów metali ciężkich.

Znane są również powszechnie sposoby zabezpieczania podłoża środowisk odpadów za pomocą warstwy nieprzepuszczalnej, przykładowo zbudowanej z warstwy gliny o grubości około 3 m względnie ze zbliżonych własnościami fizycznymi do gliny mineralnymi materiałami ilastymi, jednakże były one wykorzystywane do składowisk otwartych, wyposażonych w systemy drenażu do odprowadzania ujmowanych, skażonych ścieków do specjalnych procesów ich utylizacji.

Ponadto, od wielu lat, do składowania odpadów szkodliwych dla środowiska naturalnego wykorzystywane są podziemne wyrobiska nieczynnych kopalń głębinowych, względnie podziemne pomieszczenia dawnych obiektów militarnych. Przykładowo zgodnie z niemieckim opisem patentowym DE 3325774 A1 na wymurówkę wyrobiska od wewnątrz nakłada się antymigracyjną folię ołowianą, mocowaną z użyciem kleju z żywic syntetycznych. Natomiast zgodnie z polskim wynalazkiem PL 187602 po wykonaniu hydroizolacji obudowy wyrobiska w pomieszczeniu lokuje się zamknięte pojemniki z odpadami, które dodatkowo izoluje się korzystnie spienionym tworzywem mineralnym.

Jak wynika z powyższego, wspólną ideą, łączącą sposoby składowania szkodliwych dla środowiska odpadów jest zamykanie ich w szczelnych, izolowanych od środowiska obiektach. W zależności od zastosowanych rozwiązań przegród izolujących zmienia się okres bezpiecznego składowania odpadów, niemniej dla wydłużenia tego okresu koszty zabezpieczeń rosną do wysokości trudnej do zaakceptowania. Trzeba również wziąć pod uwagę to, że każdy element konstrukcyjny stalowy lub betonowy, a także z tworzyw sztucznych podlega procesowi korozji i rozkładu w czasie.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu izolowania zbiorników na odpady niebezpieczne dla środowiska dodatkową przesłoną, który przy stosunkowo niskich kosztach pozwoli na znaczne wydłużenie bezpiecznego okresu składowania niebezpiecznych dla środowiska odpadów.

Istota wynalazku polega na tym, że w projektowanym do wykonania zbiorniku terenowym najpierw wykonuje się żelbetowe dno i ściany boczne zabezpieczone przed przesiąkaniem. Na dno układa się i zagęszcza plastyczną warstwę z materiałów mineralnych ilastych, a następnie wzdłuż zabezpieczonych przed przesiąkaniem ścian bocznych wykonuje się pierścień izolacyjny z zagęszczonych materiałów mineralnych ilastych, ograniczony od wnętrza zbiornika szalunkiem, po czym wolną wewnętrzną przestrzeń pierścienia izolacyjnego wypełnia się składowanymi odpadami. Po zapełnieniu tej przestrzeni wykonuje się następny pierścień izolacyjny o konstrukcji identycznej do pierwszego pierścienia izolacyjnego, a więc z materiału mineralnego ilastego, odgrodzonego od wnętrza zbiornika szalunkiem i zapełnia go następną warstwą odpadów. Postępując analogicznie wykonuje się następne pierścienie izolacyjne i zapełnia je odpadami, aż do osiągnięcia założonej rzędnej ścian bocznych, po

PL 220 655 B1 czym zbiornik pokrywa się szczelnym zamknięciem wykonanym na warstwie z materiału mineralnego ilastego, przykrywającego zeskładowane odpady.

Korzystnym jest, gdy pierścienie izolacyjne wykonuje się o grubości nie mniejszej niż 0,5 m, a warstwę na dnie o grubości nie mniejszej niż 1,0 m.

Dodatkowo pożądanym jest takie wykonanie sposobu według wynalazku, w którym po zapełnieniu odpadami przestrzeni wewnętrznej każdego kolejnego pierścienia izolacyjnego odpady te pokrywa się od góry przepierzeniem izolującym.

W takim przypadku najlepiej jest, gdy przepierzenie izolujące wykonuje się jako warstwę ciągłą z materiału mineralnego ilastego.

W praktyce warstwa taka nie powinna być grubsza od 0,3 m, aby nie ograniczać nadmiernie pojemności zbiornika, a jednocześnie zapewnić ciągłość pokrycia składowanych odpadów.

Możliwym jest również wykonanie przepierzenia izolacyjnego z masy betonowej ułożonej na odpadach tak, że nie wystają one ponad powierzchnię przepierzenia izolacyjnego po wniknięciu w szczeliny i związaniu mieszaniny betonowej.

Zasadniczą zaletą sposobu według wynalazku jest wykorzystanie do izolowania dna i ścian bocznych zbiornika materiałów mineralnych ilastych, które ze swej istoty nie podlegają procesowi starzenia, przy zachowaniu znacznej plastyczności wytwarzanych z nich pierścieni izolacyjnych względnie przepierzeń izolujących. To zaś ma podstawowe znaczenie dla zachowania ich szczelności, która z kolei gwarantuje zabezpieczenie przed korozją i starzeniem dna i ścian bocznych z żelbetu, oraz pokrywających je wykładzin nieprzepuszczalnych, przykładowo naklejonych folii polipropylenowych. Dodatkowo taki sposób izolowania zbiorników kolejnymi warstwami daje pewność zachowania właściwego rozkładu obciążeń działających na ściany boczne i otaczające je od wewnątrz pierścienie izolacyjne, co już w trakcie składowania zapobiega tworzeniu się w nich szczelin i spękań. Taki sposób izolowania oprócz wysokiej pewności właściwego zabezpieczenia przed skażeniem otaczającego zbiornik terenu jest relatywnie tańszy od innych, wykorzystywanych przy składowaniu odpadów toksycznych i niebezpiecznych.

Wynalazek został bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia schemat ideowy zbiornika w przekroju pionowym, na którym z lewej strony przedstawiono stan wstępny przed ładowaniem odpadów, a z prawej strony przedstawiono stan w trakcie lokowania drugiej warstwy odpadów, a fig. 2 przedstawia schemat ideowy zbiornika po zakończeniu ładowania odpadów.

W zagłębieniu terenu 1 (fig. 1) zbudowany jest odkryty od góry zbiornik 2, posiadający żelbetowe dno 3 i również żelbetowe ściany boczne 4. Na wewnętrznych powierzchniach dna 3 i ścian bocznych 4 nałożona jest powłoka 5 w postaci folii polipropylenowej, przyklejonej do żelbetu i dodatkowo pokrytej natryskiem z żywic sztucznych wodo nieprzepuszczalnych. W pierwszej kolejności wykonuje się na dnie i zagęszcza plastyczną warstwę 6 z materiału mineralnego ilastego o ujednoliconej strukturze, o grubości a od 0,5 m : 0,1 m, a wzdłuż ścian bocznych 4 stawia się szalunek 7' z blachy falistej. Następnie przestrzeń między ścianami bocznymi 4 a szalunkami 7' zapełnia się z zagęszczaniem materiałem mineralnym ilastym o ujednoliconej strukturze, przez co tworzy się pierścień izolacyjny 8' dla pierwszej warstwy składowanych odpadów 9 o grubości ścianki a ~1,0 m i wysokości h pierwszej warstwy. Do wewnętrznej przestrzeni 10' pierścienia izolacyjnego 8' ładuje się odpady 9, aż do jej zapełnienia, po czym wzdłuż ścian bocznych wykonuje się z blachy falistej szalunek 7 i lokuje się za niego materiał mineralny ilasty o ujednoliconej strukturze tworząc pierścień izolacyjny 8.

Na odpadach ulokowanych w pierwszym pierścieniu izolacyjnym 8' wykonuje się przepierzenie izolujące 11' o grubości b około 0,3 m z materiału mineralnego ilastego o ujednoliconej strukturze. Dopiero wtedy do wewnętrznej przestrzeni 10 drugiego pierścienia izolacyjnego 8 ładuje się odpady 9.

Postępując w podany wyżej sposób w końcu uzyskuje się pierścień izolujący 8ⁿ, którego wewnętrzna przestrzeń 10ⁿ zapełniona jest odpadami 9, co zamyka pojemność zbiornika 2 (fig. 2). Wówczas na odpadach 9 ulokowanych w pierścieniu izolacyjnym 8ⁿ wykonuje się warstwę górną 12 z materiału mineralnego ilastego o ujednoliconej strukturze i zbiornik 2 od góry zamyka się szczelnym zamknięciem 13, wykonanym jako płyta żelbetowa o grubości c do około 0,6 m, na przykład równej 0,6 m. W zależności od położenia zbiornika 2 w terenie 1 na jego zamknięcie 13 można nałożyć warstwę gleby i dokonać rekultywacji terenu 1.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób izolowania zbiorników na odpady niebezpieczne dla środowiska dodatkową przesłoną, które to zbiorniki są stałymi pojemnikami posadowionymi w terenie i mają dno oraz ściany boczne żelbetowe, zabezpieczone przed przenikaniem cieczy powłokami nieprzepuszczalnymi w postaci folii i/lub natrysku środkami uszczelniająco-wiążącymi, a ponadto mają powierzchnie wewnętrzne zabezpieczone dodatkową osłoną, znamienny tym, że najpierw na zabezpieczonym przed przesiąkaniem żelbetowym dnie /3/ układa się i zagęszcza plastyczną warstwę /6/ z materiałów mineralnych ilastych, po czym na planowanej wysokości /h/ pierwszej warstwy odpadów /9/ wykonuje się wzdłuż zabezpieczonych przed przesiąkaniem ścian bocznych /4/ pierścień izolacyjny /8'/ z zagęszczonych materiałów mineralnych ilastych, ograniczony od wnętrza zbiornika /2/ szalunkiem /7'/, przestrzeń wewnętrzną /10'/ tego pierścienia izolacyjnego /8'/ zapełnia się odpadami /9/, po czym kolejno wykonuje się następne szalunki /7, ...7ⁿ/ i pierścienie izolacyjne /8, ...8ⁿ/ oraz po kolei zapełnia je odpadami /9/ aż do osiągnięcia zapełnienia zbiornika /2/ pokrywanego następnie szczelnym zamknięciem /13/ wykonanym na warstwie górnej /12/ z materiału mineralnego ilastego położonego na zeskładowanych odpadach /9/.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pierścienie izolacyjne /8', 8, ...8ⁿ/ wykonuje się o grubości /a/ nie mniejszej niż 0,5 m, a denną warstwę /6/ wykonuje się o grubości /d/ nie mniejszej niż 1,0 m.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że po zapełnieniu odpadami /9/ przestrzeń wewnętrzną /10', 10, ...10ⁿ/ każdego kolejnego pierścienia izolacyjnego /8', 8/ pokrywa się od góry przepierzeniem izolującym /11', 11/.
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że przepierzenie izolujące /11', 11/ wykonuje się jako warstwę ciągłą z materiału mineralnego ilastego.
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że grubość /b/ warstwy stanowiącej przepierzenie izolacyjne /11', 11/ jest nie większa od 0,3 m.
6. 6. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że przepierzenie izolacyjne /11', 11/ wykonuje się z masy betonowej.