RU2259895C1 - Method of making polygons for storing domestic waste on permafrost soils - Google Patents

Method of making polygons for storing domestic waste on permafrost soils Download PDF

Info

Publication number
RU2259895C1
RU2259895C1 RU2004104796/03A RU2004104796A RU2259895C1 RU 2259895 C1 RU2259895 C1 RU 2259895C1 RU 2004104796/03 A RU2004104796/03 A RU 2004104796/03A RU 2004104796 A RU2004104796 A RU 2004104796A RU 2259895 C1 RU2259895 C1 RU 2259895C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
trenches
solid waste
permafrost
trench
soils
Prior art date
Application number
RU2004104796/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004104796A (en
Inventor
В.А. Бабелло (RU)
В.А. Бабелло
Original Assignee
Читинский государственный университет (ЧитГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Читинский государственный университет (ЧитГУ) filed Critical Читинский государственный университет (ЧитГУ)
Priority to RU2004104796/03A priority Critical patent/RU2259895C1/en
Publication of RU2004104796A publication Critical patent/RU2004104796A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2259895C1 publication Critical patent/RU2259895C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

FIELD: dumping solid waste.
SUBSTANCE: method comprises trenching during the period of the beginning of soil freezing and laying heat and hydraulic insulation on the trench bottom and over the trenches during the period of the beginning of defrosting soils. The trenches are then filled with solid waste, and during the next period of freezing, the trenches filled with solid waste are trenched from both sides.
EFFECT: improved environmental protection.
5 dwg

Description

Изобретение относится к строительству на многолетнемерзлых породах (ММП) комплексов природоохранных сооружений, предназначенных для складирования твердых бытовых отходов (ТБО).The invention relates to the construction of permafrost (MPM) complexes of environmental structures designed for storage of solid household waste (MSW).

Известен способ возведения траншей для складирования ТБО, когда основание (дно) траншеи в климатических зонах, где возможно образование фильтрата, должно быть не менее чем на 0,5 м заглублено в глинистые грунты ("Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для твердых бытовых отходов. СанПиН 2.17.1038-01"). Ограниченность рассматриваемого способа применительно к полигонам ТБО на многолетнемерзлых породах заключается в отсутствии сооружений для предохранения попадания фильтрата на дно траншей, его удаления и защиты многолетнемерзлых пород от оттаивания.A known method of erecting trenches for storage of solid waste, when the base (bottom) of the trench in climatic zones where the formation of filtrate is possible, should be buried at least 0.5 m in clay soils ("Hygienic requirements for the design and maintenance of landfills for municipal solid waste SanPiN 2.17.1038-01 "). The limitations of the considered method in relation to MSW landfills for permafrost is the lack of facilities to prevent the filtrate from entering the bottom of the trenches, its removal and to protect permafrost from thawing.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ возведения траншей для складирования ТБО со сбором и обезвреживанием фильтрата. "Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов", утвержденная Министерством строительства РФ 5.11.1996 г. - Москва, 1996. По этой схеме осветленный в грязеотстойнике фильтрат самотеком попадает в насосную станцию и перекачивается в систему перфорированных труб с дальнейшим разливом фильтрата по поверхности покрытых промежуточной изоляцией рабочих карт полигона.Closest to the proposed method is a method of erecting trenches for storage of solid waste with the collection and disposal of the filtrate. "Instructions for the design, operation and reclamation of landfills for solid household waste", approved by the Ministry of Construction of the Russian Federation on 5.11.1996 - Moscow, 1996. According to this scheme, the filtrate clarified in a dirt trap flows by gravity to a pump station and is pumped into a system of perforated pipes with further spillage filtrate over the surface of intermediate maps of the landfill covered with intermediate insulation.

В качестве недостатков известного способа можно перечислить следующие:As the disadvantages of the known method, the following can be listed:

- образование фильтрата на дне траншей ввиду отсутствия устройств, предохраняющих от попадания атмосферных осадков в траншеи;- the formation of leachate at the bottom of the trenches due to the lack of devices that prevent atmospheric precipitation from entering the trenches;

- оттаивание грунта в летнее время;- thawing of soil in the summer;

- отсутствие дополнительного охлаждения многолетнемерзлых пород;- lack of additional cooling of permafrost;

- низкая надежность системы сбора и обезвреживания фильтрата - выход из строя перекачивающих насосов, перебои со снабжением электроэнергией могут привести к переполнению фильтратом траншей.- low reliability of the filtrate collection and disposal system - failure of the transfer pumps, interruptions in the supply of electricity can lead to overflow of trenches with the filtrate.

Ограниченность способа по прототипу заключается также в том, что его можно применять только для строительства полигонов ТБО на талых грунтах. Для строительства упомянутых полигонов на многолетнемерзлых грунтах, особенно высокотемпературных термодинамически неустойчивых, известный способ применить нельзя.The limitations of the prototype method also lies in the fact that it can only be used for the construction of solid waste landfills on thawed soils. For the construction of the mentioned landfills on permafrost soils, especially high-temperature thermodynamically unstable, the known method cannot be applied.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности защиты от загрязнения почвы и грунтовых вод ТБО за счет ликвидации возможности попадания и накопления фильтрата на дне траншей, а также предохранения от оттаивания пород.The technical result of the invention is to increase the effectiveness of protection against pollution of soil and ground water of solid waste by eliminating the possibility of ingress and accumulation of filtrate at the bottom of trenches, as well as protection against thawing of rocks.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в способе возведения полигонов ТБО на многолетнемерзлых грунтах, включающем разметку и выемку на площадке полигона траншей, их выемку проводят в период начала промерзания грунтов, затем в период начала оттаивания грунтов устанавливают слои тепло- и гидроизоляции на дне и поверх траншей, после этого траншеи заполняют ТБО, а в следующий период промерзания грунтов проводят выемку траншей с обеих сторон от траншей, заполненных ТБО.The essence of the invention consists in the fact that in the method of erecting solid waste landfills on permafrost soils, including marking and excavation at the site of the trench landfill, they are excavated at the beginning of soil freezing, then layers of thermal and waterproofing are installed at the bottom and during the beginning of thawing of soil on top of the trenches, after that the trenches fill the MSW, and in the next period of freezing, excavate the trenches on both sides of the trenches filled with the MSW.

Заявленное техническое решение отличается от прототипа тем, что в качестве элементов, повышающих эффективность защиты почв и грунтовых вод от загрязнения полигоном ТБО на многолетнемерзлых грунтах, используют дополнительное их охлаждение с последующим устройством слоев тепло- и гидроизоляции, причем изоляцию дна и верха незаполненных траншей осуществляют в период начала оттаивания грунтов.The claimed technical solution differs from the prototype in that, as elements that increase the efficiency of protecting soils and groundwater from pollution by solid waste landfill on permafrost soils, they are additionally cooled with subsequent layers of heat and waterproofing, and the bottom and top of the unfilled trenches are insulated the period of the beginning of thawing of soils.

Способ возведения полигонов ТБО на многолетнемерзлых грунтах можно объяснить следующим образом. Известно, что сплошное распространение толщи ММП, являющихся, по существу, идеальным водоупором, обуславливает эффективную естественную защиту подземных вод и почв от проникновения в них загрязняющих веществ. С другой стороны, возможное оттаивание ММП становится причиной экологического риска, связанного с загрязнением компонентов природной среды. Особенно это касается высокотемпературных ММП, которые по сути являются термодинамически неустойчивыми криогенными водоупорами. Изменение температурного режима и теплового состояния пород, вызванное разработкой грунтов основания полигона и складированием ТБО, приведет к повышению среднегодовой температуры и постепенному образованию таликов. Инфильтрация атмосферных осадков в траншее вызовет фильтрационную деградацию ММП. Следует также учесть и повышение температуры грунтов за счет биохимического разложения ТБО. Учитывая, что в сезонно-талом слое и надмерзлотных водах происходит концентрирование загрязняющих веществ, а в толще ММП их консервация, такая ситуация недопустима. Это связано с дальнейшим развитием техногенных геокриологических процессов, ведущих к ухудшению качества природной среды и возникновению зон экологического риска.The method of construction of solid waste landfills on permafrost soils can be explained as follows. It is known that the continuous distribution of the permafrost layer, which is, in essence, an ideal water storage site, determines the effective natural protection of groundwater and soil from the penetration of pollutants into them. On the other hand, the possible thawing of permafrost is the cause of the environmental risk associated with the pollution of environmental components. This is especially true for high-temperature permafrost, which are essentially thermodynamically unstable cryogenic confines. Changes in the temperature regime and thermal state of the rocks caused by the development of the grounds of the base of the landfill and the storage of solid waste will lead to an increase in the average annual temperature and the gradual formation of taliks. Infiltration of precipitation into the trench will cause filtration degradation of the permafrost. It should also take into account the increase in soil temperature due to the biochemical decomposition of solid waste. Considering that concentration of pollutants occurs in the seasonal thaw layer and permafrost waters, and their conservation in the thickness of the permafrost layer, this situation is unacceptable. This is due to the further development of technogenic geocryological processes leading to a deterioration in the quality of the natural environment and the emergence of environmental risk zones.

Таким образом, природный криогенный водоупор на площадке полигона ТБО не сможет обеспечить надежную защиту подземных вод и почв от загрязнения без применения специальных мероприятий.Thus, natural cryogenic confining at the landfill site will not be able to provide reliable protection of groundwater and soil from pollution without the use of special measures.

Основной задачей этих мероприятий является, как минимум, сохранение природного температурного режима ММП и, как максимум, понижение их температуры до значений, обеспечивающих устойчивое состояние пород как криогенного водоупора. С этой целью верхний слой ММП, находящийся в непосредственной близости от возможного источника теплового влияния (дна траншеи), подвергают принудительному охлаждению (промораживанию). Промораживанию подвергается и оставшийся слой сезонно-талого грунта. Таким образом, температурный режим грунтов основания траншей становится менее восприимчивым к отепляющему влиянию атмосферного воздуха и складированных в летнее время ТБО. Для полного исключения упомянутого влияния на кровлю ММП, а также предупреждения их фильтрационной деградации дополнительно к промораживанию основания траншей устраивают тепло- и гидроизоляцию их дна и верха. Изоляция верха незаполненных траншей должна носить временный характер - до момента ее загружения ТБО с последующим устройством постоянного изолирующего слоя.The main objective of these measures is, at a minimum, to preserve the natural temperature regime of the permafrost and, as a minimum, to lower their temperature to values that ensure the stable state of the rocks as a cryogenic confinement. To this end, the upper layer of the permafrost layer, which is in close proximity to a possible source of thermal influence (the bottom of the trench), is subjected to forced cooling (freezing). The remaining layer of seasonally thawed soil is also subjected to freezing. Thus, the temperature regime of the soil of the base of the trenches becomes less susceptible to the warming effect of atmospheric air and solid waste stored in the summer. To completely eliminate the mentioned influence on the roof of the permafrost, as well as to prevent their filtration degradation, in addition to freezing the base of the trenches, heat and waterproofing of their bottom and top is arranged. The insulation of the top of the empty trenches should be temporary - until it is loaded with solid waste with the subsequent installation of a permanent insulating layer.

Таким образом, создание в основании траншеи зон с пониженными значениями температуры (по сравнению с естественным температурным режимом), а также применение постоянной тепло- и гидроизоляции дна и временной, поверх траншеи, является профилактическим средством сохранения ММП с целью исключения экологического риска при устройстве полигонов ТБО по траншейной схеме на высокотемпературных многолетнемерзлых породах. В отличие от прототипа, где допускается образование на дне траншеи фильтрата, попадание в них теплого воздуха, а также возможно тепловое влияние на окружающий массив грунта твердых бытовых отходов, в заявленном способе отепляющее влияние на ММП воздуха, фильтрата, ТБО исключается.Thus, the creation at the base of the trench of zones with lower temperature values (compared with the natural temperature regime), as well as the use of permanent thermal and waterproofing of the bottom and temporary, over the trench, is a preventive measure for the conservation of permafrost with the aim of eliminating environmental risk when constructing solid waste landfills according to the trench scheme on high-temperature permafrost. Unlike the prototype, where the formation of leachate at the bottom of the trench is allowed, the ingress of warm air into them, as well as the possible thermal effect of solid household waste on the surrounding soil mass, in the claimed method, the warming effect on the permafrost of air, leachate, and solid waste is excluded.

На фиг.1 показаны открытая траншея 1, слой глинистого грунта 2, положение верхней границы 3 ММП на начало разработки траншеи, дополнительное охлаждение траншеи в зимний период холодным воздухом 4.Figure 1 shows the open trench 1, a layer of clay soil 2, the position of the upper boundary 3 of the permafrost at the beginning of the development of the trench, additional cooling of the trench in winter with cold air 4.

На фиг.2 показаны слой теплоизоляции 5, слой гидроизоляции 6, изоляция верха траншеи 7.Figure 2 shows the insulation layer 5, the waterproofing layer 6, the insulation of the top of the trench 7.

На фиг.3 показан Вид А на фиг.2.Figure 3 shows View a in figure 2.

На фиг.4 показана траншея 8, заполненная твердыми бытовыми отходами 9, постоянный изолирующий слой 10.Figure 4 shows a trench 8 filled with municipal solid waste 9, a permanent insulating layer 10.

На фиг.5 показаны открытые траншеи 1, находящиеся слева и справа от продольной оси 11 траншеи 8, дополнительное охлаждение траншей 1 в зимний период холодным воздухом 4.Figure 5 shows the open trenches 1 located to the left and right of the longitudinal axis 11 of the trench 8, additional cooling of the trenches 1 in winter with cold air 4.

Способ осуществляют следующим образом:The method is as follows:

исходя из фактической годовой приемной емкости полигона определяют необходимое количество траншей и их параметры (длина, ширина, глубина и заложение откоса);based on the actual annual receiving capacity of the landfill, the required number of trenches and their parameters (length, width, depth and slope laying) are determined;

на площадке полигона определяют местоположение потребного годового количества траншей для складирования ТБО с учетом того, чтобы траншеи следующего года эксплуатации полигона ТБО располагались слева и справа от продольной оси траншей предыдущего года;on the site of the landfill determine the location of the required annual number of trenches for storage of solid waste taking into account that the trenches of the next year of operation of the landfill are located to the left and to the right of the longitudinal axis of the trenches of the previous year;

с началом промерзания грунтов слоя 2 ведут выемку траншеи 1 до проектной отметки ее дна, находящегося выше границы ММП 3;with the beginning of the freezing of the soils of layer 2, a trench 1 is excavated to the design level of its bottom, located above the boundary of the permafrost 3;

траншеи оставляют открытыми в течение всего зимнего периода. В траншеях за счет понижения отметки природного рельефа изменяются условия теплообмена на поверхности грунта и он охлаждается (промораживается) холодным воздухом 4;trenches are left open throughout the winter period. In trenches, due to the lowering of the elevation of the natural relief, the conditions of heat transfer on the soil surface change and it is cooled (frozen) by cold air 4;

с началом оттаивания грунтов слоя 2 траншея 1 очищается от снега и на ее дне устраивают слои тепло- 5 и гидроизоляции 6;with the beginning of the thawing of the soils of layer 2, the trench 1 is cleared of snow and at its bottom arrange layers of heat-5 and waterproofing 6;

для исключения попадания в траншеи 1 теплого воздуха и атмосферных осадков в летний период над траншеями устраивают поверхностную изоляцию в виде переносных двухскатных щитов 7;to prevent warm air and atmospheric precipitation from entering trenches 1 during the summer period, surface isolation in the form of portable gable shields 7 is arranged above the trenches;

загрузку ТБО 9 в траншеи 1 осуществляют следующим образом. С целью уменьшения отепляющего воздействия воздушной среды на ММП и исключения попадания атмосферных осадков в траншею, укладку и уплотнение ТБО 9 производят бульдозером в траншеи, открытые только перед укладкой. Открытие траншей осуществляют путем снятия переносных двухскатных щитов 7. Бульдозер сдвигает ТБО 9 в траншею с послойным их уплотнением. Для этого бульдозер перемещают вдоль траншеи 1. После заполнения траншеи ТБО ее закрывают постоянным изолирующим слоем 10, например глинистым грунтом, полученным при разработке траншеи 1;loading MSW 9 in the trench 1 is as follows. In order to reduce the warming effect of the air on the permafrost and to prevent atmospheric precipitation from entering the trench, the solid waste 9 is laid and compacted with a bulldozer in trenches that are open only before installation. The opening of the trenches is carried out by removing portable gable shields 7. The bulldozer shifts the MSW 9 into the trench with their layer-by-layer compaction. For this, the bulldozer is moved along the trench 1. After filling the trench of the MSW, it is closed with a constant insulating layer 10, for example, clay soil obtained during the development of the trench 1;

с началом промерзания слоя грунта 2 слева и справа от продольной оси 11 траншеи 8, заполненной твердыми бытовыми отходами 9, разрабатывают грунт для устройства траншеи 1;with the beginning of the freezing of the soil layer 2 to the left and right of the longitudinal axis 11 of the trench 8, filled with municipal solid waste 9, develop soil for the device of the trench 1;

траншеи оставляют открытыми в течение всего зимнего периода. Помимо охлаждения собственных оснований траншей 1, происходит дополнительное промораживание основания траншеи 8;trenches are left open throughout the winter period. In addition to cooling the intrinsic bases of trenches 1, additional freezing of the base of trench 8 occurs;

с началом оттаивания грунтов слоя 2, траншеи 1, расположенные слева и справа от продольной оси 11 траншеи 8, очищают от снега и на дне каждой из них устраивают слои тепло- 5 и гидроизоляции 6;with the beginning of thawing of soils of layer 2, trenches 1 located to the left and right of the longitudinal axis 11 of trench 8 are cleaned of snow and layers of heat-5 and waterproofing 6 are arranged at the bottom of each of them;

для исключения попадания в траншеи 1 теплого воздуха и атмосферных осадков в летний период над траншеями устраивают поверхностную изоляцию в виде переносных двухскатных щитов 7;to prevent warm air and atmospheric precipitation from entering trenches 1 during the summer period, surface isolation in the form of portable gable shields 7 is arranged above the trenches;

дальнейшие процедуры по укладке, уплотнению и изоляции ТБО в траншеях аналогичны процедурам первой траншеи.further procedures for laying, compaction and isolation of solid waste in trenches are similar to the procedures of the first trench.

В предлагаемом изобретении положительный эффект заключается в следующем:In the present invention, the positive effect is as follows:

- ликвидация возможности попадания и накопления фильтрата на дне траншей;- elimination of the possibility of ingress and accumulation of leachate at the bottom of the trenches;

- уменьшение отепляющего влияния атмосферного воздуха и твердых бытовых отходов на многолетнемерзлые породы;- reduction of the warming effect of atmospheric air and municipal solid waste on permafrost;

- повышение надежности криогенных водоупоров за счет дальнейшего понижения их температуры и возможного перевода из пластично-мерзлого в твердомерзлое;- improving the reliability of cryogenic confines due to a further decrease in their temperature and the possible transfer from plastic-frozen to hard-frozen;

- снижение до минимума экологического риска, связанного с эксплуатацией полигонов ТБО на высокотемпературных многолетнемерзлых породах.- reduction to a minimum of environmental risk associated with the operation of solid waste landfills on high-temperature permafrost.

Claims (1)

Способ возведения полигонов твердых бытовых отходов на многолетнемерзлых грунтах, включающий разметку и выемку на площадке полигона траншей, отличающийся тем, что выемку траншей проводят в период начала промерзания грунтов, затем в период начала оттаивания грунтов устанавливают слои тепло- и гидроизоляции на дне и поверх траншей, после этого траншеи заполняют твердыми бытовыми отходами, а в следующий период промерзания грунтов проводят выемку траншей с обеих сторон от траншей, заполненных твердыми бытовыми отходами.A method of erecting solid domestic waste landfills on permafrost soils, including marking and excavation at the site of a trench landfill, characterized in that the trenches are excavated at the beginning of soil freezing, then heat and waterproofing layers are installed at the bottom and on top of the trenches at the beginning of thawing of soils, after that, the trenches are filled with municipal solid waste, and in the next period of soil freezing, trenches are excavated on both sides of the trenches filled with municipal solid waste.
RU2004104796/03A 2004-02-18 2004-02-18 Method of making polygons for storing domestic waste on permafrost soils RU2259895C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004104796/03A RU2259895C1 (en) 2004-02-18 2004-02-18 Method of making polygons for storing domestic waste on permafrost soils

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004104796/03A RU2259895C1 (en) 2004-02-18 2004-02-18 Method of making polygons for storing domestic waste on permafrost soils

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004104796A RU2004104796A (en) 2005-07-20
RU2259895C1 true RU2259895C1 (en) 2005-09-10

Family

ID=35842290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004104796/03A RU2259895C1 (en) 2004-02-18 2004-02-18 Method of making polygons for storing domestic waste on permafrost soils

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2259895C1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2697095C1 (en) * 2018-06-19 2019-08-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Method of reconstruction of unauthorized dump with conversion thereof into a solid domestic wastes landfill

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов, утвержд. 05.11.1996. - М., 1996. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004104796A (en) 2005-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2557220C (en) Water sump structure
RU2379405C1 (en) Embankment on frozen soil
RU2443828C1 (en) Earthwork on permafrost soils and method of its erection with base reinforcement in areas of permafrost propagation
CN103147453B (en) Permafrost tunnel face-upward slope and cut slope cut drainage system and construction method thereof
CN102733405B (en) A kind of Permafrost Area is for reducing frozen soils temperature and the method stoped to charge for remittance in foundation ditch
CN203145030U (en) Water cut-off and drainage system for permafrost tunnel side upward slope and cutting slope
Li et al. Use of GCLs to control migration of hydrocarbons in severe environmental conditions
RU2618108C2 (en) Drainage system on permafrost soils
HU226433B1 (en) Foundation slab of underground passage for road
RU2390605C1 (en) Method for phased complex engineering protection of general planning embankment
CN106638200B (en) A kind of roadbed suitable for frozen ground regions is antifreeze and cuts pumping equipment and construction method
RU2259895C1 (en) Method of making polygons for storing domestic waste on permafrost soils
CN102877543B (en) Heat-preservation blind trench facility applicable to multi-year permafrost region and construction method
CN111101413A (en) Device applied to salinized soil subgrade in seasonal frozen soil area and construction method
CN212000424U (en) Be applied to device of seasonal frozen soil district salt soil road bed
RU2630241C1 (en) Method for establishing polygons of solid domestic wastes in distributed areas of multi-yellow soils
RU2046871C1 (en) Road structure
Alter Water supply in Alaska
RU2059752C1 (en) Embankment on hillsides at terrain with strong icy permafrost soils
RU2242813C1 (en) Reinforced-concrete storage for radioactive wastes
RU2707315C1 (en) Method of protecting a structure foundation in a building area to maintain a wet mode on heaving soils
RU2767636C1 (en) Drainage system in road excavation of tunnel type on permafrost
RU2128267C1 (en) Motor road on permafrost
RU2448244C1 (en) Leaching component of heap leaching plant in continuous permafrost zone (versions)
RU2629780C1 (en) Inspection drainage well for heaving soils

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110219