RU2301300C1 - Method for industrial deposit conservation and isolation - Google Patents
Method for industrial deposit conservation and isolation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2301300C1 RU2301300C1 RU2006104508/03A RU2006104508A RU2301300C1 RU 2301300 C1 RU2301300 C1 RU 2301300C1 RU 2006104508/03 A RU2006104508/03 A RU 2006104508/03A RU 2006104508 A RU2006104508 A RU 2006104508A RU 2301300 C1 RU2301300 C1 RU 2301300C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waterproofing
- waste
- storage facility
- storage
- mix
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области экологии и рационального природопользования, а именно способам консервации ценных компонентов в хранилищах минеральных отходов, а также предотвращения загрязнения грунтов, подземных вод и атмосферного воздуха токсичными химическими веществами, в частности к созданию экранов шламохранилищ, карт намыва и отвалов, препятствующих загрязнению подземных вод токсичными компонентами и пылению, с выносом компонентов, в том числе ценных.The invention relates to the field of ecology and environmental management, and in particular to methods for preserving valuable components in mineral waste storages, as well as preventing pollution of soils, groundwater and atmospheric air with toxic chemicals, in particular, to creating screens for sludge storages, alluvium maps and dumps that prevent underground pollution water toxic components and dust, with the removal of components, including valuable.
Известен способ экранирования поверхностей хранилищ отходов с применением глины, имеющей коэффициент фильтрации не более 10-8 см/с толщиной 500-1000 мм, которая укладывается на заранее подготовленную поверхность и при этом должна быть тщательно перемята [СНиП 2.01.2885 "Полигоны по обеззараживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. Основные положения по проектированию", пп.6.7]. На грунтах необходимо предусматривать экран из мятой глины по дну и откосам слоем не менее 1 м.A known method of shielding the surfaces of waste storage using clay having a filtration coefficient of not more than 10-8 cm / s with a thickness of 500-1000 mm, which is laid on a previously prepared surface and at the same time must be carefully changed [SNiP 2.01.2885 "Disinfection and the burial of toxic industrial wastes. Basic design provisions ", paragraph 6.7]. On soils, it is necessary to provide a screen of crushed clay along the bottom and slopes with a layer of at least 1 m.
Данный способ весьма трудоемок, так как требует употребления больших объемов уплотненной глины.This method is very time-consuming, since it requires the use of large volumes of compacted clay.
При длительной эксплуатации минералы глин под воздействием температуры (60-80°С в теле полигона) и агрессивного минерализованного фильтрата (кислого или щелочного) изменяют свое структурное состояние, что приводит к растворению карбонатных минералов (в кислом фильтрате) или глинистых минералов (в кислом или щелочном фильтрате). Таким образом, экран, имея первоначально высокую прочность, постепенно теряет ее.During prolonged use, clay minerals under the influence of temperature (60-80 ° C in the body of the landfill) and aggressive mineralized filtrate (acidic or alkaline) change their structural state, which leads to the dissolution of carbonate minerals (in acidic filtrate) or clay minerals (in acidic or alkaline filtrate). Thus, the screen, having initially high strength, gradually loses it.
Известен способ создания противофильтрационных герметических экранов из полимерных листов [СНиП 2.01.2885 "Полигоны по обеззараживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. Основные положения по проектированию", пп.6.9]. Способ заключается в том, что на поверхность хвостохранилища укладываются полимерные листы, которые перекрывают защитным грунтовым слоем. Количество слоев варьируется в пределах 1-5.A known method of creating impervious hermetic shields from polymer sheets [SNiP 2.01.2885 "Landfills for the disinfection and disposal of toxic industrial waste. Basic design considerations", PP.6.9]. The method consists in the fact that polymer sheets are laid on the surface of the tailing dump, which are covered with a protective soil layer. The number of layers varies between 1-5.
Полимерное покрытие испытывает воздействия климатических, гидрографических, техногенных факторов (перепады температур, солнечный свет, кислые осадки, прокладка дорог и пр.), что приводит к нарушению сплошности основы, разрывам и ухудшению эксплуатационных свойств покрытия, что является недопустимым. Способ весьма трудоемок, т.к. требует создания нескольких подстилающих и перекрывающих слоев из насыпных грунтов различного состава.The polymer coating is exposed to climatic, hydrographic, and technogenic factors (temperature drops, sunlight, acid precipitation, road laying, etc.), which leads to disruption of the continuity of the substrate, ruptures and deterioration of the coating's operational properties, which is unacceptable. The method is very time consuming, because requires the creation of several underlying and overlapping layers of bulk soils of various compositions.
Известен способ создания противофильтрационных гидроизоляционных покрытий из отходов нефтедобычи (асфальтопарафинистые смолоотложения АС-ПО) и отходов полиэтилена в виде гранул или пленки [Патент РФ №2211817, МПК С04В 26/26, E02D 3/12, от 2003.09.10], которые перемешиваются при нагревании до температуры 130°С в течение 45 минут, затем смесь охлаждается на воздухе в течение 3 часов.A known method of creating anti-filtering waterproofing coatings from waste oil (asphalt paraffin resin AS-PO) and polyethylene waste in the form of granules or film [RF Patent No. 2211817, IPC SB 26/26, E02D 3/12, from 2003.09.10], which are mixed with heating to a temperature of 130 ° C for 45 minutes, then the mixture is cooled in air for 3 hours.
Недостатками этого состава являются токсичность отходов нефтедобычи (в процессе эксплуатации состав продолжает быть токсичным и вступает в реакцию с минерализованным фильтратом), снижение прочности покрытия, повышение водопоглощения и фильтрационной способности. Создание противофильтрационного экрана осуществляется ступенчато, требует строгого соблюдения рецептуры и технологии приготовления покрытия, поэтому является сложным и трудноосуществимым в полевых условиях на месте устройства покрытия.The disadvantages of this composition are the toxicity of oil production wastes (during operation, the composition continues to be toxic and reacts with the mineralized filtrate), reduced coating strength, increased water absorption and filtration capacity. The creation of an anti-filter screen is carried out in steps, requires strict adherence to the formulation and technology for preparing the coating, therefore it is complex and difficult to implement in the field at the site of the coating device.
Прототипом способа консервации и изоляции техногенных месторождений выбран способ создания защитного экрана - патент №2255178.The prototype of the method of preservation and isolation of industrial deposits selected method of creating a protective shield - patent No. 225178.
Изобретение относится к способам предотвращения загрязнения грунтов и подземных вод токсичными химическими веществами, в частности к созданию противофильтрационных экранов полигонов захоронения и складирования отходов, свалок, водных резервуаров, гидроизоляционных покрытий емкостей строительного назначения, шламовых амбаров, складов нефтепродуктов и строительных материалов. В способе образования защитного экрана, заключающемся в приготовлении гидроизоляционной смеси, содержащей отходы полиэтилена, укладке ее на основание хранилища и термической обработке, приготавливают смесь из отходов полиэтилена - 70-99% и полипропилена - 1-30%, после укладки на основание хранилища ее подвергают термической обработке при температуре плавления смеси или поверхностного слоя хранилища. Технический результат - повышение экологичности, технологичности и снижение затрат при сооружении противофильтрационных экранов, повышение прочности, надежности, сроков безаварийной эксплуатации гидроизоляционных покрытий.The invention relates to methods for preventing pollution of soils and groundwater by toxic chemicals, in particular to the creation of anti-filter screens for landfills and landfills, landfills, water tanks, waterproofing coatings for construction containers, sludge pits, oil product warehouses and building materials. In the method of forming a protective screen, which consists in preparing a waterproofing mixture containing polyethylene waste, laying it on the base of the storage and heat treatment, prepare a mixture of polyethylene waste - 70-99% and polypropylene - 1-30%, after laying it on the base of the storage heat treatment at the melting temperature of the mixture or surface layer of the store. The technical result is an increase in environmental friendliness, manufacturability and cost reduction in the construction of anti-filter screens, an increase in strength, reliability, and trouble-free operation of waterproofing coatings.
Недостатками изобретения является то, что атмосферные воды проникают в тело хранилища, что приводит к повышению активности отходов и необходимости создания сложной системы дренажа; малая эффективность применения способа на хранилищах сухих, пылящих отходов, так как он не препятствует атмосферному выносу отходов хранилища при ветровой нагрузке.The disadvantages of the invention is that atmospheric water penetrates into the body of the storage, which leads to increased activity of waste and the need to create a complex drainage system; low efficiency of the method in dry, dusty waste storage, since it does not interfere with the atmospheric removal of storage waste under wind load.
Техническим результатом изобретения является формирование экрана, предотвращающего инфильтрацию атмосферных вод в тело отвалов, шламохранилищ и карт намыва (объект экранирования), сопровождающегося загрязнением подземных вод токсичными веществами; пылевыделение, вынос ценных компонентов из тела массива.The technical result of the invention is the formation of a screen that prevents the infiltration of atmospheric water into the body of dumps, sludges and alluvium maps (shielding object), accompanied by pollution of groundwater with toxic substances; dust emission, removal of valuable components from the body of the array.
Технический результат способа консервации и изоляции техногенных месторождений достигается приготовлением гидроизоляционной смеси, содержащей отходы полиэтилена (70-99%) и полипропилена (1-30%), укладке ее на поверхность хранилища, в термической обработке при температуре плавления смеси или поверхностного слоя хранилища, согласно изобретению что перед укладкой гидроизоляционной смеси на поверхности хранилища создают уклон 2-5° от центра к краям, а после термической обработки на остывшую поверхность наносят изоляционный слой из крупнозернистого материала толщиной 3-10 см.The technical result of the method of preservation and isolation of industrial deposits is achieved by preparing a waterproofing mixture containing waste polyethylene (70-99%) and polypropylene (1-30%), laying it on the surface of the storage, in heat treatment at the melting temperature of the mixture or the surface layer of the storage, according to the invention that before laying the waterproofing mixture on the surface of the storehouse, a slope of 2-5 ° from the center to the edges is created, and after heat treatment, an insulating layer of coarse grains is applied to the cooled surface 3-10 cm thick material.
Предлагаемое изобретение позволяет:The present invention allows:
- решить основную проблему экранов этого класса, а именно разрушающее действие солнечной радиации, нанесением недорогого изолирующего слоя из гравия, гальки и подобных крупнозернистых материалов;- solve the main problem of screens of this class, namely the destructive effect of solar radiation, by applying an inexpensive insulating layer of gravel, pebbles and similar coarse-grained materials;
- сохранить ценные компоненты, содержащиеся в промышленных техногенных образованиях, которые могут быть использованы в будущем, а в настоящее время представляют собой угрозу нарушения естественного состояния окружающей среды и условий существования человека.- preserve the valuable components contained in industrial technogenic formations that can be used in the future, and now pose a threat to the violation of the natural state of the environment and human conditions.
Способ образования защитного экрана осуществляется следующим образом.The method of forming a protective screen is as follows.
Приготавливают гидроизоляционную смесь из отходов полиэтилена (70-99%) и полипропилена (1-30%), состав смеси определяется климатическими условиями и литологическим составом техногенных отходов.A waterproofing mixture is prepared from waste polyethylene (70-99%) and polypropylene (1-30%), the composition of the mixture is determined by climatic conditions and the lithological composition of industrial waste.
В районах развития многолетнемерзлых пород требуется сохранение пластичности покрытия при низких температурах, в этом случае смесь должна содержать 90-99% - полиэтилена и 1-10% - полипропилена. В районах жаркого и засушливого климата при необходимости сохранения термоустойчивости покрытия содержание полипропилена в смеси увеличивается до максимума, т.е. до 30%.In areas of permafrost development, preservation of the plasticity of the coating at low temperatures is required, in this case the mixture should contain 90-99% - polyethylene and 1-10% - polypropylene. In areas of a hot and arid climate, if it is necessary to maintain the thermal stability of the coating, the polypropylene content in the mixture increases to a maximum, i.e. up to 30%.
Если в составе отходов хранилища преобладают рыхлые несвязные породы, то покрытие должно обладать большей жесткостью, в этом случае смесь должна содержать 75-85% - полиэтилена и 15-25% - полипропилена. В случае преобладания в составе компонентов хранилища трещиноватых пород, а также при наличии неоднородностей на поверхности основания хранилища, то покрытие должно обладать большей пластичностью, в этом случае смесь должна содержать 85-95% - полиэтилена и 5-15% - полипропилена.If loose incoherent rocks predominate in the composition of the storage waste, then the coating should have greater rigidity, in this case the mixture should contain 75-85% - polyethylene and 15-25% - polypropylene. If fractured rocks prevail in the composition of the storage components, as well as in the presence of heterogeneities on the surface of the storage base, the coating should have greater ductility, in this case the mixture should contain 85-95% polyethylene and 5-15% polypropylene.
Перед образованием защитного экрана проводятся планировочные работы на поверхности объекта экранирования, а именно выравнивание поверхности с понижением ее к краям, путем создания небольшого уклона (2-5°) от центра тела к его краям. Это делается для отведения атмосферных вод с поверхности экрана на прилежащие территории, не занятые отходами. Смесь приготавливают путем перемешивания на месте ее нанесения, равномерным слоем распределяют по поверхности основания хранилища, заполняя ею неоднородности. Далее смесь подвергают, например, электротермической обработке с помощью нагревательного устройства при температуре плавления смеси (150-170°С). Такой обработке подвергаются хранилища, предназначенные для складирования отходов III и IV классов опасности и при низкой обводненности территории. При необходимости повышения изоляционных свойств покрытия при складировании отходов I и II классов опасности и повышенной обводненности грунтов основания температура термической обработки может быть увеличена до температуры техногенных отходов основания (до 1300°С). Кроме того, высокотемпературная термическая обработка приводит к повышению прочностных свойств защитного экрана.Before the formation of the protective screen, planning work is carried out on the surface of the shielding object, namely, leveling the surface with lowering it to the edges, by creating a slight slope (2-5 °) from the center of the body to its edges. This is done to divert atmospheric water from the surface of the screen to adjacent territories not occupied by waste. The mixture is prepared by mixing at the place of its application, spread evenly on the surface of the base of the storage, filling it with heterogeneities. The mixture is then subjected, for example, to an electrothermal treatment using a heating device at the melting temperature of the mixture (150-170 ° C). Such treatment is applied to storage facilities intended for storage of waste of hazard classes III and IV and with low water cut in the territory. If it is necessary to increase the insulating properties of the coating during storage of waste of hazard classes I and II and increased water content of the soil of the base, the temperature of the heat treatment can be increased to the temperature of industrial waste of the base (up to 1300 ° C). In addition, high-temperature heat treatment leads to an increase in the strength properties of the protective shield.
Основной проблемой функционирования подобного экрана является воздействие солнечной радиации, которая приводит к достаточно быстрому, в течение нескольких лет, ухудшению прочностных свойств полимерных экранов, а затем разрушению. Эффективным и недорогим решением является нанесение 3-10 см слоя крупнозернистого материала (гравий, галька и т.п.), который принимает на себя нагрузку в виде солнечного излучения, но не нарушает прочностных свойств оплавленного полимерного экрана. Толщина изоляционного слоя варьируется в зависимости от крупности материала для достижения его наибольшей устойчивости. Этот крупнозернистый слой не будет препятствовать отводу атмосферных вод с поверхности экрана, а дренажные каналы и полимерная стенка с отверстиями позволят отвести воды, но воспрепятствуют выносу материала изоляционного слоя.The main problem of the functioning of such a screen is the effect of solar radiation, which leads to a fairly rapid, for several years, deterioration of the strength properties of polymer screens, and then destruction. An effective and inexpensive solution is to apply a 3-10 cm layer of coarse-grained material (gravel, pebbles, etc.), which takes the load in the form of solar radiation, but does not violate the strength properties of the melted polymer screen. The thickness of the insulating layer varies depending on the size of the material to achieve its greatest stability. This coarse-grained layer will not prevent the removal of atmospheric water from the surface of the screen, and drainage channels and a polymer wall with holes will allow water to be removed, but will prevent the removal of the material of the insulating layer.
Таким образом, применение данного способа позволяет повысить прочность, устойчивость к деформации экранирующего покрытия, создать покрытие устойчивое к воздействию агрессивных природных сред, экологически безопасное для окружающей среды.Thus, the application of this method allows to increase the strength, resistance to deformation of the shielding coating, to create a coating resistant to aggressive natural environments, environmentally friendly to the environment.
Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.
Для консервации и изоляции техногенного месторождения приготавливают гидроизоляционную смесь, содержащую отходы полиэтилена 90 мас.% и полипропилена 10 мас.%, укладывают ее на поверхность хранилища, подвергают термической обработке при температуре 160°С (температура плавления смеси). Причем перед укладкой гидроизоляционной смеси на поверхности хвостохранилища создают уклон 4° от центра к краям, а после термической обработки на остывшую поверхность наносят изоляционный слой толщиной 8 см из гальки.To preserve and isolate the technogenic deposit, a waterproofing mixture is prepared containing waste polyethylene 90 wt.% And polypropylene 10 wt.%, Placed on the surface of the storage, subjected to heat treatment at a temperature of 160 ° C (melting temperature of the mixture). Moreover, before laying the waterproofing mixture on the surface of the tailings, a 4 ° slope is created from the center to the edges, and after heat treatment, an insulating layer of 8 cm thick pebbles is applied to the cooled surface.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006104508/03A RU2301300C1 (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Method for industrial deposit conservation and isolation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006104508/03A RU2301300C1 (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Method for industrial deposit conservation and isolation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2301300C1 true RU2301300C1 (en) | 2007-06-20 |
Family
ID=38314356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006104508/03A RU2301300C1 (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Method for industrial deposit conservation and isolation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2301300C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444627C1 (en) * | 2010-07-28 | 2012-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Industrial waste discharge preservation composition |
| RU2449082C1 (en) * | 2010-11-22 | 2012-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Device to apply antifiltration coating |
| RU2544376C1 (en) * | 2013-10-31 | 2015-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method to create anti-filtration screen of hydraulic structure for storage of industrial wastes |
| RU2547869C1 (en) * | 2013-11-08 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Method for preservation and isolation anthropogenic deposits |
| RU2625448C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-07-14 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" | Composite anti-filtration material based on secondary polyethylene |
-
2006
- 2006-02-13 RU RU2006104508/03A patent/RU2301300C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444627C1 (en) * | 2010-07-28 | 2012-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Industrial waste discharge preservation composition |
| RU2449082C1 (en) * | 2010-11-22 | 2012-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Device to apply antifiltration coating |
| RU2544376C1 (en) * | 2013-10-31 | 2015-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method to create anti-filtration screen of hydraulic structure for storage of industrial wastes |
| RU2547869C1 (en) * | 2013-11-08 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Method for preservation and isolation anthropogenic deposits |
| RU2625448C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-07-14 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" | Composite anti-filtration material based on secondary polyethylene |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2301300C1 (en) | Method for industrial deposit conservation and isolation | |
| RU2522317C1 (en) | Soil-slime mix | |
| EA014318B1 (en) | Hydrophobic composites and particulates and applications thereof | |
| Li et al. | Use of GCLs to control migration of hydrocarbons in severe environmental conditions | |
| US20080317553A1 (en) | Method for recycling of synthetic material containing waste | |
| Danilov et al. | Effective methods for reclamation of area sources of dust emission | |
| Han et al. | Geosynthetics used to stabilize vegetated surfaces for environmental sustainability in civil engineering | |
| RU2643038C1 (en) | Method of tailing dumps reclamation | |
| Madalinski et al. | Evapotranspiration covers: An innovative approach to remediate and close contaminated sites | |
| RU2551560C2 (en) | Road-building composite material | |
| Sandil et al. | Soil contamination from construction projects | |
| RU2558834C1 (en) | Method for constructing sludge storage pit for well cuttings at oil and gas deposits (versions) | |
| Amadi et al. | Geotechnical Assessment of Clay Deposits in Minna, North-Central Nigeria for Use as liners in Sanitary Landfill Design and Construction. | |
| RU2274750C1 (en) | Method for land reclamation in the case of land corruption by opened deposit development | |
| RU2255178C1 (en) | Protective screen forming method | |
| Zotsenko et al. | Construction features durable storage of toxic waste in boreholes | |
| RU2683443C1 (en) | Method of improving device for impervious protective screen on msw landfills | |
| Ige | Note on liners for containment of Leachate in sanitary landfills to enhance sustainable environment | |
| RU2317160C1 (en) | Method for burying super-toxic industrial waste | |
| Shi et al. | Laboratory development and field demonstration of self-sealing/self-healing landfill liner | |
| Al-Otaibi | Assessment of the possibility of stabilising Sabkha soils using oil lake residue–Reuse of waste materials | |
| Mykhailovska et al. | Drilling Waste Disposal Technology Using Soil Cement Screens | |
| Abilbek et al. | Technical and economic analysis of the proposed method of utilization of asphalt resin paraffin deposits (ARPD) in the composition of organomineral waterproofing material | |
| Daniel et al. | Compilation of information on alternative barriers for liner and cover systems | |
| RU2547869C1 (en) | Method for preservation and isolation anthropogenic deposits |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080214 |