RU2366521C1 - Method of toxic waste disposal - Google Patents

Method of toxic waste disposal Download PDF

Info

Publication number
RU2366521C1
RU2366521C1 RU2008100645A RU2008100645A RU2366521C1 RU 2366521 C1 RU2366521 C1 RU 2366521C1 RU 2008100645 A RU2008100645 A RU 2008100645A RU 2008100645 A RU2008100645 A RU 2008100645A RU 2366521 C1 RU2366521 C1 RU 2366521C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
waste
disposal
soil
foamed
Prior art date
Application number
RU2008100645A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Никитович Исаев (RU)
Борис Никитович Исаев
Надежда Николаевна Цапкова (RU)
Надежда Николаевна Цапкова
Сергей Юрьевич Бадеев (RU)
Сергей Юрьевич Бадеев
Александр Григорьевич Лунев (RU)
Александр Григорьевич Лунев
Екатерина Григорьевна Синчурова (RU)
Екатерина Григорьевна Синчурова
Original Assignee
Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет"
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 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" filed Critical Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет"
Priority to RU2008100645A priority Critical patent/RU2366521C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2366521C1 publication Critical patent/RU2366521C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/30Landfill technologies aiming to mitigate methane emissions

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method excludes toxicant migration in geological environment and can be used as in new construction of land disposals as well as at recuperation and liquidation of the existing ones. The claimed method allows to enhance the geotechnical performance of the constructions foundation soils and provides protection of the environment from contamination. Method of toxic wastes disposal includes excavation of the foundation pit, installation of the protective covering on its walls and bottom, packed laying of the disposal layer by layer, bridging of every layer with separative insulating layer of the low-permeability material; after laying of the upper separative insulating layer the geochemical barrier in the form of the contour multilayer labyrinth curtain is carried out. The disposal layer of every level is bound by the way of pumping under pressure of the foamed solidifying soil cement slurry at component ratio dangerous waste: foamed soil cement = 2:1.
EFFECT: enhancing of the reliability of toxic waste disposal and excluding of the toxicant migration from disposal zone to the subsoil, underground water and atmosphere.
3 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области строительства полигонов захоронения отходов, в частности к технологиям, обеспечивающим повышение надежности захоронения токсичных отходов, и способам связывания их инъекционными методами. Способ исключает миграцию токсикантов в геологической среде и может быть использован как при новом строительстве полигонов, так и при рекуперации и ликвидации существующих. Способ позволяет улучшить геотехнические характеристики грунтов основания фундаментов сооружений, возводимых на площадках бывших полигонов, а также обеспечивает охрану окружающей среды от загрязнения.The invention relates to the field of construction of landfills for waste, in particular to technologies that increase the reliability of the disposal of toxic waste, and methods of binding them by injection methods. The method eliminates the migration of toxicants in the geological environment and can be used both in the new construction of landfills, and in the recovery and liquidation of existing ones. The method allows to improve the geotechnical characteristics of the soils of the base of the foundations of structures constructed at the sites of former landfills, and also provides environmental protection from pollution.

Известен способ захоронения твердых бытовых отходов, включающий выемку котлована, послойную укладку отходов с укаткой и перекрытием слоев малопроницаемым материалом (см. «Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для захоронения твердых бытовых отходов». Москва. 1996 т.) /1/A known method of disposing of solid household waste, including excavating a pit, layering waste with packing and overlapping layers of low-permeable material (see "Instructions for the design, operation and reclamation of landfills for disposal of solid household waste." Moscow. 1996 t.) / 1 /

Недостатком известного способа является некачественное уплотнение слоев и плохая гидроизоляция их, что приводит к образованию пустот, провалов на поверхности, миграции вредных веществ в окружающую среду и, как следствие, загрязнению почвы, подземных вод и воздуха.The disadvantage of this method is the poor compaction of the layers and their poor waterproofing, which leads to the formation of voids, dips on the surface, the migration of harmful substances into the environment and, as a result, pollution of the soil, groundwater and air.

Известен способ защиты окружающей среды, включающий устройство защитного барьера в грунте по периметру загрязненного участка из противофильтрационного материала (например, из глины) по типу «стена в грунте», при котором сначала устраивается траншея, заполняемая впоследствии глиняным раствором, либо в виде шпунта из отдельных плоских элементов, соединяемых в замок и препятствующих распространению загрязнений (см. «Способ защиты окружающей среды от загрязнения бытовыми и промышленными отходами». RU №2294245, B09B 1/00, 2007-02-27) /2/A known method of protecting the environment, including the installation of a protective barrier in the soil around the perimeter of the contaminated area from anti-filter material (for example, clay) according to the type “wall in soil”, in which a trench is first arranged, which is subsequently filled with clay mortar, or in the form of a sheet pile flat elements connected to the lock and preventing the spread of pollution (see "The way to protect the environment from pollution by household and industrial waste." RU No. 2294245, B09B 1/00, 2007-02-27) / 2 /

Недостатком известного способа является то, что при создании барьера необходимо устраивать траншею, заполнять ее глинистым раствором либо возводить шпунт из плоских элементов, что значительно повышает стоимость и трудоемкость работ, а также не исключает возможность загрязнения окружающей среды при их выполнении.The disadvantage of this method is that when creating a barrier, it is necessary to build a trench, fill it with a clay solution or erect a sheet pile from flat elements, which significantly increases the cost and complexity of the work, and does not exclude the possibility of environmental pollution during their implementation.

Известен способ нейтрализации жидких токсичных отходов (RU заявка №93003297, C02F 1/12, 1995.06.19) /3/ путем предварительного перемешивания их с природным сорбентом диатомита из расчета не менее 500 кг на 1 м3 отходов. После перемешивания смесь подвергается захоронению.A known method of neutralizing liquid toxic waste (RU application No. 93003297, C02F 1/12, 1995.06.19) / 3 / by pre-mixing them with a natural diatomite sorbent at the rate of not less than 500 kg per 1 m 3 of waste. After stirring, the mixture is buried.

Недостатком известного способа является необходимость транспортирования диатомита с места его добычи, значительные затраты на перемешивание и укладку смеси на месте захоронения с устройством защитных экранов.The disadvantage of this method is the need to transport diatomite from the place of its extraction, significant costs for mixing and laying the mixture at the burial site with the device of protective screens.

Известны инъекционные способы укрепления грунтов, которые позволяют улучшать свойства грунтов основания фундаментов, а также производить заполнение пустот и создавать завесы в виде геохимических барьеров, в том числе через направленные разрывы (SU 1444473, E02D 3/12, 1988-12-15) /4/, (SU 1227787, 4E05B 37/12, 1986-04-30) /5/, (RU 2122068, E02D 3/14, 1999-11-20) /6/, (см. 50-306-2005 «Основания и фундаменты повышенной несущей способности». Министерство строительства, архитектуры и ЖКХ РО, 2005 г.) /7/.Injection methods for strengthening soils are known, which allow improving the properties of soils of the base of foundations, as well as filling voids and creating curtains in the form of geochemical barriers, including through directional breaks (SU 1444473, E02D 3/12, 1988-12-15) / 4 /, (SU 1227787, 4E05B 37/12, 1986-04-30) / 5 /, (RU 2122068, E02D 3/14, 1999-11-20) / 6 /, (see 50-306-2005 "Reasons and foundations of increased bearing capacity. ”Ministry of Construction, Architecture and Housing and Public Utilities of the RO, 2005) / 7 /.

Недостатком известных способов является отсутствие сведений о возможности их использования для связывания токсичных отходов и снижения миграции токсикантов в грунтовой среде.A disadvantage of the known methods is the lack of information about the possibility of their use for binding toxic waste and reducing the migration of toxicants in the soil environment.

Наиболее близким из известных решений по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению (прототип) является способ захоронения токсичных отходов, включающий выемку котлована, устройство защитного слоя по его бортам и днищу, послойную укладку отходов с уплотнением, перекрытие каждого слоя разделительным изолирующим слоем малопроницаемого материала (см. СНиП 2.01.28-85. «Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. Основные положения по проектированию». Москва. 1985 г.) /8/.The closest known solutions to the technical nature and the achieved effect to the proposed invention (prototype) is a method for the disposal of toxic waste, including excavation of a pit, a protective layer on its sides and bottom, layer-by-layer waste packing with a seal, overlapping of each layer with a separating insulating layer of low-permeable material (see SNiP 2.01.28-85. "Landfills for the neutralization and disposal of toxic industrial waste. The main provisions for the design." Moscow. 1985) / 8 /.

Недостатком известного способа является невозможность качественного уплотнения слоев отходов, плохая гидроизоляция и возможность миграции токсикантов при воздействии водной фазы (дождь, снег). Это приводит к образованию пустот, провалов на поверхности, миграции вредных веществ в окружающую среду и, как следствие, загрязнению почвы, подземных вод и воздуха.The disadvantage of this method is the impossibility of high-quality compaction of the waste layers, poor waterproofing and the possibility of migration of toxicants when exposed to the aqueous phase (rain, snow). This leads to the formation of voids, dips on the surface, the migration of harmful substances into the environment and, as a result, pollution of the soil, groundwater and air.

Техническим результатом и задачей изобретения является повышение надежности захоронения токсичных отходов и исключение возможности миграции из них токсикантов в грунты, подземные воды и атмосферу из зоны захоронения.The technical result and the objective of the invention is to increase the reliability of the disposal of toxic waste and the exclusion of the possibility of migration of toxicants from them into soils, groundwater and the atmosphere from the disposal zone.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном способе захоронения токсичных отходов, включающем выемку котлована, устройство защитного слоя по его бортам и днищу, послойную укладку отходов с уплотнением, перекрытие каждого слоя разделительным изолирующим слоем малопроницаемого материала, после укладки верхнего разделительного изолирующего слоя выполняют геохимический барьер в виде контурной многослойной лабиринтной завесы, а слой отходов каждого уровня связывают путем нагнетания под давлением вспененных твердеющих цементогрунтовых растворов с получением в массиве объемного соотношения компонентов 2:1 (опасный отход:вспененный цементогрунт).The essence of the invention lies in the fact that in the known method for the disposal of toxic waste, including excavation of a pit, the device of a protective layer along its sides and bottom, layer-by-layer stacking of waste with a seal, overlapping of each layer with a separating insulating layer of low permeability material, after laying the upper separating insulating layer, a geochemical a barrier in the form of a contour multilayer labyrinth curtain, and a layer of waste of each level is connected by injection of foamed hardening cement under pressure to soil solutions to obtain a volume ratio of components 2: 1 in the array (hazardous waste: foamed cement soil).

Сущность изобретения поясняется чертежами, изображенными на фиг.1÷3.The invention is illustrated by the drawings depicted in figure 1 ÷ 3.

На фиг.1 показан поперечный разрез котлована с защитным слоем по его бортам и днищу; слоями токсичных отходов и разделительными изолирующими слоями малопроницаемого материала.Figure 1 shows a cross section of a pit with a protective layer along its sides and bottom; layers of toxic waste and separation insulating layers of low permeability material.

На фиг.2 - устройство геохимического барьера в виде контурной многослойной лабиринтной завесы.Figure 2 - device geochemical barrier in the form of a contour multilayer labyrinth curtain.

На фиг.3 - связывание слоя отходов каждого уровня путем нагнетания под давлением вспененных твердеющих цементогрунтовых растворов с получением в массиве объемного соотношения компонентов 2:1 (токсичный отход:вспененный цементогрунт).Figure 3 - binding of the layer of waste at each level by injection under pressure of foamed hardening cement-soil solutions with obtaining in the array the volume ratio of components 2: 1 (toxic waste: foamed cement).

Способ осуществляется в следующей последовательности.The method is carried out in the following sequence.

Сначала производят выемку котлована 1, устройство защитного слоя 2 по его бортам и днищу, послойную укладку отходов 3 с уплотнением, перекрытие каждого слоя 3 разделительным изолирующим слоем малопроницаемого материала 4. Затем после укладки верхнего разделительного изолирующего слоя 5 выполняют геохимический барьер 6 с элементами контурной многослойной лабиринтной завесы 7 через инъектор с резцом 8.First, excavate a pit 1, arrange a protective layer 2 along its sides and bottom, layer-by-layer waste packing 3 with a seal, cover each layer 3 with a separating insulating layer of low-permeability material 4. Then, after laying the upper separating insulating layer 5, a geochemical barrier 6 with contour multilayer elements is performed labyrinth curtain 7 through the injector with a cutter 8.

На следующем этапе производят связывание слоя 3 отходов каждого уровня снизу вверх путем нагнетания под давлением через инъекторы 9 вспененных твердеющих цементогрунтовых растворов с получением в массиве зон закрепления 10 с объемным соотношением компонентов 2:1 (опасный отход:вспененный цементогрунт).In the next step, the layer 3 of waste of each level is bonded from bottom to top by injection under pressure through injectors 9 foamed hardening cement soil solutions to obtain in the array of fixing zones 10 with a volume ratio of components 2: 1 (hazardous waste: foamed cement soil).

При создании геохимического барьера 6 в виде контурной многослойной лабиринтной завесы с элементами 7 используют, например, способы последовательного нагнетания двух компонентов через направленный разрыв (SU 1444473, 1227787). При этом особенностью предлагаемого изобретения является нагнетание первого раствора, например силиката натрия, со свойствами, обеспечивающими сорбцию токсичного отхода в слоях 6, то есть для формирования элемента геохимического барьера. Второй раствор (например, на основе цемента) является твердеющим раствором, служащим для создания многослойной лабиринтной завесы из элементов 7.When creating a geochemical barrier 6 in the form of a contour multilayer labyrinth curtain with elements 7, for example, methods of sequential injection of two components through a directed discontinuity are used (SU 1444473, 1227787). Moreover, a feature of the invention is the injection of the first solution, for example sodium silicate, with properties that provide sorption of toxic waste in layers 6, that is, to form an element of the geochemical barrier. The second solution (for example, based on cement) is a hardening solution, which serves to create a multilayer labyrinth curtain of elements 7.

При нагнетании в грунт водных растворов силиката натрия (например, через инъектор с резцом 8) происходит мгновенная реакция между нагнетаемым раствором и поглощающим комплексом грунта с образованием гидрата окиси кальция. Гидрат окиси кальция представляет собой аморфную массу с большой удельной поверхностью, на которой адсорбируется гель кремневой кислоты. Параллельно с этими процессами ионообмена и сорбции происходит также взаимодействие силиката натрия с гипсом, карбонатом кальция и другими солями на поверхности частиц и агрегатов с образованием тонких пленок геля кремневой кислоты.When aqueous solutions of sodium silicate are injected into the soil (for example, through an injector with a cutter 8), an instant reaction occurs between the injected solution and the absorbing complex of the soil with the formation of calcium oxide hydrate. Calcium oxide hydrate is an amorphous mass with a large specific surface on which silicic acid gel is adsorbed. In parallel with these processes of ion exchange and sorption, sodium silicate also interacts with gypsum, calcium carbonate and other salts on the surface of particles and aggregates with the formation of thin films of silicic acid gel.

Физико-химические процессы, происходящие при взаимодействии водных растворов силиката натрия и лессовых пород, могут быть представлены в виде реакций, где роль отвердителя выполняет сам грунтPhysico-chemical processes that occur during the interaction of aqueous solutions of sodium silicate and loess rocks can be represented in the form of reactions where the soil itself plays the role of hardener

[ПК] Ca+Na2O nSiO2+mH2O=[ПК]Na+nSiO2(m-1)H2O+Ca(OH)2 [PC] Ca + Na 2 O nSiO 2 + mH 2 O = [PC] Na + nSiO 2 (m-1) H 2 O + Ca (OH) 2

CaSO4+Na2O nSiO2+mH2O=Na2SO4+nSiO2(m-1)H2O+Ca(OH)2 CaSO 4 + Na 2 O nSiO 2 + mH 2 O = Na 2 SO 4 + nSiO 2 (m-1) H 2 O + Ca (OH) 2

CaCO3+Na2O nSiO2+mH2O=Na2CO3+nSiO2(m-1)H2O+Ca(OH)2 CaCO 3 + Na 2 O nSiO 2 + mH 2 O = Na 2 CO 3 + nSiO 2 (m-1) H 2 O + Ca (OH) 2

Продукты реакции обеспечивают значительное упрочнение грунта, снижают его проницаемость, повышают несущую способность и водостойкость. Как известно, емкость обмена лессовых пород в щелочной среде резко возрастает, ввиду этого основную роль в процессе закрепления играют обменные реакции между катионами кальция коллоидно-минеральной части грунта и натрием силикатного раствора. Эта реакция представлена в виде:The reaction products provide significant hardening of the soil, reduce its permeability, increase the bearing capacity and water resistance. As is known, the exchange capacity of loess rocks in an alkaline medium increases sharply, because of this, the main role in the fixing process is played by exchange reactions between calcium cations of the colloidal-mineral part of the soil and sodium silicate solution. This reaction is presented as:

Figure 00000001
Figure 00000001

В зависимости от активности грунта, его структурной прочности и физико-механических характеристик, а также плотности вводимого раствора и его объема получается геохимический барьер из закрепленного грунта. Избыток гидрата окиси кальция и силиката натрия обеспечивают физико-химическую сорбцию токсичных компонентов отхода и исключают его миграцию в окружающую среду.Depending on the activity of the soil, its structural strength and physico-mechanical characteristics, as well as the density of the injected solution and its volume, a geochemical barrier is obtained from the fixed soil. Excess hydrate of calcium oxide and sodium silicate provide physico-chemical sorption of the toxic components of the waste and prevent its migration to the environment.

При миграции токсиканту необходимо преодолеть не только лабиринт из элементов 7, но и многократно профильтроваться через элементы геохимического барьера 6. При использовании этих способов и такой конструкции завесы не только резко снижается проницаемость бортов котлована, но и исключается миграция токсикантов в окружающую среду за счет химических процессов, ионообмена и сорбции. Кроме того, завеса улучшает условия для связывания токсикантов вспененными цементогрунтовыми растворами, так как исключает возможность выхода раствора за пределы обрабатываемого слоя.During migration, the toxicant must overcome not only the labyrinth of elements 7, but also be repeatedly filtered through the elements of the geochemical barrier 6. When using these methods and this design of the curtain, not only the permeability of the sides of the foundation pit is sharply reduced, but also the migration of toxicants into the environment due to chemical processes is excluded , ion exchange and sorption. In addition, the curtain improves the conditions for the binding of toxicants by foamed cement mortar, as it eliminates the possibility of the solution leaving the treated layer.

Нагнетание твердеющих вспененных цементогрунтовых растворов для связывания токсикантов в слоях 3 производится под давлением одним из способов, указанных в ТСН 50-306-2005, через инъекторы 9 или предварительно пробуренные скважины. При этом происходит сначала заполнение пустот, рыхлых зон и других нарушений и дефектов в слое отходов. Затем при подъеме давления до 0,3-0,6 МПа производится пропитка остальной части слоя отходов (в том числе через микроразрывы) с уплотнением и связыванием основной массы.The injection of hardening foamed cement mortar solutions to bind toxicants in layers 3 is carried out under pressure using one of the methods specified in TSN 50-306-2005, through injectors 9 or previously drilled wells. In this case, first the filling of voids, loose zones and other violations and defects in the waste layer occurs. Then, when the pressure rises to 0.3-0.6 MPa, the rest of the waste layer is impregnated (including through micro-fractures) with compaction and binding of the bulk.

Состав вспененного цементогрунтового раствора может приниматься в зависимости от класса опасности отходов, вида и количества имеющихся в нем токсичных компонентов (например, с разным содержанием цемента, согласно патенту на изобретение №2122068). При этом для супертоксикантов 1-2 класса опасности в растворе должно быть не менее 50-70% цемента, а для остальных в диапазоне 10-45%. Особенностью применения вышеуказанных способов в предлагаемом изобретении является то, что, как показали лабораторные исследования, наибольшая эффективность связывания токсичных отходов (например, пестицидов, медного и железного купороса и др.) обеспечивается при получении в массиве объемного соотношения компонентов 2:1 (опасный отход:вспененный цементогрунт) и ниже. При этом извлекаемость токсичных компонентов из цементогрунтового камня в 20-25 раз меньше, чем из исходного отхода.The composition of the foamed cement mortar can be taken depending on the hazard class of the waste, the type and amount of toxic components contained in it (for example, with different cement contents, according to the invention patent No. 2122068). In this case, for supertoxicants of hazard class 1-2, the solution should have at least 50-70% cement, and for the rest in the range of 10-45%. A feature of the application of the above methods in the present invention is that, as laboratory studies have shown, the highest binding efficiency of toxic wastes (e.g. pesticides, copper and iron sulfate, etc.) is achieved when the volume ratio of the components is 2: 1 in the array (hazardous waste: foamed cement soil) and below. Moreover, the recoverability of toxic components from cement stone is 20–25 times less than from the initial waste.

В качестве примера конкретного выполнения способа рассмотрим предложения по уничтожению (консервации) полигона захоронения опасных отходов-пестицидов, солей медного купороса и др. ядохимикатов в районе г.Батайска Ростовской области.As an example of a specific implementation of the method, we consider proposals for the destruction (conservation) of a landfill for the disposal of hazardous waste-pesticides, salts of copper sulfate and other pesticides in the area of Bataisk, Rostov Region.

Захоронение опасных отходов было произведено в 1977-78 гг. с соблюдением основных требований по выбору площадки, геологических условий и др. в камуфлетные полости, полученные взрывом на глубине 25-30 м в малопроницаемых глинистых грунтах. В каждую емкость было уложено 120-150 т пестицидов и др. ядохимикатов. Подача отходов производилась россыпью, в таре и без тары через «дудку» диаметром 1,0 м, которая после завершения работ была заполнена глинистым грунтом с созданием в верхней части грунтовой пробки. Учитывая, что подземные воды были вскрыты на глубине 49,5 м, а подстилающие емкость с отходами грунты представлены малопроницаемыми глинами, было принято решение по устройству по контуру емкости геохимического барьера в виде контурной многослойной лабиринтной завесы и связыванию токсикантов в камуфлетной полости вспененными цементогрунтовыми растворами при получении в массиве объемного соотношения компонентов 2:1 (опасный отход:вспененный цементогрунт).The disposal of hazardous waste was carried out in 1977-78. in compliance with the basic requirements for the selection of the site, geological conditions, etc. in camouflage cavities obtained by the explosion at a depth of 25-30 m in low-permeable clay soils. 120-150 tons of pesticides and other pesticides were put into each container. The waste was supplied in bulk, in containers and without containers, through a “pipe” with a diameter of 1.0 m, which, after completion of work, was filled with clay soil with the creation of an earth cork in the upper part. Considering that groundwater was opened at a depth of 49.5 m, and the underlying soil with waste was represented by low-permeable clays, a decision was made to arrange a geochemical barrier in the form of a contour multilayer labyrinth curtain and to bind toxicants in the camouflage cavity with foamed cement-soil solutions obtaining in the array a volume ratio of components 2: 1 (hazardous waste: foamed cement soil).

За период эксплуатации полигона, в связи с плохим уплотнением отходов при укладке, произошли провалы поверхности диаметром и глубиной 4-5 м. Ввиду этого, до начала выполнения инъекционных работ предложено засыпать провалы и устроить поверху подушку из глины толщиной 1,5-2,0 м. Затем было предложено создать геохимический барьер с элементами контурной многослойной лабиринтной завесы (через инъектор с резцом по авт. свид. №1444473) путем нагнетания через направленный разрыв сначала 600 л/п.м раствора силиката натрия плотностью 1,13 г/см3, а затем после промывки шлангов и инъектора с резцом водой 150 л/п.м вспененного грунтоцементного раствора с 20% содержанием цемента. При этом формировался комбинированный элемент геохимического барьера толщиной 20 см, внутри которого (на втором этапе нагнетания), устраивался элемент лабиринтной завесы из цементогрунтового камня толщиной 5,0 см и длиной 3,0 м. Из таких комбинированных элементов тощиной 25 см по контуру каждой полости была заложена двухслойная завеса (2 слоя по 25 см) общей длиной 18,0 м в плане и высотой 10 м.During the operation of the landfill, due to poor compaction of the waste during installation, surface dips with a diameter and depth of 4-5 m occurred. In view of this, before the start of the injection work, it was proposed to fill up the dips and lay a clay pillow on top of 1.5-2.0 m. Then it was proposed to create a geochemical barrier with elements of a contour multilayer labyrinth curtain (through an injector with a cutter according to author certificate No. 1444473) by first injecting through a directed gap 600 l / l.m solution of sodium silicate with a density of 1.13 g / cm 3 and then after flushing hoses and injectors with a water cutter of 150 l / l.m foamed cement mortar with 20% cement content. At the same time, a combined element of a geochemical barrier with a thickness of 20 cm was formed, inside of which (at the second injection stage), an element of a labyrinth curtain of cement-soil stone with a thickness of 5.0 cm and a length of 3.0 m was formed. Of these combined elements with a thickness of 25 cm along the contour of each cavity a two-layer curtain was laid (2 layers of 25 cm) with a total length of 18.0 m in plan and 10 m high.

После выполнения геохимического барьера с элементами контурной многослойной лабиринтной завесы были пробурены скважины диаметром 127 мм, оборудованы трубами-инъекторами для выполнения инъекционных работ по связыванию отходов в камуфлетной полости. Общее количество инъекций составило 12 шт. при радиусе инъецирования 1,0 м и высоте заходки 4 м. На одну инъекцию исходя из соотношения опасный отход:вспененный цементогрунт в массиве 2:1 нагнеталось 6,0 м3 вспененного цементогрунтового раствора. Параметры раствора при 50% цемента и 50% суглинка с числом пластичности 0,11-0,14 приведены в таблице.After the geochemical barrier with the elements of the contour multilayer labyrinth curtain was completed, wells with a diameter of 127 mm were drilled, equipped with injection pipes for injection work to bind waste in the camouflage cavity. The total number of injections was 12 pcs. with an injection radius of 1.0 m and an entry height of 4 m. Based on the ratio of hazardous waste: foamed cement in a 2: 1 array, 6.0 m 3 of foamed cement and mortar was injected per injection. The parameters of the solution at 50% cement and 50% loam with a ductility number of 0.11-0.14 are shown in the table.

ТаблицаTable Расход компонентов на 1000 л рабочего раствораComponent consumption per 1000 l of working solution % сод. цем. в тв. фаз.% soda cement in tv phases. Кол-во цемента, кгCement, kg Кол-во грунта, кгAmount of soil, kg Кол-во ПАВ, кгNumber of surfactants, kg Количество воды, лThe amount of water, l Параметры грунтовой суспензииParameters of soil suspension для цементаfor cement для грунтаfor soil ВсегоTotal соот. Г:Вacc. G: B Объем, лVolume l γ, г/см3 γ, g / cm 3 50fifty 530530 530530 0,60.6 250250 450450 700700 1,181.18 740740 1,381.38

Для приготовления грунтовой суспензии использовать суглинки с числом пластичности не более 0,14. Марка цемента должна быть не ниже 400.To prepare a soil suspension, use loams with a plasticity number of not more than 0.14. Cement grade should be at least 400.

Таким образом, за счет создания геохимического барьера-завесы и связывания отхода в полости резко снижается возможность загрязнения окружающей среды, а зона размещения токсичного отхода окружена «саркофагом» из цементогрунта.Thus, due to the creation of a geochemical curtain barrier and the binding of waste in the cavity, the possibility of environmental pollution is sharply reduced, and the toxic waste disposal area is surrounded by a “sarcophagus” of cement soil.

Источники информацииInformation sources

1. Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для захоронения твердых бытовых отходов. Москва. 1996 г.1. Instructions for the design, operation and reclamation of landfills for the disposal of municipal solid waste. Moscow. 1996 year

2. RU №2294245, B09B 1/00, 2007-02-27.2. RU No. 2294245, B09B 1/00, 2007-02-27.

3. RU заявка №93003297, C02F 1/12, 1995.06.19.3. RU application No. 93003297, C02F 1/12, 1995.06.19.

4. SU 1444473, E02D 3/12, 1988-12-15.4. SU 1444473, E02D 3/12, 1988-12-15.

5. SU 1227787, 4 E05B 37/12, 1986-04-30.5. SU 1227787, 4 E05B 37/12, 1986-04-30.

6. RU 2122068, E02D 3/14, 1999-11-20.6. RU 2122068, E02D 3/14, 1999-11-20.

7. ТСН 50-306-2005 «Основания и фундаменты повышенной несущей способности». Министерство строительства, архитектуры и ЖКХ РО, 2005 г.7. TSN 50-306-2005 "Foundations and foundations of increased bearing capacity." Ministry of Construction, Architecture and Housing and Public Utilities of the RO, 2005

8. СНиП 2.01.28-85. «Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. Основные положения по проектированию». Москва. 1985 г. - прототип.8. SNiP 2.01.28-85. “Landfills for the disposal and disposal of toxic industrial waste. Design Guidelines. ” Moscow. 1985 - prototype.

Claims (1)

Способ захоронения токсичных отходов, включающий выемку котлована, устройство защитного слоя по его бортам и днищу, послойную укладку отходов с уплотнением, перекрытие каждого слоя разделительным изолирующим слоем малопроницаемого материала, отличающийся тем, что после укладки верхнего разделительного изолирующего слоя выполняют геохимический барьер в виде контурной многослойной лабиринтной завесы, а слой отходов каждого уровня связывают путем нагнетания под давлением вспененных твердеющих цементогрунтовых растворов с получением в массиве объемного соотношения компонентов опасный отход:вспененный цементогрунт =2:1. A method for the disposal of toxic waste, including excavation of a pit, arranging a protective layer along its sides and bottom, layer-by-layer waste packing with compaction, overlapping each layer with a separating insulating layer of low permeability material, characterized in that after laying the upper separating insulating layer, a geochemical barrier in the form of a contour multilayer a labyrinth curtain, and a layer of waste of each level is connected by injection under pressure of foamed hardening cement-soil solutions to obtain in the array of the volumetric ratio of components hazardous waste: foamed cement soil = 2: 1.
RU2008100645A 2008-01-09 2008-01-09 Method of toxic waste disposal RU2366521C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008100645A RU2366521C1 (en) 2008-01-09 2008-01-09 Method of toxic waste disposal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008100645A RU2366521C1 (en) 2008-01-09 2008-01-09 Method of toxic waste disposal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2366521C1 true RU2366521C1 (en) 2009-09-10

Family

ID=41166478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008100645A RU2366521C1 (en) 2008-01-09 2008-01-09 Method of toxic waste disposal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2366521C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515578C1 (en) * 2012-11-01 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") Toxic and nuclear waste disposal

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СНиП 2.01.28-85. Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. Основные положения по проектированию. - М.: 1985. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515578C1 (en) * 2012-11-01 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") Toxic and nuclear waste disposal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Patel Geotechnical investigations and improvement of ground conditions
US5980446A (en) Methods and system for subsurface stabilization using jet grouting
Zhou et al. Engineering issues on karst
US5961437A (en) Multi-layer waste containment barrier
RU2541009C2 (en) Improved road-building soil
US20160368033A1 (en) Natural analog system for reducing permeability of ground
Zhou et al. Management and mitigation of sinkholes on karst lands: an overview of practical applications
Kleinhans et al. Guidelines for sinkhole and subsidence rehabilitation based on generic geological models of a dolomite environment on the East Rand, South Africa
RU2551560C2 (en) Road-building composite material
Ryan Slurry cutoff walls: Applications in the control of hazardous wastes
RU2558834C1 (en) Method for constructing sludge storage pit for well cuttings at oil and gas deposits (versions)
RU2366521C1 (en) Method of toxic waste disposal
US9731897B2 (en) Gas containment system
Alhamdi et al. A Review on Deep mixing method for soil improvement
CN207013441U (en) Comprehensive restoration system for polluted site
CN114044652B (en) Mine anti-fouling and anti-seepage treatment method for waste incineration fly ash disposal and anti-seepage layer
RU2515578C1 (en) Toxic and nuclear waste disposal
JP2002309566A (en) Method for improving water permeability of ground
Mykhailovska et al. Development of a method of utilization of oil and gas industry waste at Pereshchepyno field (Ukraine)
RU2291180C2 (en) Method of construction and elimination of the earth storages-collectors
US11517949B2 (en) Systems and methods for low level waste disposal
Mykhailovska et al. Drilling Waste Disposal Technology Using Soil Cement Screens
KR20000024039A (en) Hydrophobic poly-urethane injection method to stop water flow through the crack of the rock bed at the bottom of vertical deep mixing wall
Cross Slurry Walls 1
Carter Containing the cold war's hot waste

Legal Events

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

Effective date: 20110110