SK7096A3 - Insulation of landfill with waste plastic consolidated layer of foilic character - Google Patents

Description

Vynález rieši spôsob izolácie skládky odpadu pri Jej budovaní, prevádzke a sanácii alebo uzatvorení telesa skládky použitím doteraz na tento úEel nepoužívaných izolačných materálov. Týka sa problematiky odpadového hospodárstva, ktoré Je súčasťou ochrany životného prostredia.

Doterajší stav techniky

Jedným so spôsobov zneškodňovania odpadu Je Jeho skládkovanie. Za týmto účelom sa v súčastnosti budujú riadené skládky, ktorých hlavnou funkciou Je zabrániť úniku škodlivín, ktoré sa vylúhovaním odpadu v telese skládky, hlavne pôsobením dažďa a následným priesakom, dostávajú do spodných vôd, ktoré sú týmto znehodnotené a škodliviny sa následne dostavávajú do celého reťazca fauny a flóry, čím sa ohrozuje životné prostredie. Riadené skládky sa budujú po výbere vhodnej lokality, po dôkladnom, všestrannom hlavne hydrogeologickom prieskume podložia lokality. Po terénnych úpravách, ktoré spočívajú vo vytvorení vhodného profilu skládky sa dno a svahy skládky mechanick zhutňujú. Utesnenie skládky sa realizuje tak, že sa na dno a svahy skládky postupne ukladajú vysokDhustotné izolačné fólie viacvrstvDvo. Jednotlivé izolačné fólie sa tepelne zvárajú alebo lepia a prevrstvujú štrkom, zeminou, ílDvitým materiálom a pod.,ktoré sa postupne zhutnia. Riadená skládka je vybavená drenážnym odvodňovacím systémom, monitorovacím a obslužným systémom, ktoré nie sú predmetom tohto návrhu.

Nevýhodami takto vybudovaných skládok súi — náročnosť na výber vhodnej lokality, — vysoká prácnosť pri Jej budovaní, — materiálna a finančná náročnosť tesniaceho systému, — náročnosť na odbornosť a precíznosť realizácie stavby, — nedokonalosť tesniaceho systému, ktorý spočíva hlavne v:

a/ jeho hrúbke, ktorá znižuje kapacitu skládky, resp. zväčšuje jej projektované rozmery, b/ možnosti porušenia izolačných vrstiev na svahoch

-2— skládky, zosunmi pôdy, ktoré sú reálne po dlhodobom pôsobení poveternostných vplyvov nakoľko skládky sú určené na 20, 30 a viacročnú prevádzku, c/ riziku poškodenia tesnenia tlakom navŕšenej vrstvy odpadu a mechanickými otrasmi, prítomnosťou ostrého predmetu pod alebo nad izolačnou fóliou.

pevného predmetu pod izolačnou fóliou, výmoľu pod fóliou.

prerazením izolačnej fólie pri počiatočnom navážaní odpadu dlhším pevným predmetom, napr. oceľovou rúrou, pričom pri poškodení vrchnej izolačnej fólie je pravdepodobnosť poškodenia ďalších fólií vplyvom pôsobenia výluhu skládky, tlaku a mechanických otrasov pri navážaní odpadu a vplyvom následných dilatácií v medzivrstve vysoká.

Podstata vynálezu

Izolácia skládky odpadu zhutnenou vrstvou odpadového plastu sa vyznačuje tým, že sa na zabezpečenie izolácie skládky použije polyetylénový, polypropylénový alebo iný plastový zmesný materiál foliovéhD charakteru.Tento materiál sa vo voľne uloženom stave rozmiestni tak, aby ho na i mP dna skládky alebo svahu pripadlo 50-150 kg.Takto rozmiestnený plastový materiál sa postrieka suspenziou látky s tizotropnými vlastnosťami , výhodne bentonitu, o koncentrácii 0.5—3 X hmôt., v množstve 3—5 m³ na 1000 nŕ plochy a utlačí sa navrstvením í lovítej zeminy, alebo podobného materiálu,do výšky 0.5—lm.Na takto vytvorenú vrstvu sa uloží drenážna sieť,ktotá sa obsype vrstvou štrku

0.lm a prúdom vody sa táto vpraví plastovej vrstvy.Po dostatočnom v šírke 0.3 m a výške až na povrch izolačnej zaschnutí vzniknutého povrchu dna skládky sa tento mechanicky zhutní, ujazdením mechanizmami.Na dne skládky sa takto vytvorí izolačná, výluh zo skládky neprepúšťajúca drenážou opatrená vrstva.Rovnaká izolačná vrstva sa potom postupne buduje etapovité, už za prevádzky skládky.Postupuje sa tak, že k úpätiu svahu skládky sa uloží zlisovaný plastový fóliový materiál a po jeho rozbalení a rovnomernom rozhrnutí, výhodne do výšky 1.5 m voľného svahu prihrnie zemitým materiálom o svah, čím sa na ňom vytvorí rovnaká izolácia ako na dne skládky.Postupom —3— rovnakým, ako Je uvedený pre tvorbu izolácie dna skládky, bez vkladania drenáže sa skládka po ukončení jej prevádzky a usadení odpadu uzatvorí.Spôsob utesnenia Je vhodný aj na sanáciu a rekultiváciu tzv. neriadených skládok t.J. skládok,ktoré nemajú izolačný systém, výhodne po injektážnej aplikácii izolačných živíc dD dna skládky.Inštaláciu drenážneho systému možno realizovať aj iným spôsobom, čím nie Je ovplyvnená využiteľnosť návrhu. Použitý plastový materiál môže pochádzať zo separovaného zberu, pri splnení podmienky, že nesmie obsahovať Škodliviny, ktoré by mohli ovplyniť kvalitu podzemných vôd, napriek tomu, že po zhutnení plastového materiálu za použitia tixotropnej suspenzie jej vylúhDvanie nepripadá do úvahy. Nevhodný materiál Je potrebné preprať za účelom odstránenia Škodlivín, čo vSak nie Je predmetom tohDto rieSenia. Postrek už IX hmôt.suspenziou bentonitu alebo kaolinitu zamedzí prípadnej kapilárnej difúzii výluhu zo skládky medzi priľahlými plochami plastovej vrstvy. Zamedzí tiež prípadnej kapilárnej elevácii podzemnej vody cez izolačnú vrstvu v prípade jej vzostupu nad úroveň dna skládky. Postrek napomôže vytvoreniu ďalSej izolačnej vrstvy, ktorá sa vytvorí z koloidných súčastí výluhu na povrchu plastovej izolačnej vrstvy.

RieSenie podľa popisu má nasledovné výhody:

Dokonalé utesnenie skládky Jednou vrstvou zhutnenéhc plastu.

Materiál na utesnenie Je dostupný, Je obyčajne odpadom a Jeho použitie zároveň rieSi problém Jeho zneškodnenia.

r Vzhľadom na dokonalosť tesnenia Je výber lokality na zriadenie skládky menej náročný.

RieSenie nevylučuje vytvorenie ďalSej ochrannej vrstvy kedykoľvek počas prevádzky skládky, hlavne ak Je potrebné zneškodniť plastový odpad, ktorý na tesnenie nových skládok nemožno použiť.

RieSenie umožňuje nenáročné uzatvorenie odpadom naplnených skládkok, sanáciu neizolovaných skládok.

Je možné minimalizovať únik výluhu z existujúcich neriadených skládok a tiež skládok s poruSeným izolačným systémom vytvorením popisovaného typu izolácie na ich povrchu.

Tento spôsob izolácie skládok Je možné realizovať súčasnými technickými prostriedkami používanými na stavbu —4— skládok.

Počas prevádzky skládky sa Škodliviny skoncentrujú v dolnej horizontálnej vrstve skládky a v prípade nutnosti totálnej likvidácie skládky ich moino ľahko identifikovať Kolísanie hladiny podzemnej vody alebo pôdne zosuvy na svahoch nemajú vplyv na tesnosť skládky.

Úmyselné poškodenie tesniaceho systému skládky nemožno uskutočniť jeho jednoduchým prepichnutím, nakoľko sa jehD tesniaca schopnosť obnoví.

Riešenie izdácie je oproti doteraz používaným spôsobom ŕ

lacnejšie, jednoduchšie, menej Časovo, technicky t

a technologicky náročné.

k

Prehľad obrázkou a výkresov

Na obrázku Číslo 1. v Det. A/ je znázornené prikrývanie min.O,6m vrstvou pripraveného materiálu Ochranná fólia zabezpeCuje, aby sa materiál nepresýpal do vrstvy fólie. Na Det. B/ je znázornený postrek rozprestretej fólie suspenziou bentonitu.

Na obrázku Číslo 2. v Det. A/ je znázornená už vrstvou 4 utlaCená vrstva plastového fóliového materiálu 5 ďalej /PFM/ V Det. B/, obrázku C.2. je znázornená akým spôsobom sa drenáž 6 obsypaná štrkom Z do uvedenej vrstvy zapracDváva.

Na obrázku C. 3. znázorňuje teleso skládky j.. PFM 2 použitú zeminu á zhutnenú PFM S navozený odpad 6·

Na obrázku C. 4. je znázornená už vyspádovaná zrekultivDvaná skládka, kde použitá zemina A tvorí dno a t rekultivačnú vrstvu PFM 5 drenážny systém h. a uložená vrstva

Ddpadu Z.

Na obrázku Číslo 5. sú znázornené možnosti porušenia doteraz používaného vysDkohustotnéhD polyetylénu 5 ostrým predmetom X, výmoľom 2, kameňom 3 alebo železnou tyCou A.

Na obrázku CísId 5. v Časti A je znázornený počiatočný stav. V Časti B je znázornená prispôsobivosť navrhovaného tesnenia jednotlivým vplyvom.

-5Na pripojených výkresoch sú znázornené úkony potrebné na izoláciu skládky, skládku ,po ukončení jej prevádzky a rekultivácii, nedokonalosť izolácie pomocou fólií a prispôsobivosť navrhovanej plastovej izolačnej vrstvy na rizikové vplyvy vo vertikálnom reze. Na obr.1 v detaili A je znárornený postup začiatku tvorby izolácie, kde X je teleso skládky, 2 plastový fóliový materiál -ďalej /PFM/— po postriekaní suspenziou bentonitu, 3 fólia na zamedzenie miešania ukladanej zeminy 4 s PFM. Detail B znázorňuje spôsob postreku PFM 2 suspenziou bentonitu. Na obr. 2 je v detaile A znázornená prvá časť už zeminou 4 utlačená vrstva PFM 5 a postrek ďalšej k prvému pásu priloženej vrstvy PFM pri tvorbe izolácie dna skládky. Detail B obr.2 znázorňuje vpravovanie drenážnych rúr 4 do vrstvy zeminy 4 nad vytvorenú vrstvu PFM S prúdom vody, kde Z je štrkom obsypaná drenážna rúra. Na obr.3 je znázornená tvorba izolácie svahu pričom X je teleso skládky, 2 voľne uložený PFM, 4 zemina, S vrstva utlačenej vrstvy PFM, 4 odpad.

Na detaili B obr.3 je stav po prihrnutí zeminy a vytvorení izolácie na časti svahu z PFM.Na obr.4 je vo vertikálnom reze znázornená zrekultivovaná skládka, kde 4 je zemina, 3 je izolačná vrstva z PFM, ú drenážne potrubie, Z uložený Ddpad. Na obr.5 sú vo vertikálnom reze znázornené možnosti porušenia fólie 5 pôsobením tlaku a výluhu za prítomnosti ostrého predmetu X , výmoľu pod fóliou 2 , tvrdého predmetu dlhším predmetom 4 , pri hutnení odpadu na skládke. Na obr.6 sú znázornené riziká poškodenia izolačnej vrstvy z PFM

S ostrým predmetom

X , výmoľom pod izolačnou vrstvou 2 , ťažkým predmetom 3 alebo prerazením rúrou 4 V časti **A je znázornený stav, ak pri uvedených vplyvoch nepôsobí tlak a otrasy na dno skládky a v časti B prispôsobivosť izolačnej vrstvy

Ξ na uvedené rizikové vplyvy

Príklad popisu konkrétneho postupu izolácie skládky štvorcového pôdorysu o ploche dna 10000 m²s

V zbernej šachte výluhu skládky sa pripraví 40 m³ suspenzie bentonitu o koncentrácii 3Z hmôt.tak, že sa 1250 kg bentonitu —6— vsype do 39,5 m³ vody a premieša tlakom vzduchu z -fekálneho vozidla.Tesne k Čelnému svahu skládky sa uloží v celej dĺžke hrany t. j. 100 m , 30 m³ z lisovaného plastového -fóliového materiálu /PFM/, ktorý sa po uvoľnení rovnomerne rozhrnie do výšky 1,5 m svahu v šírke 3 m a tiež 1,5 m na bočné svahy v rovnakej šírke. Fekálnym vozidlom sa po premiešaní načerpá 0,3 nP suspenzie bentonitu zo zbernej nádrže a ihneď sa nastrieka na utvorený pás PFM. Pás PFM je výhodné prekryť polyetylénovou fóliou o šírke 5 m, aby sa zabránilo vnikaniu , zeminy do PFM a tým ich zmiešaniu. Nakladačom sa postupne t rovnomerne na pás PFM uloží 150 m³ zeminy tak, aby sa _l vytvoril 0,7 m vysoká a cca 2 m Široká vrstva zeminy na PFM a po celej dĺžke ostal 1 m široký pás zeminou neprikrytéhD PFM.

Ďalej sa pokračuje tak, že sa navozí vždy 21 m³ PFM, z ktorého sa podobným postupom vytvorí celkove 3 m široký pás, rovnomerne,vrátane prikrytia bočných svahov do výšky 1,5 m.Na tento pás sa aplikuje 0,4 m⁵ suspenzie už popísaným spôsobom, pričom sa opäť vynechá 1 m široký zeminou nepokrytý pás PFM.

Takto sa pokračuje až k protiľahlému svahu skládky, kde sa postupuje akD na začiatku postupu. Po zapracovaní drenáže už opísaným spôsobom za pomoci fekálneho vozidla využitého akD zdroja tlakovej vody, preschnutí a zarovnaní povrchu sa vrstvy zhutnia ujazdením používanými vozidlami.

Postup utesňovania svahov:

Odpad sa na skládku ukladá tak, aby medzi svahom skládky a odpadom bol vždy voľný priestor min.0,5 m.Do tDhotD priestoru ' sa uložia po celom obvode skládky zlisované balíky PFM. Po t navození 1 m vrstvy odpadu bude celkový obvod skládky cca ‘ 420m. Do priestoru medzi odpadom a svahom skládky po celom obvode sa celkove uIdží 60 m³ PFM.Po uvoľnení balíkov sa PFM postrieka rovnomerne 1,8 πΡ 3Z hmôt, suspenzie bentonitu a po celom DbvDde sa PFM prihrnie 500 nP zeminy buldozérom tak, že vznikne 0,1 -0,15 m hrubá vrstva izdácie do výšky 0,5 m nad úroveň odpadu.

Claims (3)

1. Izolácia skládky odpadu pri výstavbe nových skládok ako aj pri sanácii a rekultivácii naplnených skládok je vlastne podstata riešenia vyznačujúca sa tým, že odpadový polyetylénový, pdypropylénový alebo iný plastový zmesný materiál, ktorý sa vo voľne uloženom stave v množstve 100 až 150 kg ₍ na 1 mi² vnútornej plochy skládky rovnomerne rozloží, _t postrieka 0.5 až 32 hmotn. suspenziou látky s tixotropnými _t vlastnosťami v množstve 3 až 5 m? na 1000 nŕ plochy na takto upravený plastový materiál sa navrství výhodne 0.5 až 1 m zeminy alebo podobného materiálu a vytvorená dvDjvrstva sa zhutní, dôsledkom čoho sa na dne a z časti aj na svahoch skládky vytvorí, výluh nepriepustná, izolačná vrstva, ktorá sa postupne, už za prevádzky skládky dobudováva vždy do výšky 0.5 až 1,5 m nad úroveň uloženého odpadu,pričom sa postupuje tak, že sa k úpätiu svahov skládky voľne uloží plastový materiál, postrieka 0.5 až 32 hmotn. suspenziou látky s tixotropnými vlastnosťami v množstve 3 až 5 in* na 1000 nfi plochy a prihrnie sa zemitým materiálom o svah a až po zaplnení skládky odpadom a jeho usadení sa rovnako ako sa vytvorila izolácia dna skládky táto uzatvorí, pričom je tento postup izolácie vhodný aj na sanáciu a rekultiváciu povrchu aj tzv. neriadených » skládok, výhodne po injetážnej aplikácii izolačných živíc t do dna skládky.

¹

2. Izolácia skládky v zmysle bodu 1., ktorú tvorí fóliový materiál do hrúbky 1,5 mm opatrený vrstvou materiálu s tixotropnými vlastnosťami, napr. bentonitu, o hrúbke 0,03 až 0,15 m utlačený záťažovDU a zhutnenou zeminou alebo podobným materiálom.

3. Izolačný materiál pozostávajúci z plastového fóliového materiálu a bentonitu alebo látky podobných vlastností vytvorený zhutnením alebo zlisovaním uvedeným alebo iným spôsobom, ktorá má izolačné vlastnosti v zmysle bodu 1., nezávisle od hrúbky , tvaru alebo spôsobu použitia alebo aplikácie.

—9—

Referát-PV

Izolácia skládky odpadu zhutnenou vrstvou odpadového plastu fóliového charakteru”

Vynález spadá do oblasti technického zabezpečenia ochrany životného prostredia. Rieši problém zneškodňovania odpadov skládkovaním za použitia plastov fóliového charakteru, ktoré sú zároveň odpadom. Jeho podstatou je, že vytvorením zhutnenej vrstvy pokrCených plastových fólií opatrených tixotropným povlakom, výhodne 0,5 - 33C hmôt, bentonitu je možné dokonale utesniť teleso skládky odpadu a tým zabrániť možným únikom škodlivého výluhu, ktorý vzniká pôsobením prevažne dažďovej vody na odpad uložený v skládke.

Zároveň je riešený problém zneškodňovania plastových odpadov tým, že ich použitím sa zneškodní množstvo plastových odpadov, ktoré zodpovedá 5 - 8Z obj. odpadu, ktorého zneškodnenie sa za použitia tejto metódy docieli. Riešenie možno použiť ako pri výstavbe nových skládok odpadu, tak aj pri sanácii a rekultivácii zaplnených skládok a tiež na minimalizáciu úniku výluhu pri poškodení tesniaceho systému prevádzkovaných skládok odpadu.