ПОЛИГОН ДЛЯ ЗАХОРОНЕНИЯ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ В ПУНКТАХ ВРЕМЕННОГО РАЗМЕЩЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ, ПОСТРАДАВШЕГО В ЧС

Полезная модель предназначена для утилизации органических отходов на местах их непосредственного образования, в случае чрезвычайной ситуации, или сбора, в частности на полигонах твердых бытовых отходов.
В настоящее время возникает необходимость в утилизации указанных отходов в полевых условиях, на полигонах для их сбора, в местах их временного хранения, например, для обеззараживания местности в случае падежа скота от эпидемии. Это требует значительных финансовых затрат и большего времени для обезвреживания местности и увеличивает риск распространения инфекции. Аналогичные проблемы возникают при необходимости обезвреживания медицинских отходов.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является установка по патенту RU №2437728, содержащая отстойник и систему емкостей и фильтров (прототип).
Недостатком известного устройства является невозможность использования в полевых условиях, сложность процесса и потребность привозить отходы к месту переработки. Опыт применения стационарных печей для утилизации органических отходов путем их сжигания, выявил и те их недостатки, которые ограничивают срок их эксплуатационной надежности. Применение стационарных печей в сельской местности нецелесообразно по причине их нерентабельности. Поскольку требование надежности является одним из основных, рассмотрим недостаток, устранение которого, необходимо выполнить в первую очередь.
Технический результат - повышение эффективности обезвреживания отходов за счет применения аппарата для переработки дренажных стоков с нейтрализатором, снабженным сетчатыми фильтрующими элементами.
Это достигается за счет того, что на полигоне для захоронения твердых бытовых отходов, содержащим основание, и возводимую на нем насыпь из отходов, лесозащитную полосу, располагаемую вокруг полигона на расстоянии не более 50 м, и имеющую ширину не менее 10 м, а также имеет естественное или искусственное водоупорное основание, соединенное с системой дренажных труб, связанных коллектором, из которого дренажные стоки поступают в аппарат для их переработки, как вредных и опасных отходов, а на водоупорном основании полигона возводится пирамидальной формы искусственная насыпь отходов с гранями, укрывающими ее наружным растительным слоем из насыпного грунта, причем насыпь армирована горизонтальными промежуточными изолирующими слоями и наклонными, выполненными например из переработанных отходов металлолома в виде сеток или решеток, а на верхних слоях насыпи изолирующие слои выполнены перекрестно-наклонными, чтобы удержать на вершине насыпи мусороперевозящую и обслуживающую полигон технику, аппарат для переработки дренажных стоков выполнен в виде цилиндрического корпуса с крышкой, в которой смонтированы коллектор, и патрубок для подачи исходной воды, а в корпусе, коаксиально ему, расположен нейтрализатор, выполненный в виде внешней и внутренней перфорированных обечаек, заполненных нейтрализующим материалом, например известняком, мрамором, доломитом, в случае очистки соляно-азотных и сернистых сточных вод, а коаксиально нейтрализатору установлена сетка, выполненная в виде цилиндрической обечайки, охватывающей нейтрализатор, который соединен с кольцевой емкостью для выпуска очищенных сточных вод через, по крайней мере два, канала, соединенных с приемными коллекторами, снабженными сетчатыми фильтрующими элементами, а коллекторы соединены с резервуаром, выполняющим функции отстойника, и содержащим выпускной патрубок.
На фиг.1 представлена схема полигона для захоронения твердых бытовых отходов, на фиг.2 - схема аппарата для переработки дренажных стоков.
Полигон для захоронения твердых бытовых отходов (фиг.1) содержит лесозащитную полосу 1 (зеленая зона), располагаемую вокруг полигона на расстоянии не более 50 м, и имеющую ширину не менее 10 м. Полигон имеет естественное или искусственное водоупорное основание 5, соединенное с системой дренажных труб 10, связанных коллектором 11, из которого дренажные стоки поступают в аппарат 12 для их переработки, как вредных и опасных отходов. На водоупорном основании 5 полигона возводится пирамидальной формы искусственная насыпь отходов 3 с гранями 4 и 6, укрывающими ее наружным растительным слоем из насыпного грунта. Насыпь армирована горизонтальными 2 промежуточными изолирующими слоями и наклонными 7, выполненными например из переработанных отходов металлолома в виде сеток или решеток. Причем, на верхних слоях насыпи изолирующие слои 8 должны быть выполнены перекрестно-наклонными, чтобы удержать на вершине насыпи мусороперевозящую и обслуживающую полигон технику 9.
Аппарат для переработки дренажных стоков (фиг.2) содержит цилиндрический корпус 13 с крышкой 14, в которой смонтированы коллектор 15, и патрубок 16 для подачи исходной воды. В корпусе, коаксиально ему, расположен нейтрализатор, выполненный в виде внешней 17 и внутренней 18 перфорированных обечаек, заполненных нейтрализующим материалом, например известняком, мрамором, доломитом, в случае очистки соляно-азотных и сернистых сточных вод. Коаксиально нейтрализатору установлена сетка 19, выполненная в виде цилиндрической обечайки, охватывающей нейтрализатор, который соединен с кольцевой емкостью 20 для выпуска очищенных сточных вод через, по крайней мере два, канала 21 и 22, соединенных с приемными коллекторами 23 и 24, снабженными сетчатыми фильтрующими элементами. Коллекторы соединены с резервуаром 25, выполняющим функции отстойника, и содержащим выпускной патрубок 26.
Полигон для захоронения твердых бытовых отходов работает следующим образом.
Место для полигона желательно выбирать в глинистом грунте, которое по вместимости может обеспечить складирование отходов в течение 20÷25 лет и более. Учитывая, что в средней полосе России за год выпадает примерно 600 мм осадков, основание площадки выполняют в виде огромного корыта глубиной 1,5 м. При этом фильтрат, скапливающийся в корыте, будет долго оставаться в пределах полигона и не сможет загрязнять водоемы и подземные воды. Разрушение и загрязнение литосферы происходит в результате функционирования предприятий различных отраслей экономики: сельского хозяйства, горнодобывающей промышленности, транспорта, черной и цветной металлургии и др. В процессе преобразования литосферы человек (по данным на начало 90-х годов) извлек 125 млрд. т угля, 32 млрд. т нефти, 100 млрд. т других полезных ископаемых; распахал более 1500 млн. га земель.
В результате: заболочено и засолено более 20 млн. га земли; эрозией за последние 100 лет уничтожено 2 млн. га; площадь оврагов превысила 25 млн. га; высота терриконов достигает 300 м, горных отвалов - 150 м; глубина шахт, пройденных для добычи золота, превышает 4 км (Южная Африка), нефтяных скважин - 6 км. Жизненно необходимая функция литосферы выражается в том, что она является базовой подсистемой биосферы, так как вся биота опирается на земную кору. Одним из эффективных решений задачи перехода к малоотходным технологиям может быть внедрение стратегии более чистого производства на каждом промышленном предприятии. Однако в России эта стратегия пока не является составной частью государственной политики в области охраны окружающей среды. Поэтому внедрение более чистого производства может происходить только в результате инициативной деятельности промышленного предприятия. Для проявления такой инициативы руководству и коллективу предприятия должны быть понятны цели, преследуемые стратегией более чистого производства. Одной из характерных особенностей стратегии более чистого производства является ее интегрированный подход, при котором предотвращение загрязнения окружающей среды осуществляется путем разработки технических мероприятий (проектов), взаимосвязанных с их экологическими и экономическими оценками, установления порядка их реализации с целью как сокращения образования отходов, так и экономии ресурсов.
Для производственных процессов более чистое производство означает более эффективное использование сырья, воды и энергоресурсов, исключение из применения токсичных и опасных материалов и предотвращение возникновения отходов и выбросов в месте их возможного появления. Для готовой продукции и услуг стратегия более чистого производства направлена на снижение их влияния на окружающую среду в течение всего жизненного цикла продукта и/или услуги - от добычи сырья, необходимого для изготовления продукта и оказания услуги, до износа и окончательной ликвидации продукта и услуги.
Следует заметить, что утилизация отходов вне предприятия для получения вторичного сырья, например в виде макулатуры, металлолома, битого стекла и других материалов, которые можно использовать в технологических процессах других предприятий, имеет еще меньшее значение для данного предприятия по сравнению с другими мероприятиями по более чистому производству. Это связано с тем, что в таком случае не возникает экономии входящих в производственный процесс материалов для данного предприятия.
При использовании «концевых» технологий значительная роль в загрязнении и разрушении литосферы принадлежит отходам производства и потребления.
Удаление твердых отходов, количество которых постоянно растет, - одна из важных и трудных задач инженерной защиты окружающей среды. В среднем по Европе на душу населения приходится 350 кг городских отходов в год. В Москве, например, образуется ежегодно более 2,5 млн. т бытовых отходов, из которых более 90% подлежат захоронению на полигонах.
Использование для захоронения твердых отходов высоконагружаемых гигиенических полигонов, в которых предусматривается ежедневное укрытие привозимых новых порций отходов грунтом, предотвращает загрязнение воздуха и водной среды.
В России это решается устройством мусоросортировочных станций, в которых из потока твердых бытовых отходов (ТБО) извлекаются бумага, картон, черные и цветные металлы, стекло, полимерные материалы, текстиль и пищевые отходы. Степень утилизации при этом составляет около 30% массы ТБО. Перспективнее, хотя и дороже, перерабатывать мусор на компост или сжигать его с использованием получающейся теплоты для теплоснабжения или выработки электрической энергии.
Химическая очистка сточных вод заключается в выделении загрязнений посредством химических реакций между отдельными загрязняющими веществами и реагентами. В результате реакций окисления и восстановления эти вещества переходят в новые соединения, выпадающие в осадок или выделяющиеся в виде газов. Особенно часто применяют реакцию нейтрализации, иногда в сочетании с коагуляцией. Нейтрализация сточной жидкости происходит при ее химическом взаимодействии с веществами, придающими воде нейтральную реакцию. Для этого смешивают в нужных пропорциях кислые и щелочные сточные воды или последние - с нейтрализующим реагентом, а также фильтруют сточные воды через нейтрализующие материалы и др. Исходную воду на очистку подают в верхнюю часть аппарата через патрубок 16, которую пропускают затем через внутренний 18 и внешний 17 перфорированные цилиндры, между которыми размещают нейтрализующий материал, например известняк, мрамор, доломит, в случае очистки соляно-азотных и сернистых сточных вод. Очищенную воду выводят из корпуса 13 через сетку 19, выполненную в виде цилиндрической обечайки, охватывающей нейтрализатор, и затем через кольцевую емкость 20 для выпуска очищенных сточных вод через каналы 21 и 22, соединенные с приемными коллекторами 23 и 24, снабженными сетчатыми фильтрующими элементами. Коллекторы соединены с резервуаром 25, выполняющим функции отстойника, и содержащим выпускной патрубок 26. Нейтрализующий материал загружают через загрузочный люк, расположенный в крышке 14, а отработанный материал удаляют через разгрузочный люк (на чертеже не показано).
При нейтрализации сточных вод фильтрацией в качестве фильтрующего материла применяют известняк, мрамор, доломит. Этот способ используют обычно при очистке соляно-азотных и сернистых вод. Для перемешивания кислых и щелочных сточных жидкостей устраивают резервуары-усреднители.
Приведем примеры, раскрывающие принципы работы полигона для захоронения твердых бытовых отходов в пунктах временного размещения населения, пострадавшего в ЧС:
1. В качестве водоупорного основания могут быть использованы:
- искусственные водоупорные основания - например пленки, на основе полиэтилена низкого и высокого давления соответствующей плотности;
- естественные водоупорные основания - например глина, сланцы, мергели.
2. В качестве мусороперевозящей техника могут быть использованы:
- мусоровозы марок КО 440-5, КО 440-6, КО-440В на шасси КАМАЗ-53605-1956-15 (КАМАЗ-53605-1956-62), отличающиеся повышенной мощностью дизельного двигателя, предназначенные для механизированной погрузки твердых бытовых отходов, их уплотнения, транспортирования и механизированной выгрузки в условиях умеренного климата при температуре окружающего воздуха от +40°С до -20°С из пластиковых и металлических контейнеров: - МФК (многофункциональный контейнер) на 120/240 л с плоской крышкой по стандарту EN 840-1; - МФК на 500/660/770 л с плоской крышкой по стандарту EN 840-2; - МФК на 770/1100 л со сдвижной крышкой по стандарту EN 840-3.
3. В качестве обслуживающей полигон техники могут быть использованы:
- бульдозеры ДТ-75, предназначенные для разработки и перемещения грунтов 1 и 2 категорий, рытья и засыпки траншей, возведения насыпей, перемещения щебня и других дорожностроительных материалов, расчистки дорог от снега, а также для выполнения планировочных работ.
- автогрейдеры среднего класса ДЗ-122Б-7 с жесткой рамой и механической коробкой передач, авто грейдеры среднего класса ДЗ-122Б с шарнирно-сочлененной рамой и гидромеханической трансмиссией (с применением импортных комплектующих: двигатель, коробка передач, гидроагрегаты, кондиционер, сиденье), предназначенные для земляных работ по постройке полотна грунтовых дорог, возведению насыпей, планировке площадей, устройству корыт, а также для смешивания грунтов с добавками и вяжущими материалами на полотне дороги, для ремонта и содержания дорог и обочин и для очистки их от снега.
Авто грейдер ДЗ-122Б-7 представляет собой современную дорожно-землеройную машину, отвечающую всем требованиям своего назначения. Автогрейдер пользуется большим спросом в России, странах СНГ, а также поставляется в страны Европы, Азии и Африки. Отличительными особенностями этой машины являются следующие: конструкция переднего моста обеспечивает большой угол поворота колес (до 45°), что обеспечивает автогрейдеру меньший радиус разворота. Тем самым обеспечивается лучшая маневренность и, как следствие, более высокая производительность.
Отличительные особенности основного рабочего оборудования грейдерного отвала: полноповоротный грейдерный отвал позволяет производить любые дорожно-строительные работы. Зубчатый венец поворотного круга сменный, что позволяет при износе зубьев менять его положение с пошаговым поворотом на поворотном круге. Это обеспечивает высокую ремонтопригодность в эксплуатации. Поворотный круг и зубчатый венец изготовлены из бесшовных поковок высокопрочной стали. Это обеспечивает высокую надежность и увеличенный срок их службы.
Высокомоментный червячный редуктор автогрейдера в сочетании с зубчатым венцом позволяет осуществлять поворот отвала в движении с призмой строительного материала на планировочных операциях, значительно сокращая время на выполнение работ данного вида, повышая за счет этого производительность. Универсальная подвеска тяговой рамы обеспечивает любую установку грейдерного отвала, в т.ч. и для срезания откосов под углом до 90° с обеих сторон автогрейдера. За счет больших ходов гидроцилиндров подъема отвала и выноса тяговой рамы (до 1250 мм) обеспечивается максимальный вынос отвала в сторону и установка его с любым углом захвата. Соответственно за счет этого увеличивается производительность землеройных работ, в т.ч. при срезании откосов. Оптимальное положение отвала относительно переднего моста (2,7 м) обеспечивает высокие планирующие способности машины.
Дополнительное рабочее оборудование - это бульдозерный отвал с передним расположением и параллелограммной подвеской, рыхлитель заднего расположения. В течение значительного времени эксплуатации автогрейдеры обеспечивают безотказную работу, высокую надежность и долговечность. Трансмиссия автогрейдера - механическая, адаптирована для работы в условиях России.