Устройство защиты окружающей среды от загрязняющих веществ и способ его возведения
DEVICE FOR ENVIRONMENTAL PROTECTION AGAINST POLLUTANTS AND METHOD OF ITS ERECTION

Изобретение относится к строительству сооружений очистки для обеспечения безопасности окружающей среды городской или иной застройки.
Известно устройство мелиоративной системы для создания экологически чистого агроландшафта, включающее оросительные, водопроводящие, сбросные системы, водоприемник, водопроводные регулируемые сооружения, дренажи-отстойники с мембранами-фильтрами, увлажнительными фильтрами, а также метрологическими анализаторами (Патент RU №2245616 «Мелиоративная система», опубл. 10.02.2005, МПК А01G 25/00).
Недостатком является сложность устройства, значительные эксплуатационные затраты, требуется создание постоянного мониторинга.
Известно устройство Патент RU №2278204 «Подпорное сооружение-отстойник и способ его возведения», опубл. 20.06.2006, состоящее из гибкого флютбета, русловых анкеров, жесткого узла крепления, трех подпорных стенок, съемных карманов, запорных устройств.
Недостатком является недостаточное обеспечение водопроницаемости узла крепления, а также ненадежность его устойчивости.
Известен способ возведения «Подпорное сооружение-отстойник и способ его возведения». Патент RU №2278204, от 04.12.2003, опубликован 20.06.2006, включающий сборку гибкого фильтра, закрепление русловыми анкерами, монтаж элементов сооружения, крепление подпорных стен, съемных карманов.
Недостатком является сложность монтажа и эксплуатации съемных карманов и освобождение их от наносов, а также отсутствие обеспечения мониторинга за их наполнением, сохранение окружающей среды и значительное уменьшение площадей под их устройство.
Известно устройство защиты местности от загрязнения вредными жидкими веществами при аварийных выбросах, описанное в Патенте РФ №2209271, «Способ защиты местности от загрязнения вредными жидкими веществами при аварийных выбросах», опубл. 7.07.2003, МПК E02D 31/00, взятое за прототип. Устройство содержит ограждение, выполненное из мягких непромокаемых оболочек, уложенных по спирали, в каждом последующем ряду уменьшаемой на единицу, соединяют кольца оболочек одного ряда с другими и, начиная с нижнего ряда, заполняют жидкостью под давлением или вредными веществами. Делают приямок (у нас емкости-отстойники) для сбора по отводящей канаве профильтровавшегося жидкого загрязнения, по мере заполнения приямка загрязнения закачивают обратно внутрь ограждения, а внутри заграждения устраивается непроницаемый для вредных веществ экран.
Недостатком прототипа является ненадежность защитного ограждения, выполненного из мягких оболочек, так как не обеспечивается его устойчивость, не соблюдается безопасность при аварийных ситуациях в период эксплуатации защитного ограждения.
Известен способ возведения устройства защиты местности от загрязнения вредными жидкими веществами при аварийных выбросах, Патент РФ №2209271, опубл. 27.07.2003, МПК E02D 31/00, взятый за прототип. Способ включает сооружение замкнутого по периметру защитного ограждения на поверхности грунта, закачивание внутрь защитного ограждения вредных жидких веществ, защитное ограждение выполняют из мягких непроницаемых оболочек, укладывают их на поверхность грунта в непосредственной близости от аварийного выброса вредных жидких веществ по спирали плотно друг к другу в виде кольца в плане в несколько рядов по вертикали, причем число витков спирали в каждом последующем ряду уменьшают на единицу, соединяют кольца указанных оболочек одного ряда с другим и заполняют жидкостью или вредными жидкими веществами, начиная с нижнего ряда, под давлением не менее гидростатического давления столба жидкости высотой, равной высоте защитного ограждения. По наружному периметру защитного ограждения отрывают отводящую канаву и делают приямок (у нас емкости-отстойники) для сбора по отводящей канаве профильтровавшихся вредных жидких веществ, по мере заполнения приямка жидкие вредные вещества закачивают обратно внутрь защитного ограждения. Внутри защитного ограждения устраивают непроницаемый для вредных жидких веществ экран.
Недостатком прототипа является ненадежность защитного ограждения, выполненного из мягких оболочек, так как не обеспечивается его устойчивость и экологическая безопасность при аварийных ситуациях в период эксплуатации защитного ограждения.
Технической задачей изобретения является сохранение окружающей среды за счет создания надежного устройства и способа защиты окружающей среды и значительное уменьшение площадей под их устройство.
Поставленная задача в части устройства достигается тем, что устройство защиты окружающей среды от загрязняющих веществ содержит защитное ограждение, выполненное из мягких непроницаемых оболочек, соединенных друг с другом и уложенных на поверхности грунта, экран и одну и более емкость-отстойник, защитное ограждение выполнено в виде емкости-котлована с трубопроводом-лотком для подачи загрязняющих веществ, дно емкости-котлована покрыто и соединено с экраном в виде водонепроницаемой оболочки из композитного наноматериала, на водонепроницаемой оболочке расположены замкнутые или незамкнутые гибкие водонепроницаемые мембраны из композитного наноматериала, соединенные между собой гибкой связью и образующие дугообразные поверхности, которые покрыты водонепроницаемой мембраной-оболочкой из композитного наноматериала и соединены с вантовой системой с подъемным устройством, а мягкие непроницаемые оболочки расположены по боковым поверхностям емкости-котлована, выполнены из водонепроницаемого композитного наноматериала, заполнены сорбентами и соединены между собой гибкой связью, между мягкими непроницаемыми оболочками расположены гибкие трубки, соединяющие емкость-котлован с емкостью-отстойником, выполненной из композитного наноматериала, а в верхней части емкости-отстойника расположены крышки с отверстиями под гибкие трубки и отсасывающие водоводы, причем на входе загрязняющих веществ в емкость-котлован и на выходе отстоянной жидкости, в месте соединения емкости-котлована с одной и более емкостью-отстойником, размещены датчики, установленные с возможностью контроля и передачи информации в лабораторию-мониторинг, установленную с возможностью получения информации и осуществления контроля работы устройства.
В качестве композитного наноматериала используют наноматериал, обладающий свойством восстановления и сохранения формы.
Поставленная задача в части способа достигается за счет того, что способ возведения устройства защиты окружающей среды от загрязняющих веществ включает сооружение емкости-отстойника и установки защитного ограждения на поверхности грунта, защитное ограждение выполняют из мягких непроницаемых оболочек, соединяют их друг с другом и укладывают их на поверхности грунта, внутри защитного ограждения устраивают экран, устанавливают одну и более емкость-отстойник, защитное ограждение выполняют в виде емкости-котлована, и устанавливают трубопровод-лоток для подачи загрязняющих веществ, дно емкости-котлована покрывают и соединяют с экраном в виде водонепроницаемой оболочки из композитного наноматериала, на которой размещают замкнутые или незамкнутые гибкие водонепроницаемые мембраны из композитного наноматериала и соединяют их между собой гибкой связью, образованные дугообразные поверхности покрывают водонепроницаемой мембраной-оболочкой из композитного наноматериала и соединяют с вантовой системой с подъемным устройством, мягкие непроницаемые оболочки выполняют из водонепроницаемого композитного наноматериала, заполняют сорбентами, соединяют между собой гибкой связью и укладывают по боковым поверхностям емкости-котлована, соединяют емкость-котлован с одной и более емкостью-отстойником, выполненной из композитного наноматериала, гибкими трубками, расположенными между мягкими непроницаемыми оболочками, в верхней части одной и более емкости-отстойника располагают крышки с отверстиями под гибкие трубки и отсасывающие водоводы, на входе загрязняющих веществ в емкость-котлован и на выходе отстоянной жидкости, в месте соединения емкости-котлована с одной и более емкостью-отстойником, размещают датчики, установленные с возможностью контроля и передачи информации в лабораторию-мониторинг, которую устанавливают с возможностью получения информации и осуществления контроля работы устройства.
В качестве композитного наноматериала используют наноматериал, обладающий свойством восстановления и сохранения формы.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства.
На фиг. 2 представлено устройство в разрезе.
Устройство защиты окружающей среды от загрязняющих веществ содержит защитное ограждение в виде емкости-котлована 1, выполненной из мягких непроницаемых оболочек 2, соединенных друг с другом и уложенных на поверхности грунта, и одну и более емкость-отстойник 3, выполненную из композитного наноматериала. Емкость-котлован 1 выполнена с трубопроводом-лотком 4 для подачи загрязняющих веществ. Дно 5 емкости-котлована 1 покрыто и соединено с экраном в виде водонепроницаемой оболочки 6 из композитного наноматериала. На водонепроницаемой оболочке 6 расположены замкнутые или незамкнутые гибкие водонепроницаемые мембраны 7 из композитного наноматериала, соединенные между собой гибкой связью 8 и образующие дугообразные поверхности, которые покрыты водонепроницаемой мембраной-оболочкой 9 из композитного наноматериала и соединены с вантовой системой с подъемным устройством 10. Мягкие непроницаемые оболочки 2 расположены по боковым поверхностям емкости-котлована 1, выполнены из водонепроницаемого композитного наноматериала, заполнены сорбентами и соединены между собой гибкой связью 11. Емкость-котлован 1 соединена с одной и более емкостью-отстойником 3 гибкими трубками 12, расположенными между мягкими непроницаемыми оболочками 2. В верхней части емкости-отстойника 3 расположены крышки 13 с отверстиями 14 под гибкие трубки 12 и отсасывающие водоводы 15. На входе загрязняющих веществ в емкость-котлован 1 и на выходе отстоянной жидкости, в месте соединения емкости-котлована 1 с одной и более емкостью-отстойником 3, размещены датчики 16, установленные с возможностью контроля и передачи информации в лабораторию-мониторинг 17, установленную с возможностью получения информации и осуществления контроля работы устройства.
В качестве композитного наноматериала используют наноматериал, обладающий свойством восстановления и сохранения формы.
Работает устройство следующим образом.
По трубопроводу-лотку 4 загрязняющие вещества попадают в защитное ограждение в виде емкости-котлована 1. Загрязняющие вещества попадают на водонепроницаемые мембраны-оболочки 9, а по мере заполнения емкости-котлована 1 загрязняющие вещества попадают в мягкие непроницаемые оболочки 2. В мягких непроницаемых оболочках 2, заполненных сорбентами, происходит фильтрация загрязняющих веществ. За счет волнового эффекта, которым обладают гибкие водонепроницаемые мембраны 7, выполненные из композитного наноматериала, в качестве которого используют наноматериал, обладающий свойством восстановления и сохранения формы, загрязняющие вещества перемешиваются и отстаиваются. В результате отстаивания образуется очищенная жидкость и твердый осадок, осажденный на водонепроницаемой мембране-оболочке 9. По гибким трубкам 12 очищенная жидкость поступает в одну и более емкость-отстойник 3, где отстаивается, затем через отсасывающие водоводы 15 подается для дальнейшего использования. Причем забор отстоянной жидкости через отсасывающие водоводы 15 ведется послойно, согласно качественному составу. Контроль и передача информации о составе загрязняющих веществ и отстоянной жидкости передается в лабораторию-мониторинг 17 с помощью датчиков 16, которые расположены на входе загрязняющих веществ в защитное ограждение - емкость-котлован 1 и на выходе отстоянной жидкости, в месте соединения защитного ограждения 1 и емкости-отстойника 3. В лаборатории-мониторинге 17 определяется качественный состав отстоянной жидкости, в зависимости от которого происходит забор. В емкости-котловане 1 твердый осадок, осажденный на водонепроницаемой мембране-оболочке 11, поднимают вантовой системой с подъемным устройством 12 и отправляют на перерабатывающие предприятия.
Рассмотрим пример конкретного выполнения способа.
Способ возведения устройства защиты окружающей среды от загрязняющих веществ осуществляют следующим образом. Сооружают одну и более емкость-отстойник 3 и устанавливают защитное ограждение 1 на поверхности грунта. Защитное ограждение 1 выполняют в виде емкости-котлована из мягких непроницаемых оболочек 2 и укладывают их на поверхности грунта. На емкости-котловане устанавливают трубопровод-лоток 4 для подачи загрязняющих веществ. Дно 5 емкости-котлована 1 покрывают экраном в виде водонепроницаемой оболочки 6 из композитного наноматериала. На водонепроницаемой оболочке 6 размещают замкнутые или незамкнутые гибкие водонепроницаемые мембраны 7 из композитного наноматериала и соединяют их между собой гибкой связью 8, образованные дугообразные поверхности покрывают водонепроницаемой мембраной-оболочкой 9 из композитного наноматериала. Водонепроницаемую мембрану-оболочку 9 соединяют с вантовой системой с подъемным устройством 10, мягкие непроницаемые оболочки 2 выполняют из водонепроницаемого композитного наноматериала, заполняют сорбентами, соединяют между собой гибкой связью 11 и располагают по боковым поверхностям емкости-котлована 1, соединяют емкость-котлован 1 с одной и более емкостью-отстойником 3, выполненной из композитного наноматериала, гибкими трубками 12, расположенными между мягкими непроницаемыми оболочками 2, в верхней части одной и более емкости-отстойника 3 располагают крышки 13 с отверстиями 14 под гибкие трубки 12 и отсасывающие водоводы 15, на входе загрязняющих веществ в емкость-котлован 1 и на выходе отстоянной жидкости, в месте соединения емкости-котлована 1 с одной и более емкостью-отстойником 3, размещают датчики 16, установленные с возможностью контроля и передачи информации в лабораторию-мониторинг 17, которую устанавливают с возможностью получения информации и осуществления контроля работы устройства.
В качестве композитного наноматериала используют наноматериал, обладающий свойством восстановления и сохранения формы.