×
09.06.2019
219.017.7ca6

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СБОРА И ОТВОДА БИОГАЗА НА ПОЛИГОНЕ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ С МНОГОСЛОЙНЫМ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫМ ЭКРАНОМ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002320426
Дата охранного документа
27.03.2008
Аннотация: Изобретение относится к обезвреживанию твердых бытовых отходов (ТБО) и допускаемых к размещению с ними промышленных отходов, к способу сбора и отвода биогаза, образующегося в процессе разложения отходов на полигоне ТБО. Способ включает подготовку основания 1, монтаж системы вертикального газового дренажа из сети распределенных по площади полигона скважин, собранных из секций 15, 18 и имеющих перфорированные стенки. Послойную укладку отходов, наращивание скважин на высоту каждого слоя отходов с применением скользящей опалубки 19. Перекрытие заглушками 20 верхних концов скважин вертикального газового дренажа в каждом цикле наращивания. Отвод биогаза из вертикального газового дренажа осуществляют по трубчатым дренам горизонтального дренажа 12, расположенного в основании полигона 1. Нижние секции труб скважин вертикального газового дренажа 15 выполняют сплошными и присоединяют к дренажным колодцам 11 горизонтальных трубчатых дрен 12, а верхний конец нижней секции скважины вертикального газового дренажа 15 располагают выше уровня фильтрата 7 над противофильтрационным экраном. Соединения 17 между секциями выполняют с возможностью взаимных угловых и линейных перемещений секций. Колодцы, трубы и соединения элементов горизонтального и вертикального дренажа выполняют из антикоррозионных материалов, например из стеклопластика. Изобретение позволяет снизить вредное воздействие на окружающую среду за счет снижения выбросов в атмосферу и отвода биогаза на утилизацию при эксплуатации полигона ТБО одновременно с размещением отходов и осуществлением мероприятий по регулированию и очистке фильтрата. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к обезвреживанию твердых бытовых отходов (ТБО) и допускаемых к размещению с ними промышленных отходов, а именно к способу сбора и отвода биогаза, образующегося в процессе разложения отходов на полигоне ТБО.

Известен способ сбора и отвода биогаза с помощью системы вертикального газового дренажа в виде скважин, оборудованных с поверхности сформированного полигона и дополняемой системой горизонтального газового дренажа в виде развитой сети горизонтальных дрен, прокладываемых под изолирующим покрытием в верхнем слое отходов (Патент ФРГ №3425785; МКИ В09В 1/00, 1986).

Недостаток данного способа заключается в том, что организованный отвод биогаза осуществляется только после достижения толщей отходов проектной высоты, результатом чего является низкая эффективность отбора газа из глубоко залегающих слоев отходов и отсутствие средств дегазации массива отходов по мере его формирования.

Известен способ сбора и отвода биогаза и фильтрата на полигоне ТБО, который включает подготовку основания, монтаж вертикального газового дренажа, послойную укладку отходов с пересыпкой изолирующими слоями, монтаж системы горизонтального газового дренажа, устройство изолирующего покрытия поверхности сформированного полигона, при этом отвод биогаза и фильтрата производят из колодца, верхний конец которого оборудован заглушкой с отверстиями для трубопроводов, при помощи газосборника и эрлифта, установленных внутри колодца (Патент RU №2242299, МКИ В09В 1/00, 3/00; опубл. 20.12.2004).

Недостатками данного способа являются ограниченные технологические возможности, вероятность нарушения стыков на примыканиях горизонтальных дренажей к вертикальному вследствие неравномерных осадок отходов, непригодность для строительства полигонов большой площади.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ сбора и отвода биогаза и фильтрата на полигоне ТБО, который включает подготовку основания, монтаж системы вертикального газового дренажа из скважин с перфорированными стенками. распределенных по площади полигона, формирование горизонтального газового дренажа в виде дрен, расположенных на поверхности каждого завершенного слоя отходов и примыкающих к внешней дренирующей обсыпке скважин, наращивание скважин до отметки, превышающей высоту следующего слоя отходов, и далее повторение цикла до достижения полной высоты полигона, установленной проектом, причем в последнем цикле скважины наращивают выше поверхности сформированного полигона и оборудуют их съемным дефлектором (Патент RU №2198745, МКИ В09В 1/00, Бюл. №5, 2003 г.).

Недостатком данного способа является отсутствие возможности извлечения и отведения биогаза для утилизации до окончания формирования массива отходов, а также ухудшение экологической обстановки при выбросе биогаза в атмосферу.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в снижении вредного воздействия на окружающую среду за счет снижения выбросов в атмосферу и отвода биогаза на утилизацию при эксплуатации полигона ТБО одновременно с размещением отходов и осуществлением мероприятий по регулированию и очистке фильтрата с использованием многослойного противофильтрационного экрана с фильтрующим верхним слоем.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе сбора и отвода биогаза на полигоне твердых бытовых и промышленных отходов, включающий подготовку основания, монтаж системы вертикального газового дренажа из сети распределенных по площади полигона скважин, собранных из секций и имеющих перфорированные стенки, послойную укладку отходов, наращивание скважин на высоту каждого слоя отходов с применением скользящей опалубки, перекрытие заглушками верхних концов скважин вертикального газового дренажа в каждом цикле наращивания. при этом отвод биогаза из вертикального газового дренажа осуществляют но трубчатым дренам горизонтального дренажа, расположенного в основании полигона. При этом нижние секции труб скважин вертикального газового дренажа выполняют сплошными и присоединяют к дренажным колодцам горизонтальных трубчатых дрен, а верхний конец нижней секции скважины вертикального газового дренажа располагают выше уровня фильтрата над противофильтрационным экраном.

Соединения между секциями выполняют с возможностью взаимных угловых и линейных перемещений секций.

Колодцы, трубы и соединения элементов горизонтального и вертикальною дренажа выполняют из антикоррозионных материалов, например из стеклопластика.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где изображено сечение скважины вертикального газового дренажа с примыкающими горизонтальными трубчатыми дренами.

Полигон твердых бытовых и допускаемых для совместного с ними размещения промышленных отходов (полигон ТБО) оборудован многослойным противофильтрационным экраном. Полигон состоит из подготовленного грунтового основания 1; многослойного противофильтрационного экрана с нижним водоупорным слоем 2; дренажного прослоя 3 с трубчатыми дренами 12, верхнего фильтрующего слоя 4 и защитного слоя 5, системы распределенных по площади полигона фундаментов 10, на которых монтируют дренажные колодцы 11 с открытым верхним концом.

К колодцам 11 примыкают горизонтальные трубчатые дрены 12, по которым биогаз и фильтрат отводят к газосборному и дренажному коллекторам в направлении 13. К каждому дренажному колодцу 11 присоединены скважины вертикального газового дренажа, набираемые из секций (звеньев труб) 15, 18 с дренажной обсыпкой 16 вокруг них, создаваемой при помощи трубчатой скользящей опалубки 19, верхний конец которой перекрывают съемным колпаком-заглушкой 20.

Нижнюю секцию (нижнее звено трубы) 15 скважины вертикального газового дренажа выполняют сплошной без дренажных отверстий (без перфорации стенок) и герметично присоединяют к дренажному колодцу 11, а соединения между секциями скважины вертикального газового дренажа выполняют с возможностью взаимных угловых и линейных перемещений секций.

Слои уплотненных отходов находятся в водонасыщенной зоне 6 (ниже уровня фильтрата 7) и в ненасыщенной зоне 8 (выше уровня фильтрата).

При разложении органической составляющей отходов образуется биогаз. Сбор и отвод биогаза на полигоне ТБО производят следующим образом.

На территории полигона ТБО подготавливают основание 1, на котором монтируют распределенные по площади полигона фундаменты 10, на каждом из которых оборудуют дренажный колодец 11 с открытым верхним концом. На подготовленное основание 1 укладывают многослойный противофильтрационный экран с нижним водоупорным слоем 2, дренажным прослоем 3 с трубчатыми дренами 12, верхним фильтрующим слоем (мембраной заданной проницаемости) 4 и защитным слоем 5. В дренажном прослое 3 многослойного противофильтрационного экрана укладывают горизонтальные трубчатые дрены 12, примыкающие к дренажным колодцам 11 и предназначенные для отвода фильтрата. При этом нижние секции скважины вертикального газового дренажа совмещают с дренажными колодцами трубчатых дрен горизонтального дренажа в основании полигона. Ствол каждой скважины вертикального газового дренажа набирают звеньями 15, 18 и наращивают по мере формирования слоев отходов, при этом нижнее звено 15 выполняют сплошным, без дренажных отверстий (без перфорации стенок) и присоединяют к открытому верхнему концу дренажного колодца 11 с обеспечением герметичности соединения 14, а соединения 17 звеньев между собой выполняются с возможностью взаимных угловых и линейных перемещений секций (т.е. податливыми). Это позволит избежать деформаций (поломок) звеньев в процессе уплотнения отходов. Вокруг ствола скважины устраивают фильтрующую обсыпку 16 при помощи скользящей опалубки 19, представляющей собой отрезок трубы большого диаметра, верхний конец которой перекрывается съемным колпаком-заглушкой 20.

После укладки очередного слоя уплотненных отходов выполняют наращивание скважины вертикального газового дренажа: снимают колпак-заглушку 20, монтируют очередное звено трубы 18, приподнимают опалубку 19 на высоту наращивания, в кольцевое пространство между звеном 18 ствола скважины и опалубкой 19 засыпают материал фильтрующей обсыпки 16, устанавливают на верхнем конце скользящей опалубки и герметично уплотняют колпак-заглушку 20.

Под действием избыточного давления в теле полигона биогаз через фильтрующую обсыпку 16 и отверстия в стенках труб 15, 18 скважины вертикального газового дренажа проникает в ее внутреннюю полость, затем в дренажный колодец 11, откуда но горизонтальной трубчатой дрене 12 в направлении 13 биогаз отводится к газосборному коллектору и далее для утилизации на газоэнергетическую установку или на факел. При необходимости для повышения эффективности удаления биогаза из массива отходов в полости скважины вертикального газового дренажа понижают давление относительно атмосферного известными способами, например при помощи газодувки.

Далее описанные циклы послойного наращивания повторяют до достижения проектной высоты полигона.

Применение предлагаемого способа сбора и отвода биогаза на полигоне ТБО позволяет обеспечить эффективное и безопасное хранение твердых бытовых и промышленных отходов, снижает загрязнение атмосферы за счет постоянного отвода и утилизации биогаза на протяжении всего срока эксплуатации полигона за счет использования для отвода биогаза надэкрановой дренажной системы, предназначенной для сбора и отвода фильтрата. Такое решение обеспечивает устойчивость газосборной системы независимо от осадок массива отходов, позволяет производить дегазацию массива отходов и отбор биогаза на утилизацию с момента начала образования биогаза параллельно с продолжением работ по складированию отходов.

1.Способсбораиотводабиогазанаполигонетвердыхбытовыхипромышленныхотходовсмногослойнымпротивофильтрационнымэкраном,включающийподготовкуоснования,монтажсистемывертикальногогазовогодренажаизсетираспределенныхпоплощадиполигонаскважин,собранныхизсекцийиимеющихперфорированныестенки,послойнуюукладкуотходов,наращиваниескважиннавысотукаждогослояотходовсприменениемскользящейопалубки,перекрытиезаглушкамиверхнихконцовскважинвертикальногогазовогодренажавкаждомцикленаращивания,отличающийсятем,чтоотводбиогазаизвертикальногогазовогодренажаосуществляютпотрубчатымдренамгоризонтальногодренажа,расположенноговоснованииполигона,приэтомнижниесекциитрубскважинвертикальногогазовогодренажавыполняютсплошнымииприсоединяюткдренажнымколодцамгоризонтальныхтрубчатыхдрен,аверхнийконецнижнейсекциискважинывертикальногогазовогодренажарасполагаютвышеуровняфильтратанадпротивофильтрационнымэкраном.12.Способпоп.1,отличающийсятем,чтосоединениямеждусекциямивыполняютсвозможностьювзаимныхугловыхилинейныхперемещенийсекций.23.Способпоп.1,отличающийсятем,чтоколодцы,трубыисоединенияэлементовгоризонтальногоивертикальногодренажавыполняютизантикоррозионныхматериалов,напримеризстеклопластика.3
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 10 items.
29.03.2019
№219.016.efb9

Способ возведения закладочной породной перемычки в горной выработке

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых с гидравлической закладкой выработанного пространства. Позволяет снизить объем буровых работ и расход взрывчатых материалов в 1,3-1,5 раза. Перпендикулярно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002290514
Дата охранного документа: 27.12.2006
29.03.2019
№219.016.f1e6

Способ крепления выработок

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способу крепления горных выработок в пластичных солевых породах. Техническим результатом является снижение нагрузок, передаваемых на рамную крепь, предотвращение расслоения пород кровли, обеспечение длительного эксплуатационного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002387840
Дата охранного документа: 27.04.2010
29.03.2019
№219.016.f208

Костровая крепь

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к костровой крепи, и может быть использовано для крепления горных выработок при разработке соляных месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение податливости деревянной костровой крепи за счет создания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002381367
Дата охранного документа: 10.02.2010
29.03.2019
№219.016.f67b

Устройство для регулирования нейтрализации-разбавления отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

Устройство включает выхлопную трубу с соплом и теплоизолированную реакторную камеру. Сопло выхлопной трубы оснащено диафрагмой с изменяемым сечением, а теплоизолированная реакторная камера имеет двойной корпус с теплоизоляцией между корпусами и выполнена телескопической. Реакторная камера...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002406837
Дата охранного документа: 20.12.2010
04.04.2019
№219.016.fc1a

Способ усиления бетонной крепи сопряжения вертикального шахтного ствола с горизонтальной нерабочей выработкой в солевых породах

Изобретение относится к горному делу, а именно к способу охраны сопряжений шахтных стволов с горизонтальными нерабочими выработками. Техническим результатом является увеличение безопасного срока эксплуатации сопряжения, снижение величины горизонтальной конвергенции стенок выработки. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002392438
Дата охранного документа: 20.06.2010
10.04.2019
№219.017.0482

Способ охраны сопряжений вертикальных шахтных стволов с горными выработками в солевых породах

Изобретение относится к горному делу, а именно к разгрузке соляного породного массива в сопряжениях горных выработок, в частности сопряжений шахтных стволов с горизонтальными выработками. Технический результат - повышение эффективности разгрузки. Способ охраны сопряжений вертикальных шахтных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002372482
Дата охранного документа: 10.11.2009
19.06.2019
№219.017.84ba

Способ чистки зумпфа скипового ствола после накопления в нем просыпи

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в условиях соляных и калийных рудников. Обеспечивает упрощение чистки зумпфа и уменьшение трудоемкости, исключение необходимости сооружения улавливающего бункера. Сущность: способ включает проходку выработки для чистки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002248449
Дата охранного документа: 20.03.2005
19.06.2019
№219.017.8527

Способ оценки относительной реакции закладочного массива при его длительном взаимодействии с породами, вмещающими горную выработку

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для количественной оценки геомеханической роли закладочного массива при его взаимодействии с боковыми породами. Способ включает проведение компрессионных испытаний системы «цилиндрический породный образец - закладочный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002254465
Дата охранного документа: 20.06.2005
19.06.2019
№219.017.85c6

Способ чистки шахтных водосборников

Изобретение относится к горной промышленности. Способ включает сбор шахтных вод на выемочном и конвейерном штреках, последующую подачу их в водосборники, соединенные между собой переливной трубой с задвижкой, регулирование подачи шахтных вод в водосборник перекрытием заслонкой водоотливной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002349708
Дата охранного документа: 20.03.2009
19.06.2019
№219.017.85f9

Способ удаления пыли и газа из очистной выработки при камерно-столбовой системе отработки

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способу удаления пыли и газа из очистной выработки при камерно-столбовой системе обработки. Включает подачу чистого воздуха в призабойную зону источником тяги, создающим вихревой циркуляционный контур. По одной стороне контура...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002392440
Дата охранного документа: 20.06.2010
Showing 1-4 of 4 items.
29.05.2018
№218.016.54a1

Способ рекультивации откосов солеотвала

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в калийной отрасли при рекультивации крутых откосов солеотвала. Техническим результатом является повышение надежности гидроизоляции и возможности озеленения крутых откосов солеотвала. Способ рекультивации откосов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654102
Дата охранного документа: 16.05.2018
22.09.2018
№218.016.89ee

Способ формирования отвала

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в калийной и других горнорудных отраслях, при формировании отвалов из отходов обогащения руды. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в обеспечении безопасного и бесперебойного размещения отходов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667395
Дата охранного документа: 19.09.2018
29.03.2019
№219.016.f3bb

Способ создания дренажа в основании накопителей отходов

Изобретение относится к гидротехническому строительству дренажей в основании накопителей отходов. Способ включает устройство распределенных по площади основания беструбчатых дрен в виде заглубленных в грунт дренажных траншей с фильтрующим заполнителем и с поверхностным защитным слоем в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002368729
Дата охранного документа: 27.09.2009
17.05.2019
№219.017.52e4

Способ устройства водозащитного покрытия на откосах солеотвала

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в калийной отрасли при рекультивации крутых откосов солеотвала. Техническим результатом является повышение надежности водозащитного покрытия и упрощение его монтажа на откосе солеотвала. Способ включает крепление на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002687716
Дата охранного документа: 15.05.2019
+ добавить свой РИД