Спосіб безпечного збереження твердих побутових відходів на існуючих полігонах

Корисна модель відноситься до охорони навколишнього середовища і може бути використана для складування твердих побутових відходів у сміттєзвалищах. Відома технологія включає формування котловану, ядра і відвала. По бічних укосах котловану і основі улаштовують водонепроникний екран, поверх якого виконують гравійно-піщану подушку. На дні котловану в межах підошви ядра укладають розподільну залізобетонну плиту, поверх якої влаштовують ядро з великоуламкового матеріалу. У верхній частині ядра виконують непроникний екран висотою в 1/3 висоти ядра з отворами під газовідвідні труби, [а.с. №97120825, В09В1/00, 1996]. Недоліком даного способу є недостатній захист ґрунтів і ґрунтових вод від забруднення інфільтратом, який поступає з відвалів побутових відходів. Даний спосіб також не враховує забруднення атмосферного повітря, крім того виникає необхідність в укладанні залізобетонних плит та газовідвідних труб, що ускладнює технологію та підвищує матеріаломісткість даного способу. Найбільш близьким до запропонованого за технологічною суттю є спосіб зберігання відходів з використанням ізолюючого покриття по дну та стінках котловану і влаштування по периметру полігону відвідних засобів для перехоплення і відводу інфільтрату. Відходи по мірі надходження періодично пересипаються шарами ізолюючого покриття товщиною в четверть метра. Тип ґрунту, який використовується для ізолюючого покриття - глина, мул або їх комбінація з піском або гравієм [Фролов К.И., Шайдуров B.C. Химическая и технологическая защиты окружающей среды. - Л.: ГИПХ, 1980. - c.27-28.]. Недоліком способу є те, що при максимальних напорах на відвідні засоби, вони не забезпечить надійне перехоплення інфільтрату. Також не виключається забруднення атмосферного повітря та виникає потреба в очисних спорудах. В основу запропонованого способу покладена задача підвищення акумуляційної здатності шару ізолюючого покриття з одночасною можливістю безпечного відведення вологи з масиву відвалів твердих побутових відходів за рахунок очищення інфільтрату, який містить шкідливі речовини, і важливою для збереження навколишнього середовища дезодорацією повітря. Поставлена задача досягається тим, що у способі безпечного збереження відходів на існуючих полігонах, який передбачає укладання відходів, їх пошарове пересипання ізолюючим матеріалом, та влаштування відвідних засобів, що представляють собою траншеї - поглиначі заповнені ізолюючим матеріалом, які виконують по периметру полігону твердих побутових відходів і дублюють по мірі заповнення полігону, а в якості ізолюючого матеріалу для зберігання відходів використовують цеолітовий туф із товщиною шару його укладки потужністю, яка витримає масу накопичуваних відходів. Скелетна структура цеолітових туфів містить пустоти, які зайняті крупними іонами і молекулами води, приводить до іонного обміну і зворотної дегідратації. Кристалічна решітка цеолітів сформована тетраедрами, в центрі яких знаходяться атоми кремнію і алюмінію, а в вершинах - атоми кисню. Сумарний від'ємний заряд атомів кисню нескомпенсований сумарним додатнім зарядом атомів кремнію і алюмінію, тому кристалічна решітка несе в собі надлишковий від'ємний заряд. Це приводить до того, що у внутрішніх порожнинах цеолітів міститься багато катіонів, головним чином лужних і лужноземельних металів, які можуть замінювати один одного. Таким чином, цеоліти володіють властивостями потужного природного іонообмінника. Характерною особливістю цеолітів є також наявність системи пустот і каналів в їхній структурі, які можуть складати до 50% від загального об'єму цеоліту, що обумовлює його властивість як природного сорбенту. Вхідні отвори з каналів у порожнинах цеолітів, які утворені кільцями з атомів кисню, – найбільш вузькі місця каналів. Формою і розмірами цих вікон визначаються величини іонів і молекул, які можуть проникнути в порожнини, що зумовлює використання цеолітів в якості молекулярних сит. Позитивним є також властивість цеолітів щодо високої іонообмінної селективності до радіоактивних елементів, сорбційної здатності до важких металів, фенолу, амонійному азоту, які можуть попасти у відвал побутових відходів, що дозволяє використовувати їх в якості ізолюючого покриття при збережені відходів. На фігурі показаний розріз схеми влаштування полігону твердих побутових відходів, який включає: траншеїпоглиначі 1 заповнені цеолітовим туфом, ізолюючий шар цеолітового туфу 2, тверді побутові відходи 3. Спосіб здійснюється наступним чином: тверді побутові відходи 3 через кожні два метри по мірі надходження покривають ізолюючим шаром цеолітового туфу 2, товщиною, яка витримає масу накопичуваних відходів. По периметру полігону зберігання твердих побутових відходів влаштовують траншеї - поглиначі 1 заповнені цеолітовим туфом. Траншеї - поглиначі 1 влаштовують каскадно по мірі надходження відходів 3 із необхідним перекриттям одна одної, що не дозволить втрату шкідливого для навколишнього середовища інфільтрату. Запропонований спосіб дозволяє перехоплювати інфільтрат, який поступає з полігону твердих побутових відходів, та сорбціювати з нього токсичні речовини в кількості достатньої для дотримання екологічних норм, проводити дезодорацію атмосферного повітря, що вирішує питання екологічно безпечної експлуатації існуючих полігонів твердих побутових відходів.