PL206931B1 - Sposób unieszkodliwiania odcieków ze składowisk odpadów - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób unieszkodliwiania odcieków ze składowisk odpadów. Proponowana metoda może mieć znaczenie nie tylko do unieszkodliwiania odcieków na nowo wybudowanych składowiskach, lecz także na starych, dzikich wysypiskach. Są one często zlokalizowane w terenach podtopionych (bagienka, glinianki). Stanowią one poważne źródło zanieczyszczeń wód podziemnych i powierzchniowych. Chcąc ograniczyć wpływ wysypiska na środowisko istnieje konieczność rekultywacji składowisk, w tym oczyszczania - pozbycia się silnie zanieczyszczonych odcieków.

Wody infiltrujące przez złoże odpadów wymywają z nich różne związki chemiczne. Do grupy związków organicznych występujących w odciekach z wysypisk należą organiczne związki węglowe: węglowodory, kwasy organiczne i fenole. Z substancji mineralnych najważniejsze to: związki azotu, chlorki, siarczany, wodorowęglany, związki wapnia, magnezu, potasu, sodu. Najbardziej niebezpiecznym rodzajem zanieczyszczeń zawartych w odciekach z wysypisk są metale: Zn, Mn, Cr, Pb, Cd, Cu, Ni, Mg.

Unieszkodliwianie odcieków wysypiskowych ciągle stanowi jeden z najtrudniejszych problemów do rozwiązania w gospodarce odpadami. O trudnościach decydują takie czynniki jak: bardzo szeroka rozpiętość zanieczyszczeń wymywanych w odciekach, obecność organicznych związków trudno rozkładalnych, zmieniający się skład i ilość odcieków wraz z upływem czasu eksploatacji wysypiska, w zależ noś ci od warunków pogodowych i sposobu eksploatacji wysypiska, toksycznoś ci odcieków.

Od wielu lat podejmowane są wysiłki naukowców i projektantów w różnych krajach nad rozwiązaniem problemu odcieków. W literaturze krajowej i zagranicznej rekomendowane są trzy rozwiązania: kierowanie odcieków do kanalizacji miejskiej i wspólne ich oczyszczanie ze ściekami komunalnymi, oczyszczanie odcieków w lokalnych oczyszczalniach na wysypisku, oraz recyrkulacja na powierzchnię składowanych na wysypisku odpadów.

Kierowanie do kanalizacji miejskiej jest to najczęściej zalecane rozwiązanie tam, gdzie jest to możliwe. Zaletą tego rozwiązania jest prostota techniczna i łatwość eksploatacji. Metoda ta jest kontrowersyjna z punktu widzenia ochrony środowiska, gdyż prowadzić może do bardzo poważnych zakłóceń w pracy oczyszczalni ścieków, ze względu na szkodliwe (często toksyczne) działanie odcieków na mikroorganizmy oczyszczalni. Ze względu na trudnorozkładalne związki znajdujące się w odciekach istnieje podejrzenie, opisywane w literaturze, że na oczyszczalniach konwencjonalnych następuje w niewielkim stopniu oczyszczenie związków wprowadzanych, a raczej ich rozcieńczenie. Ponadto, w przypadku znacznego oddalenia wysypiska od oczyszczalni do transportu odcieków wykorzystuje się tabor asenizacyjny. Podraża to jednak znacznie koszty eksploatacji wysypiska i stwarza uciążliwości na trasie przewozu odcieków.

Do oczyszczania odcieków w oczyszczalniach lokalnych na wysypisku skuteczne są tylko bardzo skomplikowane i kosztowne technologie. Łączą one metody fizyczne, chemiczne i biologiczne, co powoduje wysokie koszty budowy i eksploatacji obiektu.

Założeniem recyrkulacji odcieków na złoże odpadów jest wykorzystanie możliwości całkowitego ich odparowania na powierzchni składowiska. Jest to praktycznie jedyna metoda znacznego ograniczenia lub nawet okresowo zupełnego wyeliminowania konieczności usuwania odcieków poza składowisko. Do zalet tego rozwiązania można zaliczyć: prostotę układu, znaczne obniżenie kosztów odprowadzania lub wywozu odcieków, zwiększenie wilgotności składowanych odpadów, szczepienie ich bakteriami metanowymi - stwarza to warunki do intensyfikacji procesów rozkładu substancji organicznej znajdującej się w odpadach w warunkach beztlenowych i przyspiesza wdrożenie fazy metanogenezy w całym przekroju składowiska. Jest to metoda wymagająca dużej wiedzy teoretycznej i praktycznej na temat wysypisk. Niewłaściwie prowadzona eksploatacja składowiska i recyrkulacja odcieków może powodować zachwianie bilansu wodnego składowiska i podtopienie odpadów, a w konsekwencji zakłócenie i spowolnienie procesów zachodzących w złożu odpadów. Stwarzać może także zachwianie stabilności hałdy odpadów i osunięcie złoża.

Znany jest z polskiego zgłoszenia opisu patentowego P-319917 sposób utylizacji odcieku wysypiskowego ze składowiska odpadów komunalnych polegający na zmieszaniu w odpowiednich proporcjach odcieku lub jego koncentratu z piaskiem i cementem lub z popiołem lotnym i cementem lub z popioł em paleniskowym wilgotnym i cementem. Otrzymuje si ę mas ę betonową , która moż e mie ć zastosowanie bezpośrednio na wysypisku odpadów do utwardzania dróg i placów manewrowych oraz na terenach otwartych w formie gotowych materiałów budowlanych.

Według wynalazku sposób unieszkodliwiania odcieków ze składowisk odpadów polega na tym, że na powierzchni korony hałdy odpadów, tworzy się poletko poprzez ułożenie mineralnej warstwy

PL 206 931 B1 izolacyjnej o grubości 0,3 - 0,5 m z gruntu o niskiej wodoprzepuszczalności, otacza powierzchnię poletka groblą obwałowującą z gruntu o niskiej wodoprzepuszczalności o wysokości 0,3 - 0,5 m oraz zabezpiecza poletko przed przesilaniem wody do znajdujących się wewnątrz poletka studni odgazowujących poprzez obsypanie ich do wysokości 0,3 - 0,5 m gruntem o niskiej wodoprzepuszczalności a następnie na warstwie izolacyjnej gruntu układa warstwę osadów ściekowych w dawce do 250 Mg s.m./ha, na których sadzi się kłącza trzciny i nawadnia się odciekami oraz wodą tak aby rośliny były w podtopieniu, aż do osią gnię cia ujemnego bilansu wodnego skł adowiska.

Wprowadzając trzcinę pospolitą na powierzchnię składowiska zwiększa się strefę parowania wody, gdyż korzenie i kłącza rośliny penetrują w głąb do kilku metrów i są w stanie pobrać wodę z głębszych warstw składowiska. Część nadziemna rośliny zwiększa parowanie układu w wyniku transpiracji. Parowanie z powierzchni gruntu porośniętego roślinnością zwane ewapotranspiracją może osiągać 1500 mm odcieków rocznie, co odpowiada około 250% wielkości opadu atmosferycznego występującego w Polsce. Pozwala to na całkowite unieszkodliwienie odcieków poprzez odparowanie nie tylko z obszaru obsadzonego trzciną lecz także z obszaru pozbawionego roślin. Metoda prawidłowo zastosowana nie wymaga dodatkowego unieszkodliwiania odcieków na zewnątrz składowiska.

Sposób unieszkodliwiania odcieków ze składowisk odpadów zostanie przedstawiony w przykładzie wykonania.

Na powierzchni korony hałdy odpadów, tworzy się poletko poprzez ułożenie mineralnej warstwy izolacyjnej 0,5 m z gliny oraz otoczenie powierzchni poletka groblą obwałowującą z gliny o wysokości 0,3 m. Następnie zabezpiecza się poletko przed przesiąkaniem wody do znajdujących się wewnątrz poletka studni odgazowujących poprzez obsypanie ich gliną do wysokości 0,3 m i układa na warstwie gliny warstwę osadów ściekowych i sadzi kłącza trzciny. Po czym poletko nawadnia się odciekami oraz wodą tak aby rośliny były w podtopieniu, aż do osiągnięcia ujemnego bilansu wodnego składowiska.

W wyniku zachodzą cych procesów ewaporacji - parowania z wolnej powierzchni wody oraz transpiracji - parowania z powierzchni roślin, unieszkodliwianiu ulegają odcieki składowiskowe poprzez ich odparowanie aż do osiągnięcia ujemnego bilansu wodnego składowiska, co skutkować będzie brakiem odcieków na składowisku.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób unieszkodliwiania odcieków ze składowisk odpadów, znamienny tym, że na powierzchni korony hałdy odpadów, tworzy się poletko poprzez ułożenie mineralnej warstwy izolacyjnej o gruboś ci 0,3-0,5 m z gruntu o niskiej wodoprzepuszczalnoś ci otacza powierzchnię poletka groblą obwałowującą z gruntu o niskiej wodoprzepuszczalności o wysokości 0,3 - 0,5 m oraz zabezpiecza poletko przed przesiąkaniem wody do znajdujących się wewnątrz poletka studni odgazowujących poprzez obsypanie ich do wysokości 0,3 - 0,5 m gruntem o niskiej wodoprzepuszczalności a następnie na warstwie izolacyjnej gruntu układa warstwę osadów ściekowych w dawce do 250 Mg s.m./ha, na których sadzi się kłącza trzciny i nawadnia się odciekami oraz wodą tak, aby rośliny były w podtopieniu aż do osiągnięcia ujemnego bilansu wodnego składowiska.