Способ складирования твердых бытовых отходов

01 ОЗ СОВЕ ГСКИОЦИАЛИС ТИЧЕСКЕСГ 1 УБЛИК 1658 1)5 СО 5 Е 9/ В 1 ОО Е ИЗОБРЕТЕНИ. ОЯ О ПАТЕНТУ Целью изобретен экономичности сп менной утилизаци Для этого твердые стью 307-493 кгl м ческих веществ 2 перемешивают с м держащими нефть нефтепереработки нии (3 - 4,45):1 и пр ния нефти в сме Полученную смесь ные для этого покр кассеты и в случае ют образующийся ало Валлал рга и Ива новение, сбор,ред, Ч,Мател 51- 57.НИЯ ТВЕРДЫХ к складирова 1 ных отходов. на уровне 50 г/кг, то масло, выходящее при известных обстоятельствах из маслосодержащих отходов, связывается с поверхностью отходов с такой адсорбционной силой, что скорость десорбции ниже скорости разложения,Содержание микроорганизмов, способных к разложению углеводородов в ласлосодержащих отходах различных технологий является различным, однако високим (около 10 -10 микроорганизмов на 1 г, В микроВ 11флоре бытовых отходов (10 10микроорганизмов на 1 г) в значительном количестве представлены виды микробов. способные к разложению масла (бактерии рвеодоглопм. ЕачоЬастег 1 огп и Азйгсп 1 аба. ег, дрожжи Сапбба; плесневые грибки Ар:г 90 оэ, Ецзогоп 1 и реп 1 с 1111 шп). Ьольлн число микроорганизмов и благопричтнлй, огношении осуществления рл 1 лох:. н 11 в неголько Изобретение от ию и утилизации рЦелью изобрете ие экономичности ременной утили итс а складитходов.тся пова счет личных ия явл пособа ше- дно теносных ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Фелдмере Еш Талайв(54) СПОСОБ СКЛАДИРОВБЫТОВЫХ ОТХОДОВ(57) Изобретение относитснию и утилизации разл отходов.При совместном складировании нефтеносных отходов вместе с твердыми бытовыми отходами маслосодержащие отходы благодаря специальным благоприятным физическим, биохимическим и микробиологическим свойствам смеси аналогично разложению бытовых отходов и в соответствии с аналогичным механизмом разлагаются с образованием биогаза,Этот вывод делают на основа 11 ии следующих связей.Твердые бытовые отходы обладают высокой способностью адсорбции масла. Если содержание масла в смеси устанавливается ия являегся повышение особа за счет одновреи нефтеносных отходов бытовые отходы плотнос содержанием органи-342 г/кг интенсивно асляными отходами, соили побочные продукты при массовом соотношеи обеспечении содержа си не выше 5 мас, Оь. укладывают на отведенытые землей площадки в необходимости иэвлекабиогаз, 2 таблстадий состав смешанной микрофлоры приводит к тому, что процесс разложения маслапротекает со значительной скоростью.Благодаря применению твердых бытовых отходов обеспечивается необходимый 5для большого числа микроорганизмов источник питательной среды требуемого состава и в требуемом количестве Вследствиенеобычайной неоднородности, вызваннойхарактером отходов, в них содержатся необходимые микроэлементы (С, й, О, Р), аименно в благоприятном соотношении (соотношение С/М составляет от 20 до 40), атакже источники энергии (углеводы, липиды) и основные соединения (белки, витаминные соединения), а также все важныемикроэлементы,Влажность бытовых отходов зависит отвремени года и места выхода и в основномсоставляет 45-50 , При совместной обработке по предлагаемому способу бытовых инефтеносных отходов может быть обеспечена близкая к оптимальной влажность, равная 55 - 65 ,Анаэробное разложение нефтеносных 25отходов проходит в три фазы. Осуществляемое частично в анаэробных условиях ферме нтативное окисление, в которомучаствуют сначала аэробные, затем при снижении концентрации кислорода факультативно анаэробные, кислототворныебактерииБ СН 2 СНзЙ СН 2 ОООНаэробные бактериифакультативно анаэробные 35В-СОО- В- СООН+СН 4.кислототворныеОпределенные анаэробно-ацетогенныебактерии преобразуют полученные на первой стадии соединения в уксусную кислоту 40и водород:к-сооня - соон но а етогенныяЦбактерии снз ооон н 245Определенные анаэробные метанотворные бактерии разлагают уксусную кислоту вметан и специальные метанотворные бактерии (МетЬапососсоэ, МетЬапоЬастеггогп иМетпапозогспа) участвуют помимо этого в реакции водорода с двуокисью углеродаСНз СООСН 4 + СО 2;СО + Н 2 )СНа+ Н 20,При хранении нефтеносных отходоввместе с твердыми бытовыми отходами заданы условия окружающей среды для рассмотренного механизма разложения. Послескладирования смеси в ней вследствие физических свойств бытовых отходов (рыхлые,кусковые) в течение, примерно, 15 25 дней преобладают аэробные условия, и после засыпки землей создаются факультативноанаэробные условия последующей стадии,С учетом разработки единообразнойтехнологии важным и значительным является тот факт, что скорость разложения различных масляных производных: фракциибелого масла, веретенного масла, машинного масла и моторноо масла, в течение всегопериода разложения является практическиидентичной. До начального содержаниямасла, равного 70 г/кг, скорость, с которойснижается содержание углеводородов вмасляных отходах, изменяется лишь в незначительной мере,Вследствие благоприятных микробиологических особенностей разложения смеси, состоящей из твердых бытовых отходови масляных отходов (скорость биодеградации выше), можно ускорить по времени процесс разложения, спонтанно протекающийв хранилищах бытовых отходов и ведущий кобразованию биогаза, в результате чегополучение газа будет экономичнее,Согласно предлагаемому способу твердые бытовые отходы плотностью 307 -493 кг/м и содержанием органическогозвещества 203-342 г/кг интенсивно перемешивают в массовом соотношении (3-4,45);1с маслянистыми отходами, содержащиминефть или побочные продукты нефтепереработки, тем самым устанавливают содержание нефти в смеси на уровне не выше5 мас. , складируют смесь на принятыхдля хранения бытовыхотходов, покрытыхземлей площадках (в кассетах) и в случаенеобходимости извлекают образующийсябиогаз,Предлагаемый способ рассчитан на всемаслянистые отходы, содержащие нефтьи/или продукты нефтепереработки, не содержащие примесей, токсичных для микробиологических процессов.Во избежание возможного загрязненияводы фильтрационной водой целесообразно, если примешивание и складированиенефтеносных отходов осуществляют на поверхности ранее складированного, имеющего толщину по меньшей мере 5 м слоябытовых отходов, который уплотняют доцлотности 500-700 кг/м и затем покрываютслоем грунта толщиной 30 - 60 см.П р и м е р 1. В полупромышленноммоделирующем устройстве, оснащенном устройствами для отвода фильтрационной воды для рециркуляции и газового анализаисследуют ускоренное разложение 0,2 мсмеси из масляных отходов и бытовых отходов Количественное соотношение нефтеносных отходов коммунальным составляет10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1:3. Из масляных отходов, охарактеризованных в табл, 1, готовят предварительно смесь так, что содержание нефти в ней составляет 50 г/кг, Твердые бытовые отходы, которые используют для смешения, содержат 342 г/кг органических веществ и 42,7% воды, их обьемный вес составляет 307 кг/м 3.Влажность смеси составляет 59,2%, содержание нефти в смеси 12.5 г/кг. Ячейку моделирующего устройства заполняют и закрывают, смесь еентилируют в течение 7 дн. После окончания вентиляции измеряют количество и состав выделяющегося газа, а также параметры просачивающейся воды, Опыт длится 250 дн,На начальном этапе содержание органических соединений в фильтрационной воде возрастает, максимум измерен на 31-й день и по времени совпадает с максимальным содержанием масла в фильтрационной воде (48 мг/дмз). Газовыделение незначительное, содержание метана составляет максимум 3%.Через 50 - 70 дн газовыделение становится интенсивным, состав газа постоянно изменяется, пока не достигает 650 метана и 30% СО 2, Это соотношение сохраняется в течение 150 дн. В этот период содержание органических веществ в фильтрационной воде снижается, максимальная концентрация масла составляет 10 мг/дм,зПо окончании опыта ячейку устройства опорожняют и исследуют содержание масла в остатке. Содержание масла составляет 4,51 г/кг, что применительно к разложению масла означает КПД, равный 91%, Выпущенное из фильтрационной воды масло составляет тем самым максимум 0,006 мас.% от использованного масла,Помимо укаэанного опыта, с помощью которого имитируют удаление при хранении, проводят также опыт адсорбции масла, Выпущенную из ячейки фильтрационную воду пропускают через заполненную бытовыми отходами колонну длиной 2 м и полезным объемом 1,3 дм, Стекающая вода взтечение всего периода проведения опыта практически не содержит масла(максимвльное содержание масла составляет 5 мг/дмз), При опорожнении колонны устанавливают, что наибольшая часть масла соединилась с бытовыми отходами в верхней четверти колонны, После 1700 мм масляные примеси практически не обнаружены,П р и м е р 2, На первом этапе исследуют технологию, имитирующую масляные отходы, и определяют содержание масла, влажность и возможность микробиологическогоразложения отходов,Хранилище устраивают нэ свалке твердых бытовых отходов путем устройс) вэ кассеты на изолированном участке, Обьел 1 кассеты составляет по меньшей мере 1000 м, т.е. ее полезный объем соответстзвует количеству отходов, скапливающихся в течение 3 мес. Боковые стенки кассеты образованы из бытовых отходов Верхняя часть этих призматических стенок находится на уровне 3 - 4 м. Поверхность верхней части образует путь сообщения для транспортных средств и рабочих машин, поэтол 1 у она имеет ширину около 3 м и уплотняется путем трамбования до соответствующей прочности. Насыпанные и уплотненные призмы образуют пространство длиной 30 м, шириной 10 м и глубиной 3-.4 м Дно и стенки кассеты в целях изоляции покрывают слоем земли толщиной 0,4-0,6 м и затем плотно утрамбовывают. Последующие кассеты можно устраивать так, чтобы е соответствии с темпом засыпки наращивать стенки в проДольном направлении.На более короткой, расположенной внаправлении места засыпки стороне кассе ты создается площадка для перемешивания длиной по меньшей мере 6 м, имеющая такую же ширину, что и кассета. Площадка.служащая в качестве пространства для перемешивания, покрывается слоем грунта толщиной 0,4-0,5 м, который уплотняют.Бытовые отходы в количестве, котороерассчитывается с учетом содержания масла и влажности масляного шлама. имеющие обьемный вес 420 кг/м и содержаниез250 г/кг органических веществ, укладывают на площадке для перемешивания е виде слоя шириной 6 м и толщиной 50 сл 1. На этот слой мусора выгружают масляные отходы и затем с помощью рабочих машин равномерно распределяют по поверхности Уложенные равномерными слоями отходы неоднократно поворэчивэот с помощью грейдера или грейферэ и перемешивают между собой. Содержание масла устанавливают на уровне 3.5% при влажности 50- 60 оЗатем смесь помещают в кассету Соотношение твердых бытовых отходов и масляного шлама составляет 3:1Площадку для ерел 1 е 1 ива 1 ч восстанавливают, возможно находящиеся тэм масляные примеси удаляют с пол 1 ощьк) грейдера. Загрязненную зел 1 к) полвщвю) в кассету, и площэдку для г)ер;мг 11 вания по крывлют свежей зе 111,1, Он;1/1;1 сыпэк)1 фронтально со с о;1 оЕр 1 плс щадке д 1 Я пер ме 1111 1:Пп 1;1 .111 ж. нии урогя вег; : ,;к д,я перел 11 иван;я пв 1, , ,1,;,; -г, ЧЕН 1,1 ЧК 1 З;к )С;, ,,; ,",в 1658819лерода и 5 прочих газов, Данные по содер 50 55 том, Трубы, служащие для получения биогаза, прокладывают через 1-3 года после заполнения кассет,П р и м е р 3. На отвале, действующем по технологии засыпки котлована, для твердых бытовых отходов в течение года перерабатывают 2000 т масляных отходов со станции техобслуживания автомобилей и машиностроительной промышленности,Для смешивания используют 14000 мз предварительно измельченного в мусоровозах бытового мусора из населенных пунктов, Средняя объемная плотность мусора составляет 430 кг/м, содержание организческих веществ 240 г/кг. Влажность смеси устанавливают на уровне 57 . Смесью заполняют три кассеты полезным объемом соответственно 5000 м .зМикробиологические процессы разложения масла контролируют путем анализа проб, отобранных иэ скважин с различной глубины, Как показывают результаты анализа, приведенные в табл. 2, процесс проходит с соответствующей интенсивностью,В части кассеты (скважина М 2), заполненной 12 мес тому назад, масло разрушилось уже на 95-97 фи даже через 6 мес (скважина 1 Ф 2) отмечают уже 90 - 937 ь-ное разрушение, Скважина М 3 проходит вблизи фронта заполнения, данные измерений показывают исходный состав смеси,Пробы, взятые с помощью бура, показывают, что слои, расположенные под смесью, содержащие лишь бытовые отходы, практически не загрязнены маслом; лишь на границе слоя обнаружены следы масла,В скважине М 1, представляющей процесс разложения в течение года, размещают пробоотборник для взятия проб газа. Как показывают результаты анализа газа, образовавшийся биогаэ содержит 59 метана, 39 двуокиси углерода и 2 прочих газов, В контрольном отвале, содержащем исключительно бытовые отходы, образовался газ, содержащий 35 метана, 60 двуокиси угжанию масла в скажинах приведены в табл, 2.П р и м е р 4, Для удаления 6500 т грунта, загрязненного 6,5 сырой нефти, выделившейся во время разрыва нефтепровода, грунт смешивают с трехкратным количеством бытовых отходов, Бытовые отходы 5 10 15 20 25 30 35 40 45 имеют объемную плотность 480 кг/м и соэ держат 210 г/кг органических веществ, Влажность смеси устанавливают на уровне 55 об.ф содержание масла составляет 2,2, Смесь складируют на свалке мусора по технологии устройства холма, С учетом исходного состава скорость разложения ниже и для достижения указанного в примере 3 коэффициента полезного действия (95- 97) требуется в два раза больше времени,П р и м е р 5. Нефть, вылившаяся в море иэ нефтяного танкера в результате пробоины, окружена на воде плавучей стеной и затем удалена с поверхности воды с помощью перлита. Образовавшиеся 400 т нефтяного перлита со средним содержанием сырой нефти 167 ь складированы аналогично примеру 4. Использованные для этого бытовые отходы имеют объемную плотность 493 кг/м и содержат 203 г/кг органическихзвеществ, Складируемая смесь имеет содержание масла 4,7 и влажность 62,7 . Скорость разложения практически аналогична приведенной в примере 4,П р и м е р 6, 5000 г почвы, которая загрязнена дизельным топливом (12 мас,) и возникла путем пробивки отверстия в резервуаре, смешивают в количественном соотношении 4,45:1 с коммунальными отходами плотностью 420 кг/м и с содержанием органических веществ 215 г/кг, Влажность смеси составляет 59,2. Отходы складируют в бурт. Содержащаяся нефть спустя 6 мес разлагается на 69, а спустя 14 мес - на 93,9. Формула изобретения Способ складирования твердых бытовых отходов путем укладки их на отведенных для этого покрытых землей площадках в кассеты и в случае необходимости извлечения образовавшегося биогаза, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности способа за счет одновременной утилизации нефтеносных отходов, перед укладкой в кассеты твердые бытовые отхозды объемной плотностью 307- 493 кг/м и с содержанием органических веществ 203 - 342 г/кг интенсивно перемешивают с масляными отходами, содержащими нефть или побочные продукты нефтепереработки, при массовом соотношении (3-4,5):1 и при обеспечении содержания нефти в смеси не выше 5 мас,ф ,1658819 Т ;т б ч т т т т дСобственная микртФлора отходов Блажтттгт мтткро -ортдтттт тмов,т Гтхтлы Голержание масность,7 микроорт аттисттт/ г ла,г/кг 5 3,8 10Р 1 ачоЬасйегцщБрогоцЬасгегдцгт 86,9 119 Смазочтто-охлаждат тта я зм уль -сия 8 гаРЬУ 1 оЬтцг т сТг т.сЬодегща11 цсогАярегд 111 ця Г 1 аттгт я 0,5 .5 1,210 древесные опил,8ки, загрязненные 102 Грамм-негативныебакт,маслом ряепдощопая 74,2 О 148 Грамм-негативцыебакт,Масляттаяветоттть ряепдощопая,Тгт.сЬодегща 50 Гцяагт.цщМцсогСапдда 91 О Р 1 аноЬассегт.цщряепдощопая 61,4 т 1 лам послемойки автомо -1, 11 О билей 8 1 О Р 1 ачо 1 цтс Сегтцщ(стторообразовдтели) 96,1 Ялам послемойки автомобилей Таблица 2г Глубина, м Содержание масла, г/кг, в скважине 1м 0,0 - 1,01,0 - 2,02,0 - 3,03,0 - 4,04,0 - 5,05,0 - 6,0 2,40 1,84 1,62 1,72 1,43 0,02 5,0 3,25 3,72 7,62 4,57 0,09 29,7 43,5 4,5 38,2 4,1 0,04