CZ178398A3 - Zařízení na odplynování skládky - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení na odplynování skládky, přičemž skládkový plyn unikající ze skládkového materiálu se shromažďuje pod krytem skládky a proudí přes odplynovací dóm opatřený filtrem do atmosféry.

Dosavadní stav techniky

Takový odplynovací dóm je známý z DE-OS 33 06 665. Pro montáž takového odplynovacího dómu se nejdříve umístí na dno skládky ochranná trubka a naplní se filtračním štěrkem. Když se skládka naplní skládkovým materiálem přibližně do výše ochranné trubky, posune se ochranná trubka přibližně o jednu délku nahoru a znovu naplní filtračním štěrkem. U tohoto známého dómu se musí tedy v časových odstupech ochranná trubka vždy posunout nahoru o jednu délku a znovu naplnit štěrkem. Výroba tohoto oplynovacího dómu je tedy časově náročná a dá se provést jen pomocí použití strojů, jako je autojeřáb. Kvůli velmi malému objemu dutin nasypaného sloupce filtračního štěrku se vyžaduje k zajištění dostatečného odplynování velká plocha průřezu dómu. Při skladování rozdílně se rozkládajícího skládkového materiálu, který se rozdílně ukládá, působí v době rozkladu v skládkovém materiálu příčné síly, které mohou způsobovat posun dómu sestávajícího z volně nasypaného filtračního štěrku. Přesunutím vrstev filtračního štěrku však již nemůže probíhat spolehlivé odvětrání nebo plocha průřezu filtračního štěrku se musí volit tak velká, aby při přesunutí vrstev filtračního štěrku zů « · stalo zajištěno oplynováni. Tímto způsobem se ovšem spotře buje cenné místo pro skládkový materiál.

Pomocí těchto známých odplynovacích dómů se tedy může skládka odplynovat je potud, že skládkový plyn vznikající v skládkovém materiálu se odvádí přes štěrkový filtr ze skládky do okolité atmosféry. Protože pomocí tohoto filtračního zařízení se neodstraňují žádné zapáchající látky ze skládkového plynu, zůstává při použití takového zařízení nevýhoda zatížení okolí skládky zápachem.

K odplynování skládky odpadků jsou dále známé tak zvané studnové hlavice - DE 37 05 902 Al. Tyto studnové hlavice jsou konstrukčně nákladnými zařízeními, která slouží ke sběru skládkového plynu, který se vede přes tak zvané disektory ze skládky do studnových hlavic. Shromážděný skládkový plyn se přivádí ze studnových hlavic do zhodnocovacího zařízení. Tyto studnové hlavice nemají tedy žádný filtrační účinek, nýbrž vedou nefiltrovaný skládkový plyn na zhodnocovací místo, například do elektrárny. Kromě nákladné konstrukce těchto studnových hlavic se za krajně nevýhodné považuje to, že je potřebné uzavírání a vodní předlohy s připojovacím hrdlem pro recirkulaci vody, co značně zvyšuje náklady a výdaje pro takové zařízení.

Při obsazích methanu větších než 15 % se usiluje bud’ o využití/zhodnocení skládkového plynu v blokových teplárnách, popřípadě se skládkový plyn odstraňuje tak zvanými vysokoteplotními plynovými pochodněmi, popřípadě se zneškodňuje.

Při utěsněných skládkových plochách s koncentracemi methanového plynu nižšími než 15 % nastává odplynování tak zvanými odplynovacími okny, které se zapouštějí do povrchu. Tyto se skládají v podstatě z betonových jámových věnců, které se prorážejí přes těsnicí vrstvu nebo se zamontují přímo na odplynovací drenáž. Potom se tyto šachty naplní humózním materiálem, který má při proudění plynu zajišťovat rozklad zapáchajících a škodlivých látek.

Taková odplynovací zařízení jsou nesnadno ovladatelná kvůli velké hmotnosti betonových jámových věnců a kvůli malé dotykové ploše těchto betonových jámových věnců může docházet k nežádoucím poklesům a na základě špatně utěsněného podloží dokonce k šikmým ustavením šachty. Proto mohou vznikat netěsnosti a ohrožena je stabilita šachty. Dále není možno beton v podstatě pokládat za odolný proti skládkovému plynu, takže životnost takových staveb je omezena všeobecně na málo let. Jako zvláštní nevýhodu je však třeba hodnotit to, že neexistuje žádné plynotěsné svázání s krytem skládky, kterým je zpravidla těsnicí pás z umélé hmoty.

Na základě vysoušení a biologické proměny biofiltračního materiálu může také docházet k smrštění materiálu náplně. Tím vznikají ve vnitřní okrajové oblasti jevy odlučování, co vede k nežádoucímu splývání skládkového plynu po stěnách, ne po výplni, tj. k bočnímu průtoku. V tomto případě zůstává filtrační náplň zcela neúčinná.

Podstata vynálezu

Zde se využívá tento vynález, kterého úkolem je poskytnout zařízení, pomocí kterého se po dlouhou dobu filtrují ze • · • ·

skládkových plynů zapáchající látky, takže se do okolité atmosféry může odevzdávat proud plynu bez zápachu. K tomu se podle vynálezu navrhuje, aby odplynovacím dómem byla ochranná trubka z polymerního materiálu, do jejíž lumenu se v odstupu od vnitřního obvodu ochranné trubky vloží nádrž ve formě patrony pro biomateriál, aby tato nádrž ve formě patrony byla směrem ke skládkovému materiálu opatřena sítkovou stěnou, aby mezera mezi vnitřním obvodem ochranné trubky a vnějším obvodem nádrže ve formě patrony byla utěsněna proti pronikání skládkového plynu a aby vnější obvod ochranné trubky byl spojen nepropustně pro plyny a kapaliny obklopujícím manžetovým těsněním z polyethylenu s krytem skládky.

Při tom se jako výhodné ukázalo, že nádrž ve formě patrony stojí na okraji opěrné příruby obklopujíc vyčnívající do lumenu ochranné trubky u jejího dolného volného konce. Nádrž ve formě patrony je dále u svého volného konce stojícího na opěrné přírubě utěsněná proti opěrné přírubě. Tato opěrná příruba se táhne směrem ven přes obvod ochranné trubky ve formé obklopujícího žebra příruby. Toto žebro příruby slouží jako oblast patky u ochranné trubky a zabraňuje sedání zařízení podle vynálezu do těla skládky.

V dalším účelném rozpracování prostupuje úrovňová trubka plynu, uchycená v odstupu od vnějšího obvodu ochranné trubky, obklopující manžetové těsnění a žebro příruby a tvoří svým přímým spojením se sběrným prostorem pro plyn pod krytem skládky kontrolní indikátor pro účinnost biofiltru.

Z DE 31 31 100 Al je dále známo, že za účelem odplynování je možno do vrtů skládek, které mohou vykazovat perforovanou obkládací trubku, vložit sběrnou trubku chráněnou • · * Λ

vrtvou štěrku, přičemž celkové uspořádáni otvorů se může z vrtu vyrazit podle potřeby. K tomu potřebné vrty se zavedou do násypů odpadu až k horninovému dnu skládky a vedou se vždy přes průsečíky rigolů v sítích rigolů. Tyto vrty jsou obloženy fitračními trubkami, známými ze stavby studen, s drážkovým nebo drážkovým mostovým děrováním, takže na jednu stranu stabilizují obložení vrtu, na druhou stranu však umožňují pronikání rozkladných plynů, proudících z rigolů, do vrtů. Vyzdvihování upořádání sond z příslušných vrtů, například k novému naplnění nebo čištění, je však krajně nákladné a stěží proveditelné bez destrukce vrtu.

V nádrži ve formě patrony pro biomateriál jsou zapuštěna účelná držadla nebo jiné otvory pro uchycení pro manipulační práce.

Ochranná trubka a nádrž ve formě patrony jsou z polymerního materiálu, obzvláště z vysokotlakého polyethylenu.

Tento materiál má ve srovnání s doposud používaným materiálem betonem podstatně nižší hmotnost, která je rozdělena pomocí v podstatě větší dotykové plochy. Tato větší dotyková plocha se docílí pomocí opěrné příruby obklopujíc vyčnívající do lumenu ochranné trubky u jejího dolního volného konce, která se táhne směrem ven přes obvod ochranné trubky ve formě obklopujícího žebra příruby. Tím se vyloučí sedání a šikmá ustavení a z toho vyplývající netěsnosti zařízení podle vynálezu.

Pomocí speciálního složení biomateriálu použitého pro náplň nádrže ve formě patrony se výrazně snižuje nebezpečí vlastního stlačení tohoto výplňového materiálu a tím se zvy6

suje možná životnost filtračních patron. Tato biofiltrační náplň se může skládat v závislosti na složeni skládkového plynu z:

a) směsi organického materiálu a anorganického materiálu,

b) biologicky inertního materiálu.

K biofiltrační náplni se mohou přidávat v případě potřeby definovaná množství určitých kultur mikroorganismů, které mají speciální schopnost odbourávat zapáchající sloučeniny ze skládkového plynu, který se má zpracovávat.

K biofiltrační náplni se mohou dále přídavně přidávat definovaná množství materiálů, například aktivní uhlí, které mají speciální schopnost sorbovat zapáchající sloučeniny ze skládkového plynu, který se má zpracovávat.

Pomocí speciální úrovňové trubky plynu se může pravidelně přezkoušet funkčnost filtru, tím se může v případě potřeby provádět výměna náplně nádrže ve formě patrony. Tato výměna biofiltrační náplně je možná pomocí jednoduché výměny biofiltrační výměny bez problémů. Při přiměřeném dimenzování patrony je možno výměnu uskutečnit pomocí dvou osob bez drahých zdvihadel. Vpravená držadla a příslušné držákové otvory pro jednoduchou kruhovou ocel pro lepší manipulaci zajišťují při tom bezproblémovou výměnu. Patrona se může přímo na místě znovu naplnit pomocí vysypání starého biofiltračního materiálu a naplnění nového biofiltračního materiálu a znovu využívat. Alternativně je možné také střídání patron a hned potom centrální výměna náplňového materiálu.

• · • ·

Pomoci těchto zapuštěných prvků, jako žeber apod., plynotěsně vložených do vnitřku nádrže ve formě patrony, se zabraňuje vnitřním splýváním po stěnách a tím bočným průtokům. Pomocí tohoto nuceného vedení plynu a tím optimalizovaného chování při proudění se optimálně využívá odbouravací schopnost mikroorganismu nacházejicích se v biofiltračním materiálu.

Přehled obrázků na výkresu

Na výkresu je schematicky znázorněn příčný řez zařízením na odplynování skládky podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Uspořádání vrstev příčného řezu skládky probíhá zdola nahoru s odplynovací vrstvou E, na které je uspořádáno jednovrstvé nebo vícevrstvé těsnění L proti hlíně, na kterém je zase nanesena tlustá vrstva rekultivační půdy R. Těsnění skládky se skládá z těsnění L proti hlíně a popřípadě z těsnicího pásu D z umělé hmoty položeného nad vrstvou hlíny v lisovaném spojení, který je spojený plynotěsně a kapalinotěsně s obklopujícím manžetovým těsněním M z polyethylenu připojeným plynotěsně a kapalinotěsně u vnějšího obvodu ochranné trubky jL.

Ochranná trubka 1 má u svého dolního konce opěrnou přírubu 12, obklopujíc čnící do jejího lumenu 11, která se táhne směrem ven přes obvod ochranné trubky ý ve formě obklopujícího žebra 13 příruby.

• ♦

Ve vnitřku ochranné trubky 1_ je uspořádána nádrž 2 ve formě patrony, v jejíž lumenu je naznačen biofiltrační materiál Nádrž 2_ ve formě patrony stojí na opěrné přírubě 12 obklopujíc vyčnívající do lumenu 11 ochranné trubky _1 u jejího dolního volného konce. Nádrž 2 ve formě patrony je u dolního konce krytá pomocí sítkové stěny 21, takže skládkový plyn může z odplynovací vrstvy vystupovat přes biofiltrační materiál do lumenu nádrže 2_ ve formě patrony. Sítková stěna 21 je v oblasti vzpěry na opěrné přírubě 12 zajištěna pomocí obklopujícího těsnění 22 proti nefiltrovanému pronikání skládkového plynu do lumenu 11 ochranné trubky _1.

K tomuto zajištění slouží přídavně obíhající těsnění 23 u horního konce ochranné trubky _1, které utěsňuje mezeru 14 mezi vnitřním obvodem ochranné trubky 1_ a vnějším obvodem nádrže 2^ ve formě patrony proti pronikání skládkového plynu.

V nádrži 2^ ve formě patrony jsou v horní okrajové oblasti vloženy otvory 2 4, 25 pro uchycení, kterými se může nádrž f ve formě patrony vyzdvihovat z lumenu 11 ochranné trubky jL společně s biofiltrační vrstvou 3.

Tato manipulace je ulehčená pomocí držákových otvorů 26, 27 v prostřední oblasti nádrže 2 ve formě patrony, přes které se může vkládat kruhová ocel nebo podobné ovládací prostředky při vkládání nádrže ve formě patrony do ochranné trubky 1_ a vytahování z ochranné trubky [1.

Ve vnitřku nádrže f jsou dále obklopujíc uspořádány zapuštěné prvky, jako žebra 28 apod., které jsou plynotěsně a kapalinotěsně spojeny s přiřazenými obvodovými plochami nádrže 2. Tato žebra 28 způsobují nucené vedení odváděného • ·

skládkového plynu a zabraňují škodlivému splývání skládkového plynu po stěnách.

Postranně u ochranné trubky 1^ je připojené úrovňová trubka _4 plynu. Toto připojení nastává rozpěrkami 41, 42, kterými se určuje vzdálenost úrovňové trubky _4 plynu od obvodu ochranné trubky 1^. V dolní oblasti úrovňová trubka ý plynu prostupuje obíhající manžetové těsnění M a žebro 13 příruby ochranné trubky jL odstávající směrem ven a tím je v přímém účinném spojení s odplynovací vrstvou pod zařízením podle vynálezu na odplynování skládky. Tímto způsobem se může stále zkoušet účinnost biofiltračního materiálu 2 ^v nádrži ve formě patrony. Když končí biofiltrační účinek, může se potom filtr výše popsaným způsobem vyměnit, popřípadě obnovit.

Claims (8)

1. Zařízeni na odplynování skládky, přičemž skládkový plyn unikající z materiálu skládky se shromažďuje pod krytem skládky a proudí přes odplynovací dómy opatřené filtrem do atmosféry, vyznačující se tím, že odplynovacím dómem je ochranná trubka (1) z polymerního materiálu, v jejíž lumenu (11) v odstupu od vnitřního obvodu ochranné trubky (1) je vložena nádrž (

2) ve formě patrony pro biofiltrační materiál (3), že nádrž (2) ve formě patrony je směrem ke skládkovému materiálu opatřena sítkovou stěnou (21), že mezera (14) mezi vnitřním obvodem ochranné trubky (1) a vnějším obvodem nádrže (2) ve formě patrony je utěsněna proti pronikání skládkového plynu a že vnější obvod ochranné trubky (1) je spojen nepropustně pro plyny a kapaliny přes

obklopující manžetové těsnění (M) z polyethylenu s krytem skládky (D). 2. Zařízení podle nároku 1, v y z n a č u j ící se t í m , že nádrž (2) ve formě patrony stojí na okraji

opěrné příruby (12) obíhajíc vyčnívající do lumenu (11) ochranné trubky (1) u jejího dolního volného konce.

3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se t i m , že nádrž (2) ve formě patrony je u svého volného konce stojícího na opěrné přírubě (12) utěsněna proti opěrné přírubě (12).

4. Zařízení podle nároků la2, vyznačující se t í m , že opěrná příruba (12) se táhne směrem ven přes obvod ochranné trubky (1) ve formě obklopujícího žebra (13) příruby.

• ·

·..··..· ·· ··

5. Zařízeni podle nároků 1 a 4, vyznačující se t i m , že úrovňová trubka (4) plynu uchycena v odstupu (41, 42) od vnějšího obvodu ochranné trubky (1) prostupuje manžetové těsnění (M) a obklopující žebro (13) a svým přímým spojením s odplynovací vrstvou (E) pod krytem skládky tvoří kontrolní indikátor účinnosti biofiltračního materiálu (3).

6. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se t í m , že v nádrži (2) ve formě patrony jsou vložena držadla (24, 25) a jiné držákové otvory (26, 27) pro manipulační práce.

7. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se t í m , že obklopující manžetové těsnění (M) je přes celý obvod ochranné trubky (1) spojeno s ní plynotěsně a kapalinotěsně.

8. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se t i m , že uvnitř nádrže (2) jsou uspořádány obklopující zapuštěné prvky, jako žebra (28) apod., které jsou plynotěsně a kapalinotěsně s přiřazenými vnitřními obvodovými plochami nádrže (2).