Способ локализации объектов для хранения вредных, опасных или потенциально опасных веществ, материалов, сред

(51) 21 1/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ также хранилищ воды, которая при прорыве ведет к катастрофе. Задача изобретения - удешевление и упрощение способа создания монолитной изолирующей среды и расширение области ее применения. Поставленная задача достигается тем, что в известном способе локализации объектов для хранения вредных, опасных или потенциально опасных веществ,материалов и сред,предусматривающем создание монолитной изолирующей среды(преграды),согласно изобретению монолитную изолирующую среду(преграду) создают глубинным замораживанием дна и (или) бортов и (или) хранимых материалов путем установки термосвай.(54) СПОСОБ ЛОКАЛИЗАЦИИ ОБЪЕКТОВ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ВРЕДНЫХ, ОПАСНЫХ ИЛИ ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ,МАТЕРИАЛОВ, СРЕД(57) Изобретение относится к способам защиты окружающей среды от опасного воздействия техногенных факторов, таких как хранилища токсичных, вредных, радиоактивных веществ, а Изобретение относится к способам защиты окружающей среды от опасного воздействия техногенных факторов, таких как хранилища токсичных, вредных, радиоактивных веществ, а также хранилищ воды, которая при прорыве ведет к катастрофе. Известны способы хранения токсичных и радиоактивных веществ,заключающиеся в сооружении специальных отвалов, хранилищ,прудов в отработанных карьерах, в том числе образованных при испытаниях ядерного оружия или путем создания искусственных котлованов, прудов. При этом обязательным условием является наличие плотных подстилающих пород, препятствующих попаданию вредных веществ в окружающие породы и грунтовые воды при выпадении и фильтрации атмосферных осадков (И.Ю. Шищиц Обеспечение экологической безопасности при изоляции промышленных и радиоактивных отходов, М. 2008, изд. Горная книга, с.54-55). Недостатком известного способа является возможность фильтрации вредных веществ в подземные воды. Наиболее близким, по технической сущности к заявляемому способу,является способ замоноличивания вредных отходов в бетонные блоки или массивы с предварительной упаковкой в транспортную тару или без нее (см., например,С.М. Усманов Радиация, справочные материалы,Москва, 2001 г. с.165). Недостатком известного способа являются значительные затраты на захоронение и невозможность использования способа для борьбы с загрязнением окружающей среды на уже существующих хранилищах, отстойниках, особенно содержащих жидкие материалы,сложность осуществления способа. Задача изобретения - удешевление и упрощение способа создания монолитной изолирующей среды и расширение области ее применения. Поставленная задача достигается тем, что в известном способе локализации объектов для хранения вредных, опасных или потенциально опасных веществ,материалов и сред,предусматривающем создание монолитной изолирующей среды(преграды),согласно изобретению монолитную изолирующую среду(преграду) создают глубинным замораживанием дна и (или) бортов и (или) хранимых материалов путем установки термосвай. Причем термосваи устанавливают в дно и (или) борта объекта перед его заполнением хранимой средой, веществом, материалами. При этом термосваи устанавливают в дно и (или) борта и (или) хранимых материалов в процессе заполнения объекта хранимым материалом, средой,веществом. Причем термосваи устанавливают в дно и (или) борта и (или) хранимых материалов после заполнения объекта материалом, средой, веществом. При этом сухие материалы, подлежащие хранению, предварительно увлажняют в объектах для хранения материалов. 2 Это позволит при минимальных затратах осуществлять герметизацию ранее созданных хранилищ и их отдельных элементов, создать самостоятельные ледяные дамбы, перегородки постоянного или временного использования,например, на период пропуска паводковых вод. Способ осуществляется следующим образом. Монолитную изолирующую среду создают установкой термосвай. Термосваи представляют собой цилиндрическую удлиненную пустотелую конструкцию, частично заполненную жидкостью, например, хладоном,способную испаряться под воздействием тепла земной коры в нижней ее части и конденсироваться под воздействием холода в верхней ее части с выносом тепла вверх из глубины массива. Термосваи устанавливают с расчетным шагом,например, в дно хранилища, фиксируя в вертикальном положении. В качестве переносчика тепла могут использоваться незамерзающие жидкости, например, керосин, которые работают на принципе конвективного переноса холода. В случае использования в хранилище жидких отходов, фиксацию термосвай осуществляют либо заглублением в земную толщу на заданную глубину либо устанавливают с упором в дно с креплением к специальным решеткам, уложенным на дно водоема. Длину термосавай выбирают из необходимости,чтобы при максимальном заполнении хранилища или максимальном погружении термосвай,например, в дамбу, с атмосферой контактировал,необходимый для эффективной теплоотдачи, конец. В зимнее время сетка установленных свай за счет откачки ими тепла из глубины образует в нижней части замороженный монолитный ледяной слой,который тем больше, чем ниже температура окружающей среды зимой и чем длительнее зимний минусовый период. После разогрева окружающего воздуха выше температуры замороженного массива и выше температуры конденсации пара применяемой жидкости в термосвае перестает конденсироваться жидкость, в результате чего происходит ее тепловое самозапирание и тепло в обратном направлении не перекачивается. Таким способом может быть создан ледяной монолитный слой в донной части хранилища, достаточный для сохранения его цельности до следующего зимнего сезона. При захоронении сухих вредных материалов последние увлажняют до влажности 10-15 перед их закладкой или после нее пропиткой слоя материала подаваемой сверху водой, или путем укладки сыпучего материала на слой воды на месте хранения, что при наличии термосвай, в образованном слое, позволяет создать монолитный ледяной слой в зимнее время. Термосваи устанавливают, с заглублением или без, в дно и (или) борта объекта, например,насыпной плотины или котлована перед заполнением. Аналогичная операция может быть осуществлена и на месте создания бурта вредного материала,подлежащего хранению. Термосваи могут устанавливаться, также,непосредственно в процессе заполнения хранилища,например, создания бурта сыпучего материала с использованием для фиксации термосвай складируемого материала по мере передвижения фронта его отсыпки. Предлагаемый способ особенно эффективен при использовании его на уже существующих отвалах в виде котлованов, буртов, особенно с повышенной донной и (или) бортовой проницаемостью,возникшей либо под воздействием фактора времени,либо по халатности проектантов и строителей. Предлагаемый способ может быть использован и для сухих складируемых сыпучих материалов,которые для обеспечения монолитизации массива увлажняют либо перед закладкой, либо в процессе укладки, либо после нее. При этом увлажнению подвергают, при необходимости, дно и борта используемого котлована или насыпи вплоть до образования на дне котлована слоя жидкости. Для предотвращения полного оттаивания образованных зимой ледяных массивов возможно использование дополнительных холодильных установок,подключаемых к головкам термосвай в зоне,максимально приближенной к границе их погружения для частичной компенсации потерь тепла из замороженного массива в период плюсовых температур,а также ледяные массивы теплоизолируют известными способами. Как показывают эксперименты, при зимних темперетурах, даже до минус 30 С, термосвая диаметром 159 мм за зимний период может заморозить почву в радиусе двух метров на глубине до 5 м. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ локализации объектов для хранения вредных, опасных или потенциально опасных веществ, материалов, сред, предусматривающий создание монолитной изолирующей среды,отличающийся тем,что монолитную изолирующую среду создают глубинным замораживанием дна и (или) бортов и (или) хранимых материалов путем установки термосвай. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что термосваи устанавливают в дно и (или) борта объекта перед его заполнением хранимой средой,веществом, материалами. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что термосваи устанавливают в дно и (или) борта и(или) в хранимые материалы в процессе заполнения объекта хранимым материалом, средой, веществом. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что термосваи устанавливают в дно и (или) борта и(или) в хранимые материалы после заполнения объекта материалом, средой, веществом. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что материалы, подлежащие хранению, предварительно увлажняют в объектах для хранения материалов.