Противофильтрационный экран дренированного шлакоотвала

Полезная модель относится к конструкции промнакопителей твердых отходов, преимущественно дренированных шлакоотвалов тепловых электростанций (ТЭС) с дренажом по всей площади основания и противофильтрационным экраном из полимерного рулонного материала. Предлагаемая конструкция противофильтрационного экрана из геомембраны позволяет при сохранении полной герметичности стыков отдельных полотнищ геомембраны снизить трудоемкость его создания путем исключения сварочных работ. При сооружении экрана соединение воедино отдельных полотнищ геомембраны с нижним и верхним защитными слоями выполнено в виде Т-образных стыков. При этом кромки Т-образных стыков по всей длине закрыты сверху охватывающими их профилями С- или П-образной формы. Линейное соединение профилей выполнено телескопически, а высота Т-образных стыков полотнищ геомембраны такова, что их закрытые профилями кромки расположены выше уровня фильтрационного потока воды, отводимого дренажем в систему оборотного технического водоснабжения ТЭС для повторного использования. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Полезная модель относится к конструкции промнакопителей твердых отходов, преимущественно - дренированных шлакоотвалов тепловых электростанций (ТЭС) с дренажом по всей площади основания.

Существует проблема снижения инфильтрации водной составляющей пульпы в подстилающие грунты и грунтовые воды дренированных шлакоотвалов. Аналогичная проблема снижения инфильтрации воды существует при эксплуатации гидротехнических и мелиоративных сооружений.

Известны противофильтрационные экраны из полимерных пленок путем соединения отдельных полотнищ пленки в единый противофильтрационный экран с помощью Т-образных стыков с обработкой их сваркой (СН 551-82 Инструкция по проектированию и строительству противофильтрационных устройств из полиэтиленовой пленки для искусственных водоемов).

Недостатком известного противофильтрационного экрана из полимерной пленки является его низкая механическая прочность и возможная повреждаемость уже на стадии строительного периода (малая толщина пленки, 0,2 мм).

Наиболее близким к заявляемому является противофильтрационный экран из геомембраны для грунтовых гидротехнических сооружений (далее противофильтрационный экран дренированного шлакоотвала), в т.ч. плотин, дамб, промышленных бассейнов, хвостохранилищ, полигонов промышленных отходов (Рекомендации по проектированию и строительству противофильтрационных устройств из геомембраны для гидротехнических сооружений в условиях Республики Казахстан. ТОО «КазНИИ водного хозяйства», ТОО «КазГеоСинтетика». Астана 2011, с. 11-12, 29-30 / http://k-g-s.kz/upload/userfiles/file/recmembrana.pdf). При сооружении известного экрана соединение рулонных полотнищ из геомембраны с защитными нижним и верхним слоями из геотекстиля выполнено в виде Т-образных стыков, кромки которых для их герметизации обработаны контактной или экструзивной сваркой. Эти противофильтрационные экраны со сварными кромками Т-образных стыков полотнищ расположены на откосах или в основании гидротехнических сооружений ниже уровня воды.

Недостатком конструкции известного противофильтрационного экрана из геомембраны является сложность его сооружения и осуществление герметизации Т-образных стыков рулонных полотнищ, ввиду большого объема трудоемких сварочных работ.

В основу нового технического решения положена задача достижения и сохранения герметичности Т-образных стыков рулонных полотнищ при снижении трудоемкости создания противофильтрационного экрана из геомембраны путем исключения сварочных работ.

Поставленная задача решается тем, что в противофильтрационный экране дренированного шлакоотвала, состоящем из полотнищ геомембраны с нижним и верхним защитными слоями из геотекстиля, соединенных Т-образными стыками, согласно новому техническому решению, кромки Т-образных стыков закрыты сверху охватывающими их профилями, телескопически соединенными между собой, и расположены выше уровня фильтрационного потока воды в дренаже. Основание шлакоотвала, на котором расположен дренаж, выполнено с уклоном. Профили, охватывающие кромки Т-образных стыков, имеют в поперечном сечении С-образную или П-образную форму.

Техническим результатом полезной модели является исключение большого объема трудоемких сварочных работ по герметизации Т-образных стыков, путем закрытия сверху охватывающими их кромки профилями и расположения кромок выше уровня фильтрационного потока воды в дренаже.

Для пояснения сущности полезной модели схематично представлены на фиг. 1 - Т-образный стык противофильтрационного экрана дренированного шлакоотвала в изометрической проекции; на фиг. 2 - поперечный разрез заявляемого противофильтрационного экрана с Т-образными стыками.

Противофильтрационный экран дренированного шлакоотвала сооружен на грунтовом основании 1, которое выполнено с определенным уклоном i_пр. Противофильтрационный экран состоит из трех слоев -защитного нижнего 2, среднего противофильтрационного из геомембраны 3 и защитного верхнего 4. Защитные нижний 2 и верхний 4 слои выполнены из полотнищ геотекстиля, например, из дорнита плотностью не менее 300 г/м². Геомембрана 3 выполнена из полотнищ рулонного полимерного материала, например, полиэтилена высокой плотности (HDPE) толщиной 1,0-3,0 мм. Полотнища геомебраны 3 соединены между собой Т-образными стыками 5. Кромки Т-образных стыков по всей длине закрыты длинномерными профилями 6, охватывающими эти кромки. Профили, охватывающие кромки Т-образных стыков, могут иметь различную форму (например, С- или П-образную). Линейное соединение профилей 6 выполнено телескопически таким образом, что каждый последующий профиль вставляется в предыдущий, ранее уложенный профиль с перекрытием торца последующего профиля в направлении продольного уклона i_пр (фиг. 1). Кромки Т-образных стыков 5, закрытые профилями 6, расположены выше уровня фильтрационного потока воды 7, протекающего в дренаже 8 шлакоотвала.

Противофильтрационный экран работает следующим образом. В соответствии с заданными режимами работы ТЭС и выходом твердых отходов в виде шлака устанавливают параметры дренированного шлакоотвала. В частности, по известному расходу водной составляющей пульпы, продольного уклона и фильтрационной способности дренажа рассчитывают глубину фильтрационного потока воды. Например, расчетная глубина фильтрационного потока воды в дренаже составила h_ф =0,40 м. Задают высоту Т-образных стыков равной h_ст =0,50 м, т.е. с превышением на 0,10 м над уровнем фильтрационного потока воды в дренаже. На поверхность дренированного шлакоотвала с помощью пульпопроводов подают шлаковую пульпу (фиг. 2). Водная составляющая пульпы профильтровывается в виде инфильрационного потока 9 через толщу ранее намытого слоя шлака и поступает в дренаж 8. По дренажу фильтрационный поток воды 7 с уровнем ниже кромок Т-образных стыков 5 отводится в систему оборотного технического водоснабжения ТЭС для повторного использования. Даже при прямом попадании инфильтрационного потока воды 9 на стык 5 вода в безнапорном движении будет стекать со стыка, закрытого профилями 6, вниз в фильтрационный поток воды 7, не затекая в стык 5.

Таким образом, предложенный противофильтрационный экран дренированного шлакоотвала из геомембраны позволит:

- обеспечить полную герметичность противофильтрационного экрана;

- снизить трудоемкость создания противофильтрационного экрана из геомембраны, исключив большой объем трудоемких сварочных работ;

- сократить сроки возведения противофильтрационного экрана из геомембраны.

1. Противофильтрационный экран дренированного шлакоотвала, состоящий из полотнищ геомембраны с нижним и верхнм защитными слоями из геотекстиля, соединенных Т-образными стыками, отличающийся тем, что кромки Т-образных стыков закрыты сверху охватывающими их профилями, телескопически соединенными между собой, и расположены выше уровня фильтрационного потока воды в дренаже.

2. Противофильтрационный экран по п.1, отличающийся тем, что основание шлакоотвала, на котором расположен дренаж, выполнено с уклоном.

3. Противофильтрационный экран по п.1, отличающийся тем, что охватывающие профили имеют в поперечном сечении С-образную форму.

4. Противофильтрационный экран по п.1, отличающийся тем, что охватывающие профили имеют в поперечном сечении П-образную форму.

РИСУНКИ