Найден способ защитить полигоны ТБО от утечек фильтрата в грунт

Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) нашли способ защитить полигоны ТБО и свалки от утечек ядовитой жидкости - фильтрата. Исследователи смогли встроить в буровой инструмент для заливки цементных свай датчик, измеряющий наклон скважины с точностью до одной десятой градуса, что позволяет избежать зазора между сваями, рассказали ТАСС в пресс-службе Минобрнауки РФ.

"Главная опасность полигонов - фильтрат. Это ядовитая жидкость, которая образуется внутри полигона, когда осадки (дождь или талый снег) просачиваются сквозь многометровые слои отходов. В процессе разложения мусора вода вымывает из него опасные соединения: тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий), соли, органические кислоты и сильнейший канцероген бензапирен. При контакте с подземными водами фильтрат разносится на километры, заражая токсинами грунт и водоемы. Чтобы оградить полигоны устаревшего типа и свалки применяются технологии подземного строительства с возведением цементных стен. Раньше качество таких сооружений проверяли только через месяц-два, когда цемент полностью застывал, поэтому для исправления дефекта приходилось снова завозить технику. Ученые Пермского политеха разработали новый способ контроля, работающий прямо во время строительства подземных стен полигонов", - сообщили в Минобрнауки.

По словам ученых, одна из причин вероятных зазоров между сваями цементных стен в том, что скважины для свай бурят "вслепую": оператор не видит, ровно ли идет бурение, не повело ли в сторону буровой инструмент. Если он отклонится, соседние сваи не сомкнутся и останется зазор, через который фильтрат будет уходить в грунт. Чтобы отслеживать это, в буровую установку исследователи встроили инклинометр - датчик, измеряющий наклон скважины с точностью до одной десятой градуса. Однако, как отметил аспирант кафедры "Охрана окружающей среды" ПНИПУ Арсений Трушков, условия внутри скважины во время цементации экстремальны: сильная вибрация, перепады температуры и давление в сотни атмосфер. Тем не менее, внедрить в такую среду высокоточный прибор контроля качества возможно.

Особенности разработки ученых

Как пояснили в университете, из-за трения и давления температура бурового инструмента сильно поднимается, поэтому корпус инклинометра сделан так, чтобы не препятствовать доступу промывочной жидкости сквозь него, а при подаче цементного раствора прибор защищает специальный клапан, реагирующий на рост давления в системе. Таким образом, точное оборудование может безопасно применяться.

"Оператор видит на экране показания каждые 15 секунд непрерывно. Пока установка опускается, прибор следит за вертикальностью скважины. Самое важное - это контроль стыка между соседними сваями. Если появляется отклонение, оператор сразу это видит, и при подъеме инструмента и заливке подает дополнительный цемент и "залечивает" проблемное место до того, как раствор застынет", - рассказал Арсений Трушков.

То есть раньше дефекты проблемных стыков были заметны только через несколько месяцев, когда материал стены уже застывал. Новая же система позволяет увидеть и исправить это сразу, пока раствор еще не затвердел. "Способ можно применять на старых полигонах в разных регионах России. Это позволит строить подземные стены без дефектов, надежно изолируя фильтрат на десятилетия вперед", - пояснил декан факультета химических технологий, промышленной экологии и биотехнологий ПНИПУ Владимир Коротаев.

Работоспособность системы подтверждена, метод прошел испытания на опытном участке противофильтрационной завесы. Кроме того, способ применим и за пределами полигонов и свалок, в условиях любого объекта, где важно отслеживать отклонение при подземных работах. На изобретение пермских ученых получен патент.

Источник: https://tass.ru/nauka/27528735