Полигоны тбо используются для захоронения отходов. Процесс захоронения твердых бытовых отходов

Самый дешёвый способ избавиться от отходов - произвести их захоронение. Этот способ восходит к простейшему пути - выбросить что-либо из дома на свалку. История показала, что простым выбрасыванием непригодных предметов из дома проблему решить не удаётся. В XX веке пришлось перейти от стихийного создания свалок к проектированию и реализации специальных инженерных объектов, полигонов для захоронения бытовых отходов. Проектом предусматривается минимизация ущерба окружающей среде, строгое соблюдение санитарно-гигиенических требований.

Устройство полигона и захоронение ТБО

На полигонах хранения ТБО размещаются отходы из жилых домов, общественных зданий и учреждений, предприятий торговли, общественного питания, уличный, садово-парковый смет, строительный мусор и некоторые виды твердых промышленных отходов III - IV класса опасности.

Обычно полигон сооружают там, где основанием могут служить глины и тяжелые суглинки. Если это невозможно, устраивается водонепроницаемое основание, что приводит к значительным дополнительным затратам. Площадь земельного участка выбирается с условием его срока эксплуатации (15-20 лет) и в зависимости от объема захораниваемых отходов может достигать 40-200 га. Высота складирования отходов составляет 12-60 м.

Полигоны бывают малонагружаемыми (2-6 т/м²) и высоконагружаемыми (10-20 т/м²). Годовой объем принимаемых отходов может составлять от 10 тыс. до 3 млн м³ . Технологический процесс захоронения отходов проводится, как правило, картовым методом, что позволяет поэтапно вводить в действие природоохранные мероприятия, не дожидаясь завершения эксплуатации полигона в целом. Технология складирования ТБО на полигонах предусматривает установку водоупорных экранов для защиты грунтовых вод и ежесуточную наружную изоляцию для защиты атмосферы, почвы, а также прилегающих территорий. Все работы по складированию, уплотнению и изоляции ТБО на полигонах выполняются механизировано.

Пострекультивационное использование территорий полигонов ТБО возможно по различным направлениям - лесохозяйственным, рекреационным (лыжные горки, стадионы, спортивные площадки), гражданского строительства, создания коммерческих или промышленных. Характер такого использования и расходы на рекультивацию должны учитываться еще на стадии проектирования полигона.

Организация и строительство полигона осуществляются в соответствии с законодательством в области охраны окружающей среды и обращения с отходами, санитарно-эпидемиологического и градостроительного законодательств, а также при наличии положительного заключения государственной градостроительной экспертизы на проект этого строительства.

Современный полигон ТБО – это комплекс природоохранных сооружений, предназначенный для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения ТБО, предотвращения попадания вредных веществ в окружающую среду, загрязнения атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод, распространения грызунов, насекомых и болезнетворных организмов.

В составе полигона следует предусматривать:

• участок захоронения отходов;
• участок для размещения цеха по сортировке и переработке отходов;
• участок компостирования;
• административно-хозяйственную зону;
• инженерные сооружения и коммуникации для жизнеобеспечения полигона и экологической безопасности;
• экспресс-лабораторию;
• участок радиационного контроля за отходами.

Полигон для захоронения отходов по периметру должен иметь ограждение высотой не менее 180 см. На полигоне по его периметру, начиная от ограждения, должны последовательно размещаться:

• кольцевой канал;
• кольцевая автодорога с высококачественным твердым покрытием;
• ливнеотводные лотки вдоль дороги или кюветы.

Плотность застройки административно-хозяйственной зоны полигона должна быть не менее 30 %. В административно-хозяйственной зоне размещаются:

• административно-бытовые помещения, лаборатория;
• теплая стоянка для спецмашин и механизмов (навес);
• мастерская для текущего ремонта спецмашин и механизмов;
• склад топливных материалов;
• автомобильные весы (на полигонах свыше 100 тыс. т/год);
• контрольно-пропускной пункт;
• котельная (при необходимости);
• контрольно-дезинфицирующая ванна;
• трансформаторная подстанция (дизельная электростанция);
• артезианская скважина (резервуар для питьевой воды);
• очистные сооружения (при необходимости);
• участок радиационного контроля за отходами, включая: рамку радиационного автоматизированного контроля; место углубленного радиационного обследования; площадку для отстоя техники с фоном, превышающим требования НРБ (норм радиационной безопасности); место для размещения контейнеров (СП 2.6.1.758-99).

Основное сооружение полигона - участок складирования ТБО. Он занимает основную площадь полигона, в зависимости от объема принимаемых ТБО. Участок складирования разбивается на очереди эксплуатации с учетом обеспечения приема отходов в течение 3 – 5 лет, в составе первой очереди выделяется пусковой комплекс на первые 1 - 2 года. Эксплуатация последующей очереди заключается в увеличении насыпи ТБО до проектируемой отметки. Разбивка участка складирования на очереди выполняется с учетом рельефа местности.

Участки складирования должны быть защищены от стоков поверхностных вод вышерасположенных земельных массивов.

Для перехвата дождевых и паводковых вод по границе участка проектируется водоотводная канава. По периметру полигона на полосе шириной 5 - 8 м предусматривается посадка деревьев, прокладываются инженерные коммуникации (водопровод, канализация), устанавливаются мачты электроосвещения; при отсутствии инженерных сооружений на этой полосе отсыпаются кавальеры (склады) грунта для использования его на изоляцию ТБО, в любом случае не более 5 % всей площади полигона.

Условные обозначения: А- грунтовая вода, В- плотный слой глины, С- прослойка из пластика, D- система водосточных труб, Е- геотекстильный слой, F – гравий, G - дренажный слой, H- почвенный слой, I,J – слои почвы, где хранится мусор K- водосточная канава (пруд).

Процессы, происходящие с ТБО на полигонах

В процессе эксплуатации полигона ТБО, а также в течение продолжительного времени после его рекультивации происходит выделение свалочных газов в атмосферный воздух, образуются фильтрационные воды (фильтрат), а также меняются геопоказатели грунтов под телом полигона, что приводит к увеличению фильтрационной способности грунтов и, как следствие, к загрязнению грунтовых вод.

Реакции, протекающие в теле захоронения ТБО в аэробных условиях, схематично можно представить так:

При дальнейшем окислении начинается превращение клеточного вещества:

На типичной свалке процесс аэробного окисления чаще всего заканчивается образованием и накоплением высоких концентраций жирных кислот, что и лимитирует процесс аэробного разложения.

Анаэробная биодеградация требует присутствия микроорганизмов разных видов, входящих в состав смешанной популяции. Группа гидролитических или ацидогенных бактерий обеспечивает начальный гидролиз субстрата до низкомолекулярных органических кислот и других соединений, в том числе метана.

Также известно, что метаногенные бактерии синтезируют метан в результате восстановления метальной группы уксусной кислоты и метилового спирта:

Большинство функционирующих и закрытых полигонов в России недостаточно оборудованы инженерными сооружениями, позволяющими обеспечить максимальное снижение загрязнения окружающей среды. Принятая система унитарного сбора ТБО (без разделения на органические, неорганические, опасные и т.п. компоненты) также усиливает недостатки технологии хранения отходов на полигонах.

Первоочередным этапом разработки природоохранных мероприятий на полигонах ТБО должна стать оценка данных по следующим характеристикам:

• месторасположение полигона ТБО или свалки;
• тип полигона (свалки);
• период эксплуатации;
• виды, характеристики и количество размещенных отходов;
• метод складирования;
• толщина слоев складирования;
• наличие экранов, дренажных и газосборных систем;
• химико-биологические характеристики свалочной массы;
• гидрогеологические условия прилегающих территорий.

В реальных условиях получение большинства из вышеперечисленных данных затруднено из-за полного или частичного отсутствия информации. Информация по несанкционированным свалкам на сегодняшний день может включать только данные о их размере и местонахождении.

В такой ситуации потребуется проведение инженерно-геологических изысканий и исследование свалочных масс в лабораторных условиях для получения информации по следующим вопросам:

• каковы состояние свалки или полигона ТБО (активность, степень биодеградации) на текущий момент времени и прогноз на ближайшие 20-40 лет;
• есть ли опасность выбросов биогаза и возникновения пожара на свалке
• существует ли опасность загрязнения прилегающих территорий полигона за счет эмиссий фильтрата;
• приведут ли процессы биодеградации свалок к просадкам грунта;
• насколько эффективна изоляция полигона, примененная при его строительстве и закрытии?

Поведение отходов на свалке носит сложный характер, так как происходит периодическое наслаивание нового материала через неравные промежутки времени. Процесс инертизации свалочного грунта подвержен действию градиентов температуры, концентрации газа, жидкости, рН, ферментной активности и потоков жидкости. К более сложным факторам относятся физико-химические свойства отходов, такие, как водорастворимость, летучесть, размер молекул, а также биологические: способность сорбировать микроорганизмы, межвидовое взаимодействие микроорганизмов и пр.

Различают три основных этапа существования полигона:

1. первый этап - период работы полигона, который длится 15-20 лет. За это время происходит заполнение мощностей полигона отходами;
2. второй этап (его условно можно назвать биореактором) - период после закрытия полигона до времени затухания биохимических процессов в свалочном теле. В этот период процессы биохимического разложения вещества в теле полигона при отсутствии специальных технологических решений протекают естественным образом;
3. третий этап - период адаптации полигона к окружающей среде.

В эксплуатационном периоде работа полигона финансируется за счет платежей поставщиков отходов. После полной адаптации полигона к условиям окружающей среды он будет представлять собой техногенную территорию, переходящую во владение местной администрации. Проблему представляет период биореактора. Нет четкого механизма регулирования финансовой поддержки работы полигона в этот период для защиты окружающей среды от загрязнения. Необходима разработка не только защитных мероприятий по снижению возможных загрязняющих выделений, но и организация управления (ускорения или торможения) процессов естественной биодеградации материи свалочного тела, в целях сокращения времени его естественной адаптации и затрат по эксплуатации. Общая продолжительность периодов биореактора и адаптации может достигать сотни лет. Сменится не одно поколение людей, пока полигон ТБО или свалка не адаптируются к естественному ландшафту.

В настоящее время в мировой практике наиболее совершенным методом складирования ТБО, позволяющим сократить негативное влияние на окружающую среду, является обустройство «управляемых» полигонов. При выборе участка для складирования отходов учитываются особенности района размещения полигона ТБО: климат, рельеф, геология, гидрологические процессы, водный баланс и др. Подготовка полигона включает в себя уплотнение и гидроизоляцию ложа, устройство дренажной системы для отвода фильтрационных вод, прокладку труб для сбора биогаза. Для управления таким полигоном рекомендуется ряд технологических мероприятий.

Можно выделить два подхода к управлению процессами анаэробной инертизации свалочного грунта для достижения природоохранного эффекта на долгосрочный период - через ускорение (интенсификацию) или замедление (подавление) процессов биодеградации. Первый подход характеризуется интенсивными эмиссиями, но адаптация полигона к природной среде в этом случае проходит за короткий срок. При втором подходе жизненный цикл полигона существенно удлиняется, но загрязнение природной среды токсичными эмиссиями сводится к минимуму.

Методы инертизации свалочного грунта:

• предподготовка ТБО перед размещением на полигоне, например механико-биологическая предподготовка, смешанное захоронение (проектирование композитных смесей), >введение комплекса ферментативныхпрепаратов перед захоронением (ускорение биоразложения), сжигание;
• воздействие на свалочный грунт, например увлажнение свалочного грунта, рециркуляции фильтрата поверхностных сточных вод, стоков попереработке отходов и пр., аэрация свалочного грунта принудительная и путем естественного притока воздуха (полуаэробный полигон), введение добавок в свалочный грунт - ферментов катализаторов, микроорганизмов, подача дополнительных питательных веществ.

Практические опыты использования перечисленных методов во многих случаях приводят к положительному эффекту, но некоторые проблемы еще могут потребовать своего решения. Например, остаточная эмиссия биогаза может оставаться высокой, может произойти засорение (заиливание) дренажа аэробного полигона, может оказаться затрудненной гидроциркуляция (трудности в достижении высоких скоростей потоков жидкостей сквозь массу отходов), существует возможность образования уплотненного слоя почвы и пр.

Выбору той или иной технологии должно предшествовать всестороннее исследование свалочных грунтов. Вследствие трудоемкости и высокой стоимости натурных изысканий возрастает значимость исследований, проводимых в лабораторном масштабе.

В результате исследований дается заключение о состоянии свалки или полигона ТБО с точки зрения загрязнения окружающей среды, о необходимости проведения контроля для предотвращения опасных ситуаций: взрыва биогаза, загрязнения грунтовых и поверхностных вод токсичными компонентами фильтрата, ухудшения санитарно-гигиенической обстановки.

Термин «Утилизация отходов » подразумевает переработку мусора с целью получения вторичного сырья для последующего использования в качестве исходного материала для производства новых видов продукции, или энергии. В соответствии с законом «Об отходах» утилизация определяется как: «использование отходов как вторичных материальных или энергетических ресурсов».

Термин «бытовые коммунальные отходы » подразумевает отходы, образующиеся в процессе жизнедеятельности человека и непроизводственных учреждений типа общественного питания, общественного пользования и прочих.

Термин «ТБО (твердые бытовые отходы) » отличается от термина «ЖБО (жидкие бытовые отходы) » уже хотя бы потому, что подразумевает коммунальные стоки, не имеющие ничего общего с понятием твердое. Отдельно следует отметить, что в большинстве случае вывоз и значительно сложнее, чем отходов промышленности, причиной чему служит отсутствие необходимости в процессе сепарации или, говоря проще, разделения мусора по фракциям в большинстве отраслей промышленности. А также высокий уровень концентрации или плотности промышленных отходов.

С твердыми бытовыми отходами все намного сложнее, так как, несмотря на менее скромные объемы, чем у промышленных, разнообразный состав ТБО исключает прямую утилизацию без предварительной сепарации. В настоящее время существует 4 основных способа утилизации ТБО:

1. Захоронение мусора на специальных полигонах ТБО;
2. Сепарация, предусматривающая раздельный сбор или разделение мусора по фракциям непосредственно на утилизационных производствах;
3. Сжигание, представляющееся самым малоэффективным способом;
4. Пиролиз, предусматривающий высокотемпературное разложение отходов.

Рассмотрим данные способы утилизации ТБО, их плюсы и минусы.

1. Захоронение на полигонах ТБО

Вывоз и утилизация ТБО на специальных полигонах захоронения предусматривает наличие специально оборудованного полигона, на котором каждый слой мусора засыпается почвой по принципу слоеного пирога. Данный способ утилизации отходов, который по сути таковым не является, имеет положительные стороны, и в частности относительно невысокий уровень энергоемкости процесса, а также минимальные затраты труда и денежных средств на оборудование полигона захоронения.

Несмотря на это, данный метод утилизации характеризуется множеством экологических и экономических недостатков, и в частности тем, что полигоны ТБО занимают значительные территории, при этом делая их непригодными для более рационального использования на протяжении длительного срока времени или, говоря проще, делают почву неплодоносной на срок не менее 50 лет. Кроме того, посредством ветра пыль и мусор с полигона разносится на многие километры вокруг, тем самым загрязняя окружающую среду и нанося вред здоровью человека и в большей мере эстетическому облику города. Также и зачастую происходящие на полигонах захоронения ТБО самовозгорания, образовывающиеся в результате нарушения технологии эксплуатации полигона, не способствуют улучшения уровня экологии и к тому же представляют сложность для тушения.

Объясняется это тем, что результатом нарушения правил эксплуатации является повышение температуры и, как следствие, выделение метана в процессе микробиологических и химических реакций происходящих в мусоре с последующим возгоранием, которое практически невозможно потушить. В результате длительного горения мусора на полигоне атмосфера в качестве бонусов получает выбросы таких вредных веществ как:

• Сера;
• Аморфный углерод;
• Окислы азота;
• Бензпирен;
• И прочие «освежители», самыми активными из которых являются дибензофураны и полихлорированные диоксины.

Помимо этого, содержащийся в почве полигона жидкий фильтрат изобилует огромным количеством растворимой органики и тяжелых металлов, в частности ртути, которые в случае разрушения оградительного вала или продолжительных проливных дождей могут попасть в грунтовые воды и, соответственно, отравить все до чего смогли добраться. В качестве основного недостатка утилизации ТБО на специальных полигонах захоронения можно упомянуть то, что даже после ликвидации он продолжает отравлять все вокруг на протяжении многих десятилетий, тем самым представляя собой реальную угрозу для окружающей среды и здоровья человека, что более чем актуально для подрастающего поколения. Вывоз и утилизация ТБО в этом плане мало кем рассматривается.

2. Сепарация

Сепарация предусматривает последующее вторичное применение ценных фракций мусора в качестве исходного материала для процесса переработки с целью получения вторичного материала для производства новых видов продукции или в качестве топлива для получения различных видов энергии.

3. Сжигание

Вывоз и утилизация ТБО методом сжигания, происходящего на специализированных мусоросжигающих предприятиях при температуре не более +800 0 С также является не только нерациональным с экономической точки зрения, но и экологически опасным методом утилизации. Объясняется это тем, что, несмотря на применение инновационных технологий, в процессе сжигания мусора в атмосферу выбрасывается огромное количество вредных веществ, образовывающихся в процессе совместного сжигания различных фракций мусора, в частности бумаги, металлов, пластика, пищевых отходов и прочего.

В результате чего сажа, содержащая в себе практически все элементы таблицы Менделеева посредством ветра переносится на огромные расстояния и, соответственно, загрязняет окружающую среду. Очистить ее впоследствии практически невозможно, так как, например, период полураспада таких образующихся в процессе горения при невысоких температурах веществ как бензапирен, диоксины и им подобные вещества составляет не менее 30 лет. Кроме того, получаемый в результате сжигания мусора, шлак представляет собой вещество, содержащее в себе в концентрированном виде большинство минеральных веществ, тяжелые металлы, летучие диоксины и прочие «ароматические» добавки, делающие его опасным для окружающей среды и в итоге здоровья человека. Данный шлак непригоден для дальнейшего применения, и более того требует специальных полигонов для захоронения шлака.

4. Пиролиз – высокотемпературное разложение

Данный метод утилизации пригоден для переработки практически всех видов твердых бытовых отходов, так как предусматривает их температурное разложение без доступа кислорода при температуре от +1200 0 С до +1600 0 С. Тем самым все компоненты мусора трансформируются в простейшие химические соединения в виде водорода, азота, угарного и углекислого газа, метана, сернистого ангидрида и кислорода, а также в виде жидкообразных соединений в виде серной кислоты, хлора и некоторых низших углеродов.

В результате чего можно сделать вывод, что метод пиролиза является самым эффективным и рациональным среди всех существующих. Однако и данный метод имеет свои недостатки и, в частности, характеризуется большим количеством выбросов в атмосферу вредных веществ, высоким уровнем энергоемкости и требует наличие специальных полигонов для захоронения шлака, непригодного для последующей переработки и использования.

Одним из основных способов удаления ТБО во всем мире остается захоронение в приповерхностной геологической среде.

Под захоронением отходов понимается изоляция отходов, не подлежащих дальнейшему использованию, в специальных хранилищах в целях предотвращения попадания вредных веществ в окружающую природную среду.

Полигоны ТБО. Проектирование, строительство и эксплуатация

Традиционные свалки - места пассивного складирования ТБО, не отвечают современным требованиям экологической безопасности. В настоящее время зарождается новая концепция разработки полигонов, на которых осуществляется комплекс процессов переработки, утилизации, обезвреживания отходов, захоронения их конечных остатков.

Полигоны для ТБО - природоохранное сооружение для централизованного сбора и обезвреживания отходов, обеспечивающее защиту атмосферы, почв, поверхностных и подземных вод от загрязнения, препятствующее распространению болезнетворных организмов. По сравнению со свалками это более совершенный в санитарно-гигиеническом и экологическом отношении объект. Особенностями полигонов являются:

• - уплотнение отходов, позволяющее увеличить нагрузку на единицу площади;
• - послойное укрытие отходов;
• - мероприятия по предотвращению проникновения фильтрата полигона в почву и подземные воды;
• - сбор биогаза (при необходимости).

На территориях полигонов не допускается сжигание ТБО, и должны быть приняты меры по недопустимости их самовозгорания.

Все работы по складированию, уплотнению и изоляции ТБО на полигонах полностью механизированы, а после их закрытия производится рекультивация участка. Однако полигоны ТБО (в отличие от полигонов токсичных промышленных отходов) предназначены в основном для захоронения отходов и не предусматривают их специальной переработки.

Наряду с бытовыми отходами, на полигонах ТБО допускается захоронение части промышленных отходов. Условия размещения промышленных отходов на полигонах ТБО регламентируются СП 2.1.7.1038-01 «Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для ТБО».

Запрещен прием на полигоны отходов, пригодных к использованию в народном хозяйстве в качестве вторичных ресурсов, а также радиоактивных и биологически опасных отходов. При поступлении отходов на полигон должен осуществляться их радиационный контроль.

На полигонах ТБО допускается размещать промышленные отходы с W<85%, безопасные во взрывоопасном отношении, токсичность водной вытяжки которых не превышает токсичности фильтрата ТБО.

Токсичные промышленные отходы IV класса опасности, удовлетворяющие данным требованиям, могут приниматься на полигоны ТБО в неограниченном количестве (по согласованию с органами Роспотребнадзора). Их применяют для изоляции слоев ТБО, как изолирующий инертный материал в средней и верхней части карт полигона. Примерами данного вида отходов могут являться строительные отходы и отходы некоторых производств: битый кирпич, бетон, золошлаковые отходы ТЭЦ, мел, известняк, графит, асбестовая крошка и др. Такие отходы должны иметь однородную структуру с размером отдельных фракций не более 250 мм. БПКп водной вытяжки отходов не должна превышать 300 мг/л.

Токсичные промышленные отходы III класса опасности принимаются в ограниченных количествах (не более 30% массы поступающих ТБО). Их смешивают с ТБО в таком соотношении, чтобы водная вытяжка из смеси была не токсичнее фильтрата ТБО. БПКп водной вытяжки отходов не должна превышать 5000 мг/л. Заключение о возможности приема отходов дается на основе результатов анализов лабораторий полигонов или специализированных сертифицированных лабораторий предприятий - поставщиков отходов.

Токсичные промышленные отходы I-III классов опасности подлежат приему на специальные полигоны.

Городское управление коммунального хозяйства ежегодно утверждает и передает на полигоны список (перечень) предприятий с указанием, какие отходы и в каких количествах от них разрешено принимать. Лаборатория полигона ведет выборочный контроль доставляемых промышленных отходов.

Полигоны размещаются за пределами городов и других населенных пунктов. Размер санитарно-защитной зоны составляет от жилой застройки до границ полигона 500 м. В санитарно-защитной зоне запрещается размещение колодцев для питьевых целей. Размещение полигонов ТБО должно быть согласовано с генеральным планом или проектом застройки города и его пригородной зоны. Перед проектированием полигона заказчик с заинтересованными организациями (отдел по делам архитектуры и строительства, органы экологии, Роспотребнадзор, гидрологическая служба и др.) определяет район и участок для размещения полигона.

Предъявляются следующие требования к характеру грунтов и расположению грунтовых вод.

• 1. По гидрологическим условиям лучшими для основания полигонов являются глины и тяжелые суглинки (обладающие водоупорными свойствами, т.е. водонепроницаемые, с низкими значениями коэффициента фильтрации, не превышающими 10-5 см/с).
• 2. Выходы грунтовых и подземных вод в виде ключей и родников должны отсутствовать.
• 3. В геоморфологическом отношении предпочтение отдается ровным поверхностям (для отсутствия возможности смыва фильтрата атмосферными осадками или грунтовыми водами в водоемы). Под полигон также отводятся отработанные карьеры глины, овраги, участки свободные от ценных пород деревьев.
• 4. Грунтовые воды должны быть на достаточной глубине (свыше 2 м), чтобы можно было складировать отходы на большой глубине по экономическим соображениям.
• 5. Уровень грунтовых вод должен отстоять от основания полигона не менее чем на 1 м.
• 6. Нельзя использовать под полигон болота глубиной более 1 м, районы, затопляемые водами, районы геологических разломов, участки, расположенные ближе 15 км от аэропортов.
• 7. Не допускается размещение полигонов ТБО в зонах санитарной охраны источников водоснабжения и в водоохранных зонах, в зонах охраны курортов, рекреационных зонах, в местах выхода на поверхность трещиноватых пород.

Площадь участка, отводимого под полигон, выбирается из условия срока его эксплуатации (20-25 лет и более), может достигать нескольких сотен гектаров. При отводе участка под полигон выдается задание на дальнейшее его использование после закрытия полигона. Участки закрытых полигонов используют для создания лесопарковых комплексов, для устройства спортивных площадок, садов и огородов, строительства открытых складов строительных материалов и тары непищевого назначения т.п. Использование территории под капитальное строительство, особенно жилищное, не допускается. Также запрещена на этих территориях прокладка подземных коммуникаций из-за выделения ядовитых и взрывоопасных газов в течение длительного времени вследствие разложения органической части отходов.

Проектирование полигонов осуществляется в соответствии с «Инструкцией по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для ТБО». - М.: Минстрой РФ, 1996. Участок складирования ТБО - основное сооружение полигона, занимает 85-95 % площади полигона, разбивается на очереди эксплуатации (каждая очередь из расчета на 3-5 лет приема ТБО). На всей площади участка складирования проектируется котлован с целью получения грунта для промежуточной и окончательной изоляции слоев ТБО (таким образом, основание полигона получается в виде огромного корыта). Средняя глубина котлована составляет около 1,5 м, она рассчитывается из условия баланса земляных работ и уровня грунтовых вод (УГВ), который должен быть на 1 м ниже днища котлована.

Для полигонов, принимающих менее 120 тыс. м3 отходов в год, рекомендуется траншейная схема складирования. В этом случае устраиваются рабочие карты (траншеи), размеры которых составляют: длина - 30 … 150 м, ширина по верху - 5 … 12 м, глубина - 3 … 6 м. Траншеи устраивают перпендикулярно направлению господствующих ветров, что препятствует разносу ТБО.

Отходы укладывают слоями и уплотняют бульдозерами или дорожными катками послойно до глубины, равной 2 м, затем изолируют слоем грунта толщиной 0,25 м. В качестве изолирующего материала в зимний период разрешается использовать строительные или производственные отходы: шлаки ТЭЦ, битый кирпич, бетон, известь, мел, гипс, асбестоцемент. Для сокращения площади участка складирования полигон загружают многослойно (до высоты, равной 60 м). При этом устраивают пологий внешний откос (угол откоса 15?С). После заполнения полигона его поверхность покрывают растительным грунтом (толщиной 0,6… 1,5 м), предварительно снятым при строительстве полигона.

Срок службы полигона может быть увеличен путем применения измельчения или брикетирования (прессования) отходов в крупные блоки. Эти способы могут применяться и вместе, т.к. измельчение отходов улучшает качество брикетов. Измельчение осуществляется молотковыми дробилками ударного типа или мельницами с размалывающими колесами (шарами). При этом одновременно происходит растирание и рубка отходов, их объем уменьшается до 50%, материал становится гумусоподобным, запах и пожароопасность резко снижаются. Препятствием для измельчения является наличие в мусоре неразмалываемых и крупногабаритных предметов. Поэтому перед измельчением необходима сортировка мусора.

Брикетирование применяется в основном за рубежом (в США, Японии, Испании). Используются стандартные пресс-формы, которые сжимают несортированный мусор от первоначальной плотности, равной 0,2…0,25 т/м3 до конечной, равной 1,1…1,2 т/м3. Брикеты имеют форму призмы размерами 1,1 * 1,1 * 2,5 м, их масса составляет 3 т. Прессование производится на специальных площадках (мусороперегрузочных станциях), затем брикеты подвозят к полигону специальными машинами. Брикеты на полигонах укладывают штабелями высотой 5 - 8 м. При этом и высота складирования брикетов, и боковые откосы могут быть значительно больше, чем это допускается при засыпке полигона.

Метод брикетирования обладает следующими преимуществами:

• - увеличивается срок службы полигона в 2 - 3 раза (за счет уплотнения отходов полезнее используется рабочий объем полигона);
• - облегчается эксплуатация полигона (брикеты складируют, как кирпичи);
• - исключается ветровой разнос мусора;
• - не привлекаются грызуны, мухи и птицы;
• - отсутствует пожароопасность (брикеты не поджигаются);
• - объем прессованного мусора составляет 5 - 10% первоначального;
• - просачивание воды внутрь брикетов практически отсутствует (в 20 раз меньше, чем для уплотненного грунта);
• - резко снижается выделение биогаза из брикетов (примерно в 20 раз, в то время как на обычных полигонах оно составляет около 200 м3/т ТБО).

Закрытие полигона осуществляется после исчерпания площади, отведенной для захоронения, и отсыпки полигона на проектную отметку. Затем поверхность полигона рекультивируют для обеспечения возможности последующего полезного использования занимаемой территории. Направление рекультивации определяет дальнейшее целевое использование рекультивируемых территорий. Наиболее приемлемыми для закрытых полигонов являются следующие направления рекультивации: сельскохозяйственное, лесохозяйственное, рекреационное, строительное (неответственных сооружений).

Рекультивацию закрытых полигонов выполняют в два этапа. Технический этап включает исследование состояния тела полигона и его воздействия на окружающую природную среду, а также подготовку территории к последующему целевому использованию (планировка территории, выполаживание, террасирование, формирование откосов, создание рекультивационного покрытия, сооружение системы удаления биогаза, строительство дорог и др.). Биологический этап включает мероприятия по восстановлению территорий закрытых полигонов для их дальнейшего целевого использования (комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий). Сюда входят подготовка почвы, посев многолетних трав, уход за растениями. По склону высаживают зеленые насаждения и устраивают террасы. Дальнейшее использование территории после окончания рекультивационных работ разрешается не ранее, чем через год.

Рекультивацию территории закрытого полигона проводит организация, эксплуатирующая полигон, с участием предприятия, выполняющего дальнейшее целевое использование земель. Для проведения рекультивации разрабатывают отдельную проектно-сметную документацию.

При выборе участков для организации санитарии полигона должны учитываться потенциальные экологические ограничения. В толще уже закрытого полигона в течение 50-100 лет происходят процессы разложения органической части отходов микроорганизмами. Все это время полигон остается потенциальным источником загрязнения окружающей среды. Здесь можно выделить две основные проблемы.

1) Выделение газов при разложении отходов.

В первые дни, при свободном доступе воздуха, а также в верхней зоне полигона (глубиной не более 1,5 м) протекает аэробный процесс, который сопровождается выделением СО2 и повышением температуры отходов. После того, как весь свободный кислород будет израсходован, а также на более низких горизонтах начинается процесс анаэробного сбраживания с выделением биогаза, представляющего собой смесь метана CH4 (40 - 65%), углекислого газа CO2 (35 - 40%), сероводорода H2S и небольшого количества других примесей. Биогаз образуется в результате жизнедеятельности бактерий. Процесс сопровождается выделением теплоты, которая поддерживает в толще отходов сравнительно высокую температуру (30 - 40о С). Это создает потенциальную опасность взрыва CH4 и появления неприятных запахов. Выделение газа затрудняет проведение рекультивационных работ и требует специальных установок по его удалению. Поэтому на местах бывших крупных свалок и полигонов экономически выгодно наладить промышленное использование биогаза - метана. Теплотворная способность его - 6 кВт/ч (1 м3), а природного газа - 9,5 - 11 кВт/ч. Использование биогаза возможно как минимум через 5 - 10 лет в топливных или энергетических установках. Отвод биогаза необходимо вести из наиболее активной зоны, обычно лежащей на глубине 2 - 6 м от поверхности полигона.

В газосборную систему полигона входят:

• - вертикальные газосборные скважины (колодцы диаметром 0,6 - 1,2 м, внутри которых имеются перфорированные трубы);
• - горизонтальные газоприемные перфорированные (дырчатые) трубы из полиэтилена, уложенные в толще отходов.

Газ по системе трубопроводов отводится в специальные емкости для сбора и затем подается на утилизацию (сжигание). Компрессорная установка создает разрежение, необходимое для транспортировки биогаза к месту использования. Обычная засыпная свалка может выдавать газ в течение 10 - 12 лет, максимальная производительность ее приходится на 4-й год, а затем она медленно снижается. В России биогаз получают с 1996 г. из свалок гг. Мытищ и Серпухова.

2) Выделение фильтрата в процессе разложения отходов. Процесс разложения отходов сопровождается также выделением фильтрата - специфической темно-бурой жидкости с повышенным содержанием солей (нитратов, хлоридов, сульфатов). Фильтрат образуется при контакте дождевой, грунтовой или поверхностной воды с отходами. Часть фильтрата испаряется с поверхности, другая проникает вглубь, где вызывает медленный биотермический процесс разложения отходов с повышением температуры до 30С. Фильтрат должен скапливаться в корыте, оставаться в пределах полигона и не загрязнять поверхностные водоемы и подземные воды. При большом количестве осадков фильтрат забирается со дна насосными установками и разбрызгивается по поверхности отходов для интенсификации процесса испарения. Фильтрат также собирается дренажной системой. Дренаж выполняется из пластиковых перфорированных труб, уложенных с уклоном в слое высокопористого материала (щебня).

Собираемый и отводимый дренажной системой фильтрат чрезвычайно токсичен, он загрязнен сильнее канализационных стоков. Минерализация его составляет до нескольких десятков г/л, ХПК достигает 6 г/л, наблюдаются высокие концентрации тяжелых металлов. В связи с этим необходима его очистка и обезвреживание. Фильтрат может сбрасываться в канализационные сети для дальнейшего обезвреживания совместно с городскими стоками (если объем фильтрата не превышает 5% подачи стоков на очистные сооружения, в противном случае ухудшается качество очистки стоков, усиливается коррозия установок). Поэтому на полигонах применяют различные методы обработки фильтрата: физико-химические, химические и биохимические. При этом конечные и побочные продукты очистки (осадок, адсорбенты, зола, отходящие газы) должны быть обезврежены и по возможности утилизированы.

Гидроизоляция основания полигона при отсутствии подходящих грунтов предусматривается следующими способами:

• - вязкая гидроизоляция осуществляется в виде грунтобитумного противофильтрационного экрана, с обработкой грунта основания органическими вяжущими веществами или отходами нефтеперерабатывающей промышленности (битум или нефть с добавление цемента) на глубину 0,2 - 0,4 м с одной или двойной пропиткой в зависимости от состава размещаемых отходов и климатических условий;
• - пленочная гидроизоляция осуществляется из двух слоев полиэтиленовой пленки толщиной 0,2 мм каждая, стабилизированной сажей, между которыми укладывается слой песка. Устраиваются также подстилающий и защитный (верхний) песчаные слои. Это эффективный и дешевый метод, однако он имеет существенные недостатки (необходимость тщательной планировки поверхности, трудоемкость соединения швов пленки, возможность химического разложения пленки компонентами отходов).

Полигон оборудуется подъездной дорогой, соединяющей существующую транспортную магистраль с участком складирования, имеющей твердое покрытие (асфальт, железобетонные плиты), рассчитанной на двустороннее движение, с уклономдо 8.

Хозяйственная зона полигона площадью 0,3-1 гектара проектируется на пересечении подъездной дороги с границей полигона. В ней размещаются бытовые и производственные здания для персонала, навес или гараж для размещения машин и механизмов, мастерская для ремонта машин и механизмов, контрольно-пропускной пункт, весовая, склады и др. объекты.

Рассмотрим группу инженерных сооружений полигона.

Водоснабжение на крупных полигонах (более 360 тыс. м3/год), при периоде эксплуатации более 15 лет обеспечиватся из артезианских скважин. В других случаях мойка контейнеров осуществляется с помощью поливомоечных машин (то есть водоснабжение обеспечивается привозной водой по согласованию с органами Роспотребнадзора).

Удаление стоков от мойки контейнеров (водоотведение) осуществляется либо по бессточной схеме (стоки отстаиваются в грязеотстойниках и подаются для испарения на поверхность рабочих карт полигона), либо с использованием городской системы канализации (при наличии канализационного коллектора на экономически оправданном расстоянии).

Контрольно-дезинфицирующая зона устраивается на выезде из полигона, включает железобетонную ванну для обмыва колес мусоровозов. Ванну заполняют 3%-м водным раствором эффективного дезинфицирующего средства - лизола и опилками.

Сборный железобетонный резервуар или пруд для пожаротушения емкостью 100 м3. Расход воды на наружное пожаротушение составляет 10 л/с.

Наружное освещение территории полигона предусматривается прожекторами, устанавливаемыми на мачтах высотой 16 - 20 м в полосе зеленой зоны шириной 5 - 8 м, устраиваемой по периметру полигона.

Легкое ограждение по периметру всей территории полигона, его могут заменить вал высотой до 2 м или осушительная траншея глубиной более 2 м.

Полигоны, особенно недостаточно хорошо оборудованные, могут являться источником загрязнения окружающей среды. В местах захоронения отходов ухудшение экологической обстановки связано с загрязнением практически всех компонентов окружающей среды: атмосферы, почв, поверхностных и подземных вод. В связи с этим в местах захоронения отходов необходимо осуществлять мониторинг окружающей среды (самого участка захоронения и прилегающей территории).

Наиболее активно полигоны действуют на подземные воды. В местах складирования отходов возможно формирование антропогенных водоносных горизонтов с высоким уровнем загрязнения. Основным источником загрязнения является уникальный по своей токсичности фильтрат. Поэтому полигоны оборудуют устройствами по контролю качества грунтовых вод (ГВ). В зеленой зоне полигона проектируются мониторинговые скважины. Одна скважина закладывается выше полигона по потоку ГВ с целью отбора проб воды, на которую отсутствует влияние фильтрата с полигона. Ниже полигона по течению ГВ закладываются две скважины на расстоянии друг от друга 100 - 200 м, они учитывают влияние полигона на состояние грунтовых вод.

Поверхностные воды контролируют выше и ниже полигона, а также в водоотводных канавах. Если в пробах, отобранных ниже по потоку, концентрации загрязняющих веществ значительно превысят фоновые, необходима разработка соответствующих мероприятий.

Атмосферный воздух загрязняется за счет выделения большого количества газообразных вредных веществ (метана, сероводорода и др.), теплового загрязнения, пыли и мелких фракций, которые разносятся ветром с территории полигона. Контроль состояния атмосферы предусматривает ежеквартальный отбор проб атмосферного воздуха над отработанными участками полигона и на границе санитарно-защитной зоны на наличие соединений, выделяющихся в процессе биохимического разложения ТБО.

Контроль состояния почв в зоне возможного влияния полигона предусматривается по химическим, микробиологическим и радиологическим параметрам. Экологическое состояние почвенного покрова оценивается по степени засоленности легкорастворимыми солями, загрязнению тяжелыми металлами, по наличию органических загрязняющих веществ, по реакции среды.

Размещение отходов на полигонах имеет ряд недостатков:

• - длительное отчуждение значительных площадей земельных ресурсов;
• - возможное загрязнение поверхностных и грунтовых вод;
• - попадание в атмосферу ядовитых примесей и токсичных газов;
• -безвозвратная потеря ценных компонентов отходов.

Следовательно, необходим переход от полигонного захоронения ТБО к их промышленной переработке. Вместе с тем стоимость строительства полигонов примерно в 4 раза дешевле, чем биохимическая переработка и компостирование.

Захоронение отходов должно происходить на специально орга­низованных полигонах. Полигоны для захоронения отходов явля­ются природоохранными сооружениями, предназначенными для регулярного централизованного сбора, удаления, обезвреживания и хранения неутилизируемых отходов. Количество и мощность поли­гонов для каждого региона обосновываются технико-экономически­ми расчетами.

В странах ЕЭС полигоны для захоронения отходов подразделя­ются на полигоны для опасных, бытовых и инертных отходов. Дан­ная классификация является в значительной мере условной, так как не всегда можно провести четкую грань между опасными, нео­пасными и инертными отходами, поскольку эта грань может изме­няться во времени под воздействием различных факторов.

Захоронения твердых бытовых отходов в нашей стране должны отвечать санитарным правилам, предусмотренным Гигиеническими требованиями к устройству и содержанию полигонов для твердых бытовых отходов (СП 2.1.7.722 - 98), разработанным НИИ эколо­гии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина.

При проектировании полигонов необходимо руководствоваться СНиП 2.01.28. - 85 "Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных отходов. Общие положения по проектированию", со­гласно которым захоронению на полигонах подлежат неутилизиру - емые токсичные отходы I, II и III классов, т. е. чрезвычайно опас­ные, высокоопасные и умеренно опасные.

В соответствии с действующими строительными нормами в со­ставе полигонов должно быть три объекта, которые могут нахо­диться на разных площадках: 1) цех для обеззараживания и перво­начальной обработки отходов с целью их полного обезвреживания или снижения класса опасности, а также сокращения объемов от­ходов, подлежащих захоронению; 2) участок захоронения отходов; 3) гараж специализированной автотехники, предназначенной для перевозки и захоронения отходов.

При организации полигонов для захоронения отходов важное значение имеют:

* правильный выбор площадки;

* создание необходимых инженерных сооружений;

* порядок заполнения полигона отходами;

* глубина предварительной обработки отходов;

* проведение мониторинга окружающей среды;

* контроль за образованием, сбором и транспортировкой био­газа;

* контроль за образованием, сбором и удалением фильтрата.

В соответствии с современными требованиями захоронение от­ходов должно быть оборудовано следующими отдельными инже­нерными сооружениями:

* уплотненным основанием из минеральных слоев в комбина­ции с искусственными материалами;

* проездами;

* сооружениями по сбору просачивающейся воды и ее очист­ке;

* сооружениями по сбору и утилизации выделяющегося газа;

* сооружениями по защите ландшафта с помощью рекульти­вации земель.

Полигоны размещают в свободных от застройки, открытых, хо­рошо проветриваемых незатопляемых местах, на которых возмож­но выполнение необходимых инженерных работ. Вокруг полигона на расстоянии не менее 3000 м должна быть создана санитарно-за - щитная зона.

Полигон может располагаться на расстоянии не менее 200 м от сельскохозяйственных угодий и транзитных магистральных дорог и не менее 50 м от лесных массивов.

Место захоронения должно располагаться на незначительном удалении от главных транспортных магистралей и быть связано с ними дорогой хорошего качества.

Дефицит площади для захоронения отходов вблизи крупных городов можно уменьшить путем организации сети перегрузочных станций, где отходы будут сортироваться, измельчаться и накапли­ваться по видам. Это позволит сократить их объем и использовать для захоронения более удаленные полигоны.

Полигоны размещаются на участках со слабофильтрующими грунтами (глина, суглинок, сланцы и т. д.), имеющими коэффици­ент фильтрации не более 0,00001 см/с. Уровень грунтовых вод при их наибольшем подъеме должен составлять не менее 2 м от нижне­го уровня захороняемых отходов (как правило, заглубленного на 7-15 м).

Главными конструктивными элементами участка захоронения отходов являются герметизирующая облицовка, защитный облицо­вочный слой, дренажный слой для фильтрата и верхнее покрытие. Для обеспечения герметичности применяют минеральные (глиня­ные) покрытия, полимерные пленочные материалы (например, по­лиэтилен высокого давления), покрытия из асфальтобетона, а так­же усиление почвы бентонитом.

Захоронение должно быть оборудовано надежной системой сбо­ра и удаления фильтрата. Для обеспечения хорошего дренажа на все основание хранилища поверх герметизирующего покрытия ук­ладывают высокопористый слой какого-либо материала, например щебня.

Для обеспечения надежного контроля, регулирования и ограни­чения выделения из хранилища фильтрата важное значение имеет верхнее покрытие, которое также выполняется из минерального сырья (глины) или из полимерной пленки. Дренажные трубы раз­мещают на расстоянии не более 20 м друг от друга.

Перед организацией полигона следует определить состав отхо­дов, так как он влияет на объем инженерных мероприятий, кото­рые необходимо выполнить при создании упорядоченного захоро­нения, отвечающего требованиям охраны окружающей среды.

Существуют два основных типа захоронения: наземное и под­земное.

Подземные захоронения - шахты, пустоты, скважины, старые нефтяные поля и другие выработки - используются в основном для размещения опасных и радиоактивных отходов.

Наземные захоронения различных видов (рис. 8.1) используют для размещения бытового и строительного мусора, а также про­мышленных отходов с точно учтенным небольшим содержанием токсичных компонентов.

Захоронения отвального типа имеют следующие преимущест­ва:

* основание захоронения расположено на земной поверхно­сти;

* имеется хорошая возможность контроля за уплотнением размещаемого материала;

* отвод вод происходит без использования насосов;

* возможность контроля за состоянием дренажных систем.

Недостатки захоронений отвального типа:

* сложность оценки устойчивости откосов, особенно при большой высоте захоронения;

* высокие сдвиговые напряжения на основании откосов;

* необходимость использования специальных строительных конструкций для повышения устойчивости захоронения;

А - отвальный тип захоронения; б - захоронение на склонах; в ■ Хоронение в котлованах; г - захоронение в подземном бункере; 1 ■ ходы; 2 - гидроизоляция; 3 - бетон

Захоронения на склонах в отличие от рассмотренных захороне­ний отвального типа требуют дополнительной защиты тела захоро­нения от сползания и от смыва водой, стекающей по склону. За­щита осуществляется с помощью строительных конструкций.

Захоронение в котлованах в меньшей степени влияет на ланд­шафт и не создает опасности, связанной с устойчивостью. Однако оно требует отвода вод с помощью насосов, так как основание рас­положено ниже поверхности земли. Такое захоронение создает до­полнительные трудности для гидроизоляции боковых склонов и ос­нования захоронения отходов, а также требует постоянного конт­роля за дренажными системами.

Захоронения в подземных бункерах по всем параметрам более удобны и экологически чисты, однако из-за больших капитальных затрат на их сооружение они могут использоваться только для удаления небольших количеств отходов. Подземное захоронение широко используется для изоляции радиоактивных отходов, так как позволяет при определенных условиях обеспечить радиоэколо­гическую безопасность на весь требуемый период и является наи­более экономически эффективным способом обращения с ними. Не вдаваясь в подробности организации подземных хранилищ радио­активных отходов, следует заметить, что наиболее сложной явля­ется проблема выбора места захоронения с оптимальными геологи­ческими условиями.

Укладка отходов на полигоне должна осуществляться слоями толщиной не более 2 м при обязательном уплотнении, обеспечива­ющем наибольшую компактность и отсутствие пустот, что особен­но важно при захоронении крупногабаритных отходов.

Уплотнение отходов при захоронении необходимо не только для максимального использования свободного пространства, но и для уменьшения последующего оседания тела захоронения. Кроме того, рыхлое тело захоронения, имеющее плотность ниже 0,6 т/м, усложняет контроль за фильтратом, так как в теле неизбежно воз­никает множество каналов, затрудняющих его сбор и удаление.

Степень компактности отходов зависит от используемого обо­рудования, природы отходов и способа их размещения. Для ком - пактирования отходов применяют обычные дорожные машины, та­кие как бульдозеры на гусеничном ходу мощностью от 50 до 120 кВт, катки КМ-305, а также специальные тяжелые компакто­ры со стальными зубчатыми колесами. Использование компакторов позволяет уплотнять тело захоронения до 0,7 - 0,8 т/м.

Послойное перекрытие всего основания небольшими слоями от­ходов равномерной толщины более целесообразно, чем укладка от­ходов на всю высоту захоронения, но на отдельных участках.

Однако иногда, прежде всего по экономическим соображениям, заполнение хранилища производят посекционно. Основными при­чинами секционного заполнения являются необходимость разделе­ния различных типов отходов в пределах одного полигона, а также стремление к уменьшению площадей, на которых образуется филь­трат.

При оценке устойчивости тела захоронения следует различать внешнюю и внутреннюю устойчивость. Под внутренней устойчиво­стью понимают состояние самого тела захоронения (устойчивость бортов, устойчивость к вспучиванию); под внешней устойчивостью понимают устойчивость основания захоронения (оседание, раздав­ливание). Недостаточная устойчивость может повредить дренаж­ную систему и гидроизоляцию. Оседание возможно из-за следую­щих причин:

Вытеснения воды из влажных отходов;

Увеличения объема пустот вследствие истечения биогазов, об­разующихся в результате микробиологических процессов;

Дробления отходов за счет механических нагрузок.

Некоторые специалисты считают, что уложенный слой отходов после компактирования должен ежедневно пересыпаться грунтом, что позволяет снизить опасность переноса инфекций грызунами и птица­ми, а также исключить загрязнение местности при ветреной погоде. При больших площадях полигона это не всегда выполняется из-за технических и экономических трудностей. Более выгодно использова­ние для временного укрытия тела захоронения полимерных пленок, синтетических разрушающихся пен и других материалов.

После завершения захоронения его необходимо гидроизолиро - вать сверху и провести рекультивацию земель. Такие захоронения должны быть защищены от дальнейшего проникновения осадков и вод просачивания. Делается это не сразу после завершения захоро­нения, а после окончания биологических процессов в его теле и полного прекращения выделения газов. В противном случае закры­тое захоронение может превратиться в бомбу замедленного дейст­вия.

Поскольку при захоронении отходов на неорганизованных свалках не выполняются современные требования по гидроизоля­ции, то эти свалки являются источником загрязнения грунтовых вод и почвы. Для гидроизоляции существующих свалок разработа­на технология создания боковых и горизонтальных барьеров вокруг старой свалки. Боковая изоляция создается путем бурения верти­кальных скважин, в которые нагнетаются специальные материалы, блокирующие боковую миграцию вредных веществ из тела храни­лища отходов.

Если загрязненные воды соединяются с глубоколежащими во­доносными пластами, то требуется дополнительная изоляция осно­вания свалки с помощью горизонтальных скважин, которая осуще­ствляется бурением с открытой стороны (если она имеется) котло­вана либо бурением наклонных скважин. В качестве гидроизолиру­ющих материалов применяются озокерит (продукт экстракции бу­рого угля) либо жидкое стекло и другие силикатные материалы.

Важным элементом управления полигоном захоронения отхо­дов является мониторинг окружающей среды, целью которого яв­ляется определение любых нежелательных видов воздействия на нее для принятия необходимых корректирующих действий. Объек­тами мониторинга являются воздух и биогаз, грунтовые воды и фильтрат, почва и тело захоронения. Объем мониторинга зависит от вида отходов и устройства полигона.

В связи с катастрофической нехваткой в нашей стране полиго­нов промышленных отходов, оборудованных с учетом правил, практикуется захоронение промышленных отходов совместно с твердыми бытовыми отходами. Предельное количество промыш­ленных отходов, допускаемое для складирования на полигонах бы­товых отходов, нормируется документом, утвержденным Главным санитарным врачом.

В Московской области промышленные отходы принимают для захоронения совместно с твердыми бытовыми отходами такие крупные полигоны, как "Тимохово" площадью 64 га, "Саларьево" (50 га), "Щербинка" (50 га), "Икша" (40 га), "Хметьево" (25 га).

Основное условие приема промышленных отходов на эти поли­гоны - соблюдение санитарно-гигиенических требований по охране атмосферного воздуха, почвы, грунтовых и поверхностных вод.

Главным критерием приема промышленных отходов являются со­став фильтрата при рН 5 - 10 и температуре 10 - 40 °С, неспособ­ность отходов к взрыву, самовозгоранию, выделению ядовитых га­зов, интенсивному пылению. Их влажность должна быть не более 85%. Предельные количества промышленных отходов, которые можно складировать на полигонах ТБО, зависят от их класса опас­ности. Так, отходы, относящиеся к IV классу опасности, принима­ются без ограничений и могут использоваться как изолирующие материалы. Перечень таких отходов приведен в табл. 8.1.

Водная вытяжка токсичных веществ из этих отходов соответст­вует фильтрату ТБО, а биохимическая и химическая потребность в кислороде не превышает 300 мг/л.

Промышленные отходы III и IV классов опасности, водная вы­тяжка которых по содержанию токсичных веществ также соответ­ствует ТБО, но имеет значения биохимической и химической по­требности в кислороде 3400 - 5000 мг/л, принимаются к совмест­ному с ТБО захоронению с ограничением. Их масса не должна превышать 30% от массы ТБО. Перечень таких отходов и предель­ные объемы их захоронения на 1000 м ТБО приведены в табл. 8.2.

Некоторые виды промышленных отходов, относящихся к III - IV классам опасности, также ограниченно принимаемые к захоро­нению на полигонах ТБО, требуют специальных условий захоро­нения или предварительной подготовки в месте образования (табл. 8.3)

При этом суммарное количество всех промышленных отходов IV и III классов опасности, принимаемых к захоронению на полигоне ТБО, не должно превышать 100 т на 1000 м ТБО. Не допускаются к захоронению на полигонах бытовых отходов такие промышленные отходы, которые способны к самовозгоранию за счет химических реакций в толще складируемой массы или выде­ляют пары и газы, образующие с воздухом или газами полигона взрывоопасные или ядовитые смеси.

Одним из самых современных у нас в стране до недавнего вре­мени был полигон для захоронения и обработки промышленных отходов "Красный Бор" под Санкт-Петербургом. Полигон окружен кольцевым каналом, отводящим подземные и поверхностные воды с окружающей территории в реку Большая Ижора. На полигон принимаются осадки очистных сооружений и все промышленные отходы, за исключением радиоактивных и подлежащих регенера­ции.

Все отходы, принимаемые к захоронению на полигоне, должны иметь паспорт с технической характеристикой отходов, кратким описанием мер безопасного обращения с ними при сжигании и за" хоронении.

Горючие отходы сжигаются на полигоне в специальных печах при температуре около 1000 °С. Схема полигона показана на рис. 8.2.

I - участок обезвреживания неорганических отходов; II - участок захоронения не­горючих органических отходов; III - участок захоронения особо вредных отходов; IV - участок термического обезвреживания отходов; V - административный уча­сток; VI - гараж; 1 - КПП и весовая; 2 - химическая лаборатория; 3 - админист­ративное здание; 4 - котельная

Полигон площадью 58 га был создан в 1969 г. и рассчитан на эксплуатацию в течение 10 - 15 лет, но работает до сих пор. В на­стоящее время на полигоне "Красный Бор" уже захоронено 1,5 млн. т токсичных отходов, что привело к его переполнению и тяжелой экологической ситуации вокруг него.

Более усовершенствованные полигоны для обработки и захоро­нения промышленных отходов планировалось построить во всех крупных промышленных регионах страны в начале 90-х годов.

Захоронение отходов в Москве связано с очень большими недо­статками и трудностями. Основные из них: отсутствие вблизи горо­да свободных земельных участков, постоянное увеличение дально­сти вывоза отходов, недостаток транспорта, техники и топлива на вывоз и обработку отходов, а также на подготовку полигона и кон­троль за ним. Средняя дальность вывоза отходов из Москвы к мес­там захоронения составляет 80 км, а из городов Московской обла­сти 40 км.

Такая удаленность мест захоронения отходов от источников их образования приводит к многочисленным неорганизованным свал­кам мусора и промышленных отходов, которые не имеют никакой подготовки и последующего контроля. Только в 1997 г. в стране на несанкционированных свалках было захоронено 140,5 тыс. т ток­сичных отходов, а из учтенных мест организованного захоронения отходов общей площадью 14 тыс. га 15% не отвечали действую­щим требованиям к полигонам.

Захоронение мусора – это, к сожалению, один из самых распространенных способов . Производится на специально предназначенных для этого площадях, полигонах, и по определенной технологии.

Отдельные полигоны для ТБО — твёрдых бытовых отходов и отдельные полигоны для промышленного и строительного мусора.

Стандартный полигон представляет собой вырытый котлован, но также могут использоваться для этих целей и естественные низины, овраги и карьеры.

Располагаются в относительной близости от населенных пунктов, но вдали от жилых зон и водоемов.

Площадь их может варьироваться от нескольких десятков до сотен гектаров. Выбранная местность не должна быть подвержена затоплению или быть заболоченной.

На дно котла в качестве подложки настилаются специальные материалы и пленки, которые будут препятствовать проникновению вредных веществ в слои почвы и грунтовые воды. Кроме того, подобные методы помогают предотвратить чрезмерное распространение грызунов и насекомых на территории. На подложку насыпается слой песка, и только после этого следует мусор.

Завозимый мусор распределяется равномерно по всей площади с помощью и другой техники. Когда слой отходов достигает нескольких метров, его засыпают примерно полуметровым слоем грунта, обычно любого состава, легко доступным в непосредственной близости. Далее слой грунта опять чередуется слоем отходов, и до тех пор, пока такое подобие слоеного пирога не поднимется до 40 метров (в соответствии с европейскими нормами).

Для более высокой степени уплотнения мусора используют помимо бульдозеров и .

При эксплуатации уплотнителя на территории полигона можно разместить в 2-4 раза больше отходов, чем при использовании обычного бульдозера на гусеничном ходу. Уплотнители часто снабжаются вальцами с шипами, которые обеспечивают дробление мусора.

После достижения указанного выше порога высоты — свалку закрывают для дальнейшего использования, и проводят рекультивацию. Захоронение покрывается грунтом, песком, поверх насыпается метровый слой почвы, образовавшийся холм постепенно зарастает травой и кустарником.

Часто из мусора получаются целые горы, их уплотняют спец. техникой, засыпают грунтом, когда проходит усадка (мусор гниёт, внутри таких образований высокая температура) то территорию иногда обустраивают даже горнолыжными курортами.

Основной недостаток захоронения в том, что на свалку попадает несортированный мусор. Наряду с бытовыми отходами, которые свободно разлагаются естественным путем, есть еще пластик, полиэтилен и прочие достижения химической промышленности, которые оказываются в общей куче. Однако период их разложения может занимать десятки и сотни лет. Более того, на свалку попадают и опасные отходы, а для них предусмотрены совершенно другие способы утилизации.

Захоронение не позволяет повторно использовать материалы, так же исключает их переработку. В идеальном положении дел — захоронение должно использоваться только для быстроразлагающихся пищевых отходов, всё остальное — в переработку или повторное использование.

Мнение: минусом является недостаточный контроль за свалками и повсеместное нарушение правил утилизации мусора. Бизнес весьма прибыльный и часто владельцы и руководители таких полигонов обходят санитарные и прочие нормы. Даже на закрытую свалку не редко пропускаются грузовики с мусором, разумеется, за отдельную плату.