Опасность захоронения твердых бытовых 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.

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.

Изобретение предназначено для утилизации органических отходов на местах их непосредственного образования или сбора, в частности на полигонах твердых бытовых отходов. Полигон для захоронения твердых бытовых отходов содержит основание и возводимую на нем насыпь из отходов, лесозащитную полосу, располагаемую вокруг полигона на расстоянии не более 50 м и имеющую ширину не менее 10 м, а также имеет естественное или искусственное водоупорное основание, соединенное с системой дренажных труб, связанных коллектором, из которого дренажные стоки поступают в аппарат для их переработки как вредных и опасных отходов. На водоупорном основании полигона возводится пирамидальной формы искусственная насыпь отходов с гранями, укрывающими ее наружным растительным слоем из насыпного грунта. Насыпь армирована горизонтальными промежуточными изолирующими слоями и наклонными выполненными, например, из переработанных отходов металлолома в виде сеток или решеток. На верхних слоях насыпи изолирующие слои выполнены перекрестно-наклонными, чтобы удержать на вершине насыпи мусороперевозящую и обслуживающую полигон технику. Реализация данного изобретения позволяет повысить производительность обезвреживания и утилизации органических отходов на местах их непосредственного нахождения или сбора. 1 ил.

Изобретение предназначено для утилизации органических отходов на местах их непосредственного образования или сбора, в частности на полигонах твердых бытовых отходов.

В настоящее время возникает необходимость в утилизации указанных отходов в полевых условиях, на полигонах для их сбора, в местах их временного хранения. Например, для обеззараживания местности в случае падежа скота от эпидемии. Это требует значительных финансовых затрат и большего времени для обезвреживания местности и увеличивает риск распространения инфекции. Аналогичные проблемы возникают при необходимости обезвреживания медицинских отходов.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является установка по патенту RU №2198024, содержащая отстойник и систему емкостей и фильтров (прототип).

Недостатком известного устройства является невозможность использования в полевых условиях, сложность процесса и потребность привозить отходы к месту переработки. Опыт применения стационарных печей для утилизации органических отходов путем их сжигания, выявил и те их недостатки, которые ограничивают срок их эксплуатационной надежности. Применение стационарных печей в сельской местности нецелесообразно по причине их нерентабельности. Поскольку требование надежности является одним из основных, рассмотрим недостаток, устранение которого необходимо выполнить в первую очередь.

Технический результат - повышение производительности обезвреживания и утилизации органических отходов на местах их непосредственного нахождения или сбора.

Это достигается за счет того, что полигон для захоронения твердых бытовых отходов, содержащий основание и возводимую на нем насыпь из отходов, дополнительно содержит лесозащитную полосу, располагаемую вокруг полигона на расстоянии не более 50 м и имеющую ширину не менее 10 м, а также имеет естественное или искусственное водоупорное основание, соединенное с системой дренажных труб, связанных коллектором, из которого дренажные стоки поступают в аппарат для их переработки как вредных и опасных отходов, а на водоупорном основании полигона возводится пирамидальной формы искусственная насыпь отходов с гранями, укрывающими ее наружным растительным слоем из насыпного грунта, причем насыпь армирована горизонтальными промежуточными изолирующими слоями и наклонными выполненными например из переработанных отходов металлолома в виде сеток или решеток, а на верхних слоях насыпи изолирующие слои выполнены перекрестно-наклонными, чтобы удержать на вершине насыпи мусороперевозящую и обслуживающую полигон технику.

На чертеже представлена схема полигона для захоронения твердых бытовых отходов.

Полигон для захоронения твердых бытовых отходов содержит лесозащитную полосу 1 (зеленая зона), располагаемую вокруг полигона на расстоянии не более 50 м и имеющую ширину не менее 10 м. Полигон имеет естественное или искусственное водоупорное основание 5, соединенное с системой дренажных труб 10, связанных коллектором 11, из которого дренажные стоки поступают в аппарат 12 для их переработки как вредных и опасных отходов. На водоупорном основании 5 полигона возводится пирамидальной формы искусственная насыпь отходов 3 с гранями 4 и 6, укрывающими ее наружным растительным слоем из насыпного грунта. Насыпь армирована горизонтальными 2 промежуточными изолирующими слоями и наклонными 7 выполненными например из переработанных отходов металлолома в виде сеток или решеток. Причем на верхних слоях насыпи изолирующие слои 8 должны быть выполнены перекрестно-наклонными, чтобы удержать на вершине насыпи мусороперевозящую и обслуживающую полигон технику 9.

Полигон для захоронения твердых бытовых отходов работает следующим образом.

Место для полигона желательно выбирать в глинистом грунте, которое по вместимости может обеспечить складирование отходов в течение 20÷25 лет и более. Учитывая, что в средней полосе России за год выпадает примерно 600 мм осадков, основание площадки выполняют в виде огромного корыта глубиной 1,5 м. При этом фильтрат, скапливающийся в корыте, будет долго оставаться в пределах полигона и не сможет загрязнять водоемы и подземные воды. Разрушение и загрязнение литосферы происходит в результате функционирования предприятий различных отраслей экономики: сельского хозяйства, горнодобывающей промышленности, транспорта, черной и цветной металлургии и др. В процессе преобразования литосферы человек (по данным на начало 90-х годов) извлек 125 млрд тонн угля, 32 млрд тонн нефти, 100 млрд тонн других полезных ископаемых; распахал более 1500 млн гектаров земель.

В результате: заболочено и засолено более 20 млн гектаров земли; эрозией за последние 100 лет уничтожено 2 млн гектаров; площадь оврагов превысила 25 млн гектаров; высота терриконов достигает 300 м, горных отвалов - 150 м; глубина шахт, пройденных для добычи золота, превышает 4 км (Южная Африка), нефтяных скважин - 6 км. Жизненно необходимая функция литосферы выражается в том, что она является базовой подсистемой биосферы, так как вся биота опирается на земную кору. Одним из эффективных решений задачи перехода к малоотходным технологиям может быть внедрение стратегии более чистого производства на каждом промышленном предприятии. Однако в России эта стратегия пока не является составной частью государственной политики в области охраны окружающей среды. Поэтому внедрение более чистого производства может происходить только в результате инициативной деятельности промышленного предприятия. Для проявления такой инициативы руководству и коллективу предприятия должны быть понятны цели, преследуемые стратегией более чистого производства. Одной из характерных особенностей стратегии более чистого производства является ее интегрированный подход, при котором предотвращение загрязнения окружающей среды осуществляется путем разработки технических мероприятий (проектов), взаимосвязанных с их экологическими и экономическими оценками, установления порядка их реализации с целью как сокращения образования отходов, так и экономии ресурсов.

Для производственных процессов более чистое производство означает более эффективное использование сырья, воды и энергоресурсов, исключение из применения токсичных и опасных материалов и предотвращение возникновения отходов и выбросов в месте их возможного появления. Для готовой продукции и услуг стратегия более чистого производства направлена на снижение их влияния на окружающую среду в течение всего жизненного цикла продукта и/или услуги - от добычи сырья, необходимого для изготовления продукта и оказания услуги, до износа и окончательной ликвидации продукта и услуги.

Следует заметить, что утилизация отходов вне предприятия для получения вторичного сырья, например, в виде макулатуры, металлолома, битого стекла и других материалов, которые можно использовать в технологических процессах других предприятий, имеет еще меньшее значение для данного предприятия по сравнению с другими мероприятиями по более чистому производству. Это связано с тем, что в таком случае не возникает экономии входящих в производственный процесс материалов для данного предприятия.

При использовании «концевых» технологий значительная роль в загрязнении и разрушении литосферы принадлежит отходам производства и потребления.

Удаление твердых отходов, количество которых постоянно растет, - одна из важных и трудных задач инженерной защиты окружающей среды. В среднем по Европе на душу населения приходится 350 кг городских отходов в год. В Москве, например, образуется ежегодно более 2,5 млн тонн бытовых отходов, из которых более 90% подлежат захоронению на полигонах.

Использование для захоронения твердых отходов высоконагружаемых гигиенических полигонов, в которых предусматривается ежедневное укрытие привозимых новых порций отходов грунтом, предотвращает загрязнение воздуха и водной среды.

В России это решается устройством мусоросортировочных станций, в которых из потока твердых бытовых отходов (ТБО) извлекаются бумага, картон, черные и цветные металлы, стекло, полимерные материалы, текстиль и пищевые отходы. Степень утилизации при этом составляет около 30% массы ТБО. Перспективнее, хотя и дороже, перерабатывать мусор на компост или сжигать его с использованием получающейся теплоты для теплоснабжения или выработки электрической энергии.

Полигон для захоронения твердых бытовых отходов, содержащий основание и возводимую на нем насыпь из отходов, отличающийся тем, что дополнительно содержит лесозащитную полосу, располагаемую вокруг полигона на расстоянии не более 50 м и имеющую ширину не менее 10 м, а также имеет естественное или искусственное водоупорное основание, соединенное с системой дренажных труб, связанных коллектором, из которого дренажные стоки поступают в аппарат для их переработки как вредные и опасные отходы, а на водоупорном основании полигона возводится пирамидальной формы искусственная насыпь отходов с гранями, укрывающими ее наружным растительным слоем из насыпного грунта, причем насыпь армирована горизонтальными промежуточными изолирующими слоями и наклонными, выполненными, например, из переработанных отходов металлолома в виде сеток или решеток, а на верхних слоях насыпи изолирующие слои выполнены перекрестно-наклонными, чтобы удержать на вершине насыпи мусороперевозящую и обслуживающую полигон технику.

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу предотвращения возгорания на торфяниках, на свалках древесных техногенных отходов и мусора, а также консервации углеводородного сырья.

Изобретение относится к строительству и эксплуатации свалок и полигонов и может быть использовано для безопасного складирования отходов и снижения их негативного воздействия на компоненты природной среды за счет реконструкции уже существующих свалок и перевода их в ряд инженерных сооружений.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано на нефтяном месторождении для обезвреживания и утилизации продуктов кислотной обработки призабойной зоны скважины.

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.

За - От-

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.

Таблица 8.1 Код группы и вида отходов Вид отхода Алюмосиликатный шлам СБ-г-43-6 Асбестоцементный лом Асбокрошка Бентонита отходы Графит отработанный производства карбида кальция Известь-кипелка, известняк, шламы после гашения извести Мела химически осажденного твердые отходы Оксид алюминия в виде отработанных брикетов (при производстве А1СІЗ) Оксид кремния (при производстве ПВХ и АІСІз) Паронита отходы Плав солей сульфата натрия Силикагель (из адсорберов осушки нетоксичных газов) Силикагеля производства шлам с фильтр-прессов (содержит глину и кремнезем) Соды гранулированный шлам Содово-цементного производства отходы дистилляции в виде CaS04 Формовочные стержневые смеси, не содержащие тяжелых металлов Химводоочистки и умягчения воды шлам Хлориднатриевые осадки сточных вод производства лаковых эпок­сидных смол Хлорная известь нестандартная Шиферного производства твердые отходы Шлаки ТЭЦ, котельных, работающих на угле, торфе, сланцах или ТБО Шлифовальные материалы отработанные

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.

Таблица 8.2 Предельные нормы совместного захоронения на полигонах ТБО промышленных отходов IV и III классов опасности, принимаемых с ограничениями (на 1000 м3 ТБО) Код груп­пы и вида отхода Вид отхода Предельное количество промышлен­ных отходов, т Кубовые остатки производства уксусного ангидрида Резита отходы (отвержденная формальдегидная смола) Твердые отходы производства вспенивающихся поли - стирольных пластиков Гетинакс электротехнический листовой Ш-8,0 Липкая лента ЛСНПЛ-0,17 Полиэтиленовая трубка ПНП Стеклолакоткань ЛСЭ-0,15 Стеклянная ткань Э2-62 Текстолит электротехнический листовой Б-16,0 Фенопласт 03-010-02 Сополимеры стирола с акрилонитрилом или метилме­такрилатом Полистирольный пластик Акрилонитрилбутадиенстирольный пластик АБС

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)

Таблица 8.3 Предельные нормы захоронения промышленных отходов IV и III классов опасности (на 1000 м ТБО), требующих соблюдения особых условий Код группы и вида отхода Вид отхода Пре­дельное количе­ство, т Особые условия складирования или подготовки Активированный уголь про­изводства витамина В-6 Укладка слоем не более 0,2 м Ацетобутират целлюлозы от­ходы Прессование в кипы размером не более 0,3*0,3 м в увлаж­ненном состоянии Древесные и опилочно-стру - жечные отходы Лоскут хромовый Укладка слоем не более 0,2 м Невозвратная деревянная и бумажная тара Не должны включать промас­ленную бумагу Обрезь кожзаменителей Укладка слоем не более 0,2 м Отбельная земля Затаривание в мешки в увлаж­ненном состоянии

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.

1. Состав полигона

Полигон захоронения ТБО - это комплекс природоохранных сооружений, предназначенных для складирования, изоляции и обезвреживания твердых бытовых отходов, обеспечивающий защиту от загрязнения атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод, препятствующий распространению грызунов, насекомых и болезнетворных микроорганизмов.

Полигон для твердых бытовых отходов в общем случае состоит из следующих частей:

Подъездная дорога, по которой осуществляются подвоз ТБО и обратное движение порожних мусоровозов;

Хозяйственная зона, предназначенная для организации эксплуатации полигона;

Участок складирования ТБО, где размещаются и захораниваются отходы; участок складирования соединяется с хозяйственной зоной временной внутриплощадочной дорогой;

Линия электроснабжения от внешних электрических сетей.

Массив отходов полигона ограничен системами инженерных сооружений: верхним окончательным покрытием и противофильтрационным экраном для управления эмиссией полигона - сокращения неблагоприятного воздействия на окружающую среду.

2. Требования к месту размещения полигона

Выбор участка для полигона ТБО осуществляется на основании функционального зонирования территории и градостроительных решений; последние выполняются в соответствии со СНиП. Полигоны размещаются за пределами жилой зоны и на обособленных территориях с обеспечением размеров санитарно-защитной зоны.

Размещение полигонов не допускается:

На территории I, II и III поясов зон санитарной охраны водоисточников и минеральных источников;

Во всех поясах зоны санитарной охраны курортов;

В зонах массового загородного отдыха населения и на территории лечебно-оздоровительных учреждений;

В рекреационных зонах;

В местах выклинивания водоносных горизонтов;

В границах установленных водоохранных зон открытых водоемов.

Не допускается размещение полигонов на заболачиваемых и подтопляемых территориях. Перспективными для размещения полигонов являются участки, где в основании выявлены глины или тяжелые суглинки, а грунтовые воды залегают на глубине не менее 2 м. При этом грунты основания должны иметь коэффициент фильтрации не более 10 см/с (0,0086 м/сут.).

Выбранный участок для устройства полигона должен иметь санитарно-эпидемиологическое заключение о соответствии его санитарным правилам.

3. Защита основания участка складирования ТБО

При грунтах основания с коэффициентом фильтрации более 10 см/с необходимо предусматривать следующие противофильтрационные экраны:

1) глиняный экран однослойный толщиной не менее 0,5 м. Исходная глина ненарушенной структуры должна иметь коэффициент фильтрации не выше 0,001 м/сут. Поверх экрана укладывается защитный слой из местного грунта толщиной 0,2... 0,3 м;

2) грунтобитумный экран, обработанный органическими вяжущими веществами или отходами нефтеперерабатывающей промышленности толщиной от 0,2 до 0,4 м с одной стороны или двойной пропиткой битумной эмульсией в зависимости от состава отходов и климатических условий;

3) экран двухслойный из латекса. Экран состоит из планировочного подстилающего слоя толщиной 0,3 м, слоя латекса, промежуточного слоя из песчаного грунта высотой 0,4 м, второго слоя латекса и защитного слоя из мелкозернистого грунта толщиной 0,5 м;

4) экран из полиэтиленовой пленки, стабилизированной сажей, двухслойный. Двухслойный экран состоит из подстилающего слоя - глинистого грунта толщиной не менее 0,2 м, двух слоев полиэтиленовой пленки, стабилизированной сажей, толщиной 0,2 мм. Между слоями пленки устраивается дренажный слой из крупнозернистого песка толщиной 0,4 м. На верхний слой пленки укладывается защитный слой (толщиной 0,5 м) песчаного грунта с частицами максимальной крупности до 5 мм. Допускается применение однослойных искусственных экранов без дренажа фильтрата при благоприятных гидрогеологических условиях участка складирования: уровень грунтовых вод не менее 6 м от поверхности основания рабочих карт; наличие в основании карт суглинков с коэффициентом фильтрации не более 10 см/с и мощностью не менее 6 м.

Дренажный слой предусматривается для аварийных ситуаций и контроля выхода фильтрата.

5) экран из бентомата марки SS100. Грунт, на который укладывается материал, должен быть утрамбован с коэффициентом уплотнения не менее 0,9. В основании не должно быть корней растений, камней и других предметов, которые могут механически повредить материал. Все неровности в основании размером более 12 мм должны быть выровнены. Количество материала, укладываемое на объекте ежедневно, должно быть таким, которое можно закрыть в день укладки защитным слоем грунта. В виде исключения допускается движение колесной машины по уложенным матам, избегая механических воздействий на материал при резких остановках. Бентомат защищен слоем мелкозернистого грунта толщиной слоя 300 мм. Полотнища бентомата шириной 5 и длиной 40 м укладываются внахлест на величину не менее 150 мм. Для обеспечения дополнительной надежности между уложенными внахлест кромками засыпают гранулы бентонита в количестве 0,4 кг/погонный метр.

4. Дренажная система

Дренажная система предназначается для сбора и отвода фильтрата. Одна из конструкций дренажной системы представляет собой следующее. На слой нетканого текстиля над полимерным полотном наносится материал с небольшим содержанием извести размером частиц 16... 32 мм и коэффициентом фильтрации более 10 м/с, выполняющий роль обратного фильтра. Толщина слоя составляет не менее 50 см.

В зоне расположения труб для отвода фильтрата толщина слоя увеличивается до 105 см (три диаметра трубы для отвода фильтрата). Этим гарантируется достаточная защита трубы.

Обратный фильтр насыпается у начала и с помощью легкого оборудования распределяется по защитному полотну. Трубы прокладываются прямолинейно с упорным углом в 120°.

Для обеспечения отвода фильтрата со всей площади обратный фильтр имеет уклон более 3% в направлении труб для сбора фильтрата. Максимальная длина стекания фильтрата с поверхностного фильтра составляет 15 м. Из этого следует, что максимальное расстояние между сборниками фильтрата составляет 30 м.

Сбор фильтрата происходит в самой низкой точке полигона с помощью PEHD труб (по российской классификации - из полиэтиленовых труб ПЭ 80 SDR технических по ГОСТ 18599-2001).

Дренажные трубы выполняются с перфорацией (прорезями) поперек оси трубы на 2/3 периметра трубы. Площадь прорезей должна составлять минимум 5% внешней поверхности дренажных труб. Ширина прорези составляет 12 мм, длина прорези 60 мм, что защищает их от забивания при использовании обратного фильтра с размером частиц 16... 32 мм. Концы труб при прохождении труб через ограждающую насыпь не перфорируются.

В направлении течения фильтрата дренажные трубы проходят через ограждающую насыпь полигона и защитный слой на откосе и входят в канализационные колодцы, расположенные вне поля полигона.

На противоположном откосе дренажные трубы выводятся по полимерному слою вверх из участка складирования для контроля и мойки. На краю откоса дренажные трубы заканчиваются. Они закрываются воздухонепроницаемым колпаком, демонтируемым для проведения технической ревизии. С помощью такой конструкции возможен проход к сборникам фильтрата с двух сторон, а также имеется возможность промывки и использования мобильной камеры.

В районе прокладки дренажных труб через ограждающую насыпь должны быть использованы контролируемые трубы (система труба-в-трубе). Опора трубы в месте прохождения через насыпь должна быть выполнена таким образом, чтобы в этом месте не возникал натек воды.

После выведения дренажных труб с участка складирования в канализационных колодцах они объединяются в общую (канализационную) трубу с отводом в сборник фильтрата.

При необходимости (по высотным условиям местности) может быть устроена насосная станция, в которую собирается фильтрат. Из насосной станции фильтрат закачивается в сборник.

Собранный канализационной системой фильтрат может быть удален с помощью насосной станции на районные очистные сооружения. Часть фильтрата с помощью насосной станции может быть подана на участок складирования для увлажнения ТБО в пожароопасный период.

5. Хозяйственная зона

5.1. Состав сооружений

На территории хоззоны размещаются:

Административно-бытовой корпус (АБК);

Контрольно-пропускной пункт (КПП) совместно с пунктом стационарного радиометрического контроля;

Весовая;

Гараж и площадки с навесами и мастерскими для стоянки и ремонта машин и механизмов;

Склад горюче-смазочных материалов;

Склады для хранения энергоресурсов, строительных материалов, спецодежды, хозяйственного инвентаря и др.;

Объекты электроснабжения;

Мойка мусоровозов;

Противопожарные емкости;

Дезинфицирующие ванны;

Очистные сооружения мойки мусоровозов;

Канализационная насосная станция.

В здании АБК находятся социальные помещения для работников (раздевалки, туалеты, душевые), комната отдыха, столовая, комната охраны.

Территория хозяйственной зоны должна иметь твердое покрытие, освещение и въезд со стороны полигона.

На крупных полигонах, принимающих свыше 360 тыс. куб. м/год ТБО и рассчитанных на срок эксплуатации более 15 лет, техническое водоснабжение обеспечивается из артезианских скважин, размещаемых на территории хоззоны. Питьевая вода должна быть привозной.

На меньших полигонах, рассчитанных на срок эксплуатации менее 15 лет, по согласованию с органами Роспотребнадзора и местными коммунальными органами техническое водоснабжение обеспечивается привозной водой.

Удаление стоков осуществляется с использованием:

Городской системы канализации (при наличии канализационного коллектора на экономически оправданном расстоянии);

Контрольно-регулирующего пруда;

Пруда-испарителя.

Площадь пруда-испарителя определяется из расчетного стока ливневых вод с площади полигона.

Вблизи хозяйственной зоны устраивается площадка для стоянки легковых машин работников полигона.

Число машино-мест на 100 работающих в 2 смежных сменах составляет 7... 10. Это число должно корректироваться в соответствии с уровнем автомобилизации.

Территория хозяйственной зоны снабжается ливневой канализацией со сбросом стоков в общую канализационную сеть.

Канализация АБК проектируется со сбором стоков в септиках, из которых организуется вывоз на городские (районные) очистные сооружения.

5.2. Основные параметры сооружений.

На выезде с полигона должна быть контрольно-дезинфицирующая зона с устройством железобетонной ванны длиной 8 м, глубиной 0,3 м и шириной 3 м для дезинфекции колес мусоровозов. Ванна заполняется трехпроцентным раствором лизола и опилками.

Расход воды на наружное пожаротушение составляет 10 л/с. Сборный железобетонный резервуар или пруд для пожаротушения проектируется емкостью не менее 50 куб. м и определяется местными условиями.

По периметру всей территории полигона ТБО проектируется ограждение. Ограждение могут заменять: осушительная траншея глубиной более 2 м, вал высотой более 3 м. В ограде полигона у здания АБК проектируются ворота или шлагбаум.

Водоотводные (нагорные) канавы рассчитываются на отвод стока с участков, расположенных выше полигона.

Наружное освещение по постоянной схеме предусматривается только для хозяйственной зоны, суточные карты освещаются по временной схеме.

Минимальная освещенность рабочих (суточных) карт принимается 5 лк.

6. Эксплуатация полигона

6.1. Основные технологические операции.

На полигоне выполняются следующие основные виды работ: прием, складирование и изоляция ТБО.

Учет принимаемых ТБО ведется по объему в неуплотненном состоянии. Отметка о принятом количестве ТБО делается в журнале регистрации ТБО.

Категорически запрещается вывоз на полигоны отходов, пригодных к использованию в народном хозяйстве в качестве вторичных ресурсов, а также токсичных, радиоактивных и биологически опасных отходов.

Организация работ на полигоне определяется технологической схемой эксплуатации полигона, разрабатываемой в составе проекта. Основным документом планирования работ является график эксплуатации, составляемый на год. Планируется помесячно: количество принимаемых ТБО с указанием N карт, на которые складируются отходы, разработка грунта для изоляции ТБО.

Организация работ на полигоне должна обеспечивать охрану окружающей среды, максимальную производительность средств механизации и технику безопасности.

6.2. Контроль доставленных ТБО.

Эксплуатация полигона, утилизация отходов, а также отказ от приемки отходов должны регулироваться регламентом по приему разрешенных видов отходов. Для того чтобы обеспечить складирование только разрешенных отходов, необходимы контрольные мероприятия со стороны персонала полигона.

Контроль доставленных отходов включает в себя следующее:

Проверка сопроводительных документов перевозчика;

Определение объема и веса отходов;

Проведение визуального контроля;

Выполнение радиометрического контроля.

Проверка сопроводительных документов и замер веса производятся при въезде. Визуальный контроль, при котором привезенные отходы контролируются по виду, консистенции, цвету и запаху, производится при взвешивании и при разгрузке машин. При сомнении необходим отбор проб привезенного материала. Привезенные неразрешенные для складирования отходы на полигон не принимаются.

6.3. Разгрузка транспорта.

На полигоне организуется бесперебойная разгрузка мусоровозов. Прибывающие на полигон мусоровозы разгружаются у рабочей карты.

Площадка разгрузки мусоровозов перед рабочей картой разбивается на два участка: на одном участке разгружаются мусоровозы, на другом работают бульдозеры или катки-уплотнители.

Размещение мусоровозов на площадке разгрузки должно обеспечивать беспрепятственный выезд каждой разгрузившейся машины.

Продолжительность приема мусоровозов под разгрузку на одном участке площадки принимается равной 1...2 ч. Минимальная площадь перед рабочей картой с учетом разбивки ее на две части должна обеспечивать одновременно не менее 12% разгрузки мусоровозов, прибывающих в течение рабочего дня.

Путь от весов до места разгрузки оснащается указателями. Все машины двигаются по указателям кратчайшим путем от весов к участку складирования. Водителям указывается место разгрузки. Машины должны сохранять безопасное расстояние до неукрепленного края откоса - минимально 10 м. После разгрузки и повторного контроля партии машина сразу же покидает место разгрузки.

6.4. Размещение отходов.

ТБО, выгруженные из машин, складируются на рабочей карте.

Не допускается беспорядочное складирование ТБО по всей площади полигона, за пределами площадки, отведенной на данные сутки (рабочие карты). Устанавливаются следующие размеры рабочей карты: ширина 5 м, длина 30 - 150 м.

Бульдозеры сдвигают ТБО на рабочую карту, создавая слои высотой до 0,5 м. За счет 5... 10 уплотненных слоев создается вал с пологим откосом высотой 2 м над уровнем площадки разгрузки мусоровозов. Вал следующей рабочей карты "надвигают" к предыдущему (складированием по методу "надвига"). При этом методе отходы укладывают снизу вверх.

Уплотненный слой ТБО высотой 2 м изолируется слоем грунта 0,25 м (при обеспечении уплотнения в 3,5 раза и более допускается изолирующий слой толщиной 0,15 м). Разгрузка мусоровозов перед рабочей картой должна осуществляться на слое ТБО, со времени укладки и изоляции которого прошло более 3 мес. (по мере заполнения карт фронт работ отступает от ТБО, уложенных в предыдущие сутки).

Складирование ТБО методом "сталкивания" осуществляется сверху вниз. Высота откоса должна быть не более 2,5 м. При методе "сталкивания", в отличие от метода "надвига", мусоровозный транспорт разгружается на верхней изолированной поверхности рабочей карты, образованной в предыдущий день. По мере заполнения карт фронт работ движется вперед по уложенным в предыдущие сутки ТБО.

Сдвигание разгруженных мусоровозами ТБО на рабочую карту осуществляется бульдозерами всех типов. Для повышения производительности бульдозеров (на 30 - 40%) необходимо применять отвалы, имеющие большую ширину и высоту.

Уплотнение уложенных на рабочей карте ТБО слоями по 0,5 м осуществляется тяжелыми бульдозерами массой 14 т и на базе тракторов мощностью 75... 100 кВт (100... 130 л. с.). Уплотнение слоями более 0,5 м не допускается. Уплотнение осуществляется 2... 4-кратным проходом бульдозера по одному месту. Бульдозеры, уплотняющие ТБО, должны двигаться вдоль длинной стороны карты. При 2-кратном проходе бульдозера уплотнение ТБО составляет 570... 670 кг/куб. м, при 4-кратном проходе - 670... 800 кг/куб. м.

Для обеспечения равномерной просадки тела полигона необходимо (два раза в год) делать контрольное определение степени уплотняемости ТБО.

Увлажнение ТБО летом необходимо осуществлять в пожароопасные периоды. Расход воды на полив принимается 10 л на 1 куб. м ТБО.

Промежуточная и окончательная изоляция уплотненного слоя ТБО осуществляется грунтом. При складировании ТБО на открытых, незаглубленных картах промежуточная изоляция в теплое время года осуществляется ежесуточно, в холодное время года - с интервалом не более трех суток. Слой промежуточной изоляции составляет 0,25 м, при уплотнении ТБО катками КМ-305 - 0,75 м.

Разработка грунта и доставка его на рабочую карту производится скреперами.

В зимний период в качестве изолирующего материала разрешается использовать строительные отходы, отходы производства (отходы извести, мела, соды, гипса, графита и т.д.). В виде исключения в зимний период допускается применять для изоляции снег, подаваемый бульдозерами с ближайших участков. В весенний период с установлением температуры свыше 5 °C площадки, где была применена изоляция снегом, покрываются слоем грунта. Укладка следующего яруса ТБО на изолирующий слой из снега недопустима.

6.5. Санитарно-защитная зона.

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) отделяет территорию площадки полигона от жилой застройки, ландшафтно-рекреационной зоны, зоны отдыха, курорта с обязательным обозначением границ специальными информационными знаками.

Санитарно-защитная зона является обязательным элементом полигона ТБО. Использование площадей СЗЗ осуществляется с учетом ограничений, установленных действующим законодательством, нормами и правилами. Санитарно-защитная зона утверждается в установленном порядке в соответствии с законодательством Российской Федерации при наличии санитарно-эпидемиологического заключения о соответствии санитарным нормам и правилам.

Ширина санитарно-защитной зоны устанавливается согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Ширина ССЗ полигона ТБО принимается как для предприятия 2-го класса равной 500 м.

Территория санитарно-защитной зоны предназначена для:

Обеспечения снижения уровня воздействия до требуемых гигиенических нормативов по всем факторам воздействия за ее пределами;

Создания санитарно-защитного барьера между территорией полигона и территорией жилой застройки;

Организации дополнительных озелененных площадей, обеспечивающих экранирование, ассимиляцию и фильтрацию загрязнителей атмосферного воздуха и повышение комфортности микроклимата.

Санитарно-защитная зона должна иметь последовательную проработку ее территориальной организации, озеленения и благоустройства на всех этапах разработки проектов строительства, реконструкции и эксплуатации полигона.

Для действующего полигона проект организации санитарно-защитной зоны должен быть обязательным документом.

В составе проекта организации, озеленения и благоустройства санитарно-защитных зон представляется документация в объеме, позволяющем дать оценку проектных решений о соответствии их санитарным нормам и правилам.

В предпроектной, проектной документации на строительство новых, реконструкцию или техническое перевооружение действующих полигонов должны быть предусмотрены мероприятия и средства на организацию и благоустройство санитарно-защитных зон, включая переселение жителей в случае необходимости. Проект организации, благоустройства и озеленения представляется одновременно с проектом на строительство (реконструкцию, техническое перевооружение).

6.6. Система мониторинга.

Система мониторинга должна содержать:

Организационную структуру;

Общую модель системы;

Комплекс технических средств;

Модели ситуации;

Методы наблюдений, обработки данных, анализа ситуаций и прогнозирования;

Информационную систему.

Для полигона ТБО разрабатывается специальный проект мониторинга, включающий разделы: контроль состояния подземных и поверхностных водных объектов, атмосферного воздуха, почв и растений, шумового загрязнения в зоне возможного неблагоприятного влияния полигона; система управления технологическими процессами на полигоне, обеспечивающая предотвращение загрязнения подземных и поверхностных водных объектов, атмосферного воздуха, почв и растений, шумового загрязнения выше допустимых пределов в случаях обнаружения загрязняющего влияния полигонов.

Проект мониторинга полигона ТБО разрабатывается по техническому заданию владельца полигона и согласовывается с уполномоченными на это органами.

Система мониторинга должна включать устройства и сооружения по контролю состояния подземных и поверхностных вод, атмосферного воздуха, почвы и растений, а также шумового загрязнения в зоне возможного влияния полигона.

По согласованию с гидрогеологической службой, местными органами Роспотребнадзора и охраны окружающей среды для контроля за состоянием грунтовых вод в зависимости от глубины их залегания проектируются контрольные шурфы, колодцы или скважины в зеленой зоне полигона.

Одно контрольное сооружение закладывается выше полигона по потоку грунтовых вод с целью отбора проб воды, на которую не оказывает влияние фильтрат с полигона. Пробы вод из контрольных шурфов, колодцев и скважин, заложенных выше полигона по течению грунтовых вод, характеризуют их исходное состояние.

Ниже полигона по течению грунтовых вод (на расстоянии 50... 100 м, если нет опасности загрязнения грунтовых вод за счет других источников) закладывают 1 - 2 колодца (шурфа, скважины) для отбора проб воды с целью выявления влияния на нее стоков полигона.

Колодцы глубиной 2... 6 м выполняют из железобетонных труб диаметром 700... 900 мм до отметки на 0,2 м ниже уровня грунтовых вод (УГВ). Фильтрующее днище состоит из слоя щебня толщиной 200 мм. В колодец спускаются по стационарной лестнице.

При более глубоком залегании грунтовых вод их контроль осуществляется с помощью скважин. Конструкция сооружений должна обеспечивать защиту грунтовых вод от попаданий в них случайных загрязнений, возможность водоотлива и откачки, а также удобство взятия проб воды. Объем определяемых показателей и периодичность отбора проб обосновываются в проекте мониторинга полигонов.

В отобранных пробах обычно определяется содержание аммиака, нитритов, нитратов, гидрокарбонатов, кальция, хлоридов, железа, сульфатов, лития, ХПК, БПК, органического углерода, рН, магния, кадмия, хрома, цианидов, свинца, ртути, мышьяка, меди, бария, сухого остатка и др.

Если в пробах, отобранных ниже по потоку, устанавливается значительное увеличение концентраций определяемых веществ по сравнению с контрольным, необходимо по согласованию с контролирующими органами расширить объем определяемых показателей, а в случаях, если содержание определяемых веществ превысит ПДК, необходимо принять меры по ограничению поступления загрязняющих веществ в грунтовые воды до уровня ПДК.

Выше полигона на поверхностных водоисточниках и ниже полигона на водоотводных канавах также проектируются места отбора проб поверхностных вод. Отобранные пробы исследуются на гельминтологические, бактериологические и санитарно-химические показатели.

Если в пробах воды, отобранных ниже по потоку поверхностных вод, устанавливается значительное увеличение концентраций определяемых показателей по сравнению с контролем, необходимо по согласованию с контролирующими органами расширить объем определяемых показателей, а в случаях, если содержание определяемых веществ превышает ПДК, необходимо принять меры по предотвращению поступления загрязняющих веществ в поверхностные водные объекты до уровня ПДК. К сооружениям по контролю грунтовых и поверхностных вод проектируются подъезды для автотранспорта и предусматривается возможность водоотлива или откачки воды перед взятием проб.

В смете на строительство полигона предусматриваются затраты на устройство пробоотборников для взятия проб воды, применяемых в системе водопроводно-канализационного хозяйства.

Система мониторинга должна включать постоянное наблюдение за состоянием воздушной среды. В этих целях необходимо ежеквартально производить анализы проб атмосферного воздуха над отработанными участками полигона и на границе санитарно-защитной зоны на содержание соединений, характеризующих процесс биохимического разложения ТБО и представляющих большую опасность.

Объем определяемых показателей и периодичность отбора проб обосновываются в проекте мониторинга полигонов и согласовываются с уполномоченными на это органами. Обычно при анализе проб атмосферного воздуха определяют содержание метана, сероводорода, аммиака, окиси углерода, бензола, трихлорметана, четыреххлористого углерода, хлорбензола.

В случае установления загрязнения атмосферы выше ПДК на границе санитарно-защитной зоны и выше ПДКр.з. на рабочем месте полигона должны быть приняты соответствующие меры, учитывающие характер и уровень загрязнения.

Система мониторинга должна включать постоянное наблюдение за состоянием почвы в зоне возможного влияния полигона. С этой целью контролируется качество почвы и растений на содержание экзогенных химических веществ (ЭХВ), которые не должны превышать ПДК в почве и, соответственно, не превышать остаточные количества вредных ЭХВ в растительной товарной массе выше допустимых пределов. Объем определяемых ЭХВ и периодичность контроля определяются в проекте мониторинга полигона и согласовываются со специально уполномоченными органами по охране окружающей среды.

7. Сбор свалочного газа и его обработка

7.1. Общая информация по свалочному газу, газовому конденсату, количеству и качеству.

Свалочный газ образуется вследствие брожения органических составляющих в отходах в теле полигона в ходе биохимических процессов разложения. Наряду с газообразными продуктами разложения образуются также газообразные составляющие отложений (например, парниковые газы) и водяной пар (в насыщенном состоянии).

Возникающие газы и пары образуют влажную газовую смесь переменного состава. Основными составляющими этой смеси являются метан СН, диоксид углерода СО.

Из-за своих основных составляющих, а также наличия других опасных компонентов эмиссия свалочного газа может оказывать вредное влияние на окружающую среду в виде:

Опасности взрыва, горения, задымления;

Помехи рекультивации полигона;

Распространения соответствующего запаха;

Выделения токсичных или опасных для здоровья составляющих;

Вредного влияния на климат.

Исходя из этого газы должны быть собраны и утилизированы (обработаны).

Возникновение свалочного газа происходит в пяти фазах, сокращение образования - в четырех (табл. 1).

Таблица 1

Фазы образования свалочного газа

Фаза	Название	Процесс
I	Оксидирование (аэробная фаза)	Образование свалочного газа
II	Кислое брожение
III	Нестабильное брожение метана
IV	Стабильная метановая фаза
V	Метаногенная долгосрочная фаза
VI	Фаза поступления воздуха	Уменьшение образование
VII	Фаза оксидирования метана
VIII	Фаза двуокиси углерода
IX	Воздушная фаза

В связи с длительностью процесса утилизации мусора происходит местное наложение различных фаз. Влияние на образование газа оказывает также наличие и состояние системы поверхностного покрытия, т.к. биохимическое разложение органических веществ и образование газа происходит с затратами воды; тело ТБО при сокращенном поступлении воды медленно высыхает.

До строительства системы сбора и обработки свалочного газа необходимо провести тщательные и комплексные исследования, включающие полный анализ состава свалочного газа.

7.2. Исследования для определения состава свалочного газа.

Для оценки вероятного загрязнения окружающей среды и опасности в ходе эмиссии свалочного газа, а также его возможного энергетического потенциала, как правило, проводятся комплексные газотехнические исследования. Полученные результаты являются основой для разработки или выбора систем по сбору и обработке свалочного газа.

В качестве первичных исследований могут использоваться газотехнические замеры, состоящие из FID (пламенной ионизации), и замеры у поверхности почвы. С учетом полученных при замерах показателей происходит планирование многомесячного опыта по вытяжке газа, при котором на показательном участке полигона активно происходит откачка газа.

Поскольку газотехнические исследования показывают моментальное состояние происхождения газа, они дополняются разработанным количественным прогнозом получения газа (для определения временной зависимости графика образования газа). Если проведенные испытания по откачке газа дают возможность предположить происхождение газа в бурте полигона и значительный эмиссионный потенциал, необходимо планирование и строительство активной системы сбора свалочного газа и его обработки.

7.3. Ожидаемый выход газа.

При достаточном количестве (т.е. по всей поверхности) газовых колодцев реальные объемы откачиваемого газа за единицу времени зависят большей частью от строения и степени покрытия полигона, связанной с этими условиями влажности в теле и от используемой системы колодцев.

7.4. Компонентный состав свалочного газа.

Компонентный состав газа устанавливается на основании результатов исследования проб (вытяжек) свалочного газа. Количество основных составляющих компонентов для полигонов с типичным образованием свалочного газа находится в следующих границах (табл. 2).

Таблица 2

Составляющие свалочного газа

Свалочный газ может содержать и другие компоненты.

7.5. Количество водяного конденсата и его состав.

Получаемый свалочный газ поступает в систему в насыщенном водяным паром состоянии, а при большой нагрузке откачки газа из скважины (колодца) может содержать капли воды (аэрозоль). Вследствие охлаждения газа в системе трубопроводов происходит выделение из него водяного конденсата.

Высвобожденный конденсат свободно течет по подножью газовой трубы к следующей низкой точке, в которой происходит удаление конденсата из газовой системы.

Поскольку откачивающая сторона газовой системы находится всегда под разрежением, сепаратор должен быть герметичным (вакуумонепроницаемым).

На напорной стороне газовой системы, где давление выше атмосферного, возникновение конденсата маловероятно. Небольшое количество водяного конденсата может образоваться при температурном охлаждении трубопровода в ходе остановок для технического обслуживания подключенных газопотребителей (высокотемпературный факел).

Водяной конденсат, выделяемый из свалочного газа, состоит (согласно механизмам образования) из воды (основная составляющая часть), пароводистиллируемых составляющих (аммоний), конденсируемых прочих веществ и фильтрата со свалки (при возникновении разрывов при откачке). Расчет ожидаемого количества конденсата производится на базе результатов опытных отборов свалочного газа из буровых скважин.

7.6. Технологическая схема сбора и утилизации свалочного газа.

Установка для активного отвода свалочного газа выполняет в первую очередь задачу по сокращению эмиссии, а после строительства - защиту верхнего покрытия бурта ТБО против повреждения поднимающимся свалочным газом. Установка состоит из указанных боковых сборников (буровые скважины, газовые колодцы, газопроводы, система регулирования), а также из факельного блока и системы конденсатопроводов. Если количество и качество свалочного газа позволяет его экономичное использование для производства электроэнергии, необходимо строительство блочной теплоэлектростанции с возможным использованием тепловых ВЭР. Пункты сбора свалочного газа в связи с идущим процессом утилизации мусора должны быть разработаны таким образом, чтобы процесс мог продолжаться дальше, а поверхность захоронения отходов лишь в дальнейшем по частям подвергалась конечной герметизации. Это значит, что строительство устройств для сбора свалочного газа должно вестись по ступеням, корреспондируя с утилизацией отходов и частичной герметизацией бурта ТБО. Существует возможность выбора устройства для сбора свалочного газа по низким или высоким точкам, а также смешанным образом. Преимуществом сбора по низким точкам является обратный отток конденсата в газовый колодец. Этим создается преграда идущему высыханию и тем самым влиянию на образование свалочного газа.

Отвод газа с полигона в первую очередь должен вестись за счет откачки из вертикальных скважин (колодцев), что дает возможность отвода газа с больших площадей различных участков полигона. В связи с проседанием и оседанием тела полигона вследствие уплотнения и массового уменьшения объема в ходе биологических процессов разложения функциональная работа горизонтального дренажа подвергается большому риску, и такой дренаж следует использовать в исключительных случаях. Каждый вертикальный колодец с помощью задвижки регулируется отдельно и связан откачивающей трубой с собирающей траверсой регулирующей газовой станции. Газ из скважин поступает в собирающий газопровод, а из него в виде смешанного газа подается к факельному блоку или на блочную ТЭС.

Сборные коллекторы располагают согласно требованиям производственной безопасности в закрытых регулирующих газовых станциях (в первую очередь, защита от мороза в зимнее время). Откачка и утилизация свалочного газа происходит через станцию откачки с помощью интегрированного высокотемпературного факела.

Доступ к установке сбора свалочного газа должен быть обеспечен через главный въезд на полигон или по внутренним производственным путям. Станция регулирования, а также блок откачки газа и факельный блок должны размещаться на территории, не подверженной усадке, для обеспечения надежной работы. Вход к ним происходит через запираемую дверь. Станция откачки состоит из машинного и коммутационного помещений. Предпочтительно обеспечить доступ в коммутационное помещение через одностворчатую, в машинное - через двухстворчатую двери. Факел может быть интегрирован в здании откачки или установлен свободно. Порядок расположения отдельных частей установки должен учитывать необходимые по противопожарной безопасности правила и расстояния.

7.7. Общие положения безопасности в системе сбора и утилизации свалочного газа.

В упрощенной форме свалочный газ (биогаз) можно рассматривать как бинарную газовую смесь с компонентами метан и двуокись углерода. При определенной концентрации смеси метана и кислорода возникает взрывоопасная смесь. Взрывной диапазон газовоздушной смеси чистого метана с атмосферным воздухом находится в пределах от 5 до 15% по объему.

За счет инертных газов, какими являются двуокись углерода и азот, этот диапазон значительно ограничивается. С увеличением количества CO2 или N 2 наступает сужение взрывного диапазона с нижней границы до момента, когда количество воздуха достигает 58% и верхняя и нижняя взрывные границы совпадают.

В ходе мероприятий по откачиванию газа в газопроводах со стороны откачки возникает опасность затягивания атмосферного воздуха. Втягивание воздуха в области низкого давления может возникнуть в ходе, например, разгерметизации газопровода (образования утечки в газопроводе).

На напорной стороне вентилятора может возникнуть утечка свалочного газа в атмосферу из-за разгерметизации трубопроводов. В случае возгорания взрывоопасной смеси из метана и воздуха в закрытой системе, в зависимости от состава смеси, может возникнуть значительное взрывное давление, поэтому технические системы для замера, отвода и безвредной утилизации свалочного газа должны оборудоваться, работать и находиться под наблюдением для выполнения условий по технике безопасности. Кроме функции аварийного отключения, приводимой в действие установленными критическими показателями количества CO2 и CH4, а также превышением температуры в заслонке пламени перед агрегатом производится не только аварийное отключение частей системы, но и соответствующее оповещение. Эта функция активируется также при повышении концентрации газа в помещении.

8 . Закрытие полигона

Закрытие полигона для приема ТБО осуществляется после отсыпки его на проектную отметку. Последний слой отходов перед закрытием полигона засыпается слоем грунта с учетом дальнейшей рекультивации. При планировке изолирующего слоя необходимо обеспечивать уклон к краям полигона.

Устройство изолирующего слоя полигона определяется заданием по его рекультивации. Укрепление наружных откосов полигона должно проводиться с начала эксплуатации полигона по мере увеличения высоты складирования. Материалом для покрытия наружных откосов полигона служит предварительно снятый при его строительстве растительный грунт.

Для защиты от выветривания или смыва грунта с откосов полигона необходимо производить их озеленение непосредственно после укладки изолирующего слоя. По склонам высаживаются защитные насаждения и устраиваются террасы. Выбор видов деревьев и кустарников определяется местными условиями.

На участках, используемых в последующем под открытые склады тары непищевого назначения, толщина верхнего изолирующего слоя должна составлять не менее 1,5 м. При использовании рекультивированной территории полигона под выращивание сельскохозяйственной продукции, садово-ягодных растений и лесопосадок толщина верхнего изолирующего слоя может быть изменена в зависимости от вида выращиваемых культур растений. Верхний слой отходов до их укрытия изоляцией должен быть тщательно уплотнен до плотности не менее 750 кг/куб. м.

По правилам ЕС после заполнения отдельных участков или всего полигона и стабилизации осадки ТБО необходимо нанесение поверхностной системы герметизации.

Система герметизации поверхности по существующим правилам ЕС должна содержать следующие компоненты (сверху вниз):

Искусственный непроницаемый слой (полимерное полотно);

Непроницаемый минеральный слой;

Дренажный слой толщиной более 0,5 м;

Верхнее поверхностное покрытие толщиной более 1 м.

Для избежания потери функций дренажного слоя необходима укладка между дренажным слоем и верхним поверхностным покрытием инертного материала (песок) или фильтростабильного геотекстиля.