|
Одним из наиболее распространенных
способов удаления отходов является их захоронение. В принципе, захоронению
должна подвергаться только та часть отходов, которая остается после их
переработки тем или иным способом, а также те отходы, которые сегодня
невозможно или экономически нецелесообразно утилизировать. Однако в
действительности захороняется значительная часть отходов, которые можно было
бы при достигнутом уровне технологии переработать с большой пользой для
общества.
6.1. Полигоны для захоронения отходов
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 полигоном для каждого региона обосновывается технико-экономическими
расчетами.
В странах ЕЭС полигоны для захоронения отходов под
разделяются на полигоны для опасных отходов, полигоны для бытовых отходов и
полигоны для 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.
В соответствии с действующими у нас в стране строительными
нормами (СНиП 2.01.28-85) 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-защитная 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 должны сортироваться, измельчаться и накапливаться по видам. Это
позволяет сократить их объем и использовать для захоронения более удаленные
полигоны.
Полигоны размещаются на участках со слабо фильтрующими
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
будущих 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 ( 6.1) 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;
«> имеется хороший контроль за состоянием дренажных
систем.
Недостатки захоронений отвального типа состоят в:
□ сложности оценки устойчивости откосов,
особенно при большой высоте захоронения;
□ высоких сдвиговых напряжениях на основании
откосов;
□ необходимости использования специальных
строительных конструкций для повышения устойчивости захоронения;
□ создании эстетической нагрузки на
ландшафт.
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 создаем 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.
Укладка отходов 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 исключения
проблем, связанных с последующим оседанием тела захоронения. Кроме того,
рыхлое тело захоронения, имеющее плотность ниже 0,6 т/м3, усложняет контроль
за фильтратом, так как в теле неизбежно возникает множество каналов,
затрудняющих его сбор и удаление.
Степень компактирования отходов зависит от используемого
оборудования, природы отходов и способа их размещения. Для компактирования
отходов применяют обычные дорожные машины, такие как бульдозеры на гусеничном
ходу, а также специальные тяжелые компакторы со стальными зубчатыми колесами.
Использование компакторов позволяет уплотнять тело захоронения до 0,7—0,8
т/м3.
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 может явиться следствием 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 фунтом, 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 выгодным является использование
для временного укрытия тела захоронения полимерных пленок, синтетических
разрушающихся пен и других материалов.
После завершения захоронения его необходимо гидрои-
золировать 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 теле захоронения 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 фунтовых 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 необходимых 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.
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 %. 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 полигонов для
захоронения и обработки промышленных отходов является опытный полигон
"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, имеют
паспорт с технической характеристикой отходов, кратким описанием мер
безопасного обращейия с ними при сжигании и захоронении.
Горючие отходы сжигаются на полигоне в специальных печах
при температуре около 1000 "С.
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 дальность 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.
|