Управление отходами. Захоронение твёрдых бытовых отходов

Схематически условия образования и распространения загрязненного подзем­ ного стока из свалки ТБО можно представить следующим образом. В результате слеживаемости из ТБО выделяется отжимная вода (фильтрат), которая стремится в силу известных физических законов проникнуть вниз, в водовмещающие породы. В случае выпадения осадков, по расходу превышающего вл^гоемкость выше рас­ положенных слоев почвы (земляной засыпки) и ТБО, происходит их пе­ ренасыщение и избыток влаги пополняет расход отжимной воды. Отжимная вода и разбавляющая ее избыточная вода профильтровываются через не насыщенные во­ дой слои ТБО, загрязняясь при этом растворимыми и взвешенными веществами, бактериями и вирусами. Часть этих загрязнений поглощается в процессе фильтра­ ции и сорбции на частицах ТБО, но основная масса загрязнений остается в отжим­ ной воде. В результате этих процессов в рабочем теле свалки образуется купол за­ грязненных отжимных вод, который копирует по форме свалку. В силу гидравли­ ческого градиента эти воды стремятся найти выход из тела свалки в направлениях, предпочтительных по принципу наименьшего сопротивления. Если на их пути оказывается частично проницаемый экран из материала с большим гидравличе­ ским сопротивлением, то они обтекают его, а если такое обтекание невозможно, то они постепенно преодолевают его сопротивление и проникают в водоносные слои грунтового потока др уровня, где гидравлические градиенты отжимных вод и грунтового потока выравниваются.

Теоретически и практически доказано, что не существует идеальных водоне­ проницаемых пород. Глина, классический материал, также не является абсолют­ ным экраном. Экспериментальные и полевые исследования водопроницаемости экранов из глин показывают, что через них достаточно легко проникают воды с высоким содержанием хлоридов [21]. В связи с этим в практике сооружения поли­ гонов ТБО принято над водонепроницаемым экраном из глины или тяжелых суг­ линков устраивать дренажную систему для перехвата отжимных вод. Отжимной воде сравнительно легче проникнуть в дренажную систему, чем профильтроваться через слой водоупора, имеющего большое гидравлическое сопротивление. Такие технические приемы позволяют предотвратить поступление отжимных вод в грун­ товые и подземные воды.

5.4. Транспортная доступность

Согласно требованиям к полигонам ТБО, действующим в нашей стране [6], их удаленность от автомобильных дорог должна быть не более 500 м. В зарубеакных странах нет конкретных требований к удаленности площадок полигонов от авто­ мобильных дорог, но имеются рекомендации по транспортной доступности. Эти рекомендации актуальны и для условий нашей страны.

Согласно рекомендациям [4, 5] необходимо учитывать не только расстояние перевозки ТБО до полигона, но и время перевозки и вместимость (грузоподъем­ ность) транспортных средств. Экономичнее использовать более мощные транс­ портные средства, особенно при их быстрой оборачиваемости. Дороги дтя проезда большегрузного транспорта должны иметь достаточную ширину, а их конструкция и сооружения на них (мосты, туннели, путепроводы и др.) должны отвечать требо­

ваниям, предъявляемым к сооружениям, предназначенным для пропуска тяжелой крупногабаритной техники.

Важным является требование возможности использования дорог круглосу точно и круглогодично при любой погоде. Желательно отсутствие крутых уклонов пересечений в одном уровне с железными и другими дорогами.

Целесообразно, чтобы к месту расположения полигона примыкало несколш подъездных путей, что обеспечивает возможность объездов при временном выход! из строя (аварии, ремонт и т.д) основной дороги.

При оценке транспортной доступности желательно выбрать такой вариант при котором трассы транспортировки ТБО как можно меньше проходили бы мере населенные пункты или жилые районы.

Выбор площадки под полигон по критерию транспортной доступности всегд является сложной оптимизационной задачей, при решении которой необходим "примирить" ряд противоположных факторов. Например, большое расстояние о мест образования отходов до площадки полигона благоприятно в санитарном ю ношении (возможность создания санитарно-защитной зоны), но в этом случае м( гут понадобиться перевалочные станции, железнодорожные или морские (речньи перевозки. При расположении площадки полигона на большом удалении от нас ленных мест необходимо создание автономных систем водоснабжения, тепл! снабжения, канализации, электроснабжения хранилищ воды для технических ну» и пожаротушенйя, гаражей для транспорта и техники, специальных подъезда дорог и т.д., что значительно повышает капитальные и эксплуатационные затрать

Транспортировка ТБО большегрузным скоростным транспортом при небол шом времени перевозки на большие расстояния обходится дешевле, чем исполм ванне для этих же целей большего количества транспортных средств малой груз подьемности и вместимости. Но для загрузки большегрузного транспорта необх! дамы мусороперевалочные станции (МПС), сооружение и эксплуатация которых учетом соблюдения строгих санитарных норм требуют больших затрат.

Вопросы транспортировки ТБО на полигоны более подробно рассмотрены разделе 6.1.

5.5. Расчетный срок эксплуатации, площадь и вместимость

Под расчетным сроком эксплуатации полигона обычно понимают толькок риод приема ТБО на депонирование, т.е. не включают в него период наблюдет® за полигоном после его закрытия. Таким образом, расчетный срок эксплуатациив отражает полного времени обезвреживания ТБО, депонированных на полигоне.

При анаэробной технологии депонирования ТБО срок их обезвреживанияа высоконагружаемых полигонах с высотным складированием отходов и исчисляя ся десятками лет. Так, в верхнем слое на глубине до 3 м разложение отбросов» канчивается через 15 -20 лет после закрытия свалки, в более глубоких - через 5J100 лет.

При аэробной технологии обезвреживание и переработка ТБО происходят! более короткие сроки и по всей высоте рабочего тела полигона. При хорошоорл низованной системе аэрации отходы достаточно полно обезвреживается (по байт риологическим и гельминтологическим показателям) уже через несколько месяце

а переработка основной массы органических компонентов ТБО завершается уже в первые годы.

Наблюдения за полигонами после их закрытия ведутся достаточно долго, так как при анаэробных технологиях возможны просадки депонированных масс отхо­ дов в течение многих десятков лет, а взрыво- и пожароопасные биогазы (смесь ме­ тана, диоксида углерода, сероводорода и др.) могут выделяться более 100 лет. При аэробных технологиях просадки проявляются в первые несколько лет, причем наи­ более активно - в первый год. Биогазы практически не выделяются. Срок наблюде­ ния может быть сокращен до нескольких лет.

При определении срока эксплуатации полигона в общепринятом понимании (продолжительность срока приема ТБО для депонирования) исходят из расчетного количества населения и приравненных к нему других источников образования ТБО, обслуживаемых полигоном, а также других условий: возможности реализа­ ции конкурирующих методов обезвреживания, утилизации и уничтожения ТБО; наличия подходящей и отвечающей всем требованиям для сооружения полигона площадки.

Обычно расчетный срок эксплуатации полигона по приему ТБО для депони­ рования принимается равным 15 -20 годам.

Площадь полигона существенно зависит от выбранной технологии депониро­ вания (обычный или высоконагружаемый полигон).

При складировании ТБО с высотой (глубиной)слоя более Ю м полигон пере­ ходит в категорию высоконагружаемых. Ориентировочно площадь высоконагружаемого полигона может быть определена по табл.5.1 [6].

Каждый полигон ТБО должен иметь санитарно-защитную зону не менее 500 м. Ориентировочную площадь санитарно-защитной зоны, включая полигон, можно определить из табл. 5.2 [6].

Как видно из табл.5.1 и 5.2 при прочих равных условиях увеличение высоты складирования позволяет существенно уменьшить площадь земельного участка под полигон ТБО.

Под вместимостью полигона понимают количество ТБО, которое будет по­ мещено в рабочем теле при определенном уплотнении.

Теоретическую вместимость полигона Бт на расчетный срок определяют по

где К\ - коэффициент, учитывающий уплотнение ТБО в процессе эксплуатации полигона за весь срок Т (табл.5.3);

К2 - коэффициент, учитывающий объем слоев промежуточных и окончатель­ ных наружных изолирующих слоев грунта (см. табл.5.4);

У\ и У2 - удельные годовые нормы накопления ТБО по объему на 1-й (фактиче­ ские данные) и последний годы эксплуатации, м3/чел.год;

Н\ и # 2 - количество обслуживаемого полигоном населения на 1-й и последний годы эксплуатации, чел.

Ориентировочная площадь санитарно-защитной зоны (включая полигон), га [6]

ет неблагоприятное влияние на здоровье населения и санитарные условия его жиз­ ни [6, 22].

Располагая этой информацией, можно решить вопрос о выборе участка для размещения полигона ТБО. Для оценки пригодности выбранного участка разраба­ тываются принципиальные положения по охране окружающей среды, соблюдение которых гарантирует предотвращение загрязнения окружающей среды и исключа­ ет неблагоприятное влияние на здоровье населения и санитарные условия его жиз­ ни [6, 22].

6.2. Транспортировка ТБО на полигон. Мусороперегрузочные станции (МПС)

В зависимости от объема транспортируемых ТБО, расстояний их перевозок, наличия перегрузочных установок и ряда других факторов используются различные транспортные системы.

Для малых населенных пунктов и при небольших расстояниях перевозки ТБО от мест их образования до полигона применяется одноэтапная система транспор­ тировки ТБО - доставка ТБО собирающими мусоровозами (рис.6.2).

Рис. 6.2. Погрузка ТБО из контейнеров в собирающий мусоровоз (Германия)

На полигоне возможна перегрузка ТБО из этих мусоровозов в транспортные средства большой грузоподъемности для перевозки на рабочие карты полигона. Но чаще всего собирающие мусоровозы без перегрузки доставляют ТБО непосредст­ венно на рабочие карты. При этом обычно из-за ограниченного фронта приемки ТБО на рабочих картах происходит скопление мусоровозов, что является причиной их внутрисменных простоев. Ухудшаются и условия передвижения мусоровозов на рабочих картах, так как они не обладают необходимой проходимостью, часто по­ вреждаются шины из-за проколов острыми предметами, входящими в состав ТБО. При одноэтапной системе транспортировки требуется сооружение временных до­ рог на полигоне.

Передвижение собирающих мусоровозов по рабочему телу полигона ТБО и заход их на рабочие карты не желательны и по санитарно-гигиеническим сообра­ жениям, так как в результате этого возможен вынос загрязнений с колесами мусо­ ровозов.

Этих недостатков лишена двухэтапная система транспортировки ТБО, кото­ рая включает в себя следующие технологические процессы: сбор и транспортиров­ ку ТБО от мест их накопления собирающими мусоровозами на мусороперегрузоч­ ную станцию (МПС); частичную сортировку и подработку ТБО на МПС с извле-