Управление отходами. Захоронение твёрдых бытовых отходов

нию, транспортировка отходов на рабочие карты, формирование рабочей поверх­ ности карты; слоевое уплотнение, поддержание влажностного режима; изоляция ТБО засыпным материалом, сбор, отведение и очистка отжимных вод; перехват ливневых вод дегазация.

8.1. П о д го т о вк а к д е п о н и р о в а н и ю

На большинстве существующих полигонов какой-либо подготовки ТБО к де­ понированию не ведется. Привозимые на транспортных или собирающих мусоро­ возах отходы после контрольно-пропускного пункта (КПП), где ведется учет их объема и массы (взвешивание), а также внешний осмотр с целью проверки их со­ ответствия паспорту (сертификату), направляются непосредственно на рабочие карты. На некоторых полигонах, оборудованных сортировочным и дробильным отделениями, после КПП идет регулирование потоков доставленных ТБО.

Часть отходов, содержащих крупные фракции, крупногабаритные стро­ ительные отходы или материалы от разборки сносимых (реконструируемых) зда­ нийи сооружений, направляется на установки дробления.

После дробления измельченные отходы либо поступают на рабочие карты полигона для депонирования, либо используются в качестве строительных мате­ риалов для сооружения дорог, отсыпки в основание полигона, либо реализуются на сторону в качестве вторичных материалов. Остальные ТБО после КПП направля­ ютсяна рабочие карты депонирования.

При дроблении из ТБО извлекается черный металлолом (арматура раздроб­ ленных строительных конструкций и др.).

На вновь проектируемых полигонах предусматривается выделение отдельно­ гопотока ТБО на площадки компостирования [Й].

При наличии сортировки можно организовать отбор утильных фракций - чер­ ногометаллолома, древесины и т.д.[25].

8.2. Т р а н с п о р т и р о в к а н а р а б о ч и е к а р т ы

Обычно транспортировка ТБО на рабочие карты осуществляется без пере­ грузки теми же транспортными средствами, которые доставили отходы на поли­ гон. Это создает ряд неудобств: требуется расширение фронта разгрузочных работ, сооружение временных дорог; приходится мыть транспорт для исключения выноса загрязнений за пределы полигона; повышается опасность прокола шин мусорово­ зов ит.д. Этих неудобств можно избежать при использовании современных техно­ логий с перегрузкой ТБО на полигоне из транспортных средств, доставивших от­ ходы, в приемный бункер, а из него - в большегрузные транспортные средства, имеющиеся на полигоне. В ряде случаев приемный бункер снабжен устройствами длявыделения крупных фракций отходов, требующих измельчения.

Например, для проектируемого полигона ТБО и промышленных отходов АО "Лукойл - Пермнефтеоргсинтез" предусмотрено устройство пункта перегрузки с узлом сортировки. Технологическая схема работы следующая. Спецавтомашина (мусоровоз, самосвал и др.) с ТБО или промышленными отходами (ПО) по эстака­ де въезжает на площадку для выгрузки отходов и сгружает их на транспортер, ко­ торыйподает их на калибровочные валки. Верхние валки имеют максимальный за­

зор, соответствующий загрузочным окнам дробильных установок и позволяющий отделять отходы, требующие предварительной разделки перед дроблением. Зазор нижних валков позволяет отделять отходы, направляемые на депонирование от от­ ходов, подвергающихся дроблению. Валки установлены под наклоном, и отходы, не проходящие зазоры валков, передвигаются по ним вниз и попадают в соответст­ вующий бункер.

Бункер с отходами объемом 32 мэ устанавливается на опорах таким образом, что под него может заходить тягач-транспортировщик (типа К - 701). С помощью расположенного на тягаче механизма подъема и фиксирования бункера, располо­ женного на тягаче, производится погрузка бункера с отходами.

При перегрузке и сортировке отходов черный металлический лом отделяется от отходов с помощью магнитной шайбы и складируется в отдельный бункер.

После пункта сортировки бункер с мелкими отходами направляется на карту депонирования, а остальные отходы - на узел измельчения [25].

8 .3 . Ф о р м и р о в а н и е р а б о ч е й п о в е р х н о с т и к а р т ы

Размеры рабочей карты (ширина, длина) определяются рядом факторов: объ­ емом ежедневно принимаемых ТБО; числом транспортных средств, разгружаемых одномоментно (фронт разгрузки); рельефом местности. Ширина карты обычно при высотном складировании ТБО равна 5 м, а длина зависит от объема поступающих ТБО и их плотности. Как правило, длина рабочих карт колеблется от 17 до 33 м при объеме ТБО от 1000 до 3000 м3/сутки.

Сразу же после разгрузки отходы разравниваются и формируются в слой толщиной 0,3 м. Для этого применяется метод надвига или метод сталкивания, а чаще оба метода. Поверхность слоя обычно формируется в начальной части карты горизонтально, а в средней и хвостовой - покато (рис. 8.1).

Рис. 8.1. Метод поверхностной засыпки:

4 - окончательное земляное покрытие

(60 см); 5 - переносное огражДение для улавливания разлетающихся обрывков бумаги

Как видно из табл. 8.1, ни один из видов почвы не отвечает в полной мере всем требованиям. В связи с этим, исходя из местных условий и экономики, желательно выбрать наиболее подходящий материал. При всех прочих равных условиях пред­ почтение желательно отдать тому их материалов, который лучше поддается уплот­ нению и наиболее положительно характеризуется в соответствии с табл. 8.1.

Сотрудниками кафедры охраны окружающей среды Пермского государствен­ ного технического университета были проведены исследования возможности ис­ пользования в качестве засыпки (изолирующего материала) илов после станции биологической очистки сточных вод АО "Лукойл - Пермнефтеоргсинтез", прошед­ ших специальную подготовку на установках обезвреживания и обработку негаше­ ной известью. Установлено, что эти илы после компостирования в буртах с исполь­ зованием адаптированной вермикулыуры по физико-химическим и биологическим свойствам, отсутствии патогенной микрофлоры и жизнеспособных яиц гельминтов отвечают требованиям санитарно-токсикологической и эпидемиологической безо­ пасности и могут применяться в качестве изолирующего материала, а также для ре­ культивации.

8 .5 . С б о р , о т в е д е н и е и о ч и с т к а о т ж и м н ы х в о д . П е р е х в а т

л и в н е в ы х в о д . П о д д е р ж а н и е в л а ж н о с т н о г о р е ж и м а

В процессе депонирования в результате уплотнения ТБО, их разложения и слеживаемости из отходов выделяется отжимная вода - фильтрат. Расход фильтрата зависит от исходной влажности ТБО, их пористости, плотности, количества осад­ ков, выпадающих над рабочим телом полигона, их проникновения в глубь отходов, испаряемости и многих других факторов. Основными факторами, влияющими на расход фильтрата, являются влажность ТБО и приток воды извне - осадки (дожди и воды от таяния снега и льда). Вода, фильтруясь сверху вниз, не всегда может дос­ тигнуть нижних слоев уплотненных ТБО.

Только при явно избыточном количестве отжимной воды и достаточно боль­ шой подпитке извне фильтрат достигает водоупорных слоев в основании полигона и накапливается в слоях ТБО над водоупорным основанием. По мере фильтрации при прохождении через слои отходов отжимная вода вымывает (выщелачивает) из них растворимые соединения, бактериально загрязняется. В зарубежной литературе фильтрат, образующийся на полигонах, называют щелоком (Leachate), а процесс его образования - выщелачиванием [4].

Расход образующегося фильтрата можно определить на основе анализа гид­ рологического баланса полигона ТБО. В качестве примера рассмотрим гидрологи­ ческий баланс и образование фильтрата на контролируемом полигоне ТБО* обору­ дованном дренажной системой для отвода фильтрата и перекрытом сверху поч­ венным слоем и слабопроницаемым экраном (рис.8.6).

Если использовать обозначения элементов гидрологического баланса, приве­ денные на Рис. 8.6, то общий внешний приток воды (ПВ) в рабочее тело полигона

риалы специальных симпозиумов, посвященных проблеме фильтрата полигонов (Амстердам, 1988; Лондон, 1982).

Одними из основных факторов, влияющих на количество образующегося фильтрата, являются атмосферные осадки и температура воздуха в районе распо­ ложения полигона.

В качестве примера можно привести данные по среднемесячным осадкам и температуре воздуха в районах гг. Москвы и Перми (табл. 8.2).

Как видно из табл.8.2 , среднегодовое количество осадков в Москве и Перми почти одинаково. Испаряемость для участков, покрытых растительностью, также примерно одинакова и колеблется в пределах 400 - 500 мм/год, для сельскохозяйственных угодий (пашня - пары без посадок) - около 300 - 350 мм/год.

Более детальная информация об испаряемости для различных категорий уча­ стков имеется по Дании [67],мм/год: асфальтированные участки - 200; поля без посадок - 300; полигоны ТБО в период эксплуатации (без рекультивации) - 350; участок, покрытый травой - 400; участок, покрытый кустарником и деревьями - 500; участок с водоемами - 600. При этом наибольшая испаряемость наблюдается летом, когда она превышает количество выпадающих осадков.

С учетом того, что климатические условия Дании близки к условиям Подмос­ ковья и не отличаются существенно по ходу летних температур и количеству осад­ ков летом от условий г. Перми, данные для Дании в качестве ориентировочных мо­ гут быть использованы для практических расчетов.

Так, можно принять, что испаряемость с рабочего тела полигона во время его эксплуатации без рекультивации будет составлять 25Q-300 мм/год, а после рекуль-

тивации с перекрытием олабофильтрующим грунтом, с посадками травы, кустар­ ников и деревьев - около 450 - 500 мм/год

Количество воды, стекающей с рабочего тела полигона, различается в зави­ симости от характера осадков (дожди - кратковременные, обложные, ливневые, моросящие), интенсивности таяния снега и его накопления, угла наклона боковых поверхностей рабочего тела, качества материала этих поверхностей, стадии работы полигона (период эксплуатации или после рекультивации) и многих других факто­ ров. При всех прочих равных условиях поверхностный сток с полигона (ПС) будет наибольшим во время ливневых осадков, интенсивного снеготаяния.

Согласно литературным данным, ПС' с рабочего тела полигона в период его эксплуатации может быть принят близким к 0 мм/г, а после рекультивации - к 50 мм/г [67].

В том случае, если отходы, складированные на полигоне, не насыщены вла­ гой, они могут впитывать ее до предела полного насыщения. Полностью насыщен­ ные влагой отходы, а также отходы в процессе слеживаемости или под влиянием давления уплотнительной техникой могут отдавать избыток влаги в виде отжим­ ной воды.

В период эксплуатации полигона отходы за год в среднем впитывают до 150 мм/год, а отходы на рекультивируемом полигоне воду практически не впитывают [67].

Утечка фильтрата через водонепроницаемый экран, выполненный из поли­ мерных материалов, глины н работающий в условиях незначительного гидравли­ ческого напора, практически может быть принята равной 0 мм/год.

Зная сумму годовых осадков, испаряемость, объем поверхностного стока и поглощения воды отходами можно ориентировочно определить количество фильт­ рата, который может образоваться в рабочем теле полигона:

0Ппоглощение воды отходами, мм/год; Фп - утечка через защитный экран, мм/год; А - площадь рабочего тела полигона, м2.

Для условий Москвы и Перми можно принять: АО = 700 мм/год, для дейст­ вующих полигонов Е = 300 мм/год, для рекультивированных полигонов Е = 500 мм/год, ПС = 0 мм/год для действующих полигонов и 50 мм/год для рекультивиро­ ванных полигонов, Оп = 150 мм/год для действующих полигонов и 0 мм/год для рекультивированных полигонов, Фп = 0 мм/год Отсюда Оф составит 250 мм/год или 28%, от суммы годовых атмосферных осадков.

По принятым в России методическим подходам максимальный суточный рас­