Управление отходами. Полигонные технологии захоронения твердых бытов

личии соответствующих предписаний органов санитарно-эпидемиологического, экологического контроля или вышестоящих органов исполнительной власти либо проявлении инвестиционной инициативы со стороны бизнеса.

В оценке ситуации, предшествующей принятию решения по полигону ТБО, необходимо учитывать следующее:

– общая продолжительность начальных этапов инвестиционного цикла, включая подготовительный этап, выбор площадки, проектно-изыскательские работы и строительство сооружений пускового комплекса, составляет 5–10 лет, причем минимальный срок соответствует оптимальной организации работ

идостаточному финансированию;

–к моменту принятия решения о развертывании подготовительных работ по полигону должна быть сделана предварительная оценка предстоящих затрат по всему инвестиционному циклу с их ориентировочной разбивкой по этапам, срокам и источникам финансирования (бюджет, долевое участие предприятий, смешанная схема и т.д.).

Генеральным заказчиком по всем этапам инвестиционного цикла является орган власти, принявший решение о развертывании работ по полигону (администрация города, района, или иной орган местного самоуправления), или организация, компания, уполномоченная им для исполнения функции заказчика.

Заказчик в соответствии с действующим законодательством определяет ведущих исполнителей (генпроектировщик, генподрядчик) по каждому этапу инвестиционного цикла– как правило, на конкурсной основе. Целесообразно на всех этапах иметь одну ведущую проектную и одну ведущую строительную организацию(компанию), т.е. одного генпроектировщика иодного генподрядчика [2].

2.1.2. Процедура выбора площадки

Выбор участка для размещения полигона захоронения ТБО (рис. 2.1) является ответственным мероприятием в организационном, техническом, экологическом, социальном, а иногда и политическом аспектах. Это связано с тем, что невозможно гарантировать надежность работы инженерных природоохранных сооружений полигона в течение всего периода полной деструкции ТБО. Даже самая качественная система искусственной противофильтрационной защиты полигона в конечном счете перестанет выполнять свои природоохранные функции из-за естественных процессов старения, к тому же период выделения фильтрационных вод значительно превышает срок эксплуатации полигона и очистных сооружений.

Выбор площадки относится к инвестиционному этапу жизненного цикла полигона и включает: организацию процедуры выбора площадки; поиск вариантов размещения площадки и их анализ; выбор оптимального варианта

71

площадки; проведение инженерно-экологических изысканий; разработка при необходимости предпроектной документации; экспертиза и согласование документации о выборе земельного участка; принятие решения об отводе площадки [3].

Результаты выбора земельного участка оформляются актом о выборе земельного участка для строительства, а в необходимых случаях и для установления его охранной или санитарно-защитной зоны. К данному акту прилагаются утвержденные органом местного самоуправления схемы расположения каждого земельного участка на кадастровом плане или кадастровой карте соответствующей территории в соответствии с возможными вариантами их выбора [28]. После принятия решения о развертывании работ по полигону ТБО распоряжением того же органа власти создается комиссия по выбору площадки под полигон. В состав комиссии включаются представители всех органов и организаций (в необходимых случаях – по согласованию), подписи которых под актом выбора площадки по действующему законодательству являются обязательными:

♦специалисты органов местного самоуправления;

♦специалисты главного управления архитектуры и градостроительства органа местного самоуправления;

♦специалисты природоохранной структуры органов местного самоуправления;

♦представители территориального управления Роспотребнадзора;

♦представители управления лесного хозяйства;

♦представители управления ГО и ЧС;

♦специалисты водного комитета;

♦представители геологического комитета, а также все организации, интересы которых затрагивает или будет затрагивать планируемый к строительству объект.

Одновременно создается рабочая аналитическая проектно-исследователь- ская группа для анализа имеющейся исходной информации и выработки рекомендаций по выбору оптимального варианта площадки под полигон. Рабочая группа в количестве 3–7 человек формируется на вневедомственной основе из квалифицированных специалистов, профиль деятельности которых соответствует специфике решаемых задач, как правило – по рекомендации архитектурноградостроительных и природоохранных органов. Руководитель группы избира-

ется ее решением и является полномочным представителем в отношениях с властными структурами, другими участниками инвестиционного процесса и может быть включен в состав комиссии по выбору площадки.

Комиссия по выбору площадки намечает несколько вариантов размещения полигона и предоставляет в распоряжение рабочей группы все имеющиеся исходные материалы и необходимое техническое обеспечение [2].

72

Рис. 2.1. Алгоритм выбора площадки для размещения полигона

Район поиска участка выбирается на основе сбора и изучения фондовых материалов на конкретный объект (отчеты о комлексной геолого-гидрологической съемке масштаба 1:50000 изучаемой территории, отчеты о разведке месторождений полезных ископаемых, отчеты о специальных работах – гидрогеохимических, геохимических, гидрогеологических, санитарно-топографических, дешифрирования крупномасштабных (1:15000, 1:20000, 1:12000) аэрофотоснимков) [4].

В функции рабочей группы входят сбор и анализ исходной информации по вариантам площадок полигона ТБО и выработка рекомендаций по выбору оп-

73

тимального варианта площадки, с необходимыми обоснованиями. Также при недостатке имеющихся исходных материалов и в наиболее сложных случаях по инициативе рабочей группы могут привлекаться соисполнители – изыскательская организация для выполнения минимально необходимого на стадии выбора площадки объема инженерных изысканий и проектная организация – для разработки предпроектных решений. В этом случае окончательное заключение рабочей группы составляется после получения соответствующих материалов и с учетом их результатов.

Проектная организация – соисполнитель, привлекаемая для предпроектной проработки и подготовки материалов по выбору площадки определяется на основе конкурса. При объявлении конкурса выдаются четко сформулированные условия его проведения, основные технические и экологические требования, исходные данные по вариантам площадок, в том числе предварительные выводы рабочей группы. Результаты конкурса определяются комиссией по выбору площадки

собязательным участием руководителя рабочей группы. Проектная организация, выигравшая конкурс, разрабатывает проектную и предпроектную документацию в соответствии с нормами и правилами.

Предпроектные материалы по строительству полигона должны включать следующее:

1.Характеристика площадки для размещения полигона с учетом физикогеографических, климатических, топографических и гидрогеологических условий

свыводами о пригодности площадки для размещения полигона.

2.Общая схема сооружений (генеральный план).

3.Основные технологические решения:

–исходные данные: состав, свойства и количество ТБО и ПО, поступающих на полигон;

–проектная емкость и срок службы полигона;

–технология складирования отходов;

–исходные данные: количественная и качественная оценка сточных вод (объемы и расходы стоков, состав стоков);

–технологическая схема сбора, отвода и очистки сточных вод полигона;

–исходные данные по образованию биогаза; расчет потенциальной газоносной способности полигона; качественная и количественная оценка биогаза;

–решения по тепло-, энерго-, водоснабжению полигона.

4.Основные технические решения:

–общие положения;

–участок захоронения отходов;

–назначение границ участка, очередность строительства;

–подготовка основания, ограждающие сооружения;

74

–противофильтрационная защита;

–противофильтрационный экран;

–дренажная система;

–водозащитное покрытие, рекультивация поверхности полигона;

–сбор и отвод биогаза;

–инженерные сооружения по очистке фильтрата;

–режимно-наблюдательная сеть.

5. Строительные решения:

–архитектурно-строительные решения;

–мероприятия по организации строительства;

–сроки строительства;

–объемы строительных конструкций и материалов;

–потребность в строительных кадрах.

6. Технико-экономические показатели.

Указанный перечень является примерным и уточняется в соответствии с особенностями проектируемого полигона.

Конечной продукцией рабочей группы является аналитический отчет (заключение) с сопоставительной оценкой вариантов площадок под полигон и рекомендациями по выбору оптимального варианта или предложениями о минимизации вариантов с целью их более детальной сравнительной проработки [2]. Итоговое заключение рассматривается комиссией по выбору площадки. Комиссия, рассмотрев представленные обоснования и ознакомившись с вариантами площадок в натуре, принимает решение о выборе одной из площадок для проектирования и строительства на ней полигона ТБО.

Решение комиссии оформляется актом выбора площадки установленной формы и вступает в силу с момента его утверждения полномочным органом местной власти.

К акту выбора площадки прилагаются:

–ситуационный план М 1:100000 – 1:25000 со всеми рассмотренными вариантами площадки;

–итоговый документ рабочей группы;

–другие материалы.

2.1.3. Критерии выбора площадок

Выбор площадки для объекта захоронения отходов проводится на основе анализа физико-географических, геологических, гидрогеологических условий площадки и вероятного влияния полигона ТБО на окружающую природную среду и человека.

75

Климатические условия, рельеф и природные особенности

Климатические условия должны учитываться при выборе места под расположение полигона.

Полигоны размещают, учитывая преобладающее направление ветров, с подветренной стороны по отношению к жилой застройке на участках, находящихся по рельефу ниже территории населенных мест и водоемов, расположенных в черте населенных мест.

Взависимости от количества поступающих на захоронение отходов и климатических условий площадки полигона выбирается способ складирования ТБО (поверхностное или траншейное складирование), техника и механизмы. В районах с большим количеством осадков при выборе участка учитывается возможность его залива водой, заболачивания, ухудшения условий транспортировки ТБО и земли для санитарной засыпки. Ливневые и талые воды могут вызывать размыв верхнего слоя полигона, водную эрозию откосов, переувлажнение рабочего тела полигона. При больших расходах ливневых и талых вод необходимо устройство специальных сооружений для их перехвата и отвода с водосбора,

атакже для исключения подтопления и затопления самой площадки полигона выпадающими непосредственно над рабочим телом полигона осадками. Выпадающие на полигон осадки могут повлиять на влажность складируемых ТБО и расход фильтрационных вод.

Вслучаях обильных снегопадов и большой высоты снежных осадков следует учитывать необходимость освобождения рабочих карт полигона от снега и снежных заносов и резервировать достаточное количество снегоуборочной техники.

Врайонах с возможной низкой зимней температурой нужно предусматривать защиту полигонов от глубокого промораживания, учитывать особенности содержания транспортных и иных коммуникаций, необходимость подготовки запасов земли для засыпки, потребность в специализированной технике и механизмах в северном исполнении. В связи с этим важно знать возможную глубину промерзания грунта, учитывать возможность образования снежных заносов, льда и гололедицы на дорогах.

Врайонах с высокой температурой следует учитывать большие потери влаги ТБО, приводящие к высушиванию отходов, пылению, созданию пожароопасных условий. Снижение влажности ТБО в теле полигона ниже 30 % при высоких температурах приводит к уменьшению интенсивности биохимических процессов, отмиранию многих видов микроорганизмов, участвующих в деструкции органических веществ. Для обеспечения необходимого влажностного режима производится полив рабочего тела полигона водой или фильтратом (отжимной водой).

76

Необходимо учитывать, что высокая температура в сочетании с низкой влажностью затрудняет проведение рекультивационных работ, особенно озеленения.

Взависимости от повторяемости, силы и направления господствующие ветры могут оказать неблагоприятное влияние: выдуть легкие фракции ТБО (бумага, пластмассовая пленка), а иногда и более плотные фракции (легкие упаковочные материалы, консервные банки, картон и др.), за пределы рабочей зоны (карты). Возможно выдувание верхних слоев почвы, ветровая эрозия слоя земляной засыпки, откосов рабочего тела и прилегающей территории.

Вслучаях горения полигона, несвоевременной изоляции ТБО нейтральным грунтом при попутном ветре неприятные запахи могут распространяться от полигона на большие расстояния – 2–3 км и более.

Рельеф местности имеет важное значение при выборе площадки [4]. По топографическим условиям наиболее благоприятными являются участки со слабоумеренно наклонным рельефом (уклоны 0,001–0,01), желательно – односклоновые, что значительно упрощает организацию противофильтрационной защиты основания и отвода фильтрата из тела полигона. Неблагоприятны участки: практически горизонтальные (уклоны менее 0,001) – по причине затрудненности отвода фильтрата; косогорные (уклоны более 0,01) – вследствие повышенной сложности устройства противофильтрационной защиты и по технологическим причинам [2]. Большие перепады высот создают дополнительные трудности при устройстве основания полигона. Крутизна дорог ухудшает условия транспортировки ТБО и передвижения техники и механизмов. Возникает необходимость сооружения перепадных устройств на ливневой канализации.

Особенно сложно выбрать место под полигон в горных районах, где обычно нет свободных ровных площадок, и поэтому чаще всего полигоны размещают в речных долинах.

Необходимо избегать размещения полигонов на селеопасных направлениях,

взонах возможного паводкового затопления и подтопления, в районах повышенной тектонической активности.

Важно помнить о невозможности размещения полигонов над залежами полезных ископаемых, местами заброшенных или ведущихся горных разработок, в зонах тектонической и карстовой активности, разломов [4].

Гидрология, гидрогеология, геологическоестроениеплощадки

Площадку полигона необходимо выбирать таким образом, чтобы исключить возможность ее затопления, подтопления и заболачивания близко расположенными ручьями, реками, озерами и болотами. Пересечение площадки ручьями, реками и нахождение на ней озер и болот не допускается.

Ливневые и талые воды, стекающие с водосборной площади, находящиеся в районе площадки, не должны попадать на полигон.

77

Площадку полигона (по отметкам) следует располагать по отношению

кприлегающим территориям таким образом, чтобы она не служила их дренажным бассейном.

Уровень стояния грунтовых вод должен находиться на глубине не менее 2 м от дневной поверхности. Гидрогеологические условия должны исключать выход грунтовых вод на поверхность в виде самоизливающихся ключей, родников [4].

Не допускается строительство полигона: на территории первого и второго пояса зоны санитарной охраны источников централизованного хозяйственнопитьевого водоснабжения и источников минеральных вод; на территории второго пояса зоны санитарной охраны ближе 500 м от подземных источников и ближе 1 км от водозабора поверхностных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения; в границах водоохранных зон водных объектов [5, 6].

Благоприятными условиями являются минимальная площадь водосбора

кплощадке полигона и максимальная водность водотока – потенциального приемника стоков полигона [7].

Буровые скважины, колодцы, шурфы, вскрывающие грунтовые воды, должны отсутствовать. Изыскательские или разведочные скважины и шурфы следует надежно тампонировать. При отсутствии площадки, отвечающей этим требованиям, возможно размещение полигонов и на площадках с неблагоприятными условиями, но в этих случаях должны выполняться сложные и дорогостоящие работы по водопонижению, перехвату и отводу ливневых и талых вод, сооружению искусственных обходных русел рек и ручьев или пропуску их через площадку полигона в перепускных трубах (коллекторах), строительству ограждающих дамб и т.д. Такая инженерная подготовка площадки требует значительных затрат средств, материалов и времени и не всегда может обеспечить нормальную работу полигона.

Кгеологическому строению площадки полигона предъявляются достаточно строгие требования. В основании полигона должны быть нефильтрующие или слабофильтрующие породы – глины, тяжелые суглинки. В свою очередь, они должны располагаться на коренных породах с тем, чтобы могли выдержать достаточно высокие нагрузки при высотном складировании ТБО с послойным уплотнением [4]. Предпочтительны варианты с залеганием с поверхности глинистых грунтов мощностью более 2 м. Приемлемы варианты, в которых с поверхности залегают песчаные грунты мощностью до 2 м, подстилаемые слоем глинистых грунтов мощностью более 2 м (с ограничениями по гидрогеологическим условиям). Варианты с залеганием с поверхности хорошо проницаемой толщи четвертичных отложений или коренных пород, не имеющих естественного противофильтрационного барьера на пути инфильтрации к горизонтам подземных вод, требуют специального обоснования [2]. Грунты в основании полигона

78

должны характеризоваться коэффициентом фильтрации не более 10–7 м/с (глины и тяжелые суглинки). В исключительных случаях возможно размещение полигона на основании из других грунтов, но при обязательной разработке специального проекта, включающего анализ горно-геологических условий участка и устройства специального водонепроницаемого основания.

Предпочтительны площадки с наибольшей несущей способностью основания. Использование площадок с несущей способностью грунтов основания в естественном состоянии менее 1 кг/см2 (0,1 МПа) возможно только при наличии специального обоснования [7].

Исключается использование под полигон болот глубиной более 1 м и участков с выходами грунтовых вод в виде ключей, затопляемых паводковыми водами территорий, геологических разломов [1]. В ряде развитых стран выдвигаются и другие требования к геологическому строению площадки полигона ТБО. Так, в ФРГ обязательным является наличие геологического барьера – 3-мет- рового слоя глины или суглинков, исключение трещиноватых пород, карстовой и геотектонической активности.

Теоретически и практически доказано, что не существует идеальных водонепроницаемых пород. Глина, классический материал, также не является абсолютным экраном. Экспериментальные и полевые исследования водопроницаемости экранов из глин показывают, что через них достаточно легко проникают воды с высоким содержанием хлоридов [4]. В связи с этим в практике сооружения полигонов ТБО принято над водонепроницаемым экраном из глины или тяжелых суглинков устраивать дренажную систему для перехвата отжимных вод. Фильтрату сравнительно легче проникнуть в дренажную систему, чем профильтроваться через слой водоупора, имеющего большое гидравлическое сопротивление. Такие технические приемы позволяют предотвратить поступление фильтрата в грунтовые и подземные воды.

Транспортная доступность

Удаленность полигонов от автомобильных дорог должна быть не более 500 м [4]. Удаленность от автомагистралей должна составлять не менее 50 м. В зарубежных странах нет конкретных требований к удаленности площадок полигонов от автомобильных дорог, но имеются рекомендации по транспортной доступности. Эти рекомендации актуальны и для условий РФ.

Согласно рекомендациям [8, 9] необходимо учитывать не только расстояние перевозки ТБО до полигона, но и время перевозки и вместимость (грузоподъемность) транспортных средств. Экономичнее использовать более мощные транспортные средства, особенно при их быстрой оборачиваемости. Дороги для проезда большегрузного транспорта должны иметь достаточную ширину, а их

79

конструкция и сооружения на них (мосты, туннели, путепроводы и др.) должны отвечать требованиям, предъявляемым к сооружениям, предназначенным для пропуска тяжелой крупногабаритной техники.

Важным является требование возможности использования дорог круглосуточно 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 несколько подъездных путей, что обеспечивает возможность объездов при временном выходе 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 через населенные пункты или жилые районы.

Выбор площадки под полигон по критерию транспортной доступности всегда является сложной оптимизационной задачей, при решении которой необходимо «примирить» ряд противоположных факторов. Например, большое расстояние от мест образования отходов до площадки полигона благоприятно в санитарном отношении (возможность создания санитарно-защитной зоны), но в этом случае могут понадобиться перевалочные станции, железнодорожные или морские (речные) перевозки. При расположении площадки полигона на большом удалении от населенных мест необходимо создание автономных систем водоснабжения, теплоснабжения, канализации, электроснабжения, хранилищ воды для технических нужд и пожаротушения, гаражей для транспорта и техники, специальных подъездных дорог и т.д., что значительно повышает капитальные и эксплуатационные затраты.

Транспортировка ТБО большегрузным скоростным транспортом при небольшом времени перевозки на большие расстояния обходится дешевле, чем использование для этих же целей большего количества транспортных средств малой грузоподъемности и вместимости. Но для загрузки большегрузного транспорта необходимы мусороперевалочные станции (МПС), сооружение и эксплуатация которых сучетом соблюдения строгих санитарных нормтребуют больших затрат [4].

Градостроительные условия, ландшафт

Санитарно-защитная зона для усовершенствованных свалок составляет согласно [10] 1000 м, для полигонов и участков компостирования ТБО – 500 м [6].

Расстояние до ближайшего аэродрома должно составлять не меньше 10 км [2], а по нормативу ТСН «Проектирование, строительство и рекультивация полигонов ТБО в Московской области» – не менее 15 км. Это требование связано с тем, что обычно на полигонах происходит скопление птиц, близко располагаются места их гнездовий. Стаи птиц, а иногда и одиночные птицы представля-

80