Экономика и менеджмент безопасности. Прошлый экологический ущерб. Учебное пособие

10. Рекультивация полигонов и свалок размещения ТБО как объектов ПЭУ

Основными, наиболее распространенными объектами ПЭУ являются полигоны и свалки бытовых отходов. Полного восстановления продуктивности и хозяйственной ценности территории депонирования ТБО рациональными в технико-экономическом отношении средствами добиться практически невозможно, и здесь необходимо говорить о направлениях рекультивации.

Нормативной и технологической основой рекультивации объектов накопления ТБО служит «Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов» (Москва, Академия коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова, 1998 г.).

Винструкции под рекультивацией понимается комплекс работ, направленный на восстановление продуктивности и хозяйственной ценности восстанавливаемых территорий, а также улучшение окружающей среды.

Рассмотрим основные особенности полигона захоронения ТБО как источника загрязнения.

Полигон ТБО является техногенной геохимической аномалией. Существенная неоднородность состава отходов по площади и в разрезе, разная степень их биохимического разложения определяют значительную изменчивость физико-химических характеристик толщи отходов.

Втеле полигона, как правило, формируется техногенный водоносный горизонт, основой которого является инфильтрация атмосферных осадков.

Инфильтрационное питание на площади полигона существенно больше инфильтрации в естественных условиях и может достигать 40 % от годовой суммы атмосферных осадков. Уровни техногенного водоносного горизонта могут превышать уровни подземных вод нижележащих водоносных горизонтов, что создает предпосылки для перетекания из техногенного горизонта в нижезалегающие водоносные горизонты и переливы на поверхность земли.

Величина инфильтрации атмосферных осадков в тело полигона – ведущий фактор, влияющий на интенсивность образующегося фильтрата и биогаза. Фильтрат и биогаз, формирующиеся в анаэробной зоне толщи отходов, являются основными агентами воздействия полигонов на окружающую среду.

Для уменьшения воздействия полигона ТБО на окружающую среду основным и обязательным способом защиты является финальное перекрытие поверхности отходов противофильтрационным экраном. Уменьшение объемов образования фильтрата и биогаза достигается за счет ограничения притока атмосферных осадков в тело полигона. В то же время организация финального перекрытия способствует продуктивному использованию полигона и прилегающих территорий.

Финальные перекрытия поверхности полигонов так же, как и подстилающие экраны, могут сооружаться из естественного минерального грунта и синтетических материалов.

41

Широкое применение нашли технологии устройства защитного экрана из современных геосистетических гидроизоляционных и геотекстильных материалов: Бентофикс (Bentofix), Секудрен (Secudran). Для укрепления откосов применяют геосетку из полипропилена Макмат-L.

Рекультивация полигона выполняется в два этапа: технический (планировка, формирование откосов, разработка, транспортировка, нанесение технологических слоев и потенциально плодородных почв, строительство дорог, гидротехнических и иных сооружений) и биологический (мероприятия по восстановлению плодородия, возобновлению биоты) этапы.

Разработке проекта рекультивации должен предшествовать комплекс инженерно-экологических изысканий, которые в ряде случаев могут заменить данные экологического мониторинга.

Частичная или полная рекультивация полигона предусматривает выполнение следующих строительных работ:

1.Формирование профиля насыпного холма с покатыми (максимальное заложение откосов 1 : 3) и террасированными склонами (при высоте насыпи более 12–15 м). Первый этап строи тельства финального перекрытия насыпи отходов иллюстрирует следующая фотография.

2.Устройство слоев финального перекрытия насыпи отходов, в том числе (снизу вверх):

–выравнивающего и газодренажного слоя (целесообразно использование песчано-гравийных смесей и отсева от переработки строительных отходов);

–противофильтрационного глиняного или искусственного экрана, но с учетом возможных просадок насыпи отходов, которые могут привести к повреждению искусственных пленочных покрытий;

–дренажного песчаного слоя;

–почвенно-растительного слоя.

3.Строительство сети пассивных газодренажных скважин или других газодренажных сооружений.

4.Строительство дренажного коллектора вдоль подножья насыпного холма для отведения поверхностных вод, стекающих со склонов перекрытой насыпи отходов.

Работы по рекультивации полигонов должны начинаться на стадии эксплуатации полигона. В частности, формирование откосов, заложение дренажных коллекторов, газодренажных систем должно выполняться на отработанных участках полигонов в процессе их эксплуатации.

Основными проблемами в эксплуатации подавляющего большинства полигонов ТБО являются отклонения от утвержденных проектов, что сопровождается постоянным усилением негативного воздействия полигонов ТБО на окружающую среду, принимающим в ряде случаев катастрофические масштабы.

42

Проведение рекультивации таких полигонов после завершения эксплуатации в ряде случаев просто невозможно без применения нестандартных проектных решений. Отметим, что положительные заключения государственной экологической экспертизы по проектам таких полигонов теряют юридическую силу в связи с «реализацией объекта государственной экологической экспертизы с отступлениями от документации, получившей положительное заключение государственной экологической экспертизы…» (ст. 18, Федеральный закон «Об экологической экспертизе»).

Рассмотрим несколько примеров эксплуатации полигонов с отклонениями от проектных решений и влияние этих отклонений на проведение рекультивации.

1.Наиболее часто при эксплуатации полигонов не соблюдаются нормативные углы откосов бортов полигона. Выполнить выполаживание откосов на конечном этапе эксплуатации практически невозможно. Углы заложения откосов, фиксируемые фактически, достигают и превышают 1 : 1 (более 45°) при нормативных – 1 : 4 (отметим, что экологическая экспертиза соглашается

суглом заложения 1 : 3). Несоблюдение углов заложения откосов приводит к следующим последствиям:

•на крутых откосах невозможно в дальнейшем провести работы по строительству противофильтрационного финального перекрытия и, как следствие, выполнить рекультивационные мероприятия (в том числе биологический этап), поскольку на откосах с заложением круче 1 : 3 не может работать строительная техника;

•на крутых откосах полигонов могут формироваться негативные инже- нерно-геологические процессы, выражающиеся в оползневых и обвальных проявлениях, а также образованиях размывов бортов временными потоками (заложение оврагов);

•с крытыми откосами полигонов (отвалами отходов), как правило, связаны возгорания и пожары, тушение которых на полигонах сопряжено со значительными трудностями;

•заложение крутых откосов приводит к значительному (по сравнению с проектным) завышению объемов складируемых на полигоне отходов, что увеличивает срок существования полигона. В результате, неконтролируемо возрастает воздействие полигона на окружающую среду до масштабов, существенно превышающих утвержденное в положительном заключении государственной экологической экспертизы.

Очевидно, что рекультивации такого полигона должна предшествовать разработка противооползневых мероприятий (укрепление и выполаживание склонов), поскольку до 70 % его периметра имеют уклон порядка 45º.

2.В ряде случаев фактические границы полигона ТБО выходят за границы землеотвода и, соответственно, площадь полигона превышает проектную. Примером таких полигонов может быть ООО Полигон ТБО (Лепсари) городская свалка г. Сланцы, городская свалка г. Волосово (82 км), полигон

43

ПТО-2 (Волхонка), свалка МО «Рощинское» (карьер Горки) и т. д. Для рекультивации таких полигонов необходимо либо оформить земельные документы на фактически занимаемую площадь, либо в проекте рекультивации предусматривать перемещение отходов в границы землеотвода или вывоз их на другие полигоны и участки захоронения отходов, что крайне дорого. Очевидно, что перемещение таких объемов отходов при проведении рекультивации требует значительных материальных затрат и вызывает дополнительные воздействия на окружающую среду, связанные со вскрытием толщи отходов.

3. Следующее отклонение связано с превышением проектных объемов захоронения ТБО. Рекультивация такого объекта требует расширения площади участка, поскольку другими способами выположить сформировавшиеся откосы практически невозможно.

На заключительных этапах эксплуатации полигона до 60 % площади полигона должно быть уже рекультивировано (проведены технический и биологический этапы).

После закрытия полигона остается выполнение работ по рекультивации на его меньшей части. Для реализации этой схемы должен быть налажен строгий контроль за выполнением проектных решений на всех этапах эксплуатации полигона.

Важным шагом в совершенствовании управления полигонами ТБО должен стать авторский надзор за выполнением утвержденных проектов строительства, реконструкции и рекультивации полигонов ТБО.

Выдача полигонам разрешительной документации должна быть поставлена в прямую зависимость от выполнения проектных решений. На наш взгляд только при этом условии возможна практическая реализация работ по рекультивации полигонов ТБО.

Особый контроль должен быть за образованием несанкционированных свалок ТБО.

Проблема загрязнения городских территорий отходами потребления и производства является как экологической, так и социальной, поскольку территории, занятые несанкционированными свалками, весьма перспективны для использования в целях городского хозяйства (организация рекреационных зон, жилая застройка).

Все несанкционированные городские свалки следует различать по способу их образования:

I тип – свалки (погребенные), образованные как территории централизованного вывоза отходов в течение нескольких лет и преимущественно приуроченные к местам расположения бывших карьеров. Они имеют постоянные границы и относительно большие объемы и площади;

IIтип – свалки, образованные как несанкционированные при стихийном

иэпизодическом вывозе мусора. Такие свалки, как правило, периодически возникают и ликвидируются по всей территории города.

44

Особо трудно разрешимую задачу для городского хозяйства составляют несанкционированные свалки I типа. Эти свалки были организованны несколько десятилетий назад в границах городских территорий для централизованного вывоза мусора, на участках расположения бывших карьеров и в долинах рек. Свалки имеют постоянные границы и относительно большие объемы и площади. Как правило, их поверхность перекрыта минеральными грунтами, зарослями трав, кустарников и деревьев.

Из мировой практики известно, что комплексной проблемой несанкционированных свалок впервые стали заниматься в США в 1978 году. Были изучены фондовые материалы, проведена их систематизация и оценка. В процессе проделанной работы было определено потенциальное количество несанкционированных свалок, содержащих опасные отходы.

К примеру, для оценки риска или возможного воздействия загрязненной территории на окружающую среду в США используют систему ранжирования опасности (СРО). При этом рассматриваются три категории опасности:

1)миграция загрязняющих веществ за пределы свалки;

2)пожароили взрывоопасность;

3)прямой контакт, опасный для здоровья.

После установления критериев приступают к анализу конкретных альтернативных методов рекультивации и обезвреживания несанкционированной свалки.

Независимо от конкретных условий, способы и решения по обезвреживанию и рекультивации старых мест захоронения должны быть основаны на общепринятых инженерных принципах.

Возможным выходом из ситуации может быть решение, удовлетворяющее экологическим требованиям с учетом социальных и экономических ограничений. Важную роль также играет адаптация существующих методов и использование инновационных подходов.

Существующая общепринятая методика обезвреживания свалки, включает следующие этапы:

•определение степени опасности свалки;

•оценка альтернативных вариантов;

•разработка технологии обезвреживания и рекультивации.

Для определения степени негативного воздействия свалки на окружающую среду проводятся инженерные и инженерно-экологические изыскания. До недавнего времени изыскания на территориях, занятыми несанкционированными свалками, для обоснования проектных решений по их подготовке к строительству проводились в соответствии с требованиями глав нормативных документов: СНиП 11-02-96, СП 1-105-97, СП 11-102-97, которые разработаны для изучения экологически чистых территорий и не совсем объективно отражают специфические условия опасного объекта.

В целях освоения городских территорий, занятых несанкционированными свалками, по поручению Департамента природопользования и охраны

45

окружающей среды Москвы был разработан нормативный документ ТСН 11- 301-2005, в котором установлены требования к проектно-изыскательским и строительным работам по их рекультивации.

В соответствии с ТСН 11-301-2005 перед началом работ по освоению территории, занятой несанкционированной свалкой, необходимо определить степень негативного воздействия данной свалки на природную среду как на период проведения строительных работ, так и на период последующей эксплуатации возводимого объекта. Для этого на территории занятой несанкционированной свалкой проводятся инженерные и инженерно-экологические изыскания.

По результатам изысканий должно быть выполнено:

•районирование территории свалки по морфологическому составу от-

ходов;

•районирование свалки и прилегающих площадей по степени загрязненности вредными веществами подземных и поверхностных вод, почвогрунтов, донных отложений, растительности;

•районирование свалки по газохимическому загрязнению;

•выделение участков с повышенной радиоактивностью;

•выделение участков бактериального загрязнения, с повышенным содержанием яиц гельминтов, колониями крыс и мух;

•рекомендации по способам рекультивации;

•рекомендации по способам инженерной защиты прилегающих территорий в период рекультивации;

•рекомендации по организации экологических режимных наблюдений в процессе рекультивации;

•рекомендации по способам инженерной и санитарной защиты прилегающих территорий и населения в период производства работ по рекультивации.

Следующим шагом после обозначения проблемы является выбор метода обезвреживания и рекультивации свалки. Все методы рекультивации и обезвреживания территорий, занятых не санкционированными погребенными свалками можно разделить на три основные группы:

1) извлечение, удаление и надежное захоронение;

2) уничтожение на месте;

3) фиксация загрязнителей на месте.

Каждый метод обладает определенными достоинствами и недостатками

сточки зрения надежности принимаемых мер и финансовых издержек и должен быть оценен с учетом конкретной ситуации, наличия ресурсов и материалов, условий окружающей среды, характера химических веществ, соответствующих нормативных документов и затрат.

Технические решения по рекультивации несанкционированных свалок принимаются в зависимости от функционального назначения и использования территории после рекультивации. Эти условия определяют объем работ

46

при рекультивации с учетом всех неблагоприятных факторов, сопутствующих свалкам (с полным или частичным удалением техногенного грунта, заменой нормативно чистым грунтом, перекрытием без удаления и др.).

Гражданское строительство (жилые здания, детские и лечебнопрофилактические учреждения) на территории свалки без вывоза техногенного грунта не допускается. Жилищное строительство может быть разрешено только после достижения в результате рекультивации нормативных значений показателей загрязненности грунтов и атмосферы.

Особое внимание следует уделить наиболее перспективному методу рекультивации старых захоронений, получившему широкое применение в последнее время – эскалация свалочных тел с последующей их переработкой (LMFR) – уничтожение на месте.

Метод представляет собой организованную выемку свалочного грунта и его последующую переработку. Метод может использоваться как способ ликвидации старых захоронений, а также неудачно спроектированных или неэффективно функционирующих полигонов, которые не отвечают требованиям охраны окружающей среды и здоровья населения.

Технология LMFR варьирует от маломощных систем с интенсивным использованием ручного труда до высоко производительных механизированных сортировочных систем. В высокопроизводительных системах (производительностью от 50 до 100 т/ч извлекаемого материала) используют серию механических, либо комбинированных ручных и механических систем выемки и сортировки отходов. При работе с использованием высокотехнологичных систем LMFR широко используются экскаваторы, грохоты, сепараторы, дробилки и конвейеры.

В низко производительных системах, как правило, используют ограниченное и очень простое оборудование (например, грохоты), а также ручной труд. Независимо от технического уровня все эти системы имеют общую черту – мобильность, то есть легкость перемещения на новый участок после завершения выемки отходов и их сортировки.

Применение метода LMFR перспективно по следующим причинам:

1)выемка, сортировка и последующая переработка извлекаемых вторичных материалов позволяет превратить свалку в чистую территорию для последующего хозяйственного использования;

2)проводится рекультивация экологически опасных свалок путем выемки и сортировки с получением вторичного сырья для последующей переработки.

Количество и характеристики фракций вторичных материалов (потоков), образуемых в процессе применения методики LMFR, зависят:

1)от физико-химических свойств вынутого материала;

2)эффективности используемой технологии разработки свалки;

3)эффективности применения технологии.

47

При наличии ряда вариантов, для определения оптимального, необходимо провести краткую их оценку на предпроектной стадии. Затем можно сравнить отобранные варианты для выявления окончательного.

После выбора и описания приемлемых вариантов, необходимо составить список преимуществ и недостатков, а также сметную стоимость работ, составленную по укрупненным показателям.

Отобранные варианты обезвреживания и рекультивации составляют основу для разработки проектных решений. Каждый из вариантов представляет серию мероприятий, направленных на достижение поставленной задачи.

Принятые по вариантам проектные решения должны обеспечить максимальную охрану здоровья населения и защиту окружающей среды.

Принятие проектных решений во многом зависит от экономических факторов.

В проекте необходимо установить соотношение капитальных и эксплуатационных затрат, а также источники и сроки поступления финансовых средств. Выбор окончательного варианта будет зависеть от местных условий (наличия местных строительных материалов, строительной техники, степени освоения технологии).

При оценке и сравнении различных вариантов необходимо учитывать ряд следующих факторов:

•техническое обоснование предлагаемого варианта рекультивации и ликвидации свалки;

•капитальные и эксплуатационные расходы;

надежность/прошлый опыт/риск;

•краткоидолгосрочное экологическое воздействиянаокружающуюсреду;

•влияние строительства на окружающую среду;

•возможность дальнейшего использования участка;

•оценка эффективности инвестиционного проекта,

•соответствие требованиям законодательства;

•эстетические факторы.

При определении эффективности инвестиций каждого варианта необходимо учитывать инфляцию и процент по кредиту.

Таким образом, свалки ТБО как объекты ПЭУ представляют серьезную опасность, так как существенно влияют на все компоненты окружающей среды и являются мощным загрязнителем атмосферного воздуха (метан, сернистый газ и др.), почвы, поверхностных и грунтовых вод (тяжелые металлы, растворители, полихлорбифенилы – диоксины, инсектициды и др.).

Направление рекультивации определяет дальнейшее целевое использование рекультивируемых территорий. Наиболее приемлемы рекреационное, сельскохозяйственное и лесохозяйственное направления рекультивации.

48

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Техносферная безопасность как элемент природоохранной деятельности государства подразумевает под собой антропогенное воздействие как кратковременное, так и пролонгированное.

Одним из наиболее крупных сегментов данного направления являются проблемы связанные с накопленным в прошлом экологическим ущербом.

Значимость данного направления определена в концепции долгосрочного социально-экономического развития РФ как обеспечение экологической безопасности экономического развития и улучшения экологической среды жизни человека, ликвидация накопленного загрязнения, восстановление эродированных земель, захламленных территорий.

Понятие накопленного в прошлом экологического ущерба в содержательном смысле может определяться как обусловленное прошлой многолетней хозяйственной деятельностью изменение природно-хозяйственной среды, которое оценивается санитарно-экологическими показателями концентраций загрязняющих веществ в компонентах среды, отнесенных к уровню уязвимости экосистем.

Однако недостаток законодательной и информационной баз является главным барьером к созданию прикладных программ рекультивации (санации), которые бы решали проблему ПЭУ в долгосрочной перспективе.

Источники законодательной базы носят в большей степени фискальный, чем собственно природоохранный характер. Нет и четких критериев классификации объектов. К этим вопросам добавляются проблемы территориального ведения объектов ПЭУ и финансового обеспечения ликвидации объектов ПЭУ. Все это обусловливает необходимость тщательной проработки и пересмотра законодательной базы, касающейся ликвидации объектов ПЭУ.

49