Полигоны для твердых бытовых отходов

В мировой практике наибольшее распространение получили следующие методы обращения с ТБО: 1) строительство полигонов для захоронения и частичной их переработки; 2) компостирование с получением азотного удобрения или биотоплива; 3) сжигание отходов на мусоросжигающих заводах; 4) ферментация (получение биогаза из животноводческих стоков); 5) предварительная сортировка, утилизация и реутилизация ценных компонентов из отходов; 6) пиролиз ТБО – высокотемпературный (около 1700 ‘С) нагрев без доступа воздуха.

Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» в ст.12 установил требования к объектам размещения отходов. Создание таких объектов – специально оборудованных сооружений (полигонов, шламохранилищ, отвалов горных пород и др.), - допускается на основании разрешений, выданных специально уполномоченными федеральными органами исполнительной власти. При этом определение места строительства объектов размещения отходов осуществляется на основе геологических, гидрогеологических и иных исследований и при наличии положительного заключения государственной экологической экспертизы.

В целях снижения загрязнения окружающей природной среды вместо неконтролируемых свалок строят полигоны для твердых отходов, которые эксплуатируются во многих городах России.

Для такого полигона выбирают место по возможности в глинистом грунте, в котором можно складировать отходы в течение 20-25 лет и более. Основание выбранной площади делают в виде огромного корыта (для средней полосы России, где за год выпадает около 600 мм. осадков) глубиной примерно 1,5 м. Фильтрат скапливается в нем,остается в пределах полигона и не загрязняет водоемы и подземные воды. При необходимости (большое количество осадков) фильтрат забирают со дна корыта насосными установками и разбрызгивают по поверхности укладываемых отходов. Одна часть фильтрата испаряется с поверхности, другая проникает вглубь, где вызывает медленный биотермический процесс с повышением температуры примерно до 30 ‘С. до дна доходит не более 5% перекачиваемой жидкости. Если глинистого грунта нет и основание для полигона приходится делать в водопроницаемых грунтах, дно корыта выстилают слоем привозной глины толщиной 0,5 м.(рис. 47).

В течение суток вывозят отходы на одну площадку полигона и уплотняют бульдозерами послойно до 2-метровой высоты. На следующие сутки отходы вывозят на другую площадку, а предыдущую обязательно укрывают изолирующим слоем грунта толщиной 0,25 м. Изоляция грунтом и его последующее уплотнение препятствует загрязнению наружной воздушной среды, а также распространению мух и грызунов. По мере загрузки полигона отходами из разровненных слоев извлекают металлолом.

Для сокращения площади полигон загружают многослойно. Конструктивные схемы допускают высоту 60 м. При этом для устойчивой работы бульдозера необходимо устраивать пологий внешний откос, образующий с горизонтом угол в 15’. После заполнения полигона поверхность его покрывают растительным грунтом.

Полигоны могут иметь различное соотношение длины и ширины (рис. 48). Расход земельных площадей под полигоны зависит от численности и высоты складирования (табл. 9).

Таблица 9

Численность обслуживаемых жителей в городе, тыс.чел.	Расход земельных площадей на 50 тыс. жителей, га/год	Оптимальная высота складирования, м
Менее 50 50-99 100-249 250-499 500-1000 Более 1000	0,3-0,35 0,22-0,25 0,18-0,2 0,14-0,16 0,09-0,12 0,05-0,08	10-15 15-20 20-25 25-35 30-40 35-60

Таблица 9 зависимость расхода земельных площадей под полигоны твердых отходов от численности обслуживаемых жителей в городе и высоты складирования.

 

Рис. 47 Схематичный разрез полигона для твердых отходов

1-лесозащитные полосы; 2-промежуточный изолирующий слой; 3-отходы; 4-укрывающий наружный слой растительного грунта; 5-естественное или искусственное водоупорное основание (глина)

 

Рис.48 Примеры горизонтальной планировки полигонов

а-при соотношении длины и ширины менее 1:2; б-то же, более 1:3;

1-подъездная дорога; 2-хозяйственная зона; 3-нагорная канава; 4-забор; 5-зеленая зона; 6-грунт для изолирующих слоев; 7-площадки складирования

отходов I,II и III очереди эксплуатации.

Рис.49 Ситуационный план хозяйственной зоны и моечной площадки полигона длительной эксплуатации

(стрелками показано движение мусоровозов)

1-подъездная дорога; 2-забор полигона; 3-площадка складирования сборно-разборных элементов временных дорог; 4-трансформаторная подстанция; 5-производственно-бытовое здание; 6-окно диспетчера; 7-транспортный поток прибывающих мусоровозов; 8-то же, убывающих мусоровозов; 9-ворота полигона; 10-грязеотстойник; 11-площадка для мойки контейнеров; 12-противопожарный резервуар; 13-навес (помещение) для машин и механизмов; 14-ворота хозяйственной зоны; 15-ограда хозяйственной зоны; 16-склад ГСМ.

Для размещения полигонов твердых отходов можно использовать овраги и другие неудобные земли. При этом планировка и организация (порядок) загрузки полигонов отходами определяются конкретными (местными) условиями.

Участки под полигоны отводят на значительном расстоянии от других зданий и сооружений, поэтому на них необходимы бытовые помещения для эксплуатационного персонала и оборудование для простейших работ по обслуживанию техники (рис. 49). В составе хозяйственной зоны, где располагаются эти помещения и оборудование, проектируют производственно-бытовое здание, навес или гараж для машин и механизмов, склад горюче-смазочных материалов (ГСМ), трансформаторную подстанцию, площадку для складирования сборных плит для временных дорог. Степень капитальности этих сооружений зависит от мощности полигона и расчетного срока его эксплуатации.

После полной загрузки полигона и закрытия его растительным грунтом поверхность последнего можно использовать для устройства парков, садов, игровых площадок и пр.

В закрытых от соприкосновения с воздухом бытовых и пищевых промышленных отходах, находящихся в насыпях полигона, возникает анаэробный процесс, при этом выделяется биогаз (смесь метана и углекислого газа), который при определенных условиях можно использовать как топливо. Такой опыт имеется в Венгрии, где при высоте засыпки отходов 7 м. этот газ отбирают с помощью отсасывающих труб. Дополнительные устройства, связанные с этим, как показал опыт, в течение года окупаются многократно. Рассматриваемые полигоны твердых отходов предназначены в основном для отходов бытового происхождения, однако проведенными исследованиями установлено, что часть промышленных отходов (по номенклатуре более 10 тыс. видов) может быть принята при определенных условиях на полигоны твердых бытовых отходов для совместного захоронения. Определяется это гигиенической классификацией неутилизированных отходов (табл. 10).