Технология и техника обезвреживания и размещения отходов

Обезвреживание и размещение отходов должно происходить на специально организованных полигонах для токсичных промышленных и твердых бытовых отходов (ТБО). Полигоны для размещения токсичных промышленных и твердых бытовых отходов являются природоохранными сооружениями, предназначенными для регулярного централизованного сбора, удаления, изоляции, обезвреживания и хранения неутилизируемых отходов и должны гарантировать санитарно эпидемиологическую безопасность населения.

При этом обработку отходов на полигоне следует осуществлять таким образом, чтобы они либо совсем уничтожались, либо превращались в не растворимые в воде остатки, которые можно скла­дировать в карты, до минимума сведя риск загрязнения грунтовых вод в будущем.

При выборе участка для устройства полигона учитываются климато-географические и почвенные особенности, геологические и гидрологические условия местности.

Полигоны для токсичных промышленных отходов. Устройство полигонов по обезвреживанию и захо­ронению токсичных промышленных отходов явля­ется важнейшим мероприятием по охране окружаю­щей среды и сохранению природных ресурсов.

Токсичные отходы, поступающие на полигон, по своим физико-химическим свойствам и методам переработки подразделяются на классы и группы, в зависимости от которых применяется тот или иной метод обезвреживания и захоронения.

Класс опасности отходов устанавливается по степени возможного вредного воздействия на окружающую природную среду (далее - ОПС) при непосредственном или опосредованном воздействии опасного отхода на нее.

В соответствии с Критериями отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды отходы делятся на пять классов опасности:

I класс - чрезвычайно опасные (степень вредного воздействия на ОПС – «очень высокая»);

II класс – высокоопасные (степень вредного воздействия на ОПС – «высокая»);

III класс - умеренно опасные (степень вредного воздействия на ОПС – «средняя»);

IV класс – малоопасные (степень вредного воздействия на ОПС – «низкая»).

V класс – практически неопасные (степень вредного воздействия на ОПС – «очень низкая»).

Приему на такой полигон подлежат только токсичные промышленные отходы I, II, III и при необходимости IV классов опасности.

Твердые промышленные отходы IV класса опасности могут вывозиться на полигоны складирования ТБО и применяться в качестве изолирующего инертного материала в средней и верхних частях карт полигона.

Пастообразные отходы, содержащие водорастворимые вещества I класса опасности, должны поступать на захоронение в металлических контейнерах.

Твердые горючие токсичные отходы собира­ются в специальные герметичные контейнеры.

Жидкие горючие, жидкие хлорорганические и пастообразные горючие отходы, а также сточные воды, содержащие органические и минеральные за­грязнения, собираются в специальные герметические емкости раздельно.

Мощность полигона определяется количеством токсичных отходов (тыс. т), которое может быть принято на полигон в течение одного года, включая поступающие на завод по обезвреживанию токсичных промышленных отходов и на участок захоронения отходов.

При определении мощности поли­гона удельное количест­во токсичных промышленных отходов должно быть для промышленно развитых регионов не менее 50 кг на 1 чел /год.

Технологическая схема работы полигона предусматривает следующие основные ме­роприятия:

- организацию сбора неутилизируемых токсичных промышленных отходов на предприятиях-постав­щиках;

- организацию транспортировки токсичных отхо­дов на полигон;

- организацию приема, обезвреживания и захороне­ния токсичных отходов на полигоне.

Технология обезвреживания токсичных отходов. Переработку отходов, поступающих на полигон, осуществляют на заводе по обезвреживанию токсичных промышленных отходов. Завод предназначен для сжигания и физико-химической переработки отходов с целью их обезвреживания или понижения токсичности (класса опасности), перевода их в нерастворимые формы, обезвоживания и сокращения объема отходов, подлежащих захоронению.

Размеры санитарно-защитной зоны завода по обезвреживанию токсичных промышленных отходов мощностью 100 тыс.т и более отходов в год следует принимать 1000 м, завода мощностью менее 100 тыс.т - 500 м.

Наиболее распространенными методами обезвре­живания отходов в настоящее время являются:

- для неорганических веществ — физико-химичес­кая обработка в несколько стадий, которая приво­дит к образованию безвредных, в большинстве слу­чаев нейтральных, не растворимых в воде соедине­ний;

- для отходов органического происхождения — сжигание при высоких температурах.

Установка для сжигания твердых, пастооб­разных и жидких неутилизируемых токсичных промышленных отходов состоит из: системы подачи и дозировки отходов; печи с вращающимся барабаном; камеры дожигания; системы золошлакоудаления; котла-утилизатора; системы очистки дымовых газов.

Агрегат сжигания твердых, пастообразных и жидких токсичных промышленных отходов:

1 – грейферный кран; 2 – рольганг и лифт для загрузки бочек; 3 – загрузочное устройство для твердых отходов; 4 – печь с вращающимся барабаном; 5 – камера дожигания;

6 – шлакоудаление; 7 – котел-утилизатор; 8 – реактор (сушилка); 9 - циклон; 10 – вывод сухих солей; 11 – скруббер Вентури; 12 – дымовая труба

 

Технология захоронения токсичных отходов. Участок захоронения токсичных промышленных отходов представляет собой территорию для размещения специально оборудованных карт-котлованов, в которые складируются токсичные твердые отходы различных классов опасности, а также вспомогательных зданий и сооружений.

 

Карты для захоронения отходов

 

Размер участка захоронения токсичных промышленных отходов устанавливается исходя из срока накопления отходов в течение 20…25 лет.

Размеры карт и их количество определяются в зависимости от количества поступающих отходов и расчетного срока действия участка. Объем карты должен обеспечивать прием отходов на захоронение в течение не более 2 лет.

Контейнеры с отходами захоранивают в железобетонных бункерах, разделенных на отсеки, со стенками толщиной не менее 0,4 м из тяжелого бетона. Объем каждого отсека должен обеспечивать прием контейнеров с отходами в течение до 2 лет.

При размещении карт для захоронения отходов IV класса опасности в грунте должны быть устроены противофильтрационные экраны: глиняные, грунтобитумные, асфальтобетонные, экран из полиэтиленовой пленки, а также противофильтрационные завесы в виде различных диафрагм.

Размеры санитарно-защитной зоны участка захоронения токсичных промышленных отходов до населенных пунктов и открытых водоемов, а также до объектов, используемых в культурно-оздоровительных целях, устанавливаются не менее 3000 м.

Полигоны для твердых бытовых отходов. Площадь участка, отводимого под полигон, выбирается из условия срока его эксплуатации не менее 15…20 лет.

На полигоны твердых бытовых отходов принимаются отходы из жилых домов, общественных зданий и учреждений, предприятий торговли, общественного питания, уличный и садово-парковый смет, строительный мусор и некоторые виды твердых промышленных отходов 3 и 4 класса опасности, а также неопасные отходы 5 класса.

Основное сооружение полигона - участок складирования ТБО. Он занимает основную (до 95 %) площадь полигона, в зависимости от объема принимаемых ТБО. Участок складирования разбивается на очереди эксплуатации с учетом обеспечения приема отходов в течение 3…5 лет, в составе первой очереди выделяется пусковой комплекс на первые 1…2 года.

Схематический разрез полигона ТБО:

- схематический разрез; - план дороги на верхнюю площадку;

1 – наружная (окончательная) изоляция; 2 – промежуточная изоляция; 3 – ТБО; 4 - дорога; 5 – водоупорное основание; 6 – верхняя площадка.

- высота; - снижение высоты; - ширина полигона; - уровень грунтовых вод; - глубина котлована в основании полигона

 

Захоронение отходов осуществляется раздельно в специальные карты (чаши), расположенные на участке депонирования. Чаши депонирования представляют собой котлован с изолирующим экраном для защиты окружающей среды от складируемых отходов. Размеры чаш и их количество зависят от количества поступающих отходов и расчетного срока эксплуатации полигона. В чашах захоронения отходы складируются послойно с общей высотой рабочего слоя 2 м. Каждый рабочий слой отходов покрывается промежуточным изолирующим слоем высотой 0,25 м.

Устанавливаются следующие размеры рабочей карты: ширина 5 м, длина 30…150 м.

Для полигонов, принимающих менее 120 тысяч м³ ТБО в год, рекомендуется траншейная схема складирования ТБО.

Траншейная схема складирования ТБО предполагает проектирование на участке складирования траншей глубиной 3…6 м и шириной по верху 6…12 м. Грунт из траншей используется для изоляции ТБО.

Размер санитарно-защитной зоны от жилой застройки до границ полигона ТБО 500 м.

Расчет площади и вместимости полигона для ТБО. Требуемая площадь полигона, м², составляет:

,

где - коэффициент, учитывающий полосу вокруг участка складирования; - площадь участка складирования ТБО, м²; - площадь участка хозяйственной зоны и площадки мойки контейнеров, м².

Фактическая вместимость полигона, м³, с учетом уплотнения рассчитывается по формуле усеченной пирамиды:

,

где и - площади основания и верхней площадки, м²; - высота полигона, м.