Устройство полигона и складирование отходов (ТБО)

Требования к современным полигонам включают требования к вы­бору площадки, конструкции, эксплуатации, мониторингу, выводу из эксплуатации, а на Западе, кроме того, к предоставлению финансовых гарантий (страховка на случай форс-мажорных ситуаций).

Полигоны ТБО располагаются за пределами городов. Размер сани­тарно-защитной зоны от жилой застройки до границы полигона - 500 м, от аэропорта - 15 км.

Предпочтительным для размещения полигона является участок, сложенный глинами или тяжелыми суглинками (при глубине грунтовых вод не менее 2 м). Запрещается использование под полигон болот глу­биной более 1 м, а также участков, затопляемых паводковыми водами.

Проектируемый срок эксплуатации полигона - не менее 15-20 лет. Необходимая при этом площадь земельного участка для складирования ТБО зависит от численности обслуживаемого населения и высоты скла­дирования ТБО. Например, для города с населением 0,5 млн. жителей требуется полигон площадью от 20 до 60 га при высоте складирования ТБО, соответственно, от 45 до 12 м. Полигоны ТБО, имеющие общую высоту более 20 м и нагрузку на площадь более 10 т/м2 (100 тыс. т/га), относят к категории высоконагружаемых.

Основные элементы полигона (рис. 3.1) - подъездная дорога (с дву­сторонним движением), участок складирования ТБО (занимает 95% площади полигона и ограничивается водоотводной канавой), хозяй­ственная зона (располагается на пересечении подъездной дороги с гра­ницей полигона и включает бытовые и производственные помещения), инженерные сооружения и коммуникации (водопровод, канализация, мачты электроосвещения).

Участок складирования разбивается на очереди эксплуатации (с учетом рельефа местности).

На участке складирования, в основании полигона предусматривает­ся устройство котлована, из которого производится выемка грунта для последующей изоляции ТБО (промежуточной и окончательной). Глуби­на котлована зависит от уровня грунтовых вод (днище котлована долж­но быть на 1 м выше уровня грунтовых вод).

Учитывая рельеф местности и очередность складирования ТБО, участок разбивается на несколько котлованов; при уклоне участка более 0,5 м предусматривается каскад котлованов (рис. 3.2). Грунт, вынутый из котлована первой очереди, размещается в кавальерах по периметру полигона. Разность отметок оснований двух смежных котлованов - не более 1 м.

Основание котлована - глина толщиной не менее 0,5 м (коэф­фициент фильтрации воды не более 10-5 см/сек). Если грунт характери­зуется коэффициентом фильтрации более 10-5 см/сек, требуется устрой­ство искусственных непроницаемых экранов. Цель создания противо- фильтрационного экрана - ограничение потока фильтрата к нижележа­щим грунтовым водам и предотвращение притока грунтовых вод на уровень выше основания полигона.

В качестве противофильтрационных экранов в РФ регламентирует­ся использование следующих материалов:

• однослойный глиняный экран (толщина на менее 0,5 м), поверх которого укладывается защитный слой из местного грунта (толщина 0,2-0,3 м);
• грунтобитумный экран, обработанный органическими вяжущи­ми материалами или отходами нефтепереработки (толщина 0,2-0,4 м);
• экран из латекса (двухслойный).

В США и странах ЕС для гидроизоляции основания полигона ис­пользуют полиэтилен, отличающийся высокой химической, физической и биологической стойкостью, а также устойчивостью к механическим нагрузкам. Схема устройства противофильтрационного экрана, харак­терного для европейской практики, представлена на рис.3.3.

Складируемые на полигоне ТБО подвергаются уплотнению и изоляции.

Складируют ТБО на рабочей карте, отведенной на данные сутки. Размеры рабочей карты: длина 30-150 м, ширина 5 м. Мусоровозы раз­гружают ТБО у рабочей карты. Бульдозеры сдвигают ТБО на рабочую карту, создавая слой высотой 0,3-0,5 м.

а — при соотношении длины и ширины полигона 2:1; б — при соотноше­нии более 3:1; 1 — подъездная дорога; 2—хозяйственная зона; 3 — нагор­ная канава; 4 - ограждение; 5 - зеленая зона; 6 - кавальер грунта для изоляции слоев; 7—участки складирования ТБО; I, II и III— очереди экс­плуатации

По данным российской практики, уплотнение в 3-4 раза достигает­ся четырехкратным проходом бульдозера (катка) по одному месту. Уп­лотненный слой ТБО высотой 2 м (12-20 слоев) изолируют грунтом, инертными материалами (отходы строительства, шлаки); вместо грунта возможно использование полученного из ТБО компоста. Слой проме­жуточной изоляции - 0,15-0,25 м.

На европейских полигонах практикуется ежедневное изоляционное покрытие складируемых ТБО. Для покрытия используют слой грунта толщиной не менее 0,15 м, либо используют химическую пену или по­лимерные пленки. Ежедневная изоляция препятствует рассеянию отхо­дов, улучшает внешний вид полигона, препятствует распространению запахов и возникновению пожаров.

Элементы общей схемы полигона приведены на рис. 3.4.

Степень уплотнения отходов при их полигонном захоронении зави­сит, при прочих равных условиях, от массы уплотняющего оборудова­ния (определяет величину давления) и от числа проходов уплотняющей техники. Как видно из рис. 3.5 и 3.6, для получения стабильной степени уплотнения отходов достаточно четырех - шести проходов тяжелой (массой 20-40 т) техники (бульдозеры, тракторы). Дальнейшее увеличе­ние числа проходов техники и ее массы существенно не влияет на уп­лотнение ТБО. Уплотнение отходов продлевает срок службы полигона, приводит к выравниванию площадки захоронения, облегчает укрытие отходов и дальнейшую работу. По данным зарубежной практики, четы­рехкратное уплотнение каждого слоя обеспечивает плотность укладки до 1,1 т/м3 (в расчете на сухую массу).

В отличие от России, в ряде европейских стран на одном и том же полигоне, помимо ТБО, складируют на специализированных участках промышленные отходы, отходы строительства, осадки сточных вод и пр. Кроме того, на полигонах проектируются участки компостирования растительных и других биоразлагаемых органических отходов, участки сортировки отходов и хранения вторичного сырья.

В российской практике на муниципальных полигонах допускается размещение лишь приравненных к ТБО отходов.

Промышленные отходы, допускаемые для совместного складиро­вания с ТБО, не должны быть взрывоопасными и самовозгорающи­мися и не должны иметь влажность более 85%; токсичность смеси от­ходов не должна превышать токсичность ТБО (по данным анализа водной вытяжки). Промышленные отходы IV класса опасности, при­нимаемые без ограничений полигонами ТБО (табл. 3.1), характеризу­ются содержанием в водной вытяжке (1л воды на 1 кг отходов) ток­сичных веществ на уровне фильтрата из ТБО и должны иметь круп­ность не более 250 мм.