Основы проектирования и эксплуатации полигонов ТБО и ТПО

Работа добавлена на сайт samzan.net:

урс лекций по дисциплине «Утилизация отходов»

лекция. Основы проектирования и эксплуатации полигонов ТБО и ТПО

2.1 Назначение и условия приема отходов на полигон ТБО

Полигоны для захоронения отходов в соответствии с ГОСТ 30772-2001 представляют ограниченные территории, предназначенные и при необходимости специально оборудованных для захоронен ия отходов, исключения воздействия захороненных отходов на незащищенных людей и окружающую среду. Но с учетом специфики и условий захоронения ТБО более логичное п и полное определение дается в [Инструкция ЖКХ], согласно которой, полигоны ТБО представляют комплекс природоохранительных сооружений, предназначенных для складирования, изоляции и обезвреживания ТБО, обеспечивающий защиту от загрязнения атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод, препятствующий распространению грызунов, насекомых и болезнетворных микроорганизмов.

В последние годы к отходам потребления относят не только отходы потребления от домовладений, которые и называют ТБО, но и отходы, образующиеся в офисах, торговых предприятиях, мелких промышленных объектах, школах, больницах, других муниципальных учреждениях, включая отходы отопительных устройств местного отопления, крупногабаритные предметы домашнего обихода, упаковку, смет с дворовых территорий, улиц, площадей, отходы ухода за зелеными насаждениями и другие. Для указанных отходов часто используется такой термин, как «муниципальные отходы».

Основное назначение полигона ТБО заключается в приеме, обезвреживании и сортировки отходов для их переработки, с последующей изоляцией (захоронением) с соблюдением всех санитарно-гигиенических требований. Захоронению ТБО предшествует централизованный сбор, и транспортировка спецтранспортом (мусоровозами) от мест временного складирования (специально оборудованных площадок с контейнерами для ТБО) на полигон.

Основными нормативными документами при проектировании, эксплуатации и последующей рекультивации полигонов ТБО являются [Интр, САН 03 СЗЗ, САнП 98 и СП 01], которые регламентируют порядок проектирования, строительства, приема отходов, захоронения и рекультивации после его заполнения. Дополнительно обязательно учитываются требования территориальных строительных норм (ТСН) того субъекта РФ, на территории которого проектируется полигон, например, для Московской области при проектировании полигона ТБО учитываются требования [ТСН 30-308-2002].

Организацией, эксплуатирующей полигон, разрабатывается регламент и режим работы полигона, инструкции по приему ТБО с учетом требований производственной санитарии для работающих на полигоне, обеспечивается контроль за составом поступающих отходов и их распределением в работающей части полигона, ведется круглосуточный учет поступающих отходов и обеспечивается технологический цикл по изоляции отходов.

Согласно требований ТСН, на полигоны ТБО разрешается принимать:

отходы из жилых домов, общественных зданий и учреждений, предприятий торговли, общественного питания, уличный, садово-парковый смет,
твердые отходы лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ),
строительный мусор и некоторые виды твердых промышленных отходов 3 - 4 класса опасности,
неопасные отходы, класс которых устанавливается экспериментальными методами (список таких отходов согласовывается с территориальным управлением Центра государственного санитарно-эпидемиологического надзора (далее ТУ ЦГСЭН).

При этом, промышленные отходы 4 класса опасности принимаются без ограничений в количественном отношении при условии использования их в качестве изолирующего материала, характеризуемые содержанием в водной вытяжке (1 л воды на 1 кг отходов) токсичных веществ на уровне фильтра из твердых бытовых отходов (ТБО), а по интегрирующим показателям - биохимической потребностью в кислороде (БПКпол) и химической потребностью в кислороде (ХПК) - не выше 300 мг/л, имеют однородную структуру с размером фракций менее 250 мм.

Промышленные отходы 4 и 3 класса опасности, принимаемые в ограниченном количестве (не более 30% от массы твердых бытовых отходов) и складируемые совместно с бытовыми, характеризуются содержанием в водной вытяжке токсичных веществ на уровне фильтрата из ТБО и значениями БПК20 и ХПК 3400-5000 мг/л О2.

Вопрос о количестве указанных отходов, принимаемых на полигон ТБО, их сортировке и селективном сборе при соблюдении санитарно-гигиенических требований решается организацией, эксплуатирующей полигон, по согласованию с ТУ ЦГСЭН и утверждается в установленном порядке. Санитарно-эпидемиологическое заключение о совместном хранении и захоронении промышленных отходов и ТБО выдается ТУ ЦГСЭН на основе анализов лабораторий, аккредитованных (аттестованных) в установленном порядке.

ТУ ЦГСЭН осуществляет санитарный надзор за устройством и эксплуатацией полигонов в соответствии с ежегодными графиками работы, руководствуясь настоящими правилами, а также утвержденными Минсоцздравразвития Российской Федерации гигиеническими нормативами (ГН) для химических веществ в почве (ПДК) и оценочными показателями санитарного состояния почвы; дает заключение об использовании территории бывшего полигона.

Более четкое разделение категорий принимаемых отходов и их классов опасности указаны в ТСН, например, все полигоны ТБО для Московской области подразделяются на:

- полигоны ТБО 1 класса, на которых принимаются бытовые отходы и отходы потребления из жилых зданий, учреждений и предприятий общественного назначения, объектов оптово-розничной торговли промышленными и продовольственными товарами, уличный, садово-парковый смет, содержащие очень незначительные органические примеси (25 %), при разложении которых образуется незначительное количество вредных веществ, не превышающее допустимые ПДК, а также отходы ЛПУ в соответствии с [СанПиН 2.01.7.728];

- полигоны ТБО 2 класса, на которые принимаются отходы, перечисленные для полигонов ТБО 1 класса, а также строительные отходы при сносе, реконструкции, новом строительстве зданий и сооружений, древесно-строительные отходы, твердые промышленные отходы III - IV класса опасности по согласованию с ТУ ЦГСЭН МО и учреждениями коммунальной службы; грунты и почвы, твердые строительные и промышленные IV класса опасности отходы, содержащие радионуклиды в количествах, не превышающих установленные для радиоактивных отходов пределы, по отдельному проекту, согласованному с ТУ ЦГСЭН, а также неопасные отходы, класс которых устанавливается и согласуется с ЦГСЭН экспериментальны методом.

Не разрешается на полигонах ТБО производить:

захоронение и обезвреживание твердых, пастообразных отходов промышленных предприятий (1 и 2 класса опасности), в которых содержатся токсичные вещества, тяжелые металлы, а также горючие и взрывоопасные отходы,

обезвреживание твердых, жидких и пастообразных отходов, обладающих радиоактивностью,

захоронение трупов павших животных, конфискатов боен мясокомбинатов

сбор вторичного сырья непосредственно из мусоровозного транспорта.

Таким образом, экологическая безопасность должна обеспечиваться уже начиная с этапа проектирования и устройства полигона ТБО.

Особенности проектирования и устройства полигонов ТБО

Проектирование полигона ТБО начинается с этапа экологического обоснования проекта полигона ТБО и выбора участка для его размещения с учетом климатических, географические и почвенные особенности, геологические и гидрологические условия местности и соответствующих санитарных обследований, геологических и гидрологических изысканий. Материалы этих изысканий проходят обязательную процедуру оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС ) и государственную экологическую экспертизу (ГЭЭ), положительное заключение по которой разрешает строительство и эксплуатацию полигона ТБО.

На первоначальном этапе проектирования определяется размер участка строительства и вместимость полигона с учетом указанных условий и размера санитарно-защитной зоны (СЗЗ) полигона ТБО, который в соответствии с [Сан 2003] для усовершенствованных свалок (полигонов ТБО) как объектов 1 класса опасности установлен в размере 1000 м, а для участков компостирования ТБО – 2 класс опасности с размером 500 м соответственно. Границы СЗЗ устанавливаются по изолинии 1 ПДК, а если она выходит из пределов нормативной зоны, то размер СЗЗ может уточняться при расчете газообразных выбросов в атмосферу до уровня 1 ПДК выделяемых загрязняющих веществ.

Рекомендуются следующие участки для строительства полигонов ТБО:

с залежами глины или тяжелыми суглинками и грунтовыми водами, расположенными на глубине не менее 2 м,
при наличие в СЗЗ участка полигона ТБО зеленых насаждений и земельных насыпей.
участки на ровной территории, исключающей возможность смыва атмосферными осадками части отходов и загрязнения ими прилегающих земельных площадей и открытых водоемов, близи расположенных населенных пунктов.
отработанные карьеры, свободные от ценных пород деревьев,
участки в лесных массивах,
участки, близкие по форме к квадрату и допускающие максимальную высоту складирования ТБО (с учетом заложения внешних откосов 1:4).
овраги и другие территории, начиная с его верховьев, что позволяет обеспечить сбор и удаление талых и ливневых вод путем устройства перехватывающих нагорных каналов для отвода этих вод в открытые водоемы.

Не допускается размещение полигонов ТБО:

в границах населенных пунктов;
в водоохранных зонах водоисточников и минеральных источников;
во всех зонах охраны курортов;
в местах выхода на поверхность трещиноватых пород;
в местах выклинивания водоносных горизонтов,
в местах массового отдыха населения и оздоровительных учреждений.
на болотах глубиной более 1 м;
на участках с выходами грунтовых вод в виде ключей,
на затопляемых паводковыми водами территорий,
в районах геологических разломов,
на участках, расположенных ближе 15 км от аэропортов.

Участок для устройства полигона ТБО отводиться в соответствии с утвержденным генеральным планом или проектом планировки и застройки города и его пригородной зоны и наличии санитарно-эпидемиологическое заключение о соответствии гигиеническим требованиям выбранного участка для устройства полигонов ТБО, выданного ТУ ЦГСЭН.

На выбранном под полигон участке выполняются топографическая съемка, геологические и гидрогеологические изыскания и санитарные исследования. Для проектирования полигона необходимо иметь план всего участка в масштабе 1:1000 с горизонталями через 1 м. План участка хозяйственной зоны, инженерных сооружений и внешних коммуникаций составляется в масштабе 1:500 с горизонталями через 0.5 м (проект внешних сетей большой протяженности может выполняться в масштабе 1:1000).

1 - наружная (окончательная) изоляция; 2 - промежуточная изоляция; 3 - ТБО;

4 - водоупорное основание; Н - высота; n - показатель снижения высоты, B - ширина;

УГВ - уровень грунтовых вод

Рисунок 2.1 - Схематический разрез полигона ТБО

Геологические исследования определяют порядок напластования, мощность и состав пород, слагающих основание полигона, коэффициенты фильтрации грунтов всех разностей. Минимальная глубина разведки 10 м. При разнородных грунтах исследования необходимо проводить до водоупорного слоя и углубляться в него на 1 -1.5 м.

Гидрогеологические исследования определяют уровень грунтовых вод (УГВ) и направление их потока. Для расчета водоотводных канав, защищающих полигон от потока поверхностных вод (дождевых и талых), собираются сведения об интенсивности и испаряемости атмосферных осадков и площади их водосбора.

В результате геологических и гидрогеологических изысканий должны быть составлены:

план расположения шурфов (скважин),

геологические (литологические) профили,

заключение гидрогеолога о пригодности намеченного участка под полигон ТБО

рекомендации по инженерной защите окружающей природной среды.

Для полигонов с нагрузкой на основание 10 т/м2 или 100 тыс. т/га проводятся комплексные геологические исследования, включающие более полное изучение гидрогеологических, геофизических, ландшафтно-геофизических и других условий отведения земельного участка с составлением прогноза возможного отрицательного воздействия объекта на природные экосистемы в перспективе (30-50 лет).

Полигон проектируется из двух взаимосвязанных территориальных частей: территории, занятая под складирование ТБО и территории для размещения хозяйственно-бытовых объектов. Основными элементами этих территорий является участок складирования ТБО, хозяйственная зона, инженерные сооружения и коммуникации, подъездная дорога, (рисунок 2.2).

а - при соотношении длины и ширины полигона менее 1:2

б - то же, при соотношении 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

Рисунок 2.2 - Схема размещения основных сооружений полигона ТБО

Захоронение ТБО производится двумя основными методами: поверхностной или траншейной засыпкой. Поверхностная засыпка предпочтительнее при наличии лощин, глубоких ущелий, открытых карьеров или других подобных площадок, а траншейная применяется в условиях равнинной или холмистой местности.

Днище котлована проектируется как правило горизонтальным, обеспечивая равномерное распределение фильтрата по всей площади основания полигона. Учитывая рельеф местности и очередность складирования твердых бытовых отходов, участок разбивается на ряд котлованов . На участках с уклоном более 0,5 % проектируется каскад котлованов (рисунок 6.3). Перепад верхнего и следующих промежуточных котлованов, а также разность отметок оснований двух смежных котлованов должны быть не более 1 м (при большей разности требуется расчет на устойчивость валов). Основание котлована должно иметь слой связанного грунта, к которым относятся глины в естественном состоянии с коэффициентом фильтрации не более 10-5 см/с (0,0086 м/сут.) и толщиной не менее 0,5 м.

а - разрез полигона по съезду (пандусу) в карьер; б - план части карьера

1 - кавальер грунта для изолирующих слоев; 2 - уровень поверхности участка до разработки котлованов; 3 - горизонтальное основание; 4 - промежуточный вал

Рисунок 2.3 - Схема высотного размещения котлована в основании полигона

Участок складирования ТБО как основное сооружение должен занимать в зависимости от объема принимаемых ТБО до 95 % площади полигона и разбиваться на очереди эксплуатации с учетом обеспечения приема отходов в течение 3-5 лет, причем в составе первой очереди выделяется пусковой комплекс на первые 1-2 года. В первую, вторую и, если позволяет площадь участка, в третью очередь складирования отходов ведется на высоту в 2-3 яруса (высота яруса принимается равной 2,0-2,5 м). Последующая очередь эксплуатации заключается в увеличении насыпи ТБО до проектируемой отметки. Разбивка участка складирования на очереди выполняется с учетом рельефа местности, защитой от стоков поверхностных вод с вышерасположенных земельных массивов и водоотводная канавой для перехвата дождевых и паводковых вод.

На расстоянии 1-2 м от водоотводной канавы размещается ограждение вокруг полигона. По периметру на полосе шириной 5-8 м проектируется посадка деревьев, прокладываются инженерные коммуникации (водопровод, канализация), устанавливаются мачты электроосвещения. При отсутствии инженерных сооружений на этой полосе отсыпаются кавальеры грунта для использования его на изоляцию ТБО.

Категория и основные параметры подъездной автодороги определяются в соответствии с расчетной интенсивностью движения (автомобилей/сутки), но обязательно из условия двухстороннего движения от транспортной магистрали до участка складирования ТБО.

Проект организации складирования ТБО в выработанных карьерах (глубоких котлованах) должен обеспечивать съезд и разгрузку мусоровозов на нижней отметке с послойным заполнением карьера по высоте. Если отведенная под полигон часть карьера не имеет существующего съезда, то земельный участок под складирование ТБО в выработанных карьерах (глубоких котлованах) должен включать площадку для устройства съезда (пандус) в выемке, вне котлована с уклоном 5%. Участок должен также предусматривать возможность разработки и получения грунта для изоляции ТБО (рисунок 2.3, поз. 4). Часть пандуса непосредственно в границах карьера проектируется в одном из вариантов: с устройством насыпи из грунта или отходов строительства, и в полунасыпи - полувыемке в откосе котлована.

1 - трасса съезда (пандуса) в выемке; 2 - верхний изолирующий слой высотой 2,25 м и толщиной 1 м (с учетом усадки ТБО); 3 -рабочие слои уплотненных ТБО с промежуточной изоляцией; 4 - участки разработки грунта для обеспечения изоляции; 5 - отрезок трассы съезда в насыпи или в полунасыпи – полувыемке

Рисунок 2.4 - Схема полигона на участке глубоко выработанного карьера

Для защиты грунта, грунтовых и поверхностных вод от проникновения фильтрата, а также атмосферы от выделяющего газа, пыли, запахов и распространения болезнетворных микробов во время эксплуатации полигона предусматривается устройство защитных экранов, которые конструктивно представляют сочетание геологического барьера и основной системы гидроизоляции полигона. В период пассивной фазы, после закрытия полигона и вывода его из эксплуатации охрана грунта, грунтовых и поверхностных вод, воздушного пространства обеспечивается сочетанием системы верхней гидроизоляции (защитный экран поверхности полигона) с защитным экраном основания полигона.

Складирование ТБО в воду на болотистых и заливаемых паводковыми водами участках допускается при условии подсыпки инертных материалов на высоту, превышающую на 1 м максимальный уровень поверхностных или паводковых вод с устройством противофильтрационного экрана с помощью гидроизоляционных материалов, которые предназначены для защиты и гидроизоляции от вредного воздействия омывающей или фильтрующей воды, химически агрессивных жидкостей (растворителей, кислот, щелочей, нефтепродуктов и прочих), обеспечивают надёжную водонепроницаемость строительных конструкций и материалов, что в свою очередь влияет на долговечность сооружений и окружающую человека его экологическую обстановку в целом.

По назначению гидроизоляционные материалы подразделяются на антикоррозионные, герметизирующие и антифильтрационные. Последние наиболее широко применяются в практике гидроизоляции и устройства противофильтрационных экранов полигонов ТБО и ТПО.

Гидроизоляционные материалы по принципу действия принято разделять на три основные группы: мембранные или рулонные материалы, обмазочные материалы на полимерно-битумной цементной, минеральной основе и материалы проникающего действия, а по виду основного материала подразделяются на асфальтовые, минеральные, пластмассовые и металлические.

Мягкие гидроизоляционные материалы подразделяются на мастичные и рулонные. По структурно-функциональным признакам их делят на пять классов: рулонные основные и рулонные безосновные, расплавы, растворы и эмульсии.

Рулонные основные материалы представляют композиционные системы, полученные путем последовательного формирования слоев из расплавов, эмульсий, суспензий и т.п. на движущемся полотне основы (картоне, стеклохолсте, ткани, фольге, нетканой синтетической или другой основе). Формирование слоев протекает при высокой (140-180 °С) температуре и завершается после его охлаждения.

Рулонные безосновные материалы характеризуют композиционные системы, полученные из высоковязких битумно-полимерных или полимерных составов, образующих в процессе производства структурную сетку полимера в объеме формуемого (несущего) слоя.

Расплавы - грубодисперсные суспензии, состоящие из дисперсионной фазы (битума, полимера) и дисперсной фазы - наполнителя, например, тонкомолотых порошков. Применяют мастичные расплавы обычно при 150-180 °С. Покрытие из расплава мастики считается сформированным после его охлаждения до температуры окружающей среды.

Растворы или высокодисперсные коллоидные системы, в которых растворители (толуол, керосин, бензин и др.) являются дисперсионной фазой, битум или полимер представляет дисперсной средой, применяют обычно при температуре окружающей среды или несколько подогретыми. Покрытие из растворов формируют в процессе испарения растворителя с образованием изолирующей пленки и одновременным процессом вулканизации (склеивания) полимеров.

Эмульсии как коллоидные системы, в которых дисперсной средой является битум, и дисперсионной фазой - водный раствор эмульгатора (казеин, суспензии извести, пластичных глин, но чаще полимерная), рекомендуется применять при температуре не ниже 5 °С.

Для грунтов, характеризующихся коэффициентом фильтрации более 10-5 см/с или наличии грунтовых вод на глубине менее 1 м, поверхность изолируют согласно рекомендаций [15] следующими категориями непроницаемых противофильтрационных экранов:

глиняным однослойным экраном толщиной не менее 0,5 м с коэффициентом фильтрации ненарушенной структуры глины не выше 0,001 м/сут с укладкой поверх него защитного слоя из местного грунта толщиной 0,2-0,3 м.
грунтобитумным экраном с одно- или двухслойным пропиткой битумной эмульсией толщиной 0,2 - 0,4 м (в зависимости от климатических условий).
двухслойным латексным экраном, состоящего из планировочного подстилающего слоя грунта толщиной 0,3 м, слоя латекса, промежуточного слоя из песчаного грунта высотой не менее 0,4 м, второго слоя латекса и защитного слоя из мелкозернистого грунта толщиной 0,5 м.
двухслойного экрана из полиэтиленовой пленки или геомембран, состоящего из подстилающего глинистого грунта толщиной не менее 0,2 м и двух слоев полиэтиленовой пленки, стабилизированной сажей, толщиной 0,2 мм. Между слоями пленки устраивается дренажный слой из крупнозернистого песка, толщиной 0,4 м. На верхний слой пленки укладывается защитный слой (h = 0,5 м) песчаного грунта с частицами максимальной крупности до 5 мм.

Допускается применение однослойных искусственных экранов без дренажа фильтрата при уровне грунтовых вод не менее 6 м от поверхности основания рабочих карт и наличие в основании карт суглинков с коэффициентом фильтрации не более 10-3 см/с мощностью не менее 6 м, а также применение других видов материалов для обустройства противофильтрационного экрана.

Устройство глиняных экранов с определенным коэффициентом фильтрации является наиболее распространенным. Поскольку глина плохо защищает при подвижках почвы, промоинах или при высоком уровне грунтовых вод, наиболее перспективны новые технологии изготовления противофильтрационного экрана на основе геомембран и бентонитовых матов.

Геомембраны представляют рулонный материал из полимерного материала (например, из полиэтилена высокой плотности со специальными стабилизирующими добавками) толщиной в пределах 0,75-6 мм и шириной от 5 до 9,4 м, что позволяет увеличить производить гидроизоляцию со скоростью до 5000 м2/ч и уменьшить количество сварных швов.

Бентонитовые маты представляют композиционный материал в виде иглопробивного каркаса из полипропиленовых волокон, внутри которого помещены порошок натриевого бентонита - одной из разновидностей монтмориллонитовых глин природного происхождения, с размерами матов по ширине 4-5 м и длиной до 40-50 м.

Основными достоинствами гидроизоляционных материалов на основе натриевого бентонита являются:

высокая экологическая безопасность и стойкость к различным химическим загрязнениям, в том числе к неполярным жидкостям (нефть, масло, бензин);
высокая технологичность и простота укладки по сравнению с другими способами экранирования;
высокие противофильтрационные свойства (коэффициент фильтрации 10-10-10-14 м/с в зависимости от типа материала);
возможность применения в сложных гидрогеологических условиях, материалы выдерживают гидростатическое давление до 7 атм.;
способность «самозалечиваться» ввиду значительного увеличения объема при гидратации (благодаря особенностям строения кристаллической решетки он имеет свойство при полной гидратации разбухать и увеличиваться в объеме в 14-16 раз, что при ограничении пространства для свободного разбухания в присутствии воды в его структуре создается напряженное состояние и значительное снижение водопроницаемости материала);
долговечность гидроизоляции, обусловленная неизменностью свойств со временем, материалы стойки к циклам замораживание– оттаивание и гидратация – дегидратация;
укладка в любую погоду и время года на подготовительную стяжку внахлест без закрепления и закрываются бетонной стяжкой.

В России материал применен в качестве противофильтрационных экранов при строительстве полигонов захоронения отходов в г. Москве и г. Санкт-Петербурге, в Республике Коми, для защиты от нефтепродуктов при строительстве АЗС и вторичной защиты нефтехранилищ.

В настоящее время все большую популярность при строительстве накопителей жидких и твердых промышленных отходов, полигонов ТБО, локализации несанкционированных свалок и их рекультивации приобретают пленочные полимембранные рулонные гидроизоляционные материалы – геомембраны, которые обладают высокой стойкостью к агрессивным средам, прочностью, высокой эластичностью, долговечностью, простотой в использовании и невысокой ценой, такие, как геомембраны HDPE (Hi Density Polyethylene) на основе полиэтилена высокой плотности (рисунок 2.5, а), LDPE (Low-Density Polyethylene) на основе полиэтилена низкой плотности (рисунок 2.5, б), ПВХ мембрана и изопласт – битумно-полимерный рулонный материал.

Рисунок 2.5 – Геомембраны HDPE (а), LDPE (б), ПВХ (в) и изопласт (г)

Следует отметить, что для полигонов, рассчитанных на десятки лет, рекомендуется использование геомембран HDPE, которые отличаются:

большой механической прочностью на растяжение, прокол, продавливание и износ;
высокой устойчивостью к УФ- излучению и окислению благодаря наличию в их составе антиоксидантов и стабилизаторов,
высокой химической стойкостью к агрессивным средам (рН=0,5-14,0);
абсолютной водонепроницаемостью, устойчивостью к гниению, температурному перепаду (от - 60 оС до + 80 оС) и биоповреждениям;
долговечностью и нетоксичностью к окружающей среде и человеку.

На проектной отметке основания карты размещения отходов и по откосам бортов котлована (выемки) устраивается защитный экран основания полигона, конструкция которого определяется в зависимости от класса полигона на основе технико-экономического сравнения альтернативных вариантов. Например, для Московской области в соответствии с ТСН 30-308-2002 рекомендуется для защитного экрана основания полигона 1 класса равноценная изоляционная система, при условии, что если применяется изоляционный слой из природных глин или равноценных минеральных материалов, то их минимальный слой укладываемых с уплотнением в два слоя, обеспечивающих коэффициент фильтрации Кf £ 5 10-7 м/сек при градиенте напора i = 30 (рисунок 2.6, а), а для экрана основания полигона 2 класса толщина минерального изоляционного слоя должна быть не менее 0,75 м и состоять минимум из трех слоев глины, уложенных с уплотнением и коэффициентом фильтрации Kf £ 5×10-7 м при градиенте напора i = 30.

Синтетическая гидроизоляция должна быть выполнена из рулонных гидроизоляционных материалов толщиной не менее 2,0 мм. Для защиты синтетической гидроизоляции на ее поверхности располагается слой мелкого песка с частицами не крупнее 0,5 мм и толщиной не менее 0,15 м или иные защитные материалы с аналогичными параметрами, такие как геотекстили с поверхностной плотностью не менее 700 г/м2.

а) б)

Рисунок 2.6 – Защитные экраны основания полигонов ТБО 1 класса (а) и 2 класса (б)

Защитные экраны поверхности полигона, которые устраиваются для минимизации количества фильтрата, сбора и откола поверхностной (чистой) воды, сбора и утилизации свалочного газа, включают в себя технологический экран (возводится на отдельных этапах эксплуатации) и постоянный экран (устраивается после вывода полигона из эксплуатации на этапе рекультивации).

Отдельные элементы экрана поверхности полигона должны отвечать следующим требованиям:

а) для минеральной гидроизоляции в качестве основания укладывается уплотненный выравнивающий слой из однородного, несвязанного материала толщиной не меньше 0,5 метра. При образовании большого количества свалочного газа по выравнивающему слою должен быть предусмотрен дренажный слой из природных минеральных материалов толщиной не менее 30 см (рисунок 6.7, а).

б) для полигонов 1-го класса толщина минерального гидроизоляционного слоя должна быть не менее 0,5 м и состоять минимум из двух слоев уплотненной глины с коэффициент фильтрации не более Kf £ 5×10-6 м.

в) Для полигонов 2-го класса толщина изоляция защитного экрана поверхности полигона должна состоять из минеральной и синтетической гидро- и газоизоляции (рисунок 6.7, б) с Кf < 5×10-6 м/с при градиенте напора i = 30 и толщиной синтетической гидроизоляции не менее 2,0 мм. При соответствующем технико-экономическом обосновании для всех этих полигонов возможно применение альтернативных материалов.

г) После стабилизации осадок поверхности полигона защитный экран должен иметь уклон не менее 5 %.

д) Рекультивационный слой, толщиной не менее 1 м, должен иметь на поверхности слой растительного грунта не менее 10 см для посева трав и кустарников. Толщина рекультивационного слоя зависит от района строительства и должна быть уточнена из условия глубины промерзания, т. к. рекультивационный слой должен обеспечивать морозозащитную функцию для гидроизоляционной системы (особенно минеральный слой) защитного экрана поверхности полигона.

е) Семена трав и тип растений выбираются согласно местным климатическим условиям таким образом, чтобы обеспечить защиту склонов полигона от водной и ветровой эрозии и минимизировать количество осадочных вод, поступающих в дренажную систему.

а) б)

Рисунок 2.7 – Защитные экраны поверхности полигонов ТБО 1 класса (а) и 2 класса (б)

Для полигонов, принимающих менее 120 тыс. м3 ТБО в год, рекомендуется траншейная схема складирования ТБО (рисунок 6.6). Траншеи устраиваются перпендикулярно направлению господствующих ветров, что препятствует разносу ТБО с возможностью использования этого грунта для засыпки после заполнения ТБО.

Траншейная схема складирования ТБО предполагает проектирование на участке складирования траншей глубиной 3-6 м и шириной по верху 6-12 м. Траншеи проектируются перпендикулярно направлению господствующих ветров. Грунт из траншей используется для изоляции ТБО. В климатических зонах, где возможно образование фильтрата, основание траншеи должно быть не менее, чем на 0,5 м заглублено в глинистые грунты.

Основание (днище) траншеи в климатических зонах, где возможно образование фильтрата, должно быть не менее, чем на 0,5 м заглублено в глинистые грунты. Длина одной траншеи должна устраиваться с учетом времени заполнения траншей в период температур выше 0°С в течение 1 - 2 месяцев, а в период температур ниже 0°С - на весь период промерзания грунтов.

Размер участка складирования должен обеспечивать прием ТБО с размещением их в одном ярусе в течение не менее 5 лет. Высотная траншейная схема проектируется с устройством траншей в 2-3 яруса по высоте (рисунок 6.8). Отметка основания траншей 2-го яруса выполняется на 1 м выше отметки основания 1-го яруса. Изолирующим материалом траншей 2-го и 3-го ярусов служит смесь песчаных или супесчаных грунтов и частично минерализованных ТБО.

а) б) в) г) д)

а - поперечный разрез траншеи 1-го яруса для засыпки ТБО; б - то же, полностью, заполненной ТБО; в - то же, изолированной грунтом, г - поперечный разрез второй траншеи 1-го яруса; д - изолированные траншеи 1-го яруса;

1 - грунт, вынутый при рытье траншей; 2 - траншея; 3 - ТБО; 4 - промежуточная изоляция;

5 - направление заполнения; Вертикальные отметки: 0 - основание траншей 1-го яруса;

+0,5 - начало залегания глинистых грунтов;

+l - основание траншей 2-го яруса;

+2 - поверхности участка до рытья траншей

Рисунок 2.8 - Высотная траншейная схема

Хозяйственная зона проектируется для размещения объектов административно-хозяйственного назначения (административно-бытового корпуса, контрольно-пропускного пункта совместно с пунктом стационарного радиометрического контроля; весовой; гаража и площадки с навесами и мастерскими для стоянки и ремонта машин и механизмов; складов ГСМ, энергоресурсов и строительных материалов, хозяйственного инвентаря и др.; объектов и линий электроснабжения и других сооружений).

На крупных полигонах, принимающих свыше 360 тыс. м3/год ТБО, рассчитанных на срок эксплуатации более 15 лет, водоснабжение обеспечивается из артезианских скважин, проектируемых в составе объекта, а при сроке эксплуатации менее 15 лет допускается водоснабжение привозной водой.

Удаление стоков осуществляется: с использованием городской системы канализации (при наличии канализационного коллектора на экономически оправданном расстоянии), контрольно-регулирующего пруда и пруда испарителя; в засушливых районах можно использовать бессточную схему, при которой стоки отстаиваются в грязеотстойниках и подаются для испарения на поверхность рабочих карт полигона.

На участках с конфигурацией, близкой к квадрату, зона проектируется у последней очереди складирования ТБО. На участках вытянутой формы зона размещается посередине длинной стороны. Хозяйственная зона занимает в зависимости от количества принимаемых полигоном ТБО и специальных требований заказчика 5- 15 % от общей площади.

На выезде из полигона ТБО должна быть устроена контрольно-дезинфицирующая зона с железобетонной ванной длиной 8 м, глубиной 0,3 м и шириной 3 м для дезинфекции колес мусоровозов трехпроцентным раствором лизола и опилками.

По согласованию с гидрогеологической службой и ТУ ЦГСЭН в зеленой зоне полигона устраиваются контрольные скважины из расчета одна контрольная скважина - выше полигона по потоку грунтовых вод (контроль), одна скважины ниже полигона для учета влияния складирования ТБО на грунтовые воды.

Эксплуатация и производственный экологический контроль полигонов ТБО

Эксплуатация полигона включает в себя ряд технологических операций, схематично представленных на рисунке 2.9. Эти операции по функциональности условно входят в подготовительный (разработка грунта и его доставка для изоляции ТБО), основной (доставка ТБО и его размещение и изоляцию) и контрольный (контроль отходов и окружающей среды).

Рисунок 2.9 – Принципиальная схема последовательности выполнения технологических операции при эксплуатации полигона ТБО

Складирование ТБО допускается только на рабочей карте и в соответствии с инструкцией по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для ТБО. Промежуточная или окончательная изоляция уплотненного слоя ТБО осуществляется в летний период ежесуточно, при температуре + 5°С - не позднее трех суток со времени складирования ТБО, а в зимний период, в связи со сложностью разработки грунта в качестве изолирующего материала, можно использовать шлаки, строительные отходы, битый кирпич, известь, мела, штукатурку, древесину, стеклобой, бетон, керамическую плитку, гипс, асфальтобетон, соду и др.

Переносные сетчатые ограж-дения (рисунок 6.9) устанавливаются как можно ближе к месту разгрузки и складирования ТБО, перпендикулярно направлению господствующих ветров, для задержки легких фракций отходов, высыпающихся при разгрузке ТБО из мусоровозов и перемещаемых бульдозерами к рабочей карте, которые не реже одного раза в смену, собирают и размещают по поверхности рабочей карты с последующим уплотнением сверху изолирующим слоем грунта.

Регулярно подлежат очистке нагорные перехватывающие обводные каналы, отводящие грунтовые и поверхностные стоки в открытые водоемы, один раз в 10 дней силами обслуживающего персонала полигона и спецавтохозяйства проводится осмотр территории СЗЗ и прилегающих земель к подъездной дороге , и в случае загрязнения их обеспечивается тщательная уборка и доставка мусора на рабочие карты полигона.

На территории полигона не допускается сжигание ТБО, и должны быть приняты меры по недопустимости самовозгорания ТБО.

Закрытие полигона осуществляется после отсыпки его на предусмотренную высоту. На полигонах, срок эксплуатации которых менее пяти лет, допускается отсыпка в процессе на 10%, превышающая предусмотренную вертикальную отметку с учетом последующей усадки.

Последний слой отходов перед закрытием полигона перекрывается окончательно наружным изолирующим слоем грунта. Устройство верхнего изолирующего слоя полигона определяется предусмотренными условиями его последующего использования при закрытии полигона.

Территории зон, используемых для создания лесопаркового комплекса в системе пригородного сельского хозяйства, в качестве горок для лыжного спорта или смотровых площадок для обозрения местности, имеют толщину наружного слоя не менее 0,6 м. Для защиты от выветривания или смыва грунта с откосов полигона необходимо озеленять деревьями и кустарниками с учетом местных условий их в виде террас непосредственно после укладки наружного изолирующего слоя. При использовании территории бывшего полигона ТБО под открытые склады непищевого назначения толщина верхнего изолирующего слоя должна составлять не менее 1,5 м. Верхний слой отходов до их укрытия изоляцией должен быть уплотнен особенно тщательно и равномерно.

Контроль по приему отходов на полигоны ТБО в соответствии с утвержденными инструкциями осуществляется лабораторной службой организации, которая обслуживает полигон и

систематически контролирует согласно утвержденному графику фракционный, морфологический и химический состав отходов, поступающих на полигон.

Для полигона ТБО владельцем полигона в соответствии с санитарными правилами по производственному контролю за соблюдением санитарно-эпидемиологических требований разрабатывается специальная программа (план) производственного контроля, предусматривающий контроль за состоянием:

подземных и поверхностных водных объектов,
атмосферного воздуха,
почв,
уровней шума в зоне возможного неблагоприятного влияния полигона.

Технологические процессы должны обеспечивать предотвращение загрязнения грунтовых и поверхностных вод, атмосферного воздуха, почв, превышения уровней шума выше допустимых пределов, установленных в гигиенических нормативах.

Система производственного контроля должна включать устройства и сооружения по контролю состояния подземных и поверхностных вод, атмосферного воздуха, почвы, уровней шума в зоне возможного влияния полигона. По согласованию с ТУ ЦГСЭН и другими контролирующими органами производится контроль за состоянием грунтовых вод выше полигона по потоку грунтовых вод с целью отбора проб воды, на которую отсутствует влияние фильтрата с полигона, в зависимости от глубины их залегания, проектируются шурфы, колодцы или скважины в зеленой зоне полигона и за пределами санитарно-защитной зоны полигона .

В отобранных пробах грунтовых и поверхностных вод определяется содержание аммиака, нитритов, нитратов, гидрокарбонатов, кальция, хлоридов, железа, сульфатов, лития, ХПК, БПК, органического углерода, рН, магния, кадмия, хрома, цианидов, свинца, ртути, мышьяка, меди, бария, сухого остатка, также пробы исследуются на гельминтологические и бактериологические показатели. Если в пробах, отобранных ниже по потоку, устанавливается значительное увеличение концентраций определяемых веществ по сравнению с контрольным, необходимо, по согласованию с контролирующими органами, расширить объем определяемых показателей, а в случаях, если содержание определяемых веществ превысит ПДК, необходимо принять меры по ограничению поступления загрязняющих веществ в грунтовые воды до уровня ПДК.

Система производственного контроля должна включать постоянное наблюдение за состоянием воздушной среды. В этих целях ежеквартально необходимо производить анализы проб атмосферного воздуха над отработанными участками полигона и на границе санитарно-защитной зоны на содержание соединений, характеризующих процесс биохимического разложения ТБО и представляющих наибольшую опасность. Объем определяемых показателей и периодичность объема проб обосновываются в проекте производственного контроля полигонов и согласовываются с контролирующими органами. Обычно при анализе проб атмосферного воздуха определяют метан, сероводород, аммиак, окись углерода, бензол, трихлорметан, четыреххлористый углерод и хлорбензол. В случае установления загрязнения атмосферы выше ПДК на границе санитарно-защитной зоны и выше ПДК в рабочей зоне должны быть приняты соответствующие меры, учитывающие характер и уровень загрязнения.

Система производственного контроля должна включать постоянное наблюдение за состоянием почвы в зоне возможного влияния полигона. С этой целью качество почвы контролируется по химическим, микробиологическим, радиологическим показателям. Из химических показателей исследуется содержание тяжелых металлов, нитритов, нитратов, гидрокарбонатов, органического углерода, рН, цианидов, свинца, ртути, мышьяка. В качестве микробиологических показателей исследуются: общее бактериальное число, коли-титр, титр протея, яйца гельминтов. Число химических и микробиологических показателей может быть расширено только по требованию ТУ ЦГСЭН.

Рекультивация полигонов ТБО

Рекультивация закрытых полигонов ТБО и несанкционированных свалок представляет собой комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности восстанавливаемых территорий, а также на улучшение качества окружающей среды. Эти работы включают природоохранные и инженерно-технические мероприятия, которые осуществляются в период строительства, эксплуатации и закрытия полигона и проводятся по окончании стабилизации закрытых полигонов - процесса упрочнения свалочного грунта и достижения им постоянного устойчивого состояния.

При рекультивации несанкционированных свалок требуется выполнение большого объема подготовительных работ ввиду особенностей их размещения и отсутствия противофильтрационной защиты, а именно:

проведения комплекса экологических исследований (гидрогеологических, геологических, почвенных, исследования атмосферы, проверки отходов на радиоактивность и т.п.);
1. решения вопросов по утилизации отходов,
2. консервации фильтрата,
3. использования биогаза,
4. устройства экранов и т.д.

Технологическая схема рекультивации закрытых свалок без переработки свалочного грунта включает в себя выполаживание откосов бульдозером, погрузку и доставку автотранспортом растительного грунта и потенциально плодородных земель, которые разравниваются бульдозером по поверхности полигона, чем создается рекультивационный слой и закачивается технический этап. В дальнейшем проводится биологический этап и осуществляется одно из выбранных направлений рекультивации.

Работы по рекультивации закрытых полигонов составляют систему мероприятий, осуществляемых как в период эксплуатации, так и в процессе самого производства работ. Для определения объемов работ, выбора технологии и оборудования в период подготовки к проведению рекультивации производится паспортизация полигона по отчетным данным спецавтохозяйства, комбинатов благоустройства и т.д. по подчиненности, за весь период эксплуатации закрытого полигона.

Первоначально для проведения рекультивации разрабатывается проектно-сметная документация. Основными исходными данными для проведения рекультивации являются геометрические показатели участка полигона и размеров слоев материалов, расстояний транспортировки времени работы полигона, видов растительности, сроки стабилизации закрытых полигонов с учетом климатической зоны.

Технический этап заключается в разработке технологических и строительных мероприятий, решений и конструкций по устройству защитных экранов основания и поверхности полигона, сбору и утилизации биогаза, сбору и обработке фильтрата и поверхностных сточных вод с участием предприятия, выполняющего дальнейшее использование земель.

Технический этап рекультивации включает исследования состояния свалочного тела и его воздействия на окружающую природную среду, подготовку территории полигона (свалки) к последующему целевому использованию. К нему относятся: получение исчерпывающих данных о геологических, гидрогеологических, геофизических, ландшафтно-геохимических, газохимических и других условий участка размещения полигона (свалки), создание рекультивационного многофункционального покрытия, планировка, формирование откосов, разработка, транспортировка и нанесение технологических слоев и потенциально-плодородных почв, строительство дорог, гидротехнических и других сооружений.

Для выработки решений по исключению влияния газохимического загрязнения атмосферы определяют состав и свойства образующегося биогаза, содержания органики, влажность и др. данные. С учетом полученных данных и анализа климатических и геологических условий расположения полигона составляется прогноз образования биогаза и выбирается метод дегазации и конструкция рекультивационного покрытия полигона. Конструкции и применяемые материалы газовых скважин должны обеспечить их надежную эксплуатацию без капитальных ремонтов и замены основных узлов в течение 15 лет.

В случае, если полигон выступает над уровнем земли выше 1,5 м, производится его выполаживание и при необходимости (для высотных полигонов) террасирование.

Выполаживание производится бульдозером сверху вниз перемещением свалочного грунта с верхней бровки полигона на нижнюю путем последовательных заходок. Верхний рекультивационный слой закрытых полигонов состоит из слоя подстилающего грунта и насыпного слоя плодородной почвы. В качестве искусственного подстилающего слоя (слабопроницаемое покрытие) применяются: плотные суглинки и глины толщиной слоя не менее 200 мм и с коэффициентом фильтрации не более 10-3см /с; песчаное основание толщиной не менее 150 мм, связанное битумом III-IV категории; бентонитовые маты и геомембраны, имеющие коэффициент фильтрации 10-3см/с.

Использование территории рекультивируемого полигона под капитальное строительство не допускается.

Биологический этап рекультивации включает комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий по восстановлению территории закрытых полигонов (нарушенных земель) в течение 4 лет и включает следующие работы: подбор ассортимента многолетних трав, подготовку почвы, посев и уход за посевами.

В первый год проведения биологического этапа производится подготовка почвы, включающая в себя дискование на глубину до 10 см, внесение основного удобрения с последующим боронованием в 2 следа и предпосевное прикатывание.

Затем производится раздельно-рядовой посев подготовленной травосмеси. Травосмесь состоит из двух, трех и более компонентов трав, которые должны обеспечивать хорошее задернение территории рекультивируемого полигона, морозо- и засухоустойчивость, долговечность и быстрое отрастание после скашивания. Уход за посевами включает в себя полив из расчета обеспечения 35-40% влажности почвы, повторность полива зависит от местных климатических условий, скашивание на высоте 10-15 см и подкормку минеральными удобрениями в соответствии с нормой подкормки с последующим боронованием на глубину 3-5 см.

В последующем на 2, 3 и 4 годы выращивания многолетних трав производится их подкормка азотными удобрениями в весенний период, бронирование на глубину 3-5 см, скашивание на высоту 5-6 см и подкормка полным минеральным удобрением из расчета 140-200 кг/га с последующим боронованием на глубину 3-5 см и поливом из расчета 200 куб. м/га при одноразовом поливе.

Через 4 года после посева трав территория рекультивируемого полигона передается соответствующему ведомству для осуществления сельскохозяйственного, лесохозяйственного или рекреационного направлений работ для последующего целевого использования земель.

Направления рекультивации, которые определяют дальнейшее целевое использование (сельскохозяйственное, лесохозяйственное, рекреационное или строительное) рекультивируемых территорий, всегда проходят в два этапа и представляют последовательно выполняемые комплексы работ по рекультивации земель – технический, который выполняет организация, эксплуатирующая полигон, на основании предварительного разрешения на проведение работ ТУ ЦГСЭН и МПРиЭ РФ и биологический, который выполняется специализированными предприятиями коммунального, сельскохозяйственного или лесохозяйственного профиля за счет средств предприятия, проводящего рекультивацию.

Сельскохозяйственное направление рекультивации закрытых полигонов осуществляется в случае расположения полигона в зоне землепользования того или иного сельскохозяйственного предприятия с целью создания на нарушенных землях пахотных или сенокосно-пастбищных угодий (через 1-3 года после закрытия полигона площадей), для поливного овощеводства или коллективного садоводства (через 10-15 лет).

Лесохозяйственное направление представляет создание и выращивание на нарушенных полигонами землях лесных культур мелиоративного, противоэрозионного, полезащитного или ландшафтно-озеленительного назначения.

Строительное направление, которое представляет подготовку территории закрытого полигона в состояние, пригодное для промышленного и гражданского строительства, осуществляется двумя способами: строительство объектов на территории закрытого полигона без вывоза свалочного грунта и с вывозом свалочного грунта. Гражданское строительство с подвальными помещениями (жилые здания, детские и лечебно-профилактические учреждения) на территории закрытого полигона без вывоза свалочного грунта не допускается. При вывозе свалочного грунта жилищное строительство может быть разрешено только после проведения соответствующих санитарно-бактериологических исследований.

Размер санитарно-защитной зоны для рекультивируемого карьера принимается равным размеру санитарно-защитной зоны для мусороперегрузочных станций ТБО и должен составлять не менее 100 метров от ближайшей жилой застройки. Рекультивируемый карьер должен иметь легкое ограждение и временные хозяйственно-бытовые объекты для обеспечения выполнения работ.

2.5 Общие сведения о полигонах ТПО

Полигоны ТПО являются природоохранными сооружениями и предназначены для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных отходов промышленных предприятий и учреждений.

В составе полигона обычно предусматриваются:

завод по обезвреживанию токсичных промышленных отходов, предназначенный 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.

участок захоронения токсичных промышленных отходов, представляющий из себя территорию, предназначенную для размещения специально оборудованных котлованов, в которые складируются токсичные твердые отходы (карты), а также вспомогательные здания и сооружения.

гараж автотранспорта, предназначенного для перевозки токсичных промышленных отходов, поступающих на полигон.

По своим физико-химическим свойствам и методам переработки промышленные токсичные отходы, подразделяются на группы, в зависимости от которых применяется тот или иной метод обезвреживания:

1-я группа отходов - жидкие отходы гальванических производств, слабокислые или щелочные, которые содержат соли металлов или их гидроксиды которые перерабатываются физико-химическим методом, заключающимся в понижении валентности металлов, нейтрализации, осаждении гидроксидов и других нерастворимых солей, фильтрации. Осадки после фильтрации транспортируются на захоронение в специальные карты, а фильтрат направляется на очистку.

2-я группа отходов — это жидкие шламовые осадки очистных сооружений. В их состав, помимо компонентов первой группы, входят минеральные соли. Метод переработки отходов — физико-химический, такой же, что и у первой группы.

3-я группа — жидкие, твердые и смолообразные отходы, содержащие соединения мышьяка. Жидкие отходы перерабатываются физико-химическим методом, заключающимся в переводе соединений мышьяка в арсенид кальция, отстаивании и фильтрации. Осадок после фильтрации транспортируется на захоронение в специальные карты, а фильтрат направляется на выпарку. Твердые и смолообразные отходы затариваются в герметичные контейнеры и захораниваются в специальные карты.

4-я группа — это твердые и жидкие отходы, содержащие цианистые соединения перерабатываемые физико-химическим методом, заключающимся в дроблении твердых отходов и их перемешивании с жидкими отходами или водой, переводе цианидов в цианаты, отстаивании и фильтрации. Осадок после фильтрации направляется в карты, а фильтрат - на очистные сооружения.

5-я группа — органические горючие отходы: твердые, жидкие и пастообразные. К этим отходам относятся обтирочные материалы, загрязненные опилки, ветошь, загрязненная деревянная тара, смолы, мастика, промасленная бумага и упаковка, обрезки пластмасс, оргстекла, остатки лакокрасочных материалов, пестициды; масла; нефтепродукты, не подлежащие регенерации, загрязненные растворители.

Для этой группы отходов применяется термическое обезвреживание с утилизацией тепла отходящих газов для выработки водяного пара энергетических параметров в котлах-утилизаторах и с системой очистки отходящих газов от пыли и паров хлористого водорода, фтористого водорода и оксидов серы. Зола и шлак, образующиеся при сжигании отходов, транспортируются на захоронение в карты.

6-я группа — жидкие органические горючие отходы, содержащие не менее 40% хлора. Для этих отходов применяется термическое обезвреживание с утилизацией тепла отходящих газов для выработки водяного пара в котлах-утилизаторах и с системой утилизации пористого водорода в виде раствора соляной кислоты, хлористого кальция или других солей.

7-я группа — сточные воды, не подлежащие обезвреживанию физико-химическими и биологическими методами (слабокислые или щелочные растворы, содержащие органические и минеральные соли или вещества). Эти отходы должны обезвреживаться термически, с последующей очисткой от уноса солей. Смесь минеральных солей, образующихся в результате термического обезвреживания, выводится из процесса фильтрацией (сушкой) и захоранивается в карты.

8-я группа — твердые отходы гальванических производств, представляющие собой смесь солей металлов или их гидроксидов. Из них извлекаются ценные металлы, а оставшуюся часть подвергают захоронению в специальные карты.

9-я группа — ртутьсодержащие отходы (неисправные ртутные лампы). Их переработка заключается в демеркуризации ламп с утилизацией ртути и металлов.

10-я группа отходов — песок, загрязненный нефтепродуктами, которые перерабатываются путем прокаливания с утилизацией песка и последующей очисткой дымовых газов от уноса песка и примесей вредных веществ.

11-я группа отходов — формовочная земля, загрязненная органическими веществами, перерабатываемыми путем прокаливания с утилизацией земли и последующей очисткой дымовых газов от уноса земли и примесей вредных веществ.

12-я группа отходов — испорченные и немаркированные баллоны с остатками веществ. Баллоны подрываются в специальной камере с последующей промывкой и нейтрализацией. Промывные воды направляются на физико-химическое или термическое обезвреживание.

13-я группа отходов — твердые и пастообразные сильнодействующие ядовитые вещества (мышьяковый и мышьяковистый ангидриды, сулема, соли синильной кислоты, соли нитрилакриловой кислоты). Эти отходы затариваются в герметичные контейнеры и захораниваются в специальные карты.

Жидкие токсичные промышленные отходы перед вывозом их на полигон, по возможности должны обезвоживаться на предприятиях. На полигон принимаются жидкие токсичные отходы только от предприятий, на которых при соответствующем технико-экономическом обосновании нерационально их обезвоживание.

Приему на полигон не подлежат следующие виды отходов:

• для которых разработаны эффективные методы извлечения веществ;

радиоактивные;

нефтепродукты, подлежащие регенерации.

2.6 Размещение полигонов ТПО

Полигоны размешаются:

на площадках, на которых возможно осуществление мероприятий и инженерных решений, исключающих загрязнение окружающей среды;
с подветренной стороны (для преобладающего направления ветра) по отношению к населенным пунктам и зонам отдыха;
ниже мест водозаборов питьевой воды, рыбоводных хозяйств;
на землях, непригодных для сельского хозяйства;
на участках со слабофильтрующими фунтами (глиной, суглинками, сланцами), с наибольшим уровнем грунтовых вод, не достигающим 2 м от нижнего уровня захороняемых отходов. При необходимости на выбранной площадке необходимо предусматривать инженерные мероприятия, обеспечивающие требуемое снижение уровня фунтовых вод.

Полигоны нельзя размещать:

на площадях залегания полезных ископаемых;
в опасных зонах отвалов породы угольных и сланцевых
шахт или обогатительных фабрик;
в зонах активного карста оползней, селевых потоков и снежных лавин;
в заболоченных местах;
в зоне питания подземных источников питьевой воды;
в зонах санитарной охраны курортов и на территориях зеленых зон городов;
на землях, занятых или предназначенных под занятие лесами, лесопарками и другими зелеными насаждениями;
на участках, загрязненных органическими и радиоактивными отходами, до истечения сроков, установленных органами РПН.

Устройство полигонов на просадочных грунтах допускается при условии полного устранения просадочных свойств грунтов.

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

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.

Количество отходов, подлежащих захоронению в контейнерах, определяется с учетом массы контейнеров.

При определении требуемой вместимости карт на участке захоронения отходов кроме отходов, поступающих непосредственно на захоронение от промышленных предприятий, необходимо также учитывать твердые токсичные отходы, образующиеся на заводе по их обезвреживанию.

2.7 Устройство завода по обезвреживанию токсичных отходов

Переработку отходов, поступающих на полигон, следует осуществлять на заводе по обезвреживанию токсичных промышленных отходов.

В состав завода по обезвреживанию токсичных промышленных отходов должны входить:

административно-бытовые помещения, лаборатория, центральный диспетчерский щит управления технологическими процессами;

цех термического обезвреживания твердых и пастообразных горючих отходов;

цех термического обезвреживания сточных вод и жидких
хлорорганических отходов;

цех физико-химического обезвреживания твердых и жидких негорючих отходов;

цех обезвреживания испорченных и немаркированных баллонов;

цех обезвреживания ртутных и люминесцентных ламп;

цех приготовления известкового молока;

склад легковоспламеняющихся и горючих жидкостей с насосной;

открытый склад под навесом для отходов в таре;

склад химикатов и реактивов огнеупорных изделий;

автомобильные весы;

спецпрачечная механизированная мойка спецмашин, тары и контейнеров;

общезаводские объекты.

Современный цех термического обезвреживания твердых горючих отходов с рекуперацией энергии и очисткой отходящих газов состоит бункера для загрузки мусора (помещение должно быть закрыто и недоступно ветру); загрузочного крана (должно быть два, снабженных весами и спецгидравликой для применения в случае возникновения пожара); сжигатель. Для очистки отходящих газов применяются скрубберы пакетные фильтры (противопылевые) и магнитный сепаратор.

Процесс переработки мусора в цехе состоит из следующих основных стадий:

1. Загрузка: отходы, предназначенный для термического обезвреживания, транспортируется в цех и ссыпается в бункер для его приема, представляющий собой сложное инженерное сооружение, к которому предъявляется ряд требований:

емкость хранилища отходов должна быть достаточно
большой, чтобы можно было хранить отходы в период закрытия одной из печей сжигания;

при нормальном функционировании завода отходы не должны содержаться в хранилище более одной недели;

разгрузочных кранов должно быть два, чтобы не нарушить работу сжигателя;

бункер должен иметь закругленную форму для облегчения
его периодической очистки, а для предохранения от неприятных запахов и образования взрывчатых смесей с выделяющимися газами, — мощную систему отсоса воздуха, который затем направляется в сжигатель;

оператор должен иметь возможность постоянно видетьсостояние бункера.

2. Сжигание: в горячей зоне печи газы должны находится при температуре не ниже 1000 °С в течение не менее 2 с и при содержании кислорода не ниже 6 %.

Конструкция печей для термического обезвреживания отходов может быть самой разной. Применяют печи с псевдоожиженным слоем, циклонные, барабанные и многоподовые, печи поверхностного (надслоевого) сжигания и барботажные горелки.

Простейшими по устройству являются камерные печи. В зависимости от состава горючих отходов эти печи могут быть однокамерными и двухкамерными (кроме камеры сгорания имеется золоулавливаюшая камера). К камерным печам относятся обычные топки паровых котлов.

Горячие газы из печи обязательно идут в теплообменник (котел-утилизатор) для получения пара и электроэнергии.

3. Очистка газов: стоимость очистных сооружений составляет не менее 50 % от общей стоимости мусоросжигающего завода. Для снижения стоимости цеха обычно ограничиваются установкой водяного скруббера, электростатических и противопылевых текстильных фильтров.

После печи сжигания промышленных отходов следует предусматривать камеру дожигания, в которой при дополнительной подаче топлива и воздуха при соответствующей высокой температуре и продолжительном (не менее 2 с) времени пребывания достигается полное окисление продуктов неполного сгорания. Конструкцию камеры дожигания и горелок следует проектировать так, чтобы обеспечить полное перемешивание дымовых газов, поступающих из печи, с образующимися в камере дожигания дымовыми газами.Температура дымовых газов на выходе из камеры дожигания должна быть не ниже 1000 °С. Визуальный контроль пламени в печи для сжигания отходов, как правило, предусматривается с помощью телевизионной камеры.

В цехе термического обезвреживания жидких отходов: сточных вод и жидких хлорорганических отходов, следует предусматривать печи для термического обезвреживания:

• сточных вод и жидких горючих отходов с системой очистки дымовых газов от уноса минеральных солей и системой вывода смеси минеральных солей в сухом виде;

• жидких хлорорганических отходов с системой утилизации
хлористого водорода из дымовых газов с получением СаСl или HCl и системой очистки отходящих газов.

При термическом обезвреживании сточных вод и жидких хлорорганических отходов должны соблюдаться следующие условия:

температура отходящих газов в печах должна быть в пределах 950-1050 °С;

нейтрализацию образующихся в результате окисления органических веществ, HCl, SOx и Р следует осуществлять в объеме печи при подаче NaOH или NaOH с 10 %-ным избытком совместно со сточными водами;

образующийся в циклонной топке плав смеси минеральных солей следует выводить в кубовую часть скруббера-охладителя;

охлажденные газы надо очищать от минеральных солей в
скоростных турбулентных газопромывателях.

В цехе физико-химического обезвреживания твердых и жидких негорючих отходов следует предусматривать:

установку по обезвреживанию твердых цианосодержащих отходов
установку по обезвреживанию отходов гальванических производств
установку обезвреживания мышьяксодержащих отходов

В цехе обезвреживания испорченных и немаркированных баллонов следует предусматривать:

бронеямы для подрыва баллонов;
систему промывки и обезвреживания бронеям и отходящих газов;
погреб для хранения взрывчатых веществ.

В цехе обезвреживания ртутных и люминесцентных ламп следует предусматривать:

склад для приема ламп;
агрегаты для обезвреживания ртутных и люминесцентных ламп;
систему очистки технологических газов от ртути;
систему очистки промывных вод от ртути;
складское помещение для хранения контейнеров со ртутьсодержащим и отходами, направляемыми на переработку.

На заводах по обезвреживанию ТПО с целью защиты окружающей среды предусматриваются следующие меры:

прием жидких отходов осуществляется в емкостные аппараты с перемешивающими устройствами;
жидкие отходы из емкостных аппаратов подаются на переработку с помощью насосов или передавливанием инертным газом;
пастообразные горючие отходы транспортируются в сгораемой таре;
загрузка печи твердыми отходами осуществляется мостовым краном;
печь оборудуется дозирующими устройствами, обеспечивающими непрерывность подачи твердых отходов, а также устройством для подачи в печь пастообразных отходов в таре.

Размеры санитарно–защитной зоны для завода по обезвреживанию токсичных промышленных отходов за год мощностью 100 тыс. т и более следует принимать 1000 м, а для завода мощностью менее 100 тыс. т — 500 м.

2.8 Захоронение токсичных отходов

Захоронению на участке подлежат твердые токсичные отходы, способ захоронения которых зависит от их токсичности и водорастворимости.

Пастообразные отходы, содержащие особоопасные водорастворимые вещества, должны поступать на захоронение в металлических контейнерах, толщины стенок которых должны быть не менее 10 мм. Контейнеры должны подвергаться двойному контролю на герметичность — до и после заполнения отходами. Размеры контейнеров не регламентируются, масса заполненного контейнера не должна превышать 2 т. Материал контейнера должен обладать коррозионной стойкостью по отношению к отходам, скорость коррозии не должна превышать 0,1 мм/год.

Контейнеры с отходами захораниваются в железобетонных бункерах со стенками толщиной не менее 0,4 м. Бункеры разделяются на отсеки (не менее пяти). Объем каждого отсека должен обеспечивать прием контейнеров с отходами в течение 2 лет.

Всю поверхность бункера, соприкасающуюся с землей, необходимо гидроизолировать. Не допускается подтопление бункера грунтовыми водами. Для защиты отсеков от попадания дождевых вод следует предусматривать навес с боковым ограждением над всем бункером.

Наивысший уровень складирования контейнеров с отходами в отсеках бункеров должен быть ниже верхней кромки этих бункеров не менее чем на 2 м. Заполненные отсеки бункеров сверху перекрываются железобетонными плитами, с последующей их засыпкой слоем уплотненного фунта толщиной 2 м, после чего предусматриваются водонепроницаемые покрытия, которые должны возвышаться на прилегающей территорией и выходить за пределы бункера не менее чем на 2 м с каждой стороны.

На полигонах допускается захоронение пестицидов в количестве до 300 т. Захоронение пестицидов должно осуществляться в зависимости от их опасности вместе с другими отходами.Участок захоронения отходов по периметру должен иметь ограждение из колючей проволоки высотой 2,4 м с устройством автоматической охранной сигнализации.

На участке захоронения токсичных промышленных отходов по его периметру, начиная от ограждения, должны последовательно размещаться:

кольцевой водоотводный канал, отвод воды из которого должен осуществляться в ближайший водоток;
кольцевое обвалование высотой 1,5 м и шириной сверху 3 м;
кольцевая автодорога с усовершенствованным капитальным покрытием и въездами на карты;
ливнеотводные лотки вдоль дороги или кюветы с облицовкой бетонными плитами.

Участок захоронения токсичных промышленных отходов должен быть разделен на производственную и вспомогательную зоны.

Расстояние между зданиями и сооружениями зон - не менее 25 м.

В производственной зоне участка размещаются карты с учетом раздельного захоронения отходов различных классов опасности. Размеры карт и их количество определяются в зависимости от количества поступающих отходов и расчетного срока действия участка. Захоронение в одной карте разноименных отходов допускается, если при совместном захоронении они не образуют более токсичных, взрывопожароопасных веществ и не происходит газообразования.

Объем карты должен обеспечивать прием отходов на захоронение в течение не более 2 лет. При захоронении отходов в грунтах с повышенной проницаемостью, необходимо предусматривать изоляцию дна и откосов уплотненным слоем глины толщиной не менее 1 м (устраивать так называемый противофильтрационный экран). При захоронении пылевидных отходов необходимо предусматривать мероприятия, предотвращающие разнос этих отходов ветром в момент выгрузки из транспорта и при захоронении.

Карты, заполненные нерастворимыми в воде отходами, следует изолировать слоем местного грунта с последующей обработкой верхней части этого слоя. Толщина изолирующего слоя принимается индивидуально в каждом конкретном случае в зависимости от свойств загрязняющих веществ на основании результатов опытно-промышленных испытаний, но должна быть не менее 2 м, включая первоначальный защитный слой. Засыпка должна иметь выпуклую поверхность. При этом необходимо предусматривать обработку верхнего слоя засыпки толщиной не менее 0,15 м нефтью или битумом с одновременным добавлением и перемешиванием цемента и уплотнение его гладкими катками.

Изолирующий слой (экран) должен выходить за габариты карт (на гребни дамб) не менее чем на 2 м по всему контуру, включая ливнеотводные лотки, устраиваемые после консервации карты. При отсутствии между картами постоянного проезда изолирующий слой между соседними картами должен быть единым.

В производственной зоне участка захоронения отходов размещаются также контрольно-регулирующие пруды дождевых и дренажных вод, а при необходимости — и пруды-испарители. Контрольно-регулирующие пруды дождевых, талых и дренажных вод должны состоять из двух секций. Вместимость каждой секции пруда следует рассчитывать на максимальный суточный объем осадков, повторяющийся раз в 10 лет. Осветленные воды после контроля должны направляться:

чистые — на производственные нужды, при отсутствии потребителя — в кольцевой канал;
загрязненные — в пруд-испаритель, а при невозможности его устройства — на завод по обезвреживанию токсичных промышленных отходов

При проектировании участка захоронения отходов должны быть предусмотрены максимальная механизация разгрузки и распределения отходов в картах, их консервация. Транспортирование отходов предусматривается в специальных контейнерах, оборудованных приспособлениями для дистанционной выгрузки отходов в карты. Наряду с машинами и механизмами для захоронения отходов предусматриваются строительные и дорожно-строительные машины и механизмы для устройства новых карт и водонепроницаемых покрытий при консервации заполненных карт.

Размеры СЗЗ участка захоронения токсичных промышленных отходов до населенных пунктов и открытых водоемов устанавливаются с учетом конкретных местных условий, но не менее 3000 м.

Участки захоронения ТПО следует размещать на расстоянии не менее 200 м от сельскохозяйственных угодий, автомобильных и железных дорог общей сети и не менее 50 м от границ леса и лесопосадок.

а)

б)

а)

б)

а) б) в) г)

Рисунок 2.9 – Переносные сетчатые ограждения

1. а Формирование финансовых ресурсов пенсионной системы
2. Тематика ДАВНЯ УКРАЇНСЬКА ЛІТЕРАТУРА 1 вважають Нестор Лі
3. Тема как основа журналистского творчества- понятие типология факторы
4. по теме Джамму и Кашмир
5. Природа и общество.
6. Лабораторная работа ’3 Тема- Использование процедур и функцый.html
7. 2 Электрический стул Невербальный контакт Карьера Выбор Своидругие Амортизатор Паровоз Слепо
8. тематизация критич
9. ды~ ~алды~ ресурсы- диагностикалаудан кейінгі техникалы~ к~й параметріні~ шекті ~згеруіне дейінгі ат~а
10. это обычно проектирование инженерный анализ планирование производства изготовление обработка материала.html
11. Тема 1 Понятие и сущность логистики
12. Кримінальне право України
13. лекция 309 Шевчук И
14. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата економічних наук ЛЬВІВ ~
15. по теме лекции- 1
16. А. В состав корпорации входят два основных подразделения- Boeing Commercil irplnes гражданская продукция и Integrted Defense S
17. ТЕМА 43 ПРИБЫЛЬ И РЕНТАБЕЛЬНОСТЬ
18. The role played by the german and scandinavian tribes on english language
19. тема правових соціальноекономічних організаційнотехнічних санітарногігієнічних і лікувальнопрофілакт
20. Welsh trditionl music

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе