Современная ситуация с ТБО

Объем ТБО: непрерывно возрастает как в абсолютных величинах, так и на душу населения;

Состав ТБО: резко усложняется, включая в себя все большее количество экологически опасных компонентов;

Отношение населения: к традиционным методам сваливания мусора на свалки становится резко отрицательным;

Законы: ужесточающие правила обращения с отходами, принимаются на всех уровнях правительства;

Новые технологии: утилизации отходов, в том числе современные системы разделения, мусоросжигательные заводы-электростанции и санитарные полигоны захоронения, все более широко внедряются в жизнь;

Экономика: управления отходами усложняется. Цены утилизации отходов резко возрастают. Современное управление отходами невозможно представить без частных предприятий и крупных инвестиций.

Надежная и современная информация о состоянии проблемы ТБО в России, к сожалению, отсутствует. Однако из фактов, время от времени попадающих на страницы прессы и в правительственные доклады, складывается представление о том, что огромный промышленно развитый СССР обращался со своими отходами подобно стране третьего мира, фактически сваливая их где попало и как попало. Аналогичная ситуация имеет место и в России.

Спецификой России по сравнению с западными странами является то, что абсолютное большинство муниципальных отходов (96 -98% по разным источникам) свозится на свалки, из которых, по мнению Госкомприроды СССР (1989 год) 88% находились в «неудовлетворительном санитарном состоянии».

В разных странах традиционно бытовые отходы вывозились на свалки, расположенные вблизи населенных пунктов, и работающие за счет муниципальных бюджетов. Со временем вследствие постоянной угрозы здоровью населения, исходившей от свалок (отравление грунтовых вод, размножение переносчиков заболеваний, неприятный запах, дым от частых самовозгораний), во многих странах стали принимать более строгие правила их размещения, конструкции и эксплуатации. Отрицательное отношение населения и новые стандарты делали открытие новых свалок (или «полигонов по захоронению ТБО», как они стали именоваться) все более сложным делом.

Строение и структура полигона ТБО

Полигоны захоронения ТБО - инженерно-экологические комплексы, предназначенные для централизованного приема ТБО, их обезвреживания и захоронения, предотвращающие распространение загрязняющих веществ в компоненты природной среды.

На полигоны захоронения ТБО принимают:

• бытовые отходы и отходы потребления из жилых зданий, учреждений и предприятий общественного назначения, объектов оптово-розничной торговли промышленными и продовольственными товарами;
• строительные отходы, образованные при сносе, ремонте, реконструкции, новом строительстве зданий и сооружений, отходы стройиндустрии, промышленные отходы, приравненные к ТБО, древесно-растительные отходы от планового ухода за зелеными насаждениями городов;
• твердые промышленные отходы IV класса опасности по согласованию с органами природных ресурсов и охраны окружающей среды, санитарно-эпидемиологическими службами и учреждениями коммунальной сферы, в количестве, не превышающем 30% от массы принимаемых ТБО,
• отходы лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ) в соответствии с «Правилами сбора, хранения и удаления отходов лечебно-профилактических учреждений».

Запрещен прием на полигоны следующих видов отходов:

• строительных, содержащих асбестовый шифер в виде боя, шлаки, золы, отработанный асбест, отходов мягкой кровли, имеющих 4-й класс опасности;
• промышленных 1, 2 и 3 классов опасности;
• радиоактивных, независимо от уровня их радиации;
• ртутных ламп и продуктов демеркуризации.

Полигоны ТБО по видам принимаемых отходов подразделяют на два класса:

• полигоны ТБО 1-го класса - полигоны, на которых разрешено размещать отходы, содержащие >25% органические примеси, при разложении которых образуются вредные вещества в количествах, не превышающих значения ПДК;
• полигоны ТБО 2-го класса - полигоны, на которых размещают отходы, содержащие >25% органические примеси, а также другие виды отходов, при разложении которых образуются вредные вещества в количествах превышающих значения ПДК.

Организации, эксплуатирующие полигоны, разрабатывают регламент (режим) работы полигона и инструкцию по приему ТБО. В соответствии c разработанной инструкцией, осуществляют учет поступающих отходов, обеспечивают их контроль, распределяют в пределах эксплуатируемой части полигона, выполняют послойную изоляцию отходов, обеспечивают выполнение требований, предъявляемые к безопасности жизнедеятельности предприятий в чрезвычайных ситуациях.

Размеры полигона ТБО

Площадь участка, отводимого под полигон, выбирается, как правило, из условия срока его эксплуатации не менее 15-20 лет. Ориентировочная площадь участка складирования полигона на расчетный срок эксплуатации 15 лет приведена в табл. 2.1.

Табл. 2.1. Площадь участка складирования полигона

Наиболее экономичны земельные участки, близкие по форме к квадрату и допускающие максимальную высоту складирования ТБО (с учетом заложения внешних откосов 1:4). В отдельных случаях при благоприятных горно-геологических условиях, заложение откосов может быть увеличено. Схематический разрез полигона представлен на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Схематический разрез полигона ТБО

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

4 - водоупорное основание; Н - высота; н - показатель снижения высоты; Ш - ширина;

УГВ - уровень грунтовых вод

Проектируемая вместимость полигона рассчитывается для обоснования требуемой площади участка складирования ТБО. Расчет ведется с учетом удельной обобщенной годовой нормы накопления ТБО на одного жителя (включающей ТБО из учреждений и организаций), количества обслуживаемого полигоном населения, расчетного срока эксплуатации полигона, степени уплотнения ТБО на полигоне.

С учетом производительности применяемых на полигонах машин и механизмов устанавливается следующая классификация сооружений по годовому объему принимаемых ТБО в тыс. м3/год: 10, 20, 30, 60, 120, 240, 360, 800, 1000, 1500, 2000 и 3000.

Площадь участка складирования ТБО определяется делением проектируемой вместимости полигона в м3 на среднюю высоту складирования отходов в метрах с учетом их уплотнения.

Полигоны ТБО, имеющие общую высоту (для полигонов в котлованах и оврагах - глубину) более 20 м и нагрузку на используемую площадь более 100000 Па (10 т/м2, или 100 тыс. т/га), относятся к категории высоконагружаемых полигонов.

Схема полигона ТБО

Основными элементами полигона (рис. 2.2.) являются:

• подъездная дорога,
• участок складирования ТБО,
• хозяйственная зона,
• инженерные сооружения и коммуникации.

Рис. 2.2. Схема размещения основных сооружений полигона

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

Подьездная дорога

Подъездная дорога соединяет существующую транспортную магистраль с участком складирования ТБО. Подъездная дорога рассчитана на двустороннее движение.

Участок складирования

Основное сооружение полигона - участок складирования ТБО. Он занимает основную (до 95%) площадь полигона, в зависимости от объема принимаемых ТБО.

Участок складирования разбит на очереди эксплуатации с учетом обеспечения приема отходов в течение 3-5 лет, в составе первой очереди выделен 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 равна 2,0-2,5 м).

Участки складирования защищены от стоков поверхностных вод с вышерасположенных земельных массивов. Для перехвата дождевых и паводковых вод по границе участка проходит водоотводная канава.

На расстоянии 1....2 м от водоотводной канавы размещено ограждение вокруг полигона. По периметру на полосе шириной 5.....8 м находятся посаженные деревья, проложенные инженерные коммуникации (водопровод, канализация), установлены мачты электроосвещения. При отсутствии инженерных сооружений на этой полосе находятся отсыпанные кавальеры грунта для использования его на изоляцию ТБО.

На участке складирования устроены котлованы с целью получения грунта для промежуточной и окончательной изоляции.

Днище котлована, как правило, горизонтальное, для обеспечения равномерного распределения фильтрата по всей площади основания полигона. В зависимости от рельефа местности и очередность складирования ТБО, участок разбивается на ряд котлованов. На участках с уклоном более 0,5% устроен каскад котлованов, показанный на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Высотное размещение котлована в основании полигона

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

Перепад верхнего и следующих промежуточных котлованов, а также разность отметок оснований двух смежных котлованов - не более 1 м При необходимости по верху промежуточных валов прокладывается временная дорога для проезда мусоровозов. На участках, размещаемых в оврагах, каскад котлованов образуется плотинами.

Основание котлована имеет слой связанного грунта - это глины в естественном состоянии с коэффициентом фильтрации воды не более 10-5 см/с (0,0086 м/сут.) и толщиной не менее 0,5 м.

Для грунтов, характеризующихся коэффициентом фильтрации более 10-5 см/с, устроены искусственные непроницаемые экраны:

1. Глиняный экран однослойный, толщиной не менее 0,5 м. Исходная глина ненарушенной структуры имеет коэффициент фильтрации не ниже 0,001 м/сут. Поверх экрана уложен защитный слой из местного грунта толщиной 0,2-0,3 м.
2. Грунтобитумный экран, обработанный органическими вяжущими веществами или отходами нефтеперерабатывающей промышленности, толщиной от 0,2 м до 0,4 м, с одной стороны или двойной пропиткой битума, в зависимости от состава отходов и климатических условий.
3. Экран двухслойный из латекса. Экран состоит из планировочного подстилающего слоя толщиной 0,3 м, слоя латекса, промежуточного слоя из песчаного грунта 0,4 м, второго слоя латекса и защитного слоя из мелкозернистого грунта толщиной 0,5 м.
4. Экран из полиэтиленовой пленки, стабилизированной сажей, двухслойный. Двухслойный экран состоит из подстилающего слоя - песчаного грунта толщиной 0,2 м, двух слоев полиэтиленовой пленки, стабилизированной сажей, толщиной 0,2 мм. Между слоями пленок устроен дренажный слой из крупнозернистого песка, толщиной 0,4 м. На верхний слой пленки укладывается защитный слой (толщиной 0,5 м) песчаного грунта с частицами максимальной крупности до 5 мм. Иногда применяются однослойные искусственные экраны без дренажа фильтрата при благоприятных гидрогеологических условиях участка складирования: уровень грунтовых вод не менее 6 м от поверхности основания рабочих карт; наличие в основании карт суглинков с коэффициентом фильтрации не более 10-3 см/с и мощностью не менее 6 м.

Дренажный слой предусматривается для аварийных ситуаций и контроля выхода фильтрата.

Земельный участок под складирование ТБО на территории оврага обычно включает его верховья, что гарантирует сбор и удаление талых и дождевых вод более простыми методами. Участок оврага по длине разбит, начиная с верховья, на этапах строительства. Каждая очередь строительства с пониженной стороны защищается от оползней земляной плотиной.

При складировании ТБО в выработанных карьерах (глубоких котлованах) обеспечивается съезд и разгрузка мусоровозов на нижней отметке с послойным заполнением карьера по высоте.

При траншейной схеме складирования ТБО на участке складирования расположены траншеи глубиной 3-6 м и шириной по верху 6-12 м. Траншеи располагаются перпендикулярно направлению господствующих ветров. В климатических зонах, где возможно образование фильтрата, основание траншеи не менее чем на 0,5 м заглублено в глинистые грунты. Траншейная схема применяется для полигонов, принимающих 120 тыс. м3/год ТБО и менее.

Непосредственное складирование ТБО в воду на болотистых и заливаемых паводковыми водами участках не допускается. При использовании болотистых и заливаемых паводковыми водами участков сделаны подсыпки инертными материалами на высоту, превышающую на 1 м максимальный уровень поверхностных и паводковых вод. На подсыпке устроен водоупорный экран.