Утилизация отходов

       Еm= =3000000 м3.

       Таблица 3.

Зависимость коэффициента уплотнения ТБО (к1)

от  высоты полигона (Нпл). 

 

       Расчет  требуемой площади  земельного участка  для размещения полигона.

       Элементами  полигона являются: подъездная дорога, участок складирования ТБО, административно- хозяйственная зона.

       Подъездная  дорога соединяет существующую транспортную магистраль с полигоном и рассчитывается на двухстороннее движение шириной не менее 6,5 м.

       На  пересечении дороги с участком полигона размещают пост контроля въезда и выезда мусоровозов и административно- хозяйственную зону.

       Участок складирования – основное сооружение полигона. Он занимает около 85-95%  площади полигона ТБО. Участок складирования обычно разбивают на очереди эксплуатации с учетом обеспечения производства работ по приему ТБО в течение 3-5 лет  на каждой очереди.

       Участки складирования должны быть защищены от вышерасположенных земельных массивов. Для перехвата ливневых и паводковых вод по верхней границе участка проектируют нагорные каналы.

       На  расстоянии 1…2 м от нагорных каналов  по периметру полигона размещают  ограждение. На расстоянии 2 м от ограждения полигона размещают посадки деревьев.

       На  расстоянии 2-3 м от внешнего откоса котлована устраивают кольцевую дорогу с односторонним движением шириной не менее 3,5 м.

       Между кольцевой дорогой и лесопосадками  располагают кавальеры с плодородным  и минеральным грунтом, которые  в процессе эксплуатации полигона используют для изоляции отходов,

       Требуемая площадь полигона (Ф) определяется по формуле Ф=кЗ?Фус + Фдоп, где к3 – коэффициент, учитывающий полосу вокруг участка складирования, к3=1,1; Фус - площадь участка складирования, га; Фдоп – площадь участка административно-хозяйственной зоны.

       Площадь участка складирования находят  из формулы определения объема пирамиды: Фус= = (3к4?ЕТ)/Нпл, где к4 – коэффициент, учитывающий снижение высоты пирамиды до заданной Нпл; к4=0,5.

       Тогда Фус=(0,5?3?3000000)/22 =204545,5 м2= 20,5 га.

       Принимая  размер участка админстративно-хозяйственной  зоны Фдоп=0,1Фус, получим требуемую  площадь полигона: Ф=1,1?20,5+0,1? 20,5=24,6 га.

       Полигон размещают на плоском рельефе. Фактическая  отведенная площадь участка составит: Фотв = Ф+Д, где Д - отвод земли для  размещения подъездной дороги от автомагистрали до полигона, для дороги длиной Lдор=4000 м  и шириной Вдор=6,5 м. 

       Д = (Lдор ? Вдор) = (4000 ? 6,5)=26000 м2= 2,6 га.

       Фотв=24,6 + 2,6=27,2 га.

       Прогноз техногенного влияния  полигона ТБО на компоненты природной среды. Инженерные решения защиты окружающей среды

       Места захоронения твердых бытовых  отходов (ТБО) является источником распространения загрязняющих веществ в компоненты природной среды, оказывая вредное воздействие на них в течение длительного периода времени. С существованием опасности бесконтрольного загрязнения окружающей среды связано понятие экологического риска.

       Основные  мероприятия по минимизации экологического риска и предотвращению необратимых последствий для окружающей среды основаны на следующих принципах: правильного выбора места для размещения полигонов; создания технологического и технического оформления полигонов, предотвращающих  проникновение загрязняющих веществ в компоненты окружающей среды (элементов искусственной защиты); проведения контроля качества складируемых отходов и мониторинга за окружающей средой.

       Возможный ущерб окружающей среде от функционирования полигонов ТБО обусловлен образованием фильтрата и биогаза в толще свалочного тела. Фильтрат,  проникая в породы зоны аэрации и грунтовые воды, загрязняет их. Стекающие поверхностные воды с полигона на  рельеф местности загрязняют почвы. С поверхностным и грунтовым стоком  фильтрат поступает в водные объекты, загрязняют и их. В результате биохимических процессов в свалочных грунтах образуется биогаз, который при выходе на поверхность загрязняет атмосферный воздух, и что нередко приводит к возгоранию отходов на свалках и полигонах. Пожары на свалках и полигонах отравляют атмосферный воздух.

       Для исключения возможного загрязнения  горных пород зоны аэрации и подземных вод существуют два подхода:

       - недопущение попадания излишнего  количества влаги в тело полигона;

       - защита грунтовых вод посредством  правильного гидрогеологического обоснования выбора места для размещения полигона, устройство водонепроницаемого  основания полигона, сбор и очистка удаляемых дренажных вод.

       Под первым подходом имеется в виду: перехват поверхностного стока со стороны  водосбора с помощью строительства  нагорных каналов; понижение грунтовых вод с применением ловчих каналов; перекрытие заполненных участков или очередей полигона водонепроницаемым слоем.

       Второй  подход подразумевает создание условий  для исключения проникновения дренажных вод (фильтрата) в грунтовые воды подразумевает: создание противофильтрационного экрана в основании полигона; устройство дренажной системы для отвода фильтра из толщи свалочного тела; создание системы очистки фильтрата на локальных очистных сооружениях или вывоз его на ценрализованные очистные сооружения.

       Газ, образующийся в толще свалочного тела при складировании ТБО на полигонах, в своем составе содержит множество загрязнений. На 98% он состоит из метана и диоксида углерода. Биогаз обладает выраженным токсичным действием и неприятным раздражающим запахом.

       Для минимизации отрицательного воздействия  его на окружающую среду и на здоровье человека проводят дегазацию свалочного тела полигона. Чаще дегазацию полигонов  осуществляют методом откачки биогаза  через систему горизонтально  проложенных перфорированных труб в теле полигона, соединенных с вертикальными колодцами (коллекторами). Газ, собранный системой таких колодцев, сжигают через факел.

       На  полигонах возникают стихийно пожары из-за саморазогрева мусорной массы в результате процессов биохимического разложения органического вещества, причем горят как сам мусор, так и выделяющийся из отходов полигона биогаз.

       Для тушения пожаров на полигонах  используют огнетушители и другие предусмотренные нормативами средства противопожарной безопасности.

       Для предотвращения выноса легких фракций  складируемого мусора (бумага,  полимерная пленка и др.) за пределы участка  складирования его территорию огораживают  защитной сеткой из тонкой проволоки. Раз в неделю работники полигона собирают мусор, вынесенный сильными порывами ветра через заграждение.

       Для борьбы с крысами на территории полигона устанавливают "кормушки" в виде отрезка трубы, в которые закладывают приманку, отравленную ядом замедленного действия. Отравляющий эффект воздействует на крыс в течение нескольких суток с целью исключения возможности передачи информации отравившимися особями другим, чем именно они отравились. В результате такой операции наблюдается практически полное истребление крыс на территории полигонов.

       Для предотвращения размножения болезнетворных микробов и простейших микроорганизмов в массе захороненных отходов на полигонах запрещено производить захоронение больничных, ветеринарных и биологических отходов - для них предусматривается термические методы их обезвреживания.

       Защитные  экраны полигонов 

       Защита  горных пород зоны аэрации, подземных  и поверхностных вод от загрязнения  в период эксплуатации полигона достигается  благодаря наличию естественного геохимического барьера или искусственно создаваемому защитному экрану, устраиваемому в основании полигона с дренажной системой сбора и удаления фильтрата, а также системы выполнения послойной изоляции ТБО связным грунтом. После окончания эксплуатации полигона и его закрытия, охрану горных пород зоны аэрации, грунтовых и поверхностных вод, атмосферного воздуха осуществляют устройством верхнего перекрытия (защитного экрана поверхности полигона) в сочетании с защитным экраном и системой сбора и удаления фильтрата в основании полигона.

       Защитные  экраны основания и поверхности  полигона - это конструктивные элементы, обеспечивающие природоохранные функции.

       Срок  службы защитных экранов определяется как периодом эксплуатации полигона (заполнение полигона до проектной вместимости полигона), что составляет 15…30 лет, так и пассивным периодом, когда полигон закрыт и не принимает отходы. Однако в теле полигона после его закрытия и рекультивации протекают активно аэробные и анаэробные процессы разложения органического вещества, сопровождающиеся образованием биогаза и фильтрата, и, следовательно, веществ, представляющих угрозу окружающей среде. Длительность этого периода определяется морфологическим составом отходов, климатическими условиями и другими факторами, и по оценкам различных авторов этот период составляет от 30 до 100 лет. Таким образом, срок службы защитных экранов полигонов ТБО должен составлять от 45 до 100 лет.

       Элементы  защитных экранов основания и  поверхности полигона находятся в непосредственном контакте с агрессивной средой - фильтратом и биогазом. Поэтому при подборе материалов для выполнения этих конструкций следует оценивать их устойчивость к агрессивным средам.

       Для устройства защитных экранов применяют  сертифицированные материалы.

       Противофильтрационный экран в основании полигона совместно  с защитным экраном, устраиваемым при  перекрытии верха полигона после  окончания его эксплуатации, образуют замкнутую систему типа «саркофаг». В роли противофильтрационного экрана могут выступать природные (естественные) гаохимические барьеры и искусственные барьеры, выполняемые в виде глиняного замка или экрана, выполняемого из геосинтетических материалов.

       Природные геохимические барьеры

       Природными  геохимическими барьерами называют естественное грунтовое основание, которое обладает достаточными противофильтрационными свойствами, мощность слоя которого обеспечивает нераспространение загрязняющих веществ в горные породы зоны аэрации и грунтовые воды. Подобными свойствами обладают глины с  коэффициентом фильтрации kф<10-7 м/с. Минимальная мощность природного  геохимического барьера должна быть не менее 1…3 м.

       В случае отсутствия подобных пород в  основании проектируемого полигона то устраивают глиняный замок или  противофильтрационный экран.

       Противофильтрационные экраны в основании  полигона, выполняемые в виде глиняного замка

       Основное  функциональное назначение противофильтрационной  защиты основания полигона - создание искусственного барьера, препятствующего проникновению фильтрата в породы зоны аэрации и грунтовые воды. В целях обеспечения экологической безопасности барьер должен включать противофильтрационные и дренажные элементы, позволяющие собрать и отвести фильтрат. На рис. 4.10 приведена конструкция глиняного замка, устраиваемого в основании полигона.

       Для устройства глиняного замка используют глины с коэффициент фильтрации kф?1х10-9 м/с при градиенте напора I = 30.

       Глиняный  замок (экран) должен быть построен с  уклоном, обеспечивающим отвод фильтрата в систему дрен, расположенных по верху глиняного экрана.

       Коэффициент фильтрации определяется на основе лабораторных испытаний проб взятых непосредственно из конструкции защитного экрана.

       Для предохранения глиняного экрана от растрескивания или размягчения, его возводят небольшими участками, которые надежно защищают дренажным слоем. Дренажный слой должен быть уложен сразу по окончании строительства части экрана.