Захоронение бытовых отходов

Захоронение отходов потребления является широко практикуемым способом размещения отходов. Однако захоронение отходов порождает массу экологических и санитарно-гигиенических проблем. Поэтому снижение объемов отходов, подлежащих захоронению, — одна из важнейших задач, которая может решаться путем уменьшения их образования, повторного использования, переработки и получения энергии. Наиболее оптимальным методом захоронения остаточных отходов является создание полигонов твердых бытовых отходов (санитарных полигонов).

Полигоны твердых бытовых отходов представляют собой комплексы природоохранных сооружений, предназначенные для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения ТБО, предотвращающие попадание вредных веществ в окружающую среду, загрязнение атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод, препятствующие распространению грызунов, насекомых и болезнетворных микроорганизмов [39].

В зависимости от морфологического состава отходов полигоны подразделяются на два класса [39]:

• 1) полигоны ТБО 1-го класса предназначены для приема:
  • • бытовых отходов, содержание органических веществ в которых не должно превышать 25%,
  • • отходов лечебно-профилактических учреждений;
• 2) полигоны ТБО 2-го класса предназначены для приема отходов с содержанием органических веществ более 25%, а также:
  • • строительные отходы, в том числе древесно-строительные;
  • • твердые промышленные отходы IV класса опасности по согласованию с органами и учреждениями санитарно-эпидемиологической и коммунальной служб, в количестве, не превышающем 30% от массы принимаемых ТБО;
  • • грунты и почвы, твердые промышленные IV класса опасности отходы, содержащие радионуклиды в количествах, не превышающих установленные для радиоактивных отходов пределы.

На полигоны твердых бытовых отходов запрещается принимать [79]:

• • строительные отходы, содержащие асбошифер (бой), шлаки, золы, асбест отработанный, отходы мягкой кровли;
• • промышленные отходы I, II и III класса опасности;
• • радиоактивные отходы.

Количество полигонов ТБО и производительность определяются технико-экономическим обоснованием на строительство полигона и экологическими условиями с учетом генеральных планов развития городских и сельских поселений.

Экологическая безопасность полигонов ТБО обеспечивается геотехническими мероприятиями, которые включают [79]:

• • устройство барьеров, препятствующих распространению загрязнений в грунт, грунтовые воды и в воздушное пространство и представляющих собой геокомпозиционную систему гидроизоляционных и газоизоляционных элементов в защитных экранах основания и поверхности полигона;
• • снижение риска загрязнения окружающей природной среды вследствие уничтожения источника загрязнения или снижения уровня его токсичности.

Размещение полигонов ТБО предусматривается при разработке территориальных комплексных схем градостроительного планирования развития территорий и должно отвечать условиям социального благополучия населения и концепции минимизации экологического ущерба, наносимого окружающей среде.

Размещение полигонов исключается [39]:

• • на территории природно-заповедного фонда Российской Федерации;
• • в пределах округов санитарной охраны курортных и лечебнооздоровительных зон;
• • на территории зеленых зон городов и промышленных поселков;
• • на землях, занятых зелеными насаждениями, выполняющими средозащитные, санитарно-гигиенические и рекреационные функции;
• • на сельскохозяйственных угодьях с кадастровой оценкой выше среднерайонного уровня;
• • на землях историко-культурного назначения;
• • в пределах водоохранных зон водных объектов;
• • в пределах I и 11 поясов зон санитарной охраны водных объектов, использующихся для хозяйственно-питьевого водоснабжения;
• • в пределах городской черты;
• • на территории, загрязненной органическими и радиоактивными отходами;
• • на территориях со сложными геологическими и гидрогеологическими условиями (развитых склоновых процессов, суффозионно-неустойчивых грунтов; заболоченных участках и зонах подтопления и т. п.).

Полигоны твердых бытовых отходов размещаются с учетом требований градостроительства [57], а гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов определяют санитарные правила [45]. Санитарно-защитная зона для полигонов ТБО, считая от границы полигона, составляет 500 м.

Территория полигона разделяется на производственную и административно хозяйственную зоны. В производственную зону входят: участок складирования ТБО с кавальерами (складами) грунта для промежуточной изоляции ТБО, участок по сортировке отходов, участок компостирования древесно-растительных отходов, очистные сооружения и пруды-испарители, сооружения утилизации биогаза.

На полигоне по его периметру, начиная от ограждения, должны последовательно размещаться следующие объекты [39]: административно-бытовые помещения, лаборатория, теплая стоянка для спецмашин, мастерская для ремонта спецмашин и механизмов, склад топливных материалов, автомобильные весы, контрольно-пропускной пункт, котельная, контрольно-дезинфицирующая ванна, противопожарный резервуар, трансформаторная подстанция, артезианская скважина (резервуар для питьевой воды), очистные сооружения (при необходимости), участок радиационного контроля за отходами.

Полигон для захоронения отходов по периметру должен иметь ограждение, высотой не менее 1,8 м, и далее последовательно следующие сооружения: кольцевой канал для перехвата дождевых и талых вод; кольцевая автодорога с высококачественным твердым покрытием; ливнеотводные лотки вдоль дороги или кюветы. Кроме того, по периметру полигона на полосе шириной 5−8 м предусматривается посадка деревьев, прокладка инженерных коммуникаций (водопровод, канализация), установка мачт электроосвещения.

Проектируемая вместимость полигона ведется для обоснования размера площади, необходимой для организации участка складирования ТБО, с учетом количества обслуживаемого полигоном населения, расчетного срока эксплуатации полигона, степени уплотнения ТБО на полигоне, а также стратегии развития системы управления отходами, принятой на данной территории.

Проектируемая вместимость полигона может быть вычислена по формуле [79]:

у = (Ц + U₂W_X + 0₂) ТК₂/(4К_х), (6.3) где U_r U₂ — удельные годовые нормы накопления ТБО по объему соответственно на первый и последний год эксплуатации, м³/чел.; Q_r Q₂ — количество обслуживаемого полигоном населения соответственно на первый и последний год эксплуатации, чел.; Т — расчетный срок эксплуатации, год; К_{ — коэффициент, учитывающий уплотнение ТБО в процессе эксплуатации полигона на весь срок, для ориентировочных расчетов принимается равным 2,5—3,0; К₂ — коэффициент, учитывающий объем наружных изолирующих слоев грунта, как промежуточных, так и окончательных, для ориентировочных расчетов принимается равным 1,25.

Расчет требуемой площади земельного участка для прямоугольной формы площадки складирования ТБО вычисляется по формуле [46):

где а — коэффициент, учитывающий крутизну заложения откосов, при заложении внешних откосов 1 :4, а ^ж 3; Н — проектируемая высота полигона, м.

Участок складирования ТБО занимает основную (до 95%) площадь полигона. Он разбивается на очереди эксплуатации с учетом обеспечения приема отходов в течение 3−5 лет. В табл. 6.9 приведена ориентировочная площадь участка складирования полигона на расчетный срок эксплуатации 15 лет.

Таблица 6.9. Минимальная площадь участка, га, складирования полигона ТБО.

Конструктивные решения по строительству полигонов зависят от рельефа местности. Существуют высотные, траншейные, овражные и карьерные полигоны [77]. Полигоны высотного и траншейного типов размешают на плоских участках местности.

Полигоны высотного типа окантовывают дамбой. Высота дамбы и ширина ее верхней площадки должны обеспечить безопасную работу техники (мусоровозов, катков, бульдозеров). Полигоны траншейного типа создают прокладкой траншей глубиной 3−6 м и шириной по верху 10−12 м. Длина траншеи проектируется с учетом обеспечения приема ТБО в зависимости от наружной температуры: в период температур свыше 0 °C в течение 1—2 мес, в период температур ниже 0 °C — на весь период промерзания грунтов. Выбранный грунт используется для перекрытия отдельных слоев складируемых отходов. Полигоны овражного типа организуют в оврагах и в отработанных карьерах глин.

После окончания эксплуатации полигонов их покрывают слоем грунта до полутораметровой толщины и проводят рекультивацию почв.

Полигоны ТБО должны обеспечивать охрану окружающей среды по шести показателям вредности: органолептическому, общесанитарному, фитоаккумуляционному (транслокационному), миграционно-водному, миграционно-воздушному и санитарно-токсикологическому.

Органолептический показатель вредности характеризует изменение запаха, привкуса и пищевой ценности фитотест-растений на прилегающих участках действующего полигона и территорий закрытого полигона, а также запаха атмосферного воздуха, вкуса, цвета и запаха грунтовых и поверхностных вод.

Общесанитарный показатель отражает процессы изменения биологической активности и показателей самоочищения почвы прилегающих участков.

Фитоаккумуляционный (транслокационный) показатель характеризует процесс миграции химических веществ из почвы близлежащих участков и территорий рекультивированных полигонов в культурные растения, используемые в качестве продуктов питания и фуража (в товарную массу).

Миграционно-водный показатель вредности выявляет процессы миграции химических веществ фильтрата ТБО в поверхностные и подземные воды.

Миграционно-воздушный показатель отражает процессы поступления выбросов в атмосферный воздух с пылью, испарениями и газами.

Санитарно-токсикологический показатель суммарно характеризует эффект влияния факторов, действующих в комплексе.

Для полигона твердых бытовых отходов разрабатывается специальный проект мониторинга, включающий следующие разделы: контроль состояния подземных и поверхностных водных объектов, атмосферного воздуха, почв и растений, шумового загрязнения в зоне возможного неблагоприятного влияния полигона. Контролируется содержание в воде и воздухе аммиака, нитритов, нитратов, гидрокарбонатов, кальция, хлоридов, железа, сульфатов, лития, ХПК, БПК, pH, магния, кадмия, хрома, цианидов, свинца, ртути, мышьяка, меди, кадмия, бария метана, сероводорода, оксида углерода, бензола, трихлормстана, четыреххлористого углерода, хлорбензола и других загрязняющих веществ.

Система мониторинга должна включать постоянное наблюдение за состоянием почвы в зоне возможного влияния полигона. С этой целью контролируется качество почвы и растений на содержание экзогенных химических веществ (ЭХВ), которые не должны превышать ПДК в почве и остаточные количества вредных ЭХВ в растительной товарной массе выше допустимых пределов.

Эксплуатацию полигонов твердых бытовых отходов проводят в соответствии с действующими нормативными и инструктивными документами [24, 44, 45].