Складирование твердых отходов

Несмотря на достаточно высокую эффективность различных методов переработки твердых отходов, подавляющая масса ТБО (более 65%) в мире пока складируется на мусорных свалках, стихийных или специально организованных в виде «мусорных полигонов». Мусорные свалки занимают огромные территории чаще всего плодородных земель и характеризуются высокой концентрацией углеродсодержащих материалов (бумага, полиэтилен, пластик, дерево, резина), часто горят, загрязняя окружающую среду отходящими газами. Кроме того, мусорные свалки являются источником загрязнения как поверхностных, так и подземных вод за счет дренажа свалок атмосферными осадками. Например, в Москве ежегодно образуется 10 млн т промышленных и бытовых отходов, которые вывозятся на специализированные свалки. Например, в Подмосковье их свыше 50 — каждая площадью от 3 до 10 га. В целом в России под мусорные свалки отчуждено 0,8 млн га земель, среди которых не только пустыри, овраги и карьеры, но и плодородные черноземы.

Минимизация экологического ущерба от размещения твердых отходов на полигонах хранения может быть обеспечена их правильным проектированием.

Вместимость полигона Е_т на расчетный срок определяется по выражению.

где Н_] и #₂ — количество обслуживаемого полигоном населения на первый и последний годы эксплуатации соответственно, чел.; У, и У₂ — удельная годовая норма накопления ТБО, но объему на первый и последний годы эксплуатации соответственно, м³/чел. • г.; 7'— расчетный срок эксплуатации полигона, лет; К_х — коэффициент, учитывающий уплотнение ТБО в процессе эксплуатации полигона на весь срок Т; К₂ — коэффициент, учитывающий объем наружных изолирующих слоев грунтов (промежуточный и окончательный). Удельная годовая норма накопления ТБО с учетом нежилых зданий и промышленных объектов на год проектирования У, = 1,5 м³/чел. • г. Удельная годовая норма накопления ТБО У₂ по объему на второй год эксплуатации определяется из условия ее ежегодного роста по объему на 3% (среднее значение по Российской Федерации 3—5%).

Коэффициент К учитывающий уплотнение ТБО в процессе эксплуатации полигона за весь срок Т, принимаем по табл. 6.8.

Таблица 6.8

Значение коэффициента Kt, учитывающего уплотнение ТБО в процессе эксплуатации полигона.

Примечание. Значения коэффициента К_А приведены при соблюдении послойного уплотнения ТБО, оседания в течение не менее 5 лет и плотности ТБО в местах сбора, равной 200 кг/м³.

Коэффициент К₂, учитывающий объем изолирующих слоев грунта в зависимости от общей высоты, приведен ниже.

Площадь участка складирования ТБО F определяется по выражению.

где г — коэффициент, учитывающий заложение внешних откосов (1: 4); Н_п — высота полигона, м.

Требуемая площадь полигона F_Tp определяется по выражению.

где 1,1 — коэффициент, учитывающий полосу вокруг участка складирования; F,_U)II — площадь участка хозяйственной зоны и площадки мойки контейнеров.

Высота полигона Н определяется из условия заложения внешних откосов 1: 4 и необходимости иметь размеры верхней площадки, обеспечивающие надежную работу мусоровозов и бульдозеров:

где В — ширина участка складирования, м; 8 — двойное заложение откосов; t — показатель снижения высоты полигона, обеспечивающий оптимальные размеры плоской верхней площадки, м. Минимальная ширина верхней площадки определяется удвоенным радиусом разворота мусоровозов и соблюдением правила размещения мусоровозов не ближе 10 м от откоса.

Фактическая вместимость полигона Еф с учетом уплотнения рассчитывается по формуле усеченной пирамиды:

где С_{ и С₂ — соответственно площадь основания и верхней площадки, м².

Постоянный рост объемов ТБО создает одну из острейших проблем настоящего времени — проблему защиты природной среды от отходов потребления и производства. Ее решение предполагает также развитие системы управления ТБО, включая организационные и технологические приемы:

• • селективный сбор ТБ с обязательным разделением органической и минеральной частей и выделением из мусора черных и цветных металлов, пластмассы, бумаги, пищевых отходов и т. д.;
• • извлечение и переработку ценных компонентов ТБО во вторичное сырье;
• • расширение рынка сбыта переработанной продукции;
• • усиление законодательной базы и экономических рычагов, направленных на стимулирование отраслей по переработке вторичных ресурсов, извлеченных из ТБО;
• • введение экологического налога на продукцию, для упаковки которой используются материалы, не подлежащие дальнейшей переработке.

Под организационными приемами подразумеваются организация системы раздельного (селективного) сбора ТБО и разработка экономических стимулов, побуждающих население проводить первичную селекцию ТБО.

Под технологическими приемами подразумевается выбор метода и технологии переработки ТБО, позволяющих с наибольшей эффективностью решать основную задачу — осуществлять санитарную очистку населенного пункта от ТБО. При этом следует учитывать следующие критерии:

• • технология переработки ТБО должна быть экологически чистой;
• • конечные продукты переработки (компост, зола и т. д.) не должны наносить вред окружающей среде;
• • для уменьшения объема перевозок объекты переработки, но возможности должны размещаться в непосредственной близости от мест образования ТБО и быть равномерно распределены по территории населенного пункта;
• • должна быть обеспечена возможность максимального использования ценных составляющих ТБО.

При выборе того или иного метода переработки (обезвреживания) твердых отходов руководствуются следующими особенностями каждого из методов (группы методов).

Складирование на свалках и полигонах. Для сведения к минимуму вредного воздействия на окружающую среду требуются водонепроницаемые защитные экраны, пересыпка отходов инертными материалами, тяжелая техника для максимального уплотнения отходов, система очистки и удаления инфильтрата, оптимальная схема работ, но приемке и размещению отходов по территории полигона (свалки); свободные площади, предназначенные для захоронения отходов. Данный метод не предполагает вторичного использования ценных компонентов твердых отходов. Полигоны и образующийся в их толще инфильтрат являются одним из основных загрязнителей природной среды.

Термические методы переработки отходов. Для сведения к минимуму вредного воздействия на воздушную среду необходима многоступенчатая система очистки отходящих газов, а также система автоматизированного контроля за качественным и количественным составом отходящих газов, выбрасываемых в атмосферу.

Метод компостирования. Для его успешной реализации необходимо извлекать из состава твердых отходов черные и цветные металлы, изделия из пластмасс, а также крупные некомпостируемые фракции. Основной продукт переработки — компост. Как правило, он содержит тяжелые металлы (ртуть, свинец, цинк, медь и др.). Работа мусороиерерабатывающих заводов характеризуется наличием целого ряда экологически неблагоприятных факторов, например, выделением вредных газов в воздушную среду в местах разгрузки твердых отходов.

Таким образом, при выборе метода обезвреживания и переработки твердых отходов в каждом конкретном случае предполагается учитывать состав и свойства твердых отходов, климатические условия, потребность в органических удобрениях или тепловой энергии, а также экономические и экологические факторы.