Полигоны
Наиболее часто практикуется складирование и захоронение бытовых отходов на так называемых полигонах (рис. 49). Полигон по захоронению отходов представляет собой сложнейшую систему, подробное исследование которой началось только недавно. Большинство материалов, которые подлежат захоронению на полигонах, появились, как и сами современные полигоны, не более 20–30 лет назад. В связи с этим нельзя с уверенностью сказать, за какое время они полностью разложатся.
Рис. 49. Схема размещения полигона на плоском участке: 1 – кавальер грунта для изолирующих слоев; 2 – уровень поверхности участков до создания котлованов, 3 – горизонтальное основание; 4 – промежуточный вал; УГВ – уровень грунтовых вод.
На полигонах бытовых отходов должны соблюдаться экологические правила, имеющие 6 показателей:
– общесанитарный показатель. При нарушении прекращается самоочищение почвы;
– органолептический показатель. При нарушении происходит изменение свойств фиторастений, растущих близко к полигону (изменяется их привкус, запах и т. д.), в воздухе появляется запах, изменяются свойства грунтовых и поверхностных вод;
– фитоаккумуляционный показатель. При нарушении наблюдается переход химических веществ с рекультивированного полигона в культурные растения;
– миграционно-воздушный показатель. При нарушении в воздух с испарениями поступают вредные выбросы;
– миграционно-водный показатель. При нарушении вредные вещества попадают в подземные и поверхностные воды;
– санитарно-токсикологический показатель. Отражает общее влияние всех действующих факторов.
Площадь участка, выбираемого под полигон, зависит от предполагаемых сроков его эксплуатации. Выбор участка требует ответственного подхода. Поэтому, выбирая участок под полигон, нужно соблюдать ряд основных требований:
– удаление полигона от жилой постройки должно составлять не менее 500 м (это санитарно-защитная зона);
– удаление полигона от аэродромов должно быть не менее 10 км;
– удаление полигона от автомобильной дороги должно составлять не более 500 м;
– грунтами для основания полигона должны служить глины и тяжелые суглинки;
– на территории полигона должны отсутствовать выходы грунтовых вод в виде ключей.
Безопасная эксплуатация полигона подразумевает следующие меры:
– ведение записей по всем принимаемым отходам и точным координатам их захоронения;
– обеспечение ежедневного покрытия сваливаемых отходов грунтом или специальными материалами для предотвращения разноса отходов;
– борьба с переносчиками болезней (грызунами), обычно проводимая с помощью ядохимикатов;
– откачка взрывоопасных газов из недр свалки (например, метана), для этого в нее должны быть встроены специальные вертикальные перфорированные трубы;
– периметр полигона должен быть огорожен, находиться под охраной, доступ на него людей и животных должен быть строго контролируемым;
– попадание дождевых стоков и поверхностных вод на полигон должно быть минимизировано посредством гидротехнических сооружений, а все поверхностные стоки с полигона должны направляться на очистку; жидкость, которая выделяется из отходов, не должна попадать в подземные воды – для этого создаются специальные системы гидроизоляции;
– должен проводиться регулярный мониторинг воздуха, грунтовых и поверхностных вод в окрестностях полигонах.
Примерный срок эксплуатации полигона составляет 15–20 лет, но, если позволяют местные условия, он может несколько увеличиться. Чтобы использование участка было наиболее экономичным, ему придают форму квадрата. В зависимости от рельефа местности различают 3 основных типа участков:
– плоские участки. Оптимальным решением использования полигона является создание котлована в основании полигона. Дно котлована экономичнее делать горизонтальным, благодаря чему обеспечивается равномерное распределение отходов по всей площади. Принимая во внимание рельеф участка, на полигоне создают каскад котлованов (перепад высот должен не превышать 1 м). Полигон нужно проектировать с учетом предотвращения попадания токсичных веществ в грунтовые воды;
– овражные участки. Дно оврага, которое является основанием полигона, проектируют с наличием уступов (обратный уклон).
Это препятствует перемещению отходов по уклону. Также для этого используют земляные плотины. Под слоем бытовых отходов размещают коллектор для прохождения ливневых и талых вод с верховьев оврага;
– карьерные участки (на отработанных карьерах). Наиболее экономичный метод захоронения бытовых отходов. Складирование отходов в карьерах осуществляется двумя способами: по выравниванию (до уровня бровки карьера) и по высоте (значительное превышение уровня бровки карьера).
На территории России на полигонах накоплено около 80 млрд т твердых отходов, причем токсичных из них более 1,4 млрд т. Только под свалки и полигоны твердых бытовых отходов ежегодно официально отводится около 10 тыс. га земель.
На каждом полигоне должна находиться хозяйственная зона. Ее размещают у подъездной дороги на границе с участком складирования. В хозяйственной зоне должны располагаться: производственно-бытовое здание, гараж для машин, склад, трансформаторная подстанция, противопожарный резервуар и др. Производственно-бытовое здание включает душ, сушилку одежды, столовую, комнату охраны, лабораторию, кладовую и т. д.
Гараж должен вмещать всю технику, там должно быть необходимое для ремонта оборудование. На территории некоторых полигонов располагают моечный агрегат или площадку для мойки контейнеров.
Контрольно-дезинфицирующая зона должна находиться на выезде из полигона. На ней происходит дезинфекция колес мусоровозов.
Для предотвращения попадания на полигон ливневых вод создаются нагорные канавы. Обычно такие канавы служат дольше срока эксплуатации полигона. Территорию полигона необходимо оградить металлической сеткой (достаточная высота 1,8 м).
Для предотвращения неконтролируемых ввозов и вывозов бытовых отходов в ограде предполагаются только одни ворота (шлагбаум). Освещение полигонов осуществляется с помощью прожекторов. Выше и ниже полигона строятся контрольные колодцы, из которых берутся пробы вод. Это необходимо для определения влияния полигонов на окружающую среду. Для осуществления контроля за высотой бытовых отходов на территории полигона устанавливают репер (мерный столб). Во избежание пожаров и для лучшей уплотняемости бытовых отходов используют поливомоечную машину.
После закрытия полигона участок, на котором он находился, рекультивируется для последующего использования.
В захоронении на полигоне продолжают оставаться отходы, не поддающиеся вторичной переработке, несгораемые или сгорающие с выделением токсичных веществ.
К сожалению, большинство полигонов уже давно не соответствует никаким санитарно-эпидемиологическим требованиям.
Некоторые из них превратились в экологически опасные объекты: горы мусора выделяют угарный газ, метан и другие опасные соединения. В планы ЕЭС на 2010 г. входит полный запрет на открытие новых полигонов для захоронения бытовых отходов. В то же время планируется увеличить долю предприятий, ориентированных на сжигание и переработку отходов.
Мусоросжигание – это наиболее сложный вариант утилизации отходов. Перед сжиганием необходимо предварительно обработать бытовые отходы. При разделении из отходов стараются удалить крупные предметы, металлы (как магнитные, так и немагнитные) и дополнительно их измельчить.
С помощью метода мусоросжигания можно обезвредить практически все бытовые отходы. Достижение полной безотходности процесса мусоросжигания может способствовать ликвидации существующих свалок.
Мусоросжигательные заводы
В 80-х гг. XX в. в России появились первые заводы термической обработки мусора, или, как их еще называют, мусоросжигательные заводы (рис. 50).
Рис. 50. Схема мусоросжигательного завода: 1 – мостовой кран с ковшом; 2 – парогенератор; 3 – электрофильтр; 4 – дымовая труба; 5 – сепаратор; 6 – склад шлака; 7 – механизм шлакоудаления; 8 – подпорный валик колосниковой решетки; 9 – обратно переталкивающая колосниковая решетка; 10 – приемный бункер; 11 – бункер котлоагрегата.
Сжигание представляет собой наиболее распространенный способ термического обезвреживания бытовых отходов. Сжигание осуществляется в печах и топках различных конструкций.
Промышленные печи – это технологические или энерготехнологические агрегаты, в которых тепло сожженного твердого, жидкого или газообразного топлива или нагрев, производимый электрическим током, используются для технологических либо отопительных целей.
