Технология складирования ТБО на полигонах

Депонирование ТБО производят в основном на полигонах, т.е. санитарных свалках, куда в соответствии со сложившейся практикой направляют 96,5 % всей их массы. Здесь отходы складируют на грунт с соблюдением условий, препятствующих распространению болезнетворных микроорганизмов и обеспечивающих защиту от загрязнения атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод.

Исследования многочисленных свалок и полигонов свидетельствуют, что в фильтратах, просачивающихся с их территорий, в концентрациях, превышающих ПДК, содержатся многие токсичные вещества, в том числе ртуть, свинец, кадмий, бериллий, и другие тяжёлые металлы. Помимо биотоксичности, эти элементы способны аккумулироваться в организме человека, обуславливая выраженные мутагенные, эмбриотоксические и канцерогенные эффекты.

Имеются также возгорания складируемых на полигонах отходов. При наличии в составе отходов галогенов они могут генерировать диоксины и фураны.

Технология складирования (депонирования) на полигонах заключается в послойном (через каждые 0,5 м) уплотнении ТБО, размещаемых на ограниченной площади - рабочей карте шириной 5-10 м и длиной 30-150 м. Изоляция уплотнённой массы отходов высотой 2 м осуществляется слоем грунта или инертного материала толщиной 0,15 м. Защиту грунтовых вод от загрязнения обеспечивают выбором соответствующего земельного участка, имеющего в качестве основания глины или тяжёлые суглинки, то есть грунты с низким (менее 10^-5 см/сек) коэффициентом фильтрации и высокой адсорбирующей способностью. Минимальное расстояние от полигона до жилой застройки - 500 м.

Экономное использование отводимых под полигоны земельных участков обеспечивают за счёт послойного уплотнения отходов до плотности 700-900 кг/м³ специальными катками или тяжёлыми бульдозерами и повышения общей высоты складирования до 20 и более метров. Высоконагружаемые полигоны в 2-3 раза уменьшают потребность в земельных площадях по сравнению с всё ещё широко распространёнными свалками.

Складирование ТБО на полигонах представляет наиболее простой и дешёвый метод среди других методов обращения с ними.

Его реализация требует ежегодно 0,5-0,6 гектаров новых земельных площадей на каждые 100 тысяч жителей. Однако этот способ обращения с ТБО имеет существенные недостатки:

1. отсутствие вблизи городов свободных земельных участков;

2. постоянное увеличение дальности вывоза отходов;

3. возрастающая потребность в мусоровозных машинах и ГСМ.

В настоящее время все работы по приему, выгрузке, складированию, уплотнению, изоляции отходов и последующей рекультивации занимаемых ими участков полностью механизированы.

Учет принимаемых ТБО ведут по объему в неуплотненном состоянии. Вывоз на полигоны пригодных к использованию в качестве вторичных ресурсов, а также токсичных, радиоактивных и биологически опасных отходов категорически запрещен. С целью исключения несанкционированного складирования отходов, содержащих радионуклиды, их подвергают радиационному контролю.

Организацию работ на полигоне определяет технологическая схема его эксплуатации, разрабатываемая при проектировании. Технологическая схема определяет на генплане полигона с учетом сезонов года последовательность выполнения работ, размещения площадей для складирования ТБО и разработки изолирующего грунта. Основным документом планирования работ является составляемый на год график эксплуатации. В нем помесячно планируют количество принимаемых ТБО с указанием номеров карт для их размещения, а также разработку грунта для изоляции складированных и уплотненных отходов.

Организация работ на полигоне предусматривает обеспечение охраны окружающей среды, максимальную производительность средств механизации и техники безопасности.

На полигоне организуют бесперебойную разгрузку мусоровозов. Прибывающие на полигон мусоровозы разгружают у рабочей карты. Площадку разгрузки мусоровозов перед рабочей картой разбивают на два участка. Схема разгрузки мусора приведена на рисунке 31.

Обычно на одном участке площадки разгружают мусоровозы, на другом же в это время работают бульдозеры. Размещение мусоровозов на площадке разгрузки обеспечивает возможность беспрепятственного выезда каждой разгрузившейся машины.

а – первая и третья очередь разгрузки ТБО (8-10, 12-14 ч); б – вторая и четвертая очередь разгрузки ТБО (10-12, 14-16 ч); 1 – площадка разгрузки мусоровозов (в соответствии со сменностью); 2 - мусоровозы; 3 – рабочая карта (или траншея складирования) 4 – площадка разгруженных ТБО; 5 - ТБО; 6 – направление работы бульдозеров по сдвиганию ТБО к рабочей карте (траншее); 7 – направление выезда мусоровозов с площадки после разгрузки

Рисунок 31 – Схема разгрузки мусоровозов на полигоне ТБО

Выгруженные мусоровозами ТБО складируют на рабочей карте, не допуская беспорядочного их размещения по площади полигона за пределами площадки, отведенной на данные сутки (рабочей карты). Бульдозеры сдвигают ТБО на рабочую карту, создавая их слой высотой до 0,5 м. За счет 5-10 уплотненных слоев создают вал с пологим откосом высотой 2 метра над уровнем площадки разгрузки мусоровозов. Вал следующей рабочей карты «надвигают» бульдозерами к предыдущему (складирование по методе «надвига»). При этом методе отходы укладывают снизу вверх. Схема укладки отходов методом «надвига» приведена на рисунке 32.

1 - скрепер, доставляющий грунт; 2 – изолирующий слой; 3 – грунт для изоляции; 4 – бульдозер, транспортирующий ТБО от места выгрузки мусоровоза к рабочей карте; 6 – мусоровоз на месте выгрузки; 7 – укладка наклонных слоев; 8 – укладка тонких горизонтальных слоев; 9 - выгруженные ТБО

Рисунок 32 – Схема укладки отходов методом “надвига” (снизу вверх)

Уплотненный слой ТБО высотой 2 м изолируют слоем грунта толщиной 0,15 м. Разгрузку мусоровозов перед рабочей картой осуществляют на слой ТБО, со времени укладки и изоляции которого прошло более 3 месяцев.

Сдвигание разгруженных мусоровозами ТБО на рабочую карту осуществляют бульдозерами всех типов. Складирование ТБО методом “сталкивания” осуществляют сверху вниз, обеспечивая высоту откоса не более 2,5 м. При методе “сталкивания” в отличие от метода “надвига” мусоровозный транспорт разгружают на верхней изолированной поверхности рабочей карты, образованной в предыдущий день. Схему укладки отходов методом “сталкивания” иллюстрируют данные рисунка 33.

По мере заполнения карт фронт работ движется вперед по уложенным в предыдущие сутки ТБО.

1 – мусоровоз на месте разгрузки; 2 – изоляция, нанесенная в предыдущий день; 3 – уплотнение отходов на рабочей карте; 4 – изоляция, нанесенная 0,5-1 год назад

Рисунок 33 – Схема укладки отходов методом “сталкивания” (сверху вниз)

Контрольные определения степени уплотнения складированных ТБО осуществляют два раза в год с целью определения степени равномерности просадки тела полигона.

Грунтом осуществляют как промежуточную, так и окончательную изоляцию уплотнённого слоя ТБО.

Рисунок 34 отражает совокупность мероприятий, осуществляемых на полигонах депонирования ТБО.

В зимний период в качестве изолирующего материала можно использовать строительные отходы и отходы производства (в виде извести, мела, соды, гипса, графита и тому подобных материалов). В виде исключения в зимней период для изоляции ТБО применяют снег, подаваемый бульдозерами с ближайших участков полигона. В весенний период с установлением температуры свыше 5 °С площадки, где была применена изоляция снегом, покрывают слоем грунта. Укладку следующего яруса ТБО на изолирующий слой из снега не допускают.

Рисунок 34 – Основные технологические операции при эксплуатации полигонов

На территориях полигонов запрещены сжигание ТБО и сбор утиля. Для предупреждения возможных в жаркие и сухие периоды возгораний складируемых ТБО полигоны обеспечивают средствами их увлажнения.

Промышленные отходы (ПО), допускаемые для складирования на полигонах совместно с ТБО, не должны принадлежать к взрывоопасным и самовоспламеняющимся материалам и иметь влажность более 85 %. Основным санитарным условием совместного складирования является требование, чтобы токсичность смеси ПО и ТБО не превышала токсичности бытовых отходов по данным анализа водной вытяжки.

Заключение о возможности приёма ПО и совместного их складирования с ТБО выдают на основе результатов анализов диагностических лабораторий полигонов, либо результатов анализов, выполненных по договорам с предприятиями-поставщиками ПО специализированными сертифицированными лабораториями.

Промышленные отходы IV класса опасности, принимаемые на полигоны ТБО без ограничений, должны иметь содержание в водной вытяжке (1 кг отходов на 1 л воды) токсичных веществ на уровне такого же фильтрата из ТБО и характеризоваться биохимической потребностью в кислороде (БПК₂₀) и химической потребностью в кислороде (ХПК) – не выше 300 мг/л, а также иметь однородную структуру частиц фракции – 250 мм. ПО IV и III классов опасности, принимаемые на полигоны ТБО в ограниченном количестве (не более 30 % от массы ТБО) и складируемые совместно с ТБО, должны иметь содержание в водной вытяжке токсичных веществ на уровне такого же фильтрата из ТБО и значения БПК₂₀ и ХПК не более 5000 мг/л.