- •2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОЛИГОНОВ
- •2.2. Определение вместимости полигона
- •2.6. Расчет грунтовых оснований хранилищ отходов
- •2.7. Расчет устойчивости складируемых отходов
- •3. ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ УСТРОЙСТВА ПОЛИГОНОВ
- •3.2. Опыт использования шпунтовых барьерных стен для локализации отходов и герметизации загрязненных участков на
- •территории Австрии
- •3.5. Геотехнические и строительные аспекты при сооружении хранилищ для отходов в Западной Европе
- •4.2. Образование биогаза. Расчет потенциальной газоносной способности полигона
- •4.3. Оценка сточных вод полигона
- •4.4. Рекультивация полигонов
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •Учебное издание
- •Адольф Александрович Бартоломей Хайнс Брандл
- •Андрей Будимирович Пономарёв
ция колец в поперечном направлении осуществляется путем засыпки внут ренней полости кольца крупным щебнем. Для устройства наружной фильт рующей обсыпки используется инвентарная скользящая опалубка из метал лической трубы. Скользящая опалубка устанавливается на плиту днища со осно с кольцами, без прикрепления к плите. Пространство между опалубкой и кольцами колодца заполняется фильтрующей обсыпкой. После укладки каждого слоя уплотненных отходов конструкции колодцев наращивают на высоту следующего слоя. На такую же высоту поднимается кольцо скользя щей опалубки с засыпкой внешней полости фильтрующим материалом. Пе ред укладкой промежуточных изоляционных слоев в теле отходов укладыва ют радиальные газопроводы из полиэтиленовых труб диаметром 300 мм с выводом их в дегазационные магистральные (вертикальные) колодцы. Закон ченный колодец сверху перекрывают шатровой крышкой с газовыпуском. Принцип работы газовыпуска следующий. Разогретый внутри массива отхо дов до 40-50 °С биогаз легче воздуха. Из толщи отходов через фильтрующую обсыпку по горизонтальным трубопроводам и неплотности железобетонных колец колодцев он проникает во внутреннюю полость магистральных колод цев, затем по порам внутренней засыпки поднимается вверх и выводится че рез газовыпуски. Ввиду низкой ПДК вредных веществ на границе СЗЗ поли гона ТБО отвод биогаза осуществляется в атмосферу через дефлекторы.
4.3. Оценка сточных вод полигона
Содержание загрязнений в фильтрате полигона может быть спрогнози ровано на основании данных архивных литературных источников и данных анализов сточных вод.
Основными источниками образования сточных вод полигона являются:
•атмосферные осадки;
•избыточная влага складируемых отходов, удаляемая из них при уклад ке с уплотнением на картах захоронения отходов;
•потребление воды на хозяйственно-бытовые нужды.
При качественно-количественной оценке сточных вод полигона необ ходимо учитывать следующие факторы:
количество образующихся сточных вод более чем на 98 % определя ется количеством выпадающих на территории полигона атмосферных осад ков;
концентрация в сточных водах загрязняющих веществ определяется продолжительностью контакта инфильтрата с отходами. При свободной (без подпора) инфильтрации атмосферной и отжимной влаги время контак тирования практически не зависит от расходов инфильтрации. Следователь но, концентрация загрязнений в стоках будет примерно одна и та же, неза висимо от расходов стока. Общий вынос загрязнений будет изменяться про порционально количеству выпадающих осадков. Объем загрязненных сто ков (фильтрат) с рабочих карт захоронения отходов образуется как сумма
В качестве первой ступени обезвреживания фильтрата в проекте ис пользуется технология подачи фильтрата на поверхность свалки (как одна из самых дешевых и ускоряющих процесс стабилизации свалки). В колод це-отстойнике монтируется насос, резервный насос (предусмотрен сметой) хранится на складе. Насосной станцией в летний период стоки перекачива ются в сборно-разборную систему трубопроводов. Из перфорированных труб диаметром 76 мм обеспечивается разлив по поверхности карт склади рования полигона. Распределение стока допускается из расчета до 30 м3/сут на участок площадью 1 га в течение 6 месяцев в году [5].
Излишки всех стоков и фильтрата в объеме 12 м3/сут удаляются из ко лодцев сбора фильтрата ассенизационной машиной АСМ-53 на базе автома шин ГАЗ-53 с объемом цистерны У= 3,4 м3 и вывозятся на городские очи стные сооружения (4 рейса в сутки).
Для отвода потока незагрязненных атмосферных и талых вод с участка и предотвращения подтопления полигона по периметру полигона устраива ются бетонные лотки 0,5x0,5 м со сбросом вод по рельефу местности на два
участка от середины полигона с уклоном / = 0,01. |
|
||
|
^ = 0 , 0 l ( A a-AuK |
p, |
|
где ha - |
средний многолетний слой осадков, ha = 493 мм/год; 1ги - сред |
||
ний годовой слой испарения, hu = 233 мм/год; Fnp - |
водосбросная поверх |
||
ность, Fnp = |
11,07 га. |
|
|
|
Упк = 0,1(493-233) 11,07 = |
2878 |
м3/год. |
Таким образом, расход составит 2878 м3/год.
4.4. Рекультивация полигонов
Рекультивация закрытых полигонов - комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народно-хозяйственной ценности восста навливаемых территорий, а также на улучшение условий охраны окружаю щей среды [5]. Процесс рекультивации полигонов захоронения отходов на чинается после окончания складирования свалочного материала и перехода его в устойчивое состояние. Вид рекультивации полигонов определяется ус ловиями его дальнейшего использования в хозяйственной деятельности (рис.4.6).
Как было сказано ранее, наиболее часто территории полигонов исполь зуют в сельском хозяйстве, лесном хозяйстве и строительстве. Гражданское строительство (жилые здания, детские и лечебно-профилактические учреж дения) на территории закрытого полигона без вывоза свалочного грунта не допускается. При вывозе свалочного грунта жилищное строительство мо жет быть допущено на территории закрытого полигона только после прове дения соответствующих санитарно-бактериологических исследований [5].
133
-год открытия полигона;
-год закрытия полигона;
-вид вывозимых отходов (бытовые, промышленные, строительные);
-расстояние от полигона до ближайших градостроительных объектов;
-общая площадь отчуждения, га;
-площадь, занятая непосредственно отходами, га;
-общий объем накопления отходов, тыс.м3;
-объемы поступления отходов по годам эксплуатации, тыс.м3;
-высота слоя отходов, в т.ч. над уровнем земли, м;
верхний слой изолирующего материала (грунт, шлак,строительный мусор и т.д.);
-толщина верхнего слоя изоляции, м;
-местность, на которой расположен полигон (лес, болото, поле, овраг, карьер, селитебная зона, район новостройки и т.д.);
-ведомственная принадлежность прилежащих земель;
-предполагаемое использование данной территории в дальнейшем;
-расстояние от места погрузки растительного грунта до закрытого по лигона, км;
-самозарастание полигона, %;
-вид растений;
-вид кустарников;
-вид деревьев;
-густота травостоя, %;
-возраст деревьев, лет.
Технический этап рекультивации полигона отходов включает в себя стабилизацию территории хранилища, сооружение системы дегазации, со здание купола рекультивации, а также передачу участка для проведения би ологического этапа рекультивации. Технический этап рекультивации закры тых полигонов, как правило, включает следующие операции:
-завоз грунта и его планировку;
-выполаживание откосов купола покрытия;
-устройство газоотводных систем;
-устройство многофункционального купола покрытия;
-устройство слоя из растительного грунта (рис.4.7).
Нормативный угол откосов купола покрытия устанавливается в зависи мости от целевого использования полигона и имеет следующие уклоны [4]:
-для возделывания сельскохозяйственных культур, в том числе в поле водстве - не более 2-3%;
-для лугов и пастбищ - не более 5-7%;
-для садов -- не более 11%;
- для посадки леса (кустарников и деревьев) - не более 18%; - для организации зон отдыха, лыжных горок и т.д. - не более 25-30%.
5. САНИТАРНЫ Е ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА И
СОДЕРЖ АНИЯ ПОЛИГОНОВ. ОЦЕНКА
ВО ЗДЕЙСТВИ Я НА ОКРУЖ АЮ Щ УЮ СРЕДУ
Полигоны твердых бытовых и промышленных отходов являются спе циальными сооружениями, предназначенными для их изоляции и обезвре живания, гарантируют санитарную надежность в охране окружающей среды и эпидемиологическую безопасность для населения [10]. При проектирова нии полигонов необходимо, помимо указанных ранее документов, руковод ствоваться "Санитарными правилами устройства и содержания полигонов для твердых бытовых отходов" (М.: Минздрав СССР, 1983) и более поздни ми документами, разработанными на базе данного нормативного акта.
На полигонах должна обеспечиваться статическая устойчивость от ходов с учетом их динамики уплотнения, минерализации, газовыделения и возможности дальнейшего использования земельных участков на стадии рекультивации земель. Рекомендуется создавать централизованные полиго ны для ряда групп населенных пунктов и крупных промышленных предпри ятий.
На полигоны бытовых отходов запрещается прием химически и эпи демически опасных отходов, которые должны складироваться в специаль ных сооружениях. Обезвреживание твердых, жидких и пастообразных отхо дов радиоактивных веществ осуществляется на специальных полигонах, ор ганизованных в соответствии с "Санитарными правилами работы с радиоак тивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений".
Захоронение и обезвреживание твердых, пастообразных отходов про мышленных предприятий, в которых содержатся токсичные вещества, тяже лые металлы (1-го и 2-го классов опасности), горючих и взрывоопасных ин гредиентов, производится на полигонах, организованных в соответствии с "Санитарными правилами проектирования, строительства и эксплуатации полигонов захоронения неутилизированных промышленных отходов".
Обезвреживание трупов павших животных, конфискантов боен мясо комбинатов производится на скотомогильниках, на утилизационных заводах при термической их обработке в специальных биотермических камерах в со ответствии с действующими правилами ветеринарно-санитарной службы.
Обезвреживание отходов лечебных учреждений регламентировано "Правилами санитарного содержания территорий населённых пунктов".
На полигонах запрещаются сбор вторичного сырья и размещение приемных пунктов вторичного сырья от учреждений и населения.
Санитарно-эпидемиологическая станция осуществляет санитарный надзор за устройством и эксплуатацией полигонов на всех стадиях преду предительного и текущего санитарного надзора в соответствии с ежегодны ми графиками работы, руководствуясь действующими нормативными доку
ментами и оценочными показателями санитарного состояния почвы и грун товых вод, и дает заключение об использовании бывшего полигона.
Запрещается размещение полигонов на территории I и II поясов зон санитарной охраны минеральных источников, охранных зон курортов в ме стах выклинивания водоносных горизонтов, а также в местах массового от дыха населения и детских оздоровительных учреждений.
Полигоны должны размещаться за пределами границ населенных пунктов с учетом размеров санитарно-защитной зоны (СЗЗ) в соответствии с [11]. Санитарно-защитная зона - территория между границами промплощадки, складов открытого и закрытого хранения и реагентов, предприятий сельского хозяйства, сооружений и установок, являющихся источниками за грязнения объектов окружающей среды, и границей селитебной застройки. Санитарно-защитная зона является обязательным элементом любого про мышленного предприятия и других объектов, которые могут быть источни ками химического, биологического или физического воздействия на окру жающую среду и здоровье человека.
Для полигонов депонирования отходов устанавливаются следующие нормативные размеры санитарно-защитных зон:
-для вновь строящихся и реконструируемых предприятий - 2000 м;
-для действующих предприятий - 1000 м.
Размеры санитарно-защитной зоны, при достаточном обосновании, могут быть уточнены расчетом рассеивания в атмосфере вредных выбросов и уменьшены по решению Главного государственного врача.
Размеры санитарно-защитной зоны участка захоронения токсичных промышленных отходов до населенных пунктов и открытых водоемов, а также до объектов, используемых в культурно-оздоровительных целях, ус танавливаются с учетом конкретных местных условий, но не менее 3000 м [15].
Участки захоронения токсичных промышленных отходов следует размещать на расстоянии, не ближе:
200 м - от сельскохозяйственных угодий и автомобильных и желез ных дорог общей сети;
50 м - от границ леса и лесопосадок, не предназначенных для исполь зования в рекреационных целях.
В санитарно-защитной зоне участка захоронения токсичных промы шленных отходов разрешается размещение завода по обезвреживанию этих отходов, гаража специализированного автотранспорта и испарителей за грязненных дождевых и дренажных вод.
Для обеспечения контроля высоты стояния грунтовых вод, их физи ко-химического и бактериологического состава на территории участка захо ронения отходов и в его санитарно-защитной зоне необходимо предусмат ривать створы наблюдательных скважин. В каждом створе должно быть не менее двух скважин [15].
При уклоне грунтового потока менее 0,1% створы должны предусмат риваться по всем четырем направлениям. При уклоне более 0,1% контрольные скважины могут размещаться по трем направлениям, исключая направление вверх по течению. При длине сторон участка захоронения не более 200 м сле дует предусматривать на каждую сторону по одному контрольному створу; при большей длине сторон участка створы следует размещать через 100-150 м.
Расстояние между наблюдательными скважинами в створе должно приниматься в пределах 50-100 м. Одна скважина створа должна разме щаться на территории участка захоронения, другая - в санитарно-защитной зоне. Приведенные расстояния могут быть уменьшены с учетом конкретных гидрогеологических условий.
Скважины должны быть заглублены ниже уровня грунтовых вод не менее чем на 5 м. Аналогичные мероприятия следует предусматривать для испарителей загрязненных дождевых и дренажных вод, размещаемых вне участка захоронения токсичных промышленных отходов. Места отбора проб следует предусматривать на сбросе воды из кольцевого канала.
Мастер полигона не реже одного раза в декаду проводит осмотр са нитарно-защитной зоны и принимает меры по устранению выявленных на рушений [5].
На территории действующего полигона запрещено сжигание мусора. Для предотвращения самовозгорания отходов в период сухой, жаркой пого ды полигоны должны быть обеспечены средствами для увлажнения отходов.
Промышленные отходы, допускаемые для совместного складирова ния с бытовыми, должны иметь влажность не более 85%, не быть взрыво опасными, самовоспламеняющимися, самовозгорающимися. Заключение о возможности приема для совместного складирования ПО и ТБО выдается ЦСЭН на основе проведенных анализов [5].
Том проекта, посвященный охране окружающей среды, должен включать следующие разделы:
-характеристику физико-географических и климатических условий района размещения полигона;
-характеристику технологического процесса и источников загрязне ния атмосферного воздуха;
-характеристику источников выбросов загрязняющих веществ в ат мосферный воздух;
-обоснование данных о выбросах вредных веществ;
-мероприятия по снижению выбросов в атмосферный воздух;
-расчет и анализ величин концентраций загрязняющих веществ;
-обоснование размера санитарно-защитной зоны;
-охрану поверхностных и надземных вод, почв от загрязнений сточ ными водами полигона;
-контроль за состоянием атмосферного воздуха на границе СЗЗ и подземных вод;
-оценку вероятных аварийных ситуаций.
БИБЛИОГРАФ ИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Бартоломей А.А. Механика грунтов: Учеб.пособие/Перм.гос.техн. ун-т, Пермь, 2001.
2.Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. Л.:Лениздат, 1988.
3.Инвестиционный проект строительства полигона ТБО в г.Красновищерск
Пермской области. Пермь, ПГТУ, 1998.
4.Инвестиционный проект строительства полигона ТБО в г.Чусовой Пермской области. Пермь, ПГТУ, 1997.
5.Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов/ АКХ им. К.Д.Памфилова, М., 1996.
6.Методика исследования свойств твердых выбросов. М.: Стройиздат,
1980.
7.Мирный А.Н. и др. Санитарная очистка и уборка населенных мест. Справочник. М.: Стройиздат, 1985.
8.Пособие по проектированию полигонов захоронения токсичных промышленных отходов (к СНиП 2.01.28-85). М.: ЦТИП Госстроя СССР,
1990.
9.Руководство по производству и приемке работ при устройстве оснований
ифундаментов. М.: НИИОСП им. Н.М.Герсеванова, 1977.
10.Санитарные правила устройства и содержания полигонов для твердых
бытовых отходов. № 2811-83 от 16.05.83 г. М., 1983.
1 ГСанПин 2.2.1\2.1.1-98. Проектирование, строительство, реконструкция и эксплуатация предприятий. Планировка и застройка населенных мест. Санитарные правила и нормы Пермской области. Пермь, 1998.
12.СанПин 4630-88. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнений. М., МЗО СССР, 1988.
13.СН 551-82. Инструкция по проектированию и строительству противофильтрационных устройств из полиэтиленовой пленки для искусственных водоемов. М.: Стройиздат, 1983.
М.СНиП Н-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. М.: Стройиздат, 1996.
15.СНиП 2.01.28-85. Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. Основные положения по проектированию.
16.СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. М.: Стройиздат,
2000.
17.СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1995.
18.СНиП 3.02.01-87*. Земляные сооружения, основания и фундаменты. М.: Стройиздат, 1997.
19.Технико-экономическое обоснование строительства полигона ТБО в г.Чайковский Пермской области. Пермь, ПГТУ, Т. 1,2. 1998.
20.Ухов С.Б. и др. Механика грунтов, основания и фундаменты. М.: АСВ, 1994.
21.Цытович И.А. Механика грунтов. Краткий курс. 4-е изд. М.: Высшая
школа, 1983.
22. Шевченко Ю.Л. и др. Справочник по санитарной очистке городов и поселков. Киев, Будивильник, 1978.
23.Экологические требования к проектированию, сооружению и эксплуатации полигонов захоронения (депонирования) твердых бытовых отходов в пределах Пермской области. Пермь, 1995.
24.BMWIF; BMfLuF: Richtlinie fur Miilldeponie (1988).
25.BMfUIF; BMfLuF: Richtlinie fur die Ablagerung von Abfallen(1990).
26.BMfUIF: Leitlinien zur Abfallwirtschaft (1988).
27.H.Brandl. Geotechnische und bauliche Aspekte bei der Neulage von Abfalldeponie. OIAZ, Heft 3/1989.
28.H.Brandi. Verfahren zur Siecherung und Sanierung von Abfalldeponie.Wien,
1988.
29. H.Brandi. Шпунтовые барьерные стены для локализации отходов и герметизации загрязненных участков. 2-й конгресс по геотехнике окружающей среды. Осака, 1996.
30.ONORM S2070. Deponien; hydrogeologische und geotechnischen Klassifizierung von Standorten.
31.0N0RM S2072. Eluatklassen; (Gefahrdungspotential) von Abfallen.
32.0N0RM S2073. Deponien; Dichtungsbahnen aus Kunstoff Anforderungen und Priifngen.
33.0N0RM S2074. Teil 1. Geotechnik in Deponiebau; Standorterkundung.
34.0N0RM S2074. Teil 2. Geotechnik in Deponiebau; Erdarbeiten.
35.0N0RM S2075. Deponien; Zuordnung von Abfallen.
36.0N0RM S2005. Deponien; Benennungen mit Definitionen.
37.0N0RM S2076. Deponien; Dichtungsbahnen aus Kunstoff; Verlegung (in Vorbereitung).
38.0N0RM S2100. Abfallkatalog.