Владимирский государственный университет

Разработка системы управления отходами в Королевстве Иордания

03.00.16 - экология

Аль-Равашдах Саммар Абдул Рахман

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор

Трифонова Татьяна Анатольевна

Владимир - 2008

Размещение отходов

Размещение отходов производится либо по принципу «бутерброда»: (отходы - засыпка грунта - отходы и т.д. до высоты около 9.5м, затем отходы прессуют бульдозером), либо траншейным методом, либо навалом [64].

Глинистое дно свалок обычно утрамбовывают, песчаное - покрывают высокопрочным полиэтиленом или другим геозащитным материалом.

Оценка состояния полигонов

Нами проведена оценка состояния действующих и рекультиривируемых полигонов ТБО и муниципальных отходов. Выявлено, что ни один из них не отвечает современным экологически требованиям: нет сбора биогаза; отсутствует гидроизоляция основания полигонов, что может привести к загрязнению грунтовых и подземных вод (полигон Аль-Акэйдер) [91].

Отходы практически не сортируются, из бытового мусора население выбирает иногда пластику, металл и т.п.

Свалки создают угрозу здоровью населения вследствие запыленности атмосферного воздуха, загрязнения грунтовых вод и почв; размножения переносчиков заболеваний; неприятных запахов, дыма от частых самовозгораний) [19].

Существует также опасность загрязнения окружающей среды от хранения отходов, содержащих алюминиевый фосфид, виниловый ацетат, жидкие пестициды, органические растворители, а также химикаты с истекшим сроком годности [76].

В отношении опасных отходов ситуация еще более хуже, чем других типов отходов, для размещения опасных отходов правительство Иордании еще в 1989 году выбрало площадь в 128 га, в районе Туба около города Карак. Но до сих пор проект по формированию полигона «висит в воздухе», а площадь так и не подготовлена.

В отсутствие современных методов утилизации отходов на некоторых свалках Иордании производится открытое сжигание отходов

Часть бытовых отходов вывозится на свалки, расположенные вблизи населенных пунктов, либо в отработанные карьеры (Руссайфа).

Однако, непрерывное увеличение количества образующихся отходов вызовет в дальнейшем потребность большего расширения полигона или поиска альтернативных решений по проблеме обращения с отходами, прежде всего в направлении сокращения объемов захораниваемых отходов, так как с каждым годом при складывающейся ситуации (активный прирост населения, развитие промышленности и др.) они устаревают. Современные же методы рационального обращения с отходами, получившее широкое применение на сегодняшний день, например, в США, далеки до внедрения их в систему управления отходами в Иордании.

Общее состояние окружающей среды в Иордании: Среди преобладающих загрязнителей воздуха необходимо выделить SO₂, NO_x , H₂S, пыль (в том числе и металлическую). За период с 2002 г. по 2005г. в некоторых областях страны (в основном это были города, характеризующиеся интенсивным автомобильным движением и расположением крупных промышленных производств (Амман, абу Насер, Маан, Сахаб), были проведены исследования состояния атмосферного воздуха. Они выявили превышения средних показателей по SO₂ и CO.

В воду в большинстве своем попадают необезвреженные продукты нефтеперерабатывающей, горной, кожевенной, пищевой и других отраслей промышленности, а также сельского хозяйства (нефть и нефтепродукты, красители и пр.).

Почва же в основном страдает от загрязнения ртутью, хромом и свинцом (рис. 1).

Рис. 1. Опасность загрязнения грунтовых вод отходами в южной часть Иордании

Одним из главных путей распространения загрязнений с территории складирования отходов являются ливневые воды, стекающие с территории во время сильных дождей и особенно фильтрат - жидкая фаза, выделяющаяся из отходов при их разложении и при прохождении через их толщу атмосферных осадков.

В большинстве случаев размещение свалок ТБО выбрано случайно,

без проведения инженерно экологических изысканий. Кроме того, на действующих свалках не оборудованы котлованы со строго гидроизолирующим основанием, все эти и другие нарушения требований «Инструкции по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов ТБО» приводят к тяжелым последствиям: загрязнению открытых водоемов. Наибольшую экологическую опасность загрязнения окружающей среды представляет полигон ТБО Аль-Акэйдер.

Гидрогеологическая особенность места под полигон заключается в полной незащищенности подземного водоносного горизонта, что способствует загрязнению грунтовых вод накоплением фильтрата в ложе полигона.

Установлено также, что на отведенной территории длительное время производилась неупорядоченная свалка промышленных отходов шинного и других заводов без учета степени их вредности и влияния на окружающую среду. Имеет место загрязнение грунтовых вод тяжелыми металлами и нефтепродуктами рис. 2.

Рис. 2. Опасность загрязнения грунтовых вод отходами в северной часть Иордании

Недостаток контроля и наблюдения на участках полигонов в Иордании причина появления пожаров от нескольких случаев сжигания отходов, как показано в таблице 1.

Таблица 1.

Количество сжигаемых твердых отходов на полигонах в течение 2002

Нашими исследованиями установлено загрязнение грунтовых вод вблизи одного из этих полигонов, расположенного на песках, известняках и имеющего близко расположенные грунтовые воды.

Большинство районных свалок не оборудовано в соответствии с нормами и правилами; не имеют постов входного контроля. Наибольшую экологическую опасность загрязнения окружающей среды представляет полигон ТБО Руссайфа, на котором сложилась чрезвычайно опасная экологическая ситуация, обусловленная накоплением фильтрата в ложе полигона. Создана угроза прорыва ограждающей дамбы ложа полигона. Имеет место загрязнение грунтовых вод. Выбор участка здесь произведен без учета геологических условий и гидрогеологических особенностей. Гидрогеологическая особенность места под полигон заключается в полной незащищенности подземного водоносного горизонта. Установлено также, что на отведенной территории длительное время производилась неупорядоченная свалка промышленных отходов шинного и других заводов без учета степени их вредности и влияния на окружающую среду. Выявлены ошибки в проектировании и эксплуатации полигона, что оказало негативное влияние на грунтовые воды.

Сбора и очистки фильтрата ни на одном из полигонов не производится.

Оценка фильтрационных вод полигонов (на примере полигона Руссайфа)

Площадь полигона Руссайфа приблизительно 1200 га, полигон расположен около города Руссайфа, который находится в 15 км к северо-востоку от Аммана (рис. 3.).

Полигона обслуживает жителей, живущих в городах Амман, Зарка и областях ал Руссайфа.

Полигон получает почти половину твердых отходов Иордании, (2.200 тонн/ день).

Участок полигона Руссайфа был выбран по выработанному руднику фосфатов. Официально эксплуатирующийся с 1980г. Не имеется никакой системы дренажно - сбросной сети для сбора фильтрационных вод (ФВ). Поэтому, ФВ идут непосредственно к грунтовой воде; имеется также свалка

- сточный колодец для жидких отходов около Руссайфа (жидкие отходы включают также необработанные индустриальные сточные воды).

Рис. 3. Местоположение полигона Руссайфа в Иордании

Метод захоронения отходов, осуществленный на свалке Руссайфа известен как метод бутерброда, в котором слой сбрасываемых твердых отходов перекрывается 30 см - слоем земли.

Основным источником негативного воздействия полигонов депонирования ТБО на объекты гидросферы являются фильтрационные сточные воды (ФВ).

Объем ФВ зависит от климатических факторов, влажности отходов, инженерной инфраструктуры полигона, предварительной обработки отходов.

Существенным отличием ФВ от других типов сточных вод является неравномерность их накопления в течение года за счет сезонных колебаний уровня атмосферных осадков. Каждому этапу соответствует определенная стадия биохимической деструкции отходов, которая определяет закономерности формирования состава ФВ.

На первых этапах эксплуатации протекает аэробная деструкция легко биодеградируемых фракций ТБО (пищевые отходы) с образованием жирных кислот, углекислого газа и воды. По мере уплотнения и увеличения количества отходов в теле полигона начинаются анаэробные процессы, длящиеся десятки лет и обусловливающие основные эмиссии загрязняющих веществ. Основные фазы анаэробной биодеструкции отходов: гидролиз, ацетогенез, активный метаногенез, стабильная фаза метаногенеза, полная ассимиляция.

Анализ процессов деструкции различных фракций ТБО позволяет установить химический состав ФВ на каждом этапе жизненного цикла полигона. ТБО содержат черные и цветные металлы, которые способны подвергаться коррозии, участвовать в окислительно-восстановительных реакциях, образовывать комплексные соединения с органическими лигандами - продуктами биохимического разложения органической части ТБО, образовывать труднорастворимые гидроксиды, карбонаты, фосфаты, сульфиды.

Проведенное экологическое обследование площадки захоронения показало, что на полигоне отсутствуют специальные природоохранные сооружения: гидроизолирующий экран, система дренажно-сбросной сети для сбора и утилизации ФВ. Основным источником негативного воздействия на окружающую среду являются ФВ. При отсутствии системы сбора ФВ они скапливаются в естественных углублениях рельефа местности. Усредненные результаты проведенного нами анализа химического состава и органолептических свойств ФВ поскольку объем ФВ произведенный в этом полигона высок, приблизительно 160 м³/день, отобранных из наземных скоплений фильтрата, представлены в таблице 3.4.1.

Таблица 2.

Состав фильтрационных вод полигона Руссайфа

Исследования показали, что ФВ имеют нейтральную реакцию среды, высокую цветность. Цветность ФВ обусловлена содержанием в них высокомолекулярных соединений гумусовой природы и их производных, которые представляют собой комплекс органических веществ - продуктов конденсации ароматических соединений фенольного типа с аминокислотами и протеинами. Соотношение БПКполн /ХПК - (1: 2.6) показывает, что в воде присутствуют биорезистентные примеси. Низкое содержания в воде нитрит- и нитрат ионов свидетельствует о торможении биохимических процессов в естественных условиях.

Из предоставленных данных видно что ФВ значительно загрязнены органическими и неорганическими веществам, отсутствие их очистки приводит к загрязнению грунтовых вод.

Гидрогеологические особенности области полигона Руссайфа: полигон расположен в пределах бассейна Аммана-Зарка, который считают самым важным бассейном грунтовой воды в Иордании (рис. 4). Возобновимая грунтовая вода составляет в среднем 88 миллионов м³. ежегодно в этом бассейне.

Была предпринята попытка определить, как быстро фильтрационные воды могут достигнуть грунтовой воды. Образцы почвы были забраны от вершины и основания полигона на расстоянии 80 до 120м.

Рис. 4. Месторасположение колодцев вблизи полигона Руссайфа