Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Источники образования отходов

2. Определение состава отходов, подлежащих захоронению

3. Класс опасности отходов

4. Проектирование полигонов

4.1 Критерии размещения полигонов

4.2 Краткое описание материалов и конструкций противофильтрационных экранов, завесов и пластового дренажа

4.3 Схема полигона

5. Эксплуатация и анализ способов захоронения отходов на полигонах

6. Воздействие полигонов на ОС

6.1 Фильтрат

6.2 Свалочный газ

7. Разработка комплексных мероприятий по обезвреживанию отходов на полигоне

8. Разработка мероприятий по снижению количества отходов направляемых на захоронение

Заключение

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время сохранение окружающей природной среды становится одной из важнейших проблем человечества. Рост численности населения на Земле и дальнейшее развитие производства сопровождается образованием значительного количества отходов. Около 3 млрд. тонн бытовых, сельскохозяйственных и промышленных отходов ежегодно поступают в окружающую среду. Это превосходит ассимиляционную способность природных систем к утилизации отходов и в результате происходит их деградация и разрушение.

В 20 веке человечество стало интенсивно создавать новые химические вещества и материалы, которые не имеют аналогов в природе, а следовательно, и эффективных механизмов их разрушения. В мире количество созданных химических веществ оценивается от 5 до 10 миллионов, и этот список ежегодно увеличивается на 5-6 тысяч, а государства с развитой экономикой используют от 20 до 60 тысяч химических веществ.

В настоящее время используется множество методов обезвреживания отходов (сжигание, захоронение в недра, размещение на полигонах или оборудованных свалках). Наиболее дешевым и распространенным методом является захоронение отходов на специально обустроенных полигонах (до 80% от общего количества).

Полигоны - твердые бытовых и промышленных отходов - это специальные сооружения, предназначенными для их изоляции и обезвреживания, гарантируют санитарную надежность в охране ОС и эпидемиологическую безопасность для населения. При проектировании полигонов необходимо руководствоваться определенными документами ,например «Санитарными правилами устройства и содержания полигонов для твердых бытовых отходов» и более поздними версиями.

В процессе эксплуатации полигона наряду с его положительными функциями, как природоохранного сооружения регионального значения, было выявлено и его локальное отрицательное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. Особенно остро вопросы охраны окружающей среды стали проявляться в условиях, когда полигон практически исчерпал свой проектный ресурс, а используемые на полигоне технологии не стали соответствовать новым ужесточившимся требованиям природоохранных органов. Особую опасность для окружающей среды и здоровья человека представляют токсичные (опасные) отходы, объем которых ежегодно возрастает на несколько процентов в год. Решение проблем, связных с образованием и накоплением токсичных отходов, требует внедрения малоотходных ресурсосберегающих технологий в производственных процессах и использования новых технологий их утилизации, обезвреживания и захоронения.

Цель :Определение степени воздействия полигонов промышленных отходов на окружающую среду и здоровье населения и обоснование комплексных мероприятий по его уменьшению.

Задачи:

1. Определение состава отходов и дать эколого-гигиеническую оценку их влияния на окружающую среду и здоровье населения;

2. Анализ способов захоронения отходов

3. Определить основные миграционные потоки поступления загрязняющих веществ от полигона в окружающую среду и ранжировать их влияние.

4. Рассмотрение комплексных мероприятий по снижению количества отходов, направляемых на захоронение и организацию обезвреживания отходов на полигонах.

1. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

Все отходы подразделяются на:

1. бытовые (коммунальные) - твердые или жидкие отходы, не утилизируемые в быту, образующиеся в результате жизнедеятельности людей и амортизации предметов быта;

2. промышленные - остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства;

3. сельскохозяйственные - отходы, образующиеся в ходе сельскохозяйственного производства;

4. строительные - отходы, образующиеся в процессе строительства зданий, сооружений (в том числе дорог и других коммуникаций) и производстве строительных материалов;

5. потребления - изделия и машины, утратившие свои потребительские свойства в результате физического или морального износа;

6. радиоактивные - прямые неиспользуемые и радиоактивные косвенные вещества и материалы, образующиеся при работе ядерных реакторов, при производстве и применении радиоактивных изотопов.

Отходы промышленного и сельскохозяйственного производства называются также производственными отходами. Они могут быть токсичными и нетоксичными.

Токсичные отходы -- отходы, способные вызывать отравление или иное поражение живых существ.

Отходы производства - остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства, вновь образующиеся в процессе производства попутные вещества, не находящие применения. В отходы производства включаются вмещающие и вскрышные породы, образующиеся при добыче полезных ископаемых, побочные и попутные продукты, отходы сельского хозяйства.

Источник образования отходов производства - технологическое оборудование, технологический процесс, структурное подразделение (участок, цех и др.) и иной объект, в котором происходит образование отходов производства.

К основным источникам образования отходов относят такие отрасли промышленности как : предприятия по производству полимерных материалов, обувная промышленность, электротехническая промышленность, предприятия по производству полимерных материалов, машиностроение, предприятия авиационной промышленности, медицинская (витаминные заводы), жирокомбинаты, химическая промышленность (хлорная, лакокрасочная), нефтеперерабатывающая и нефтехимическая.

В общем, при определении источника образования отходов необходимо смотреть следующее - после какого действия (процесса, оборудования) образуются отходы производства. Также стоит подмечать, где это образуется - в офисе, на производстве, в цеху, на ремонтной зоне и т.п.

В общей сложности количественное накопление промышленных отходов на одного человека в год в 18 - 20 раз превышает нормы накопления бытовых отходов. Если принять общее количество промышленных отходов за 100%, то отходы цветной металлургии, химической промышленности и других, обладающие токсическими свойствами, составляют от 10 до 20%.

На каждом промышленном предприятии по ходу технологического процесса образуется, накапливается за смену, сутки определенное количество промышленных отходов, которые в зависимости от класса опасности помещаются в тару - в стальные баллоны - особо опасные отходы первого класса опасности, в полиэтиленовые мешки - второго класса опасности, в бумажные мешки - третьего класса, которые по заполнении взвешиваются, вносятся в журнал учета отходов, а затем доставляются на промышленную площадку и оставляются на отведенном месте для дальнейшей транспортировки на полигон захоронения.

Пестициды, пришедшие в негодность и запрещенные к применению в сельском хозяйстве, отправляются на химические предприятия организациями для утилизации, обезвреживания и захоронения, как правило, в заводской упаковке.

В случае, если тара нарушена, допускается перезатаривание: жидкие формы пестицидов - в металлическую тару (бочки, фляги, бидоны, канистры и др.), порошкообразные препараты или их смеси - в полиэтиленовые мешки. Упаковка таких пестицидов должна обеспечивать герметичность и их сохранение при транспортировке.

Прием поступающих от организаций сельхозхимии пестицидов на химических предприятиях производится в специально отведенных местах, выделенных для сбора, накопления и хранения токсичных промышленных отходов, подлежащих обезвреживанию и захоронению.



2. ВИДЫ И СОСТАВ ОТХОДОВ,НАПРАВЛЯЕМЫХ НА ЗАХОРОНЕНИЕ

Состав отходов производства очень разнообразен. В нем присутствует как пластмассы, так и пищевые отходы, так и металлы, а также жидкие отходы. Это определяет степень воздействия на окружающую среду, класс опасности отходов и тем самым способы захоронения отходов и дальнейшие мероприятия по восстановлению территорий (рекультивацию).

Промышленные отходы делятся на 2 вида :

- промышленные отходы, размещение которых допускается совместно с коммунальными;

- промышленные отходы, размещение которых не допускается совместно с коммунальными.

Первый вид отходов делиться на 4 группы в зависимости от степени смешения с твердыми бытовыми отходами:

Первая группа :вспенивающихся полистирольных пластинок производства твердых отходов, вырубка резины, гетинакс электротехнический листовой 111-08 (отход от производства электроизоляционных материалов), полиэтиленовая трубка ПНП (отход от производства электроизоляционных материалов),суспензионного производства сополимеров стирола с актилонитрилом или метилметакрилатом твердых отходов, суспензионного производства полистирольных пластиков производства (твердые отходы),суспензионного и эмульсионного полистирола (твердые отходы), стеклолатоткань ЛСЭ-0,15,стеклянная ткань, текстолит электротехнический листовой, фенопласт;

- вторая группа: древесные и опилочно-стружечные отходы, невозвратная деревянная и бумажная тара(не включает промасленную бумагу);

- третья группа (смешение с ТБО в соотношении 1:10): лоскут хромовой, отбельная земля(пищевая промышленность)

- четвертая группа (смешение с ТБО в соотношении 1:20):активированный уголь производства витамина В, обрезь кожзаменителей.

Ко второму виду относят в зависимости от степени токсичности промышленных отходов:

- Отходы отрасли химической промышленности (содержат ртуть, метанол, трихлорфенол, ДДТ, бензол, хлоропрен, фенол, цинк, толуол, бутилацетат).

К ним относятся графитовый шлам производства хлора, каучука синтетического, бумаги, отработанные катализаторы производства пластополимеров, заполимеризовавшаяся смола, шламы, отходы лакокрасочного производства.

- Отходы азотной промышленности (канцерогенные вещества). К ним относят отработанные масла цеха синтеза, шламы с установки очистки коксового газа и др.

- Отходы нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (хром, кобальт, цинк, фенол, масла). К ним относят отработанная глина, алюмосиликатные адсорбент от очистки масел, парафина.

- Отходы машиностроения (хром, циан, цинк).К ним относят осадок от вакуум фильтров, осадок хромосодержащих стоков.

- Отходы медпроизводства (бром, соли тяжелых металлов (ТМ)).К ним относят отходы обогащения и шламы.

Захоронение данных типов отходов производиться на спецполигонах, которые специально организовываются в соответствии с «Санитарными правилами проектирования, строительства и эксплуатации полигонов захоронения неутилизированных промышленных отходов».

Наличие в отходах ртути, сулемы, хромовокислого, цианистого калия, сурьмы треххлористой, бенз/а/пирена, окиси мышьяка и других высокотоксичных веществ позволяет отнести их к первому классу опасности. Собирать их в тару следует с большой осторожностью, соблюдая правила безопасности.

Наличие в отходах хлористой меди, хлористого никеля, трехокисной сурьмы, азотнокислого свинца и других менее токсичных веществ дает основание отнести отходы ко второму классу опасности. Собирать их в тару следует с большой осторожностью, соблюдая правила безопасности.

Наличие в отходах сернокислой меди, щавелевокислой меди, никеля хлористого, окиси свинца, четыреххлористого углерода и других позволяет отнести их к третьему классу опасности. Собирать их следует в тару с соблюдением мер предосторожности и правил безопасности.

Наличие в отходах марганца сернокислого, фосфатов (), цинка сернокислого, хлористого цинка дает основание отнести эти отходы к четвертому классу опасности. Собирать их на промплощадке следует при соблюдении мер индивидуальной защиты.

3. КЛАСС ОПАСНОСТИ ОТХОДОВ

В соответствии с подп. 1.3 ст. 15 Закона Республики Беларусь от 20 июля 2007 г. № 271-З «Об обращении с отходами» (далее -- Закон № 271-З) отходы в зависимости от степени опасности делятся на опасные и неопасные, а в соответствии с п. 2 данной статьи опасные отходы классифицируются по классам опасности следующим образом:

- первый класс опасности -- чрезвычайно опасные;

- второй класс опасности -- высокоопасные;

- третий класс опасности -- умеренно опасные;

- четвертый класс опасности -- малоопасные.

В соответствии с п. 1 ст. 16 Закона № 271-З степень опасности отходов и класс опасности опасных отходов указываются в классификаторе отходов, образующихся в Республике Беларусь. Классификатор отходов является первичным нормативным документом для определения степени и класса опасности отходов.

Если же степень и класс опасности отходов производства не указаны в Классификаторе отходов, то согласно п. 2 ст. 16 Закона № 271-З данные характеристики для отходов производства устанавливаются их производителями для всех образующихся отходов производства.

В то же время в соответствии с ч. 2 п. 2 ст. 16 Закона № 271-З если производитель отходов производства не обеспечил установление степени и класса опасности отходов производства, то их установление обязаны осуществить юридическое лицо или индивидуальный предприниматель, к которым перешло право собственности или иное вещное право на эти отходы.

Установление степени опасности отходов производства и класса опасности опасных отходов производства необходимо для установления и предотвращения вредного воздействия опасных отходов на окружающую среду, здоровье граждан, имущество и организации безопасного обращения с опасными отходами (хранения, захоронения, использования, обезвреживания и транспортировки).

При изучении двух и более опасных свойств отходов класс опасности опасных отходов производства устанавливается исходя из наиболее высокого класса опасности, определенного по результатам исследования опасных свойств отходов.

При смешивании опасных отходов с неопасными отходами, опасных отходов разных классов опасности класс опасности полученной смеси отходов устанавливается по наиболее высокому классу опасности опасного отхода, входящего в смесь, либо на основании лабораторных исследований, проведенных в порядке, установленной Инструкцией о порядке установления степени опасности отходов производства и класса опасности опасных отходов производства.

Отбор проб отходов производства и определение опасных свойств отходов производятся по методикам, допущенным к применению в соответствии с законодательством об обеспечении единства измерений. По результатам определения опасных свойств отходов юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями, указанными в пункте 8 Инструкции, выдается заключение о степени опасности отходов производства и классе опасности опасных отходов производства по форме согласно приложению 2.Также принадлежность к классу опасности других по химическому составу отходов можно определить расчетным методом как по ЛД50, так и по ПДК для данного химического вещества в почве, пользуясь математической формулой и справочной литературой (физико-химические константы веществ, их токсичность по ЛД50) и утвержденными Минздравом СССР гигиеническими нормативами для химических веществ в почве.

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОЛИГОНОВ

4.1 Основные критерии размещения

Неблагоприятная экологическая ситуация в районе размещения полигона и невозможность ее улучшения могут служить посылом для закрытия полигона, локализации загрязнения. Такая же ситуация может возникнуть при исчерпании на полигоне вместимости и невозможности расширения площадей, предназначенных для захоронения отходов. В этих случаях встает необходимость выбора участка для размещения нового полигона.

Оценка экологического состояния и эксплуатационных возможностей осуществляется на основании укрупненного исследования объекта захоронения, которое предполагает сбор и анализ следующих показателей о каждом объекте: местонахождение, точная привязка к населенным пунктам как к источникам образования отходов; площадь полигона, в том числе участка, занятого отходами; резервная вместимость или возможность расширения территории; год начала эксплуатации; объем накопившихся отходов; качественная и количественная характеристика отходов; инфраструктура природоохранных сооружений; схема складирования инженерно-геологические показатели: состав и физико-химические свойства грунтов, уровень подземных вод; наличие и количество контрольных пунктов для наблюдения за качеством подземных (грунтовых) вод; результаты наблюдений и др. Систематизация и анализ собранной информации позволяют выявить степень экологической опасности объекта.

Так как в пилотных регионах полигоны ТКО создавались без предварительных исследований и проектных решений, резервная вместимость каждого объекта захоронения и оставшийся срок его эксплуатации определялись расчетным путем по формулам 1 и 3:



Vр= V-Vф (1)

где Vр - резервная вместимость полигона, м

V ? полная вместимость полигона, м; рассчитываемая по формуле 2;

Vф? фактически заполненный объем, м

где- площадь объекта,м

площадь верхней площадки после полного заполнения полигона(ширина не менее 40 м)

Н?высота складирования отходов(определяется графически с учетом величины откосов 1:4), м.

где ? резервный срок эксплуатации объекта, лет

К? коэффициент уплотнения отходов (3,5- 4);

Q ? годовой объем поступления отходов, м

Степень охвата территории действующими полигонами

При выборе участка для строительства полигона немаловажное значение имеет удаленность его от источников образования отходов. Расстояние должно быть экологически и экономически обоснованно. В соответствии с действующими требованиями законодательства полигон должен быть удален от населенных пунктов на минимальное расстояние 500м (санитарно-защитная зона полигона в соответствии с санитарными нормами, правилами и гигиеническими нормативами «Гигиенические требования к организации санитарно-защитных зон предприятий, сооружений и иных объектов, являющихся объектами воздействия на здоровье человека и окружающую среду», утвержденными постановлением Министерства здравоохранения Республики Беларусь№11 от 10.02.2011). Обусловлено это тем, что любое нарушение технологии эксплуатации полигона, отсутствие природоохранных сооружений могут стать причиной нарушения экологического равновесия в районе расположения полигона. Расстояние от полигона до населенного пункта должно исключать его влияние на воздушный бассейн, источники потребления воды и другие объекты последнего. Поэтому с экологической точки зрения, чем дальше полигон находится от селитебных зон, тем лучше. В тоже время вывоз отходов на большие расстояния нецелесообразен, так как ведет к значительному удорожанию транспортных расходов, а следовательно, к увеличению платы за захоронение отходов. Расчеты показывают, что если стоимость погрузочно-разгрузочных работ и перевозки отходов на расстояние 1 км принять за100%,то стоимость доставки отходов при перевозке на 5 км составит 143 %; 10 км - 183%; 15 км - 221 %; 20 км - 258%.

По-видимому, расстояние10-12 км от источников образования отходов до полигона ТКО можно рассматривать как оптимальное максимальное расстояние полигона от центра сбора отходов, при котором доставка отходов еще экономически оправдана. Исходя из этого, по каждому району просчитывается размер территории, неохваченной сферой деятельности действующего полигона. Кроме того, необходимо отметить, что увеличение расстояния, на которое транспортируются отходы, повышает вероятность возникновения стихийных несанкционированных свалок. Выбор участка для объекта захоронения отходов в соответствующих административному делению границах (административный район) производится в пределах ограниченной территории. Ограничения территории связаны с определенными регламентациями, учитывающими экологические факторы. Так, например, даже в пределах одного административного района геолого-гидрогеологические условия его различных частей могут существенно изменяться, поэтому при выборе участка не всегда возможно применение одних и тех же критериев "благоприятности”. Однако есть группа критериев, для которых такие изменения невозможны. Это, так называемые, безусловные критерии. Они определяют обязательные к исполнению условия, исключающие возможность организации полигона на той или иной территории и предусмотрены нормативными документами. Остальные критерии можно рассматривать с позиций благоприятности и предпочтительности.

При выборе альтернативных участков для размещения полигонов учитываются приведенные ниже группы критериев.

Ситуационные (безусловные) критерии

Ситуационные критерии служат, в основном, для исполнения запретов, которые регламентируются требованиями, установленными в нормативных правовых актах. Согласно этим требованиям, земельный участок для размещения объекта захоронения отходов может быть расположен:

-за пределами зоны санитарной охраны источников водоснабжения, а также

Прибрежных и водоохранных зон поверхностных водоемов, на не затопляемых в паводки и половодья территориях;

-вне защитных ландшафтных зон и охраняемых элементов ландшафта, особо

Охраняемых природных территорий, зон отдыха, территорий с особой защитной функцией, зон особых биотопов или их элементов;

- на безопасном расстоянии от особых технических и военных сооружений;

- на расстоянии не менее 500 м от селитебных зон (для полигонов ТБО);

- вне областей, перспективных для добычи минерального сырья;

- на расстоянии не менее 200 м от площадей сельскохозяйственного назначения;

- вне зон лесных массивов I категории;

- вне мест захоронений, находящихся под охраной;

- вне трасс коммуникаций с установленными для них охранными зонами (по соответствующим СНиП).

Геолого-гидрогеологические критерии

Поскольку геологическая среда должна обеспечивать основные изолирующие функции, оценка пригодности геологической формации для размещения объектов с отходами производится исходя из потенциальной опасности захораниваемых отходов, их воздействия на грунты, поверхностные и подземные воды. На основании геолого-гидрогеологических критериев оптимальным вариантом площадки для размещения объекта по захоронению отходов является участок:

- с мощностью необводненного естественного основания 2 м (уплотненное

- основание свалки должно быть доведено до 2 м определенными техническими мероприятиями);

- с водонепроницаемой геологической формацией в основании объекта, являющейся естественным геологическим барьером. С учетом времени существования объекта подсчитано, что при коэффициенте фильтрации болеесм/с мощность (толщина) слоя глини-суглинкового основания должна составлять не менее 0,5м, мощность слоя супесей с коэффициентом фильтрации,см/с должна быть не менее 4м,а мощность песчаного основания- не менее 6м;

- с отсутствующими вблизи объекта источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Наличие моренных отложений мощностью в 5,7 м в большинстве случаев является достаточным условием для обеспечения защиты подземного водоносного горизонта от воздействия полигонов, принимающих нетоксичные отходы.

В условиях Беларуси супесчано-суглинистые грунты, являющиеся естественными

Относительными водоупорами, могут быть приравнены к противофильтрационным экранам, снижающим риск загрязнения подземных вод более чем в 3-4,5 раза на идентичных геологических комплексах. Следовательно, строительство полигонов на малопроницаемых грунтах с экранном упрощенной конструкции значительно сокращает капиталовложения без ущерба для подземных вод и это должно учитываться при выборе места строительства полигона .

Ландшафтно-геоморфологические критерии.

Ландшафтно-геоморфологические критерии с точки зрения которых подходящим может быть признан участок, который:

- в течение длительного времени не будет подвержен эрозионному разрушению

- отличается низкой активностью современных денудационных процессов (овражно-балочная и тоннельная эрозия, суффозионные процессы и оползни),вызывающих нестабильность рельефа и постоянное изменение геоморфологических поверхностей;

- характеризуется наличием массивных положительных форм рельефа, занимающих возвышенное положение относительно поверхностных водоемов и представленных моренными, эоловыми отложениями.

Топография местности в районе захоронения отходов должна характеризоваться относительно плоским рельефом.

Гидрологические критерии.

При размещении объектов захоронения отходов должен быть исключен риск

Загрязнения поверхностных водотоков и водоемов или территорий, подверженных периодическому затоплению, в том числе с низкой многолетней вероятностью. При прочих равных условиях предпочтительны территории(участки), максимально удаленные от поверхностных водоемов и источников (родники и пр.), с минимальной площадью водосбора.

Экономические критерии.

При выборе участка для размещения объекта с отходами следует учитывать:

- необходимость строительства противофильтрационного экрана;

- материал, из которого будет сооружаться противофильтрационный экран(глина, полиэтиленовая пленка, геомембрана и т.п.);

- расстояние до карьера, откуда будет доставляться глина при сооружении глиняного экрана. При расстоянии до карьера 5 км-стоимость глиняного экрана увеличивается на~30%,10 км ? 42%, 15 км ? 51%;

- фильтрационные свойства грунтов. Как отмечалось выше, мало проницаемые грунты позволяют строительство экранов упрощенной конструкции с меньшими капиталовложениями;

- удаленность от основных транспортных магистралей;

- удаленность от источников отходов.

Планировочные и конструктивные требования.

- Плотность застройки завода по обезвреживанию токсичных промотходов (если он предусматривается при захоронении на полигоне) следует принимать не менее 30%.

- Участок захоронения отходов по периметру должен иметь ограждение из колючей проволоки высотой 2,4 м с устройством автоматической охранной сигнализации.

На участке захоронения токсичных отходов по его периметру ,начиная от ограждения должны последовательно размещаться кольцевой канал, кольцевое обвалование высотой 1,5 м и шириной поверх 3 м, кольцевая автодорога с усовершенствованным капитальным покрытием и въездами на карты, ливнеотводные лотки вдоль дороги или кюветы с облицовкой бетонными плитами.

Внешний кольцевой канал должен рассчитываться на расход 1 % обеспеченности паводка с прилегающей водосборной площади. Отвод воды должен предусматриваться в ближайший водоток. При необходимости отвода от площадки полигона русла водостока расчетный расход водотока воды обводного канала следует принимать с 0,1%-ой обеспеченностью.

В проекте следует предусматривать разделение участка захоронения токсичных промышленных отходов на производственную и вспомогательную зоны. Расстояние между зданиями и сооружениями зон должно быть не менее 25 м.

В производственной зоне участка размещаются карты с учетом раздельного захоронения отходов различных классов опасности, контрольно-регулирующие пруды дождевых и дренажных вод, а при необходимости и пруды-испарители.

Во вспомогательной зоне следует предусматривать:

- административно-бытовые помещения, лабораторию;

- площадку с навесом для стоянки спецмашин и механизмов;

- мастерскую для текущего ремонта спецмашин и механизмов4

- склад топливно-смазочных материалов;

- склад для хранения и материалов, предназначенных для устройства водонепроницаемых покрытий при консервации карт;

- котельную со складом топлива;

- автомобильные весы;

- контрольно-пропускной пункт.

Примечание: строительство котельной предусматривается при отсутствии других источников теплоснабжения.

При расположении завода по обезвреживанию отходов и участка захоронения отходов на одной площадке административно-бытовые помещения, лаборатории, площадка с навесом для стоянки спецмашин и механизмов, автовесы, сооружения для очистки, мойки и обезвреживания спецмашин и контейнеров, склад топливно-смазочных материалов, как правило, должны быть общими.

Отвод внутренних дождевых и талых вод следует предусматривать в контрольно-регулирующие пруды, состоящие из двух секций. Вместимость каждой секции пруда рассчитывать на объем максимального суточного дождя повторяемостью раз в 10 лет. Осветленные воды после контроля следует направлять: чистые - на производственные нужды, при отсутствии потребителя - в кольцевой канал; загрязненные - пруд-испаритель, при невозможности его устройства - на завод по обезвреживанию токсичных промотходов. Площадь пруда испарителя определяется исходя из возможного загрязнения 10 % среднегодового расчетного стока дождевых и талых вод с территории участка захоронения.

Если по климатическим условиям устройство естественного испарителя невозможно, то в проекте должен предусматриваться регулирующий водоем для обеспечения равномерной подачи стоков на завод по обезвреживанию отходов. Пруды-испарители, контрольно-регулирующие пруды и регулирующие водоемы должны иметь противофильтрационные экраны или завесы в соответствии с классом опасности стоков.

Конструкции противофильтрационных экранов и или применение будут рассмотрены ниже. Класс опасности загрязненных дождевых и грунтовых вод должен приниматься по наиболее токсичному веществу (или сумме веществ одного класса) в отходах.

При водопритоке дренажных вод более 0,1 и наличии водоупора от поверхности земли на расстоянии до 25 м по контуру участка под кольцевым обвалом следует предусматривать противофильтрационную завесу - глиняную диафрагму толщиной не менее 0,6 м с градиентом напора не более 15.

При грунтах основания с коэффициентом фильтрации менее 10^-3 см/с и переслаивающемся литологическом строении (суглинках, супесях, мелких песках), когда горизонтальный или вертикальный дренажи неэффективны, под экранами у дна карт следует предусматривать пластовый дренаж с отводом воды из него в контрольно-регулирующие пруды дренажных вод.

- В проектах контрольно-регулирующих прудов дождевых и талых вод должна предусматриваться возможность переключения приема загрязненного стока в одну из секций.

- Сооружения для чистки, мойки и обезвреживания спецмашин и контейнеров должны быть расположены на выезде из производственной зоны полигона на расстоянии не менее 50 м от административно-бытовых зданий.

- Подъездные пути и производственная зона участка захоронения отходов должны иметь искусственное освещение.

- Освещенность рабочих карт и подъездных путей следует принимать 5 лк. Объекты полигона должны иметь телефонную связь между собой и с предприятием-поставщиком отходов.

- Гидротехнические сооружения в составе полигона следует относить ко II классу капитальности.

Рисунок 1 - Технологическая схема полигона в разрезе:

1-линия естественного рельефа; 2-уложенные и уплотненные отходы; 3-промежуточный изолирующий слой;4 - верхний изолирующий слой; 5 - слой растительного грунта; 6 - защитный экран, геомембрана; 7 - автопроезд; 8 - ограждение; 9 - водоотводная канава

4.2 Краткое описание материалов и конструкций противофильтрационных экранов, завес и пластового дренажа

захоронение полигон отходы дренаж

Экран глиняный однослойный.

Глиняные экраны - наиболее простые, надежные и долговечные противофильтрационные устройства.

При наличии местных глин их применение является наиболее экономичным и целесообразным.

Экран глиняный двухслойный.

Экран состоит из двух слоев глины, каждый толщиной не менее 0,5 м. Между слоями глины устраивается дренажный слой из крупнозернистого песка толщиной 40 - 60 см, уточняемый расчетами. Поверхность экрана планируется таким образом, чтобы дренажные воды между слоями глины поступали в трубчатые дрены и с помощью насосной станции вновь закачивались в емкость. Эффект двухслойного экрана заключается в том, что на нижний слой действует напор воды, равный глубине ее в дренажном слое.

Экран грунтобитумный.

Грунтобитумный экран назначается, как правило, как основание для других типов экранов и представляет собой минеральный естественный грунт, обработанный на глубину 10 - 15 см жидким битумом или нефтью с добавлением цемента и уплотненный гладкими катками. Перед внесением добавок грунт протравливается гербицидами на глубину до 20 см.

Экран из железобетонных плит.

В чистом виде бетон или железобетон в экранах применяется редко, так как этот материал имеет сравнительно высокий коэффициент фильтрации (K_f = 0,00001 м/сут) и слабую трещиностойкость. Конструкции температурных швов железобетонных плит приведены в прил. 3 (размеры даны в сантиметрах).

Экран из полимер бетона.

Обладает повышенной плотностью (K_f < 0,001 м/сут), трещиностойкостью, морозостойкостью и устойчивостью к воздействию агрессивных сред.

Полимербетоны отличаются от обычного бетона тем, что в качестве связующего вместо цемента используются фурановые и эпоксидные смолы или их смесь ФАЭД-20 (ФАМ), состоящие на 80 % из более дешевого продукта - фурана и на 20 % из эпоксидной смолы с добавкой отвердителя - полиэтиленполиамина.

Экран бетонопленочный.

Значительное распространение получили бетонопленочные экраны, в которых бетон выполняет защитные функции, а пленка - противофильтрационные.

Монолитные или сборные железобетонные плиты толщиной 8 - 15 см укладываются на защищенную от повреждений пленку. Основание под пленку устраивается как для пленочного экрана. При укладке сборных железобетонных плит на пленку следует соблюдать повышенную осторожность.

Экран асфальтобетонный однослойный с битумным покрытием.

Асфальтобетонные экраны выполняются из гидротехнического мелкозернистого асфальта.

Основанием однослойного экрана могут быть практически любые грунты, поддающиеся обработке грейдером, с модулем деформации после уплотнения не менее 10 МПа (100 кгс/см²). После планировки грунты подвергаются обработке (протравливанию) гербицидами на глубину 20 см. Затем производится поверхностная обработка грунта на глубину 10 - 15 см с внесением битума или сырой нефти из расчета 1,5 - 2,0 кг/м². После чего основание уплотняется 5-тонными катками до полного устранения деформации. На подготовленное основание укладывается мелкозернистый асфальтобетон слоем 40 - 60 мм. Поверхность асфальтобетона покрывается слоем жидкого битума толщиной 2 - 4 мм с последующей посыпкой слоем песка толщиной 5 - 10 мм.

При напорах до 5 - 10 м экран считается нефильтрующим. На откосах при необходимости устраивается дополнительное крепление, обоснованное волновыми расчетами.

Экран асфальтобетонный двухслойный с дренажной прослойкой.

При двухслойном экране промежуточный слой устраивается из сортированного гравия или щебня слоем 15 - 20 см с крупностью фракции 10 - 40 мм, покрытых битумом (черный гравий). Обработка верхнего и нижнего слоев асфальтобетона такая же, как для однослойного экрана.

При двухслойном экране для сбора и отвода дренажной воды из межслойного пространства дно емкостных сооружений должно быть с уклоном 10 - 20 ‰ к трубчатым дренам. Расстояние между дренами следует принимать 100 - 200 м. Продольный уклон трубчатых дрен - 2 - 5 ‰.

Экран асфальтобетонный с покрытием битумнолатексной эмульсией.

В отличие от асфальтобетонного экрана в рассматриваемом экране вместо розлива по асфальту чистого битума слоем 2 - 4 мм производится розлив битумно-латексной эмульсии слоем 4 - 6 мм, состоящей из 20 % латекса и 80 % битума по массе. Битумно-латексная эмульсия наносится на горизонтальную поверхность 1 - 2 слоями, а на откосы - 2 - 3 слоями толщиной 2 мм.

Наиболее оптимальным вариантом является использование сразу сочетание нескольких способов экранирования. Для обеспечение наибольшей эффективности и уменьшения экономических затрат сочетание не должно превышать использование двух покрытий (одно является основанием, другое - фильтрующий слой).Каждое из них должно соответствовать определенным характеристикам и выполнять заданную функцию в полном объеме.

Это и обеспечивает сочетание покрытий. При анализе наиболее эффективным сочетанием оказалось использование в качестве основания - экран грунтобитумный, в качестве же фильтрующего слоя - экран из полимерабетона, который обладает наилучшими характеристиками и является довольно простым по укладке.

Рис. 2 - Экран асфальтобетонный однослойный с битумным покрытием:

1 - мелкозернистый асфальт - толщина слоя 5 см; 2 - битумные маты на стеклоткани (ГОСТ 8481-75) - в 2 - 4 слоя; 3 - гравийно-песчаная смесь; 4 - анкер, шайба и гайка Д-20; 5 - прижимной антисептированный брус размером 16?12 см; 6 -крупнозернистый асфальт-толщина слоя 6 см; 7 - грунт, протравленный и обработанный битумом или нефтью

Если же позволяют естественные условия можно использовать в качестве основание глиняный однослойный экран, который наиболее эффективен и экономичен при наличии местных глин.



4.3 СХЕМА ПОЛИГОНА

Основными элементами полигона являются: подъездная дорога, участок складирования ТБО, хозяйственная зона, инженерные сооружения и коммуникации. Схема размещения основных сооружений полигона показана на в Приложении.

Подъездная дорога соединяет существующую транспортную магистраль с участком складирования ТБО. Подъездная дорога рассчитывается на двустороннее движение. Категория и основные параметры подъездной автодороги определяются в соответствии с расчетной интенсивностью движения (автомобилей/сутки).

Основное сооружение полигона - участок складирования ТБО. Он занимает основную (до 95%) площадь полигона, в зависимости от объема принимаемых ТБО. Участок складирования разбивается на очереди эксплуатации с учетом обеспечения приема отходов в течение 3-5 лет, в составе первой очереди выделяется пусковой комплекс на первые 1-2 года. В первую, вторую и, если позволяет площадь участка, в третью очередь складирования отходов ведется на высоту в 2-3 яруса (высота яруса принимается равной 2,0-2,5 м).

Последующая очередь эксплуатации заключается в увеличении насыпи ТБО до проектируемой отметки. Разбивка участка складирования на очереди выполняется с учетом рельефа местности .

Участки складирования должны быть защищены от стоков поверхностных вод с вышерасположенных земельных массивов. Для перехвата дождевых и паводковых вод по границе участка проектируется водоотводная канава.

На расстоянии 1-2 м от водоотводной канавы размещается ограждение вокруг полигона. По периметру на полосе шириной 5-8 м проектируется посадка деревьев, прокладываются инженерные коммуникации (водопровод, канализация), устанавливаются мачты электроосвещения. При отсутствии инженерных сооружений на этой полосе отсыпаются кавальеры грунта для использования его на изоляцию ТБО.

Мощность полигона.

Мощность полигона определяется количеством токсичных отходов (тыс. т), которое может быть принято на полигон в течение одного года, включая поступающие на завод по обезвреживанию токсичных промышленных отходов и на участок захоронения отходов. Количество отходов, подлежащих захоронению в контейнерах, определяется с учетом массы контейнеров. При определении требуемой вместимости карт на участке захоронения отходов кроме отходов, поступающих непосредственно на захоронение от промышленных предприятий, необходимо также учитывать твердые токсичные отходы, образующиеся на заводе по обезвреживанию отходов.

При определении мощности полигона по данным инвентаризации удельное количество токсичных промышленных отходов должно быть для промышленно развитых регионов не менее 50 кг на 1 чел /год.

5. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И АНАЛИЗ СПОСОБОВ ЗАХОРОНЕНИЯ ПОЛИГОНОВ

Эксплуатация полигона - это совокупность организационных работ по обеспечения нормального функционирования сооружения с целью предотвращения негативного влияния захораниваемых отходов на окружающую среду и, в т.ч. и здоровье населения, и его рационального использования.

Организация работ

На полигоне выполняются следующие основные виды работ: прием, складирование и изоляция ТБО.

Учет принимаемых ТБО ведется по объему в неуплотненном состоянии. Отметка о принятом количестве ТБО делается в "Журнале регистрации ТБО", форма журнала приведена в приложении 2.

Категорически запрещается вывоз на полигоны отходов, пригодных к использованию в народном хозяйстве в качестве вторичных ресурсов, а также токсичных, радиоактивных и биологически опасных отходов.

Организация работ на полигоне определяется технологической схемой эксплуатации полигона, разрабатываемой в составе проекта. Технологическая схема представляет собой генплан полигона, определяющий с учетом сезонов года последовательность выполнения работ, размещения площадей для складирования ТБО и разработки изолирующего грунта.

Основным документом планирования работ является график эксплуатации, составляемый на год. Планируется помесячно: количество принимаемых ТБО с указанием № карт, на которые складируются отходы, разработка грунта для изоляции ТБО.

Организация работ на полигоне должна обеспечивать охрану окружающей среды, максимальную производительность средств механизации и технику безопасности.

Разгрузка машин, доставляющих ТБО.

На полигоне организуется бесперебойная разгрузка мусоровозов. Прибывающие на полигон мусоровозы разгружаются у рабочей карты. Площадка разгрузки мусоровозов перед рабочей картой разбивается на два участка.

На одном участке разгружаются мусоровозы, на другом работают бульдозеры или катки-уплотнители.

Размещение мусоровозов на площадке разгрузки должно обеспечивать беспрепятственный выезд каждой разгрузившейся машины.

Рис.3 - Основные виды работы по эксплуатации полигона

Продолжительность приема мусоровозов под разгрузку на одном участке площадки принимается равной 1 -2 ч. Минимальная площадь перед рабочей картой с учетом разбивки ее на две части должна обеспечивать одновременно не менее 12% разгрузки мусоровозов, прибывающих в течение рабочего дня.

Способы хранение и захоронение отходов.

Гигиенические требования к выбору способов захоронения промышленных отходов.

Способ захоронения отходов выбирается в зависимости от агрегатного состояния, водорастворимости, класса опасности веществ и их соединений.

На все отходы, ввозимые на полигон, должен представляться паспорт с химической характеристикой состава отходов и кратким описанием мер безопасности обращения с ними на полигоне при их захоронении или сжигании. Паспорт представляется с каждым рейсом автомашины на каждый вид отходов за подписью ответственных лиц предприятия (приложение 4).

Твердые отходы, содержащие вещества четвертого класса опасности, складируются на специальной карте полигона послойно: каждый слой разравнивается и уплотняется (по типу полигона для бытовых отходов); каких-либо специальных мероприятий по их захоронению не требуется; эти отходы в отдельных случаях по согласованию с местными органами санитарно-эпидемиологической службы могут вывозиться на полигоны складирования городских бытовых отходов и применяться в качестве изолирующего инертного материала в средней и верхних частях полигона.

Захоронение твердых и пылевидных отходов, содержащих токсичные вещества второго и третьего классов опасности, не растворимые в воде, следует осуществлять в котлованах. Размер котлована не нормируются. Отсыпку отходов в котлованы следует вести с послойным уплотнением их. Наивысший уровень отходов в котлованах должен быть ниже планировочной отметки прилегающей к котлованам территории не менее чем в 2 метра. При устройстве котлованов ширина планируемой прилегающей к котлованам территории должна быть не менее 8 м. Захоронение возможно при условии использования грунта с коэффициентом фильтрации не более 10м/сут.

Твердые и пастообразные отходы, содержащие токсичные растворимые в воде вещества второго и третьего класса опасности, также подлежат захоронению в котлованах с изоляцией дна и боковых стенок уплотненным слоем глины толщиной в 1,0 метр.

Захоронение пылевидных отходов следует производить в котлованах с соблюдением мероприятий, гарантирующих исключение разноса этих отходов ветром в момент выгрузки их из транспорта методом смачивания или перевозки в бумажных и полиэтиленовых мешках. Суточная рабочая площадь захоронения должна быть минимальной. После каждой загрузки в котлован пылевидных отходов они должны изолироваться грунтом.

Засыпку котлованов рекомендуется проводить по принципу "от себя". При этом засыпанный участок котлована должен сразу покрываться уплотняющим слоем грунта, по которому будет осуществляться подвоз отходов для заполнения остальной части котлована. Подвоз отходов по уплотняющему слою грунта не должен разрушать этот слой.

При захоронении отходов, содержащих слаборастворимые токсичные вещества первого класса опасности, должны быть приняты дополнительные меры, направленные на предупреждение миграции их, в частности: обкладка стен и дна котлованов мятой глиной слоем не менее 1,0 м с обеспечением коэффициента фильтрации не более 10 см/с; укладка на дне и укрепление стен котлована бетонными плитами с заливкой мест стыковки плит битумом, гудроном или другими водонепроницаемыми материалами.

Захоронение небольших количеств водорастворимых отходов, содержащих чрезвычайно опасные вещества (первый класс), следует производить в котлованах в контейнерной упаковке в стальных баллонах с толщиной стенок 10 мм с двойным контролем на герметичность до и после заполнения их, помещаемых в бетонный короб.

Заполненные отходами котлованы изолируются уплотненным слоем грунта толщиной 2,0 м, после чего покрываются водонепроницаемым покрытием из гудрона, быстрозатвердевающих смол, цементогудронов.

Уплотняющие слои и водонепроницаемые покрытия должны возвышаться над прилегающей к котлованам территорией. Водонепроницаемые покрытия должны выходить за габариты котлована на 2 - 2,5 м с каждой стороны и стыковываться с такими же покрытиями соседних котлованов. Места стыковок следует планировать таким образом, чтобы они способствовали сбору и отводу ливневых и талых вод с поверхности котлованов на специальную испарительную площадку.

Организация работ по устройству изолирующих покрытий, водоотводных каналов и открытию котлованов способом их заполнения решаются в каждом конкретном случае с учетом рельефа участка, гидрогеологических условий, наличия соответствующих механизмов.

Жидкие отходы, содержащие вещества первого, второго и третьего классов опасности, перед вывозом на полигон следует обезвоживать до пастообразной консистенции на самом предприятии. Захоронение отходов в жидком виде запрещается.

Горючие отходы подлежат сжиганию. Для этого на специально выделенном участке полигона строится печь, режим работы которой должен обеспечить оптимальные условия сжигания отходов при температуре 1000 - 1200 град., исключающих загрязнение атмосферного воздуха (должна создаваться установка для газопылеочистки).

Захоронение отходов 1 класса опасности, содержащих водорастворимые вещества, следует производить в котлованах в контейнерной упаковке, в стальных баллонах с двойным контролем на герметичность до и после их заполнения, помещаемых в бетонный короб. Заполненные отходами котлованы изолируют слоем грунта и покрываются водонепроницаемым покрытием.

При захоронении отходов, содержащих слаборастворимые вещества 1класса опасности, должны быть предусмотрены дополнительные меры по гидроизоляции стен и дна котлованов с обеспечением коэффициента фильтрации не более см/с.

Отходы производства и потребления 3-4 классов опасности разрешается складировать вместе с твердыми коммунальными отходами (ТКО) в соотношении не более 30% от массы ТКО при содержании в их водной вытяжке химических веществ, комплексное воздействие которых по уровню потребления кислорода (БПК20 и ХПК) не превышает 3400-5000 О2,что соответствует фильтрату ТКО.

Без ограничения в количестве на полигоны принимаются и используются в качестве изолирующего промежуточного слоя отходы 4 класса опасности, имеющие однородную структуру с размером фракций менее 250 мм при условии сохранения в фильтрате уровня биохимического потребления кислорода (БПК20) и ХПК не более 300 О2.

Методы складирования отходов на рабочей карте.

Выгруженные из машин ТБО складируются на рабочей карте. Не допускается беспорядочное складирование ТБО по всей площади полигона, за пределами площадки, отведенной на данные сутки (рабочие карты). Устанавливаются следующие размеры рабочей карты: ширина 5 м (для траншейных карт - 12 м), длина 30-150 м. Бульдозеры сдвигают ТБО на рабочую карту, создавая слои высотой до 0,5 м. За счет 5-10 уплотненных слоев, создается вал с пологим откосом высотой 2 м над уровнем площадки разгрузки мусоровозов. Вал следующей рабочей карты "надвигают" к предыдущему (складированием по методу "надвига"). При этом методе отходы укладывают снизу вверх.

Уплотненный слой ТБО высотой 2 м изолируется слоем грунта 0,25 м. (при обеспечении уплотнения в 3,5 раза и более допускается изолирующий слой толщиной 0,15). Разгрузка мусоровозов перед рабочей картой должна осуществляться на слое ТБО, со времени укладки и изоляции которого прошло более 3 мес. (по мере заполнения карт фронт работ отступает от ТБО, уложенных в предыдущие сутки).

Складирование реализуют 2-мя методами: методом сталкивания и методом надвига (горизонтальный и наклонный).

По этому методу ТБО укладывают сверху вниз (с откоса). В отличие от метода надвига здесь мусоровозный транспорт разгружается на верхней заизолированной поверхности рабочей карты, образованной в предыдущий день. По мере заполнения карты фронт работ движется вперед по свежеуложенным отходам. Этот метод применяют в сочетании с методом надвига для экономичного использования временных дорог на участке складирования ТБО. Высота откоса при этом методе не более 2,3 м. На полигонах, принимающих менее 120 тыс. м³ ТБО в год, сдвигание и уплотнение отходов осуществляется однотипными механизированными средствами.

На полигонах, принимающих более, 120 тыс. м³ ТБО в год, уплотнение уложенных на рабочей карте ТБО слоями 0,2...0,5 рекомендуется осуществлять тяжелыми бульдозерами массой 12..14 т или катком-уплотнителем КМ-305 массой 22 т. Уплотнение слоями более 0,5 м не рекомендуется, так как при этом не разрушаются крупногабаритные ТБО, в том числе не утилизируемая тара.

Уплотнение достигается четырехкратным проходом бульдозера (катка) по одному месту, т. е. каждый последующий след гусеницы перекрывает предыдущий на % ширины следа. Бульдозеры или катки, уплотняющие ТБО, должны двигаться вдоль длинной стороны карты. При соблюдении правил уплотнения объем ТБО, уложенных за сутки на рабочую карту, в 3 . 4,5 раза меньше объема доставленных отходов на полигон.

Уплотненный слой ТБО высотой 2 м изолируют грунтом или другими инертными материалами. На полигонах, принимающих более 120 тыс. м³ ТБО в год, изоляцию в теплое время года осуществляют ежесуточно, в холодное время года -- с интервалом не более 3 суток.