Захоронение отходов на полигонах. Можно ли на свалку? или Захоронение ТКО и промышленных отходов. Отходы продукции из термопластов: отходы упаковки из полимерных материалов

Одним из основных способов удаления ТБО во всем мире остается захоронение в приповерхностной геологической среде.

Под захоронением отходов понимается изоляция отходов, не подлежащих дальнейшему использованию, в специальных хранилищах в целях предотвращения попадания вредных веществ в окружающую природную среду.

Полигоны ТБО. Проектирование, строительство и эксплуатация

Традиционные свалки - места пассивного складирования ТБО, не отвечают современным требованиям экологической безопасности. В настоящее время зарождается новая концепция разработки полигонов, на которых осуществляется комплекс процессов переработки, утилизации, обезвреживания отходов, захоронения их конечных остатков.

Полигоны для ТБО - природоохранное сооружение для централизованного сбора и обезвреживания отходов, обеспечивающее защиту атмосферы, почв, поверхностных и подземных вод от загрязнения, препятствующее распространению болезнетворных организмов. По сравнению со свалками это более совершенный в санитарно-гигиеническом и экологическом отношении объект. Особенностями полигонов являются:

- уплотнение отходов, позволяющее увеличить нагрузку на единицу площади;
- послойное укрытие отходов;
- мероприятия по предотвращению проникновения фильтрата полигона в почву и подземные воды;
- сбор биогаза (при необходимости).

На территориях полигонов не допускается сжигание ТБО, и должны быть приняты меры по недопустимости их самовозгорания.

Все работы по складированию, уплотнению и изоляции ТБО на полигонах полностью механизированы, а после их закрытия производится рекультивация участка. Однако полигоны ТБО (в отличие от полигонов токсичных промышленных отходов) предназначены в основном для захоронения отходов и не предусматривают их специальной переработки.

Наряду с бытовыми отходами, на полигонах ТБО допускается захоронение части промышленных отходов. Условия размещения промышленных отходов на полигонах ТБО регламентируются СП 2.1.7.1038-01 «Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для ТБО».

Запрещен прием на полигоны отходов, пригодных к использованию в народном хозяйстве в качестве вторичных ресурсов, а также радиоактивных и биологически опасных отходов. При поступлении отходов на полигон должен осуществляться их радиационный контроль.

На полигонах ТБО допускается размещать промышленные отходы с W<85%, безопасные во взрывоопасном отношении, токсичность водной вытяжки которых не превышает токсичности фильтрата ТБО.

Токсичные промышленные отходы IV класса опасности, удовлетворяющие данным требованиям, могут приниматься на полигоны ТБО в неограниченном количестве (по согласованию с органами Роспотребнадзора). Их применяют для изоляции слоев ТБО, как изолирующий инертный материал в средней и верхней части карт полигона. Примерами данного вида отходов могут являться строительные отходы и отходы некоторых производств: битый кирпич, бетон, золошлаковые отходы ТЭЦ, мел, известняк, графит, асбестовая крошка и др. Такие отходы должны иметь однородную структуру с размером отдельных фракций не более 250 мм. БПКп водной вытяжки отходов не должна превышать 300 мг/л.

Токсичные промышленные отходы III класса опасности принимаются в ограниченных количествах (не более 30% массы поступающих ТБО). Их смешивают с ТБО в таком соотношении, чтобы водная вытяжка из смеси была не токсичнее фильтрата ТБО. БПКп водной вытяжки отходов не должна превышать 5000 мг/л. Заключение о возможности приема отходов дается на основе результатов анализов лабораторий полигонов или специализированных сертифицированных лабораторий предприятий - поставщиков отходов.

Токсичные промышленные отходы I-III классов опасности подлежат приему на специальные полигоны.

Городское управление коммунального хозяйства ежегодно утверждает и передает на полигоны список (перечень) предприятий с указанием, какие отходы и в каких количествах от них разрешено принимать. Лаборатория полигона ведет выборочный контроль доставляемых промышленных отходов.

Полигоны размещаются за пределами городов и других населенных пунктов. Размер санитарно-защитной зоны составляет от жилой застройки до границ полигона 500 м. В санитарно-защитной зоне запрещается размещение колодцев для питьевых целей. Размещение полигонов ТБО должно быть согласовано с генеральным планом или проектом застройки города и его пригородной зоны. Перед проектированием полигона заказчик с заинтересованными организациями (отдел по делам архитектуры и строительства, органы экологии, Роспотребнадзор, гидрологическая служба и др.) определяет район и участок для размещения полигона.

Предъявляются следующие требования к характеру грунтов и расположению грунтовых вод.

1. По гидрологическим условиям лучшими для основания полигонов являются глины и тяжелые суглинки (обладающие водоупорными свойствами, т.е. водонепроницаемые, с низкими значениями коэффициента фильтрации, не превышающими 10-5 см/с).
2. Выходы грунтовых и подземных вод в виде ключей и родников должны отсутствовать.
3. В геоморфологическом отношении предпочтение отдается ровным поверхностям (для отсутствия возможности смыва фильтрата атмосферными осадками или грунтовыми водами в водоемы). Под полигон также отводятся отработанные карьеры глины, овраги, участки свободные от ценных пород деревьев.
4. Грунтовые воды должны быть на достаточной глубине (свыше 2 м), чтобы можно было складировать отходы на большой глубине по экономическим соображениям.
5. Уровень грунтовых вод должен отстоять от основания полигона не менее чем на 1 м.
6. Нельзя использовать под полигон болота глубиной более 1 м, районы, затопляемые водами, районы геологических разломов, участки, расположенные ближе 15 км от аэропортов.
7. Не допускается размещение полигонов ТБО в зонах санитарной охраны источников водоснабжения и в водоохранных зонах, в зонах охраны курортов, рекреационных зонах, в местах выхода на поверхность трещиноватых пород.

Площадь участка, отводимого под полигон, выбирается из условия срока его эксплуатации (20-25 лет и более), может достигать нескольких сотен гектаров. При отводе участка под полигон выдается задание на дальнейшее его использование после закрытия полигона. Участки закрытых полигонов используют для создания лесопарковых комплексов, для устройства спортивных площадок, садов и огородов, строительства открытых складов строительных материалов и тары непищевого назначения т.п. Использование территории под капитальное строительство, особенно жилищное, не допускается. Также запрещена на этих территориях прокладка подземных коммуникаций из-за выделения ядовитых и взрывоопасных газов в течение длительного времени вследствие разложения органической части отходов.

Проектирование полигонов осуществляется в соответствии с «Инструкцией по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для ТБО». - М.: Минстрой РФ, 1996. Участок складирования ТБО - основное сооружение полигона, занимает 85-95 % площади полигона, разбивается на очереди эксплуатации (каждая очередь из расчета на 3-5 лет приема ТБО). На всей площади участка складирования проектируется котлован с целью получения грунта для промежуточной и окончательной изоляции слоев ТБО (таким образом, основание полигона получается в виде огромного корыта). Средняя глубина котлована составляет около 1,5 м, она рассчитывается из условия баланса земляных работ и уровня грунтовых вод (УГВ), который должен быть на 1 м ниже днища котлована.

Для полигонов, принимающих менее 120 тыс. м3 отходов в год, рекомендуется траншейная схема складирования. В этом случае устраиваются рабочие карты (траншеи), размеры которых составляют: длина - 30 … 150 м, ширина по верху - 5 … 12 м, глубина - 3 … 6 м. Траншеи устраивают перпендикулярно направлению господствующих ветров, что препятствует разносу ТБО.

Отходы укладывают слоями и уплотняют бульдозерами или дорожными катками послойно до глубины, равной 2 м, затем изолируют слоем грунта толщиной 0,25 м. В качестве изолирующего материала в зимний период разрешается использовать строительные или производственные отходы: шлаки ТЭЦ, битый кирпич, бетон, известь, мел, гипс, асбестоцемент. Для сокращения площади участка складирования полигон загружают многослойно (до высоты, равной 60 м). При этом устраивают пологий внешний откос (угол откоса 15?С). После заполнения полигона его поверхность покрывают растительным грунтом (толщиной 0,6… 1,5 м), предварительно снятым при строительстве полигона.

Срок службы полигона может быть увеличен путем применения измельчения или брикетирования (прессования) отходов в крупные блоки. Эти способы могут применяться и вместе, т.к. измельчение отходов улучшает качество брикетов. Измельчение осуществляется молотковыми дробилками ударного типа или мельницами с размалывающими колесами (шарами). При этом одновременно происходит растирание и рубка отходов, их объем уменьшается до 50%, материал становится гумусоподобным, запах и пожароопасность резко снижаются. Препятствием для измельчения является наличие в мусоре неразмалываемых и крупногабаритных предметов. Поэтому перед измельчением необходима сортировка мусора.

Брикетирование применяется в основном за рубежом (в США, Японии, Испании). Используются стандартные пресс-формы, которые сжимают несортированный мусор от первоначальной плотности, равной 0,2…0,25 т/м3 до конечной, равной 1,1…1,2 т/м3. Брикеты имеют форму призмы размерами 1,1 * 1,1 * 2,5 м, их масса составляет 3 т. Прессование производится на специальных площадках (мусороперегрузочных станциях), затем брикеты подвозят к полигону специальными машинами. Брикеты на полигонах укладывают штабелями высотой 5 - 8 м. При этом и высота складирования брикетов, и боковые откосы могут быть значительно больше, чем это допускается при засыпке полигона.

Метод брикетирования обладает следующими преимуществами:

- увеличивается срок службы полигона в 2 - 3 раза (за счет уплотнения отходов полезнее используется рабочий объем полигона);
- облегчается эксплуатация полигона (брикеты складируют, как кирпичи);
- исключается ветровой разнос мусора;
- не привлекаются грызуны, мухи и птицы;
- отсутствует пожароопасность (брикеты не поджигаются);
- объем прессованного мусора составляет 5 - 10% первоначального;
- просачивание воды внутрь брикетов практически отсутствует (в 20 раз меньше, чем для уплотненного грунта);
- резко снижается выделение биогаза из брикетов (примерно в 20 раз, в то время как на обычных полигонах оно составляет около 200 м3/т ТБО).

Закрытие полигона осуществляется после исчерпания площади, отведенной для захоронения, и отсыпки полигона на проектную отметку. Затем поверхность полигона рекультивируют для обеспечения возможности последующего полезного использования занимаемой территории. Направление рекультивации определяет дальнейшее целевое использование рекультивируемых территорий. Наиболее приемлемыми для закрытых полигонов являются следующие направления рекультивации: сельскохозяйственное, лесохозяйственное, рекреационное, строительное (неответственных сооружений).

Рекультивацию закрытых полигонов выполняют в два этапа. Технический этап включает исследование состояния тела полигона и его воздействия на окружающую природную среду, а также подготовку территории к последующему целевому использованию (планировка территории, выполаживание, террасирование, формирование откосов, создание рекультивационного покрытия, сооружение системы удаления биогаза, строительство дорог и др.). Биологический этап включает мероприятия по восстановлению территорий закрытых полигонов для их дальнейшего целевого использования (комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий). Сюда входят подготовка почвы, посев многолетних трав, уход за растениями. По склону высаживают зеленые насаждения и устраивают террасы. Дальнейшее использование территории после окончания рекультивационных работ разрешается не ранее, чем через год.

Рекультивацию территории закрытого полигона проводит организация, эксплуатирующая полигон, с участием предприятия, выполняющего дальнейшее целевое использование земель. Для проведения рекультивации разрабатывают отдельную проектно-сметную документацию.

При выборе участков для организации санитарии полигона должны учитываться потенциальные экологические ограничения. В толще уже закрытого полигона в течение 50-100 лет происходят процессы разложения органической части отходов микроорганизмами. Все это время полигон остается потенциальным источником загрязнения окружающей среды. Здесь можно выделить две основные проблемы.

1) Выделение газов при разложении отходов.

В первые дни, при свободном доступе воздуха, а также в верхней зоне полигона (глубиной не более 1,5 м) протекает аэробный процесс, который сопровождается выделением СО2 и повышением температуры отходов. После того, как весь свободный кислород будет израсходован, а также на более низких горизонтах начинается процесс анаэробного сбраживания с выделением биогаза, представляющего собой смесь метана CH4 (40 - 65%), углекислого газа CO2 (35 - 40%), сероводорода H2S и небольшого количества других примесей. Биогаз образуется в результате жизнедеятельности бактерий. Процесс сопровождается выделением теплоты, которая поддерживает в толще отходов сравнительно высокую температуру (30 - 40о С). Это создает потенциальную опасность взрыва CH4 и появления неприятных запахов. Выделение газа затрудняет проведение рекультивационных работ и требует специальных установок по его удалению. Поэтому на местах бывших крупных свалок и полигонов экономически выгодно наладить промышленное использование биогаза - метана. Теплотворная способность его - 6 кВт/ч (1 м3), а природного газа - 9,5 - 11 кВт/ч. Использование биогаза возможно как минимум через 5 - 10 лет в топливных или энергетических установках. Отвод биогаза необходимо вести из наиболее активной зоны, обычно лежащей на глубине 2 - 6 м от поверхности полигона.

В газосборную систему полигона входят:

- вертикальные газосборные скважины (колодцы диаметром 0,6 - 1,2 м, внутри которых имеются перфорированные трубы);
- горизонтальные газоприемные перфорированные (дырчатые) трубы из полиэтилена, уложенные в толще отходов.

Газ по системе трубопроводов отводится в специальные емкости для сбора и затем подается на утилизацию (сжигание). Компрессорная установка создает разрежение, необходимое для транспортировки биогаза к месту использования. Обычная засыпная свалка может выдавать газ в течение 10 - 12 лет, максимальная производительность ее приходится на 4-й год, а затем она медленно снижается. В России биогаз получают с 1996 г. из свалок гг. Мытищ и Серпухова.

2) Выделение фильтрата в процессе разложения отходов. Процесс разложения отходов сопровождается также выделением фильтрата - специфической темно-бурой жидкости с повышенным содержанием солей (нитратов, хлоридов, сульфатов). Фильтрат образуется при контакте дождевой, грунтовой или поверхностной воды с отходами. Часть фильтрата испаряется с поверхности, другая проникает вглубь, где вызывает медленный биотермический процесс разложения отходов с повышением температуры до 30С. Фильтрат должен скапливаться в корыте, оставаться в пределах полигона и не загрязнять поверхностные водоемы и подземные воды. При большом количестве осадков фильтрат забирается со дна насосными установками и разбрызгивается по поверхности отходов для интенсификации процесса испарения. Фильтрат также собирается дренажной системой. Дренаж выполняется из пластиковых перфорированных труб, уложенных с уклоном в слое высокопористого материала (щебня).

Собираемый и отводимый дренажной системой фильтрат чрезвычайно токсичен, он загрязнен сильнее канализационных стоков. Минерализация его составляет до нескольких десятков г/л, ХПК достигает 6 г/л, наблюдаются высокие концентрации тяжелых металлов. В связи с этим необходима его очистка и обезвреживание. Фильтрат может сбрасываться в канализационные сети для дальнейшего обезвреживания совместно с городскими стоками (если объем фильтрата не превышает 5% подачи стоков на очистные сооружения, в противном случае ухудшается качество очистки стоков, усиливается коррозия установок). Поэтому на полигонах применяют различные методы обработки фильтрата: физико-химические, химические и биохимические. При этом конечные и побочные продукты очистки (осадок, адсорбенты, зола, отходящие газы) должны быть обезврежены и по возможности утилизированы.

Гидроизоляция основания полигона при отсутствии подходящих грунтов предусматривается следующими способами:

- вязкая гидроизоляция осуществляется в виде грунтобитумного противофильтрационного экрана, с обработкой грунта основания органическими вяжущими веществами или отходами нефтеперерабатывающей промышленности (битум или нефть с добавление цемента) на глубину 0,2 - 0,4 м с одной или двойной пропиткой в зависимости от состава размещаемых отходов и климатических условий;
- пленочная гидроизоляция осуществляется из двух слоев полиэтиленовой пленки толщиной 0,2 мм каждая, стабилизированной сажей, между которыми укладывается слой песка. Устраиваются также подстилающий и защитный (верхний) песчаные слои. Это эффективный и дешевый метод, однако он имеет существенные недостатки (необходимость тщательной планировки поверхности, трудоемкость соединения швов пленки, возможность химического разложения пленки компонентами отходов).

Полигон оборудуется подъездной дорогой, соединяющей существующую транспортную магистраль с участком складирования, имеющей твердое покрытие (асфальт, железобетонные плиты), рассчитанной на двустороннее движение, с уклономдо 8.

Хозяйственная зона полигона площадью 0,3-1 гектара проектируется на пересечении подъездной дороги с границей полигона. В ней размещаются бытовые и производственные здания для персонала, навес или гараж для размещения машин и механизмов, мастерская для ремонта машин и механизмов, контрольно-пропускной пункт, весовая, склады и др. объекты.

Рассмотрим группу инженерных сооружений полигона.

Водоснабжение на крупных полигонах (более 360 тыс. м3/год), при периоде эксплуатации более 15 лет обеспечиватся из артезианских скважин. В других случаях мойка контейнеров осуществляется с помощью поливомоечных машин (то есть водоснабжение обеспечивается привозной водой по согласованию с органами Роспотребнадзора).

Удаление стоков от мойки контейнеров (водоотведение) осуществляется либо по бессточной схеме (стоки отстаиваются в грязеотстойниках и подаются для испарения на поверхность рабочих карт полигона), либо с использованием городской системы канализации (при наличии канализационного коллектора на экономически оправданном расстоянии).

Контрольно-дезинфицирующая зона устраивается на выезде из полигона, включает железобетонную ванну для обмыва колес мусоровозов. Ванну заполняют 3%-м водным раствором эффективного дезинфицирующего средства - лизола и опилками.

Сборный железобетонный резервуар или пруд для пожаротушения емкостью 100 м3. Расход воды на наружное пожаротушение составляет 10 л/с.

Наружное освещение территории полигона предусматривается прожекторами, устанавливаемыми на мачтах высотой 16 - 20 м в полосе зеленой зоны шириной 5 - 8 м, устраиваемой по периметру полигона.

Легкое ограждение по периметру всей территории полигона, его могут заменить вал высотой до 2 м или осушительная траншея глубиной более 2 м.

Полигоны, особенно недостаточно хорошо оборудованные, могут являться источником загрязнения окружающей среды. В местах захоронения отходов ухудшение экологической обстановки связано с загрязнением практически всех компонентов окружающей среды: атмосферы, почв, поверхностных и подземных вод. В связи с этим в местах захоронения отходов необходимо осуществлять мониторинг окружающей среды (самого участка захоронения и прилегающей территории).

Наиболее активно полигоны действуют на подземные воды. В местах складирования отходов возможно формирование антропогенных водоносных горизонтов с высоким уровнем загрязнения. Основным источником загрязнения является уникальный по своей токсичности фильтрат. Поэтому полигоны оборудуют устройствами по контролю качества грунтовых вод (ГВ). В зеленой зоне полигона проектируются мониторинговые скважины. Одна скважина закладывается выше полигона по потоку ГВ с целью отбора проб воды, на которую отсутствует влияние фильтрата с полигона. Ниже полигона по течению ГВ закладываются две скважины на расстоянии друг от друга 100 - 200 м, они учитывают влияние полигона на состояние грунтовых вод.

Поверхностные воды контролируют выше и ниже полигона, а также в водоотводных канавах. Если в пробах, отобранных ниже по потоку, концентрации загрязняющих веществ значительно превысят фоновые, необходима разработка соответствующих мероприятий.

Атмосферный воздух загрязняется за счет выделения большого количества газообразных вредных веществ (метана, сероводорода и др.), теплового загрязнения, пыли и мелких фракций, которые разносятся ветром с территории полигона. Контроль состояния атмосферы предусматривает ежеквартальный отбор проб атмосферного воздуха над отработанными участками полигона и на границе санитарно-защитной зоны на наличие соединений, выделяющихся в процессе биохимического разложения ТБО.

Контроль состояния почв в зоне возможного влияния полигона предусматривается по химическим, микробиологическим и радиологическим параметрам. Экологическое состояние почвенного покрова оценивается по степени засоленности легкорастворимыми солями, загрязнению тяжелыми металлами, по наличию органических загрязняющих веществ, по реакции среды.

Размещение отходов на полигонах имеет ряд недостатков:

- длительное отчуждение значительных площадей земельных ресурсов;
- возможное загрязнение поверхностных и грунтовых вод;
- попадание в атмосферу ядовитых примесей и токсичных газов;
-безвозвратная потеря ценных компонентов отходов.

Следовательно, необходим переход от полигонного захоронения ТБО к их промышленной переработке. Вместе с тем стоимость строительства полигонов примерно в 4 раза дешевле, чем биохимическая переработка и компостирование.

Самый дешёвый способ избавиться от отходов - произвести их захоронение. Этот способ восходит к простейшему пути - выбросить что-либо из дома на свалку. История показала, что простым выбрасыванием непригодных предметов из дома проблему решить не удаётся. В XX веке пришлось перейти от стихийного создания свалок к проектированию и реализации специальных инженерных объектов, полигонов для захоронения бытовых отходов. Проектом предусматривается минимизация ущерба окружающей среде, строгое соблюдение санитарно-гигиенических требований.

Устройство полигона и захоронение ТБО

На полигонах хранения ТБО размещаются отходы из жилых домов, общественных зданий и учреждений, предприятий торговли, общественного питания, уличный, садово-парковый смет, строительный мусор и некоторые виды твердых промышленных отходов III - IV класса опасности.

Обычно полигон сооружают там, где основанием могут служить глины и тяжелые суглинки. Если это невозможно, устраивается водонепроницаемое основание, что приводит к значительным дополнительным затратам. Площадь земельного участка выбирается с условием его срока эксплуатации (15-20 лет) и в зависимости от объема захораниваемых отходов может достигать 40-200 га. Высота складирования отходов составляет 12-60 м.

Полигоны бывают малонагружаемыми (2-6 т/м²) и высоконагружаемыми (10-20 т/м²). Годовой объем принимаемых отходов может составлять от 10 тыс. до 3 млн м³ . Технологический процесс захоронения отходов проводится, как правило, картовым методом, что позволяет поэтапно вводить в действие природоохранные мероприятия, не дожидаясь завершения эксплуатации полигона в целом. Технология складирования ТБО на полигонах предусматривает установку водоупорных экранов для защиты грунтовых вод и ежесуточную наружную изоляцию для защиты атмосферы, почвы, а также прилегающих территорий. Все работы по складированию, уплотнению и изоляции ТБО на полигонах выполняются механизировано.

Пострекультивационное использование территорий полигонов ТБО возможно по различным направлениям - лесохозяйственным, рекреационным (лыжные горки, стадионы, спортивные площадки), гражданского строительства, создания коммерческих или промышленных. Характер такого использования и расходы на рекультивацию должны учитываться еще на стадии проектирования полигона.

Организация и строительство полигона осуществляются в соответствии с законодательством в области охраны окружающей среды и обращения с отходами, санитарно-эпидемиологического и градостроительного законодательств, а также при наличии положительного заключения государственной градостроительной экспертизы на проект этого строительства.

Современный полигон ТБО – это комплекс природоохранных сооружений, предназначенный для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения ТБО, предотвращения попадания вредных веществ в окружающую среду, загрязнения атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод, распространения грызунов, насекомых и болезнетворных организмов.

В составе полигона следует предусматривать:

участок захоронения отходов;
участок для размещения цеха по сортировке и переработке отходов;
участок компостирования;
административно-хозяйственную зону;
инженерные сооружения и коммуникации для жизнеобеспечения полигона и экологической безопасности;
экспресс-лабораторию;
участок радиационного контроля за отходами.

Полигон для захоронения отходов по периметру должен иметь ограждение высотой не менее 180 см. На полигоне по его периметру, начиная от ограждения, должны последовательно размещаться:

кольцевой канал;
кольцевая автодорога с высококачественным твердым покрытием;
ливнеотводные лотки вдоль дороги или кюветы.

Плотность застройки административно-хозяйственной зоны полигона должна быть не менее 30 %. В административно-хозяйственной зоне размещаются:

административно-бытовые помещения, лаборатория;
теплая стоянка для спецмашин и механизмов (навес);
мастерская для текущего ремонта спецмашин и механизмов;
склад топливных материалов;
автомобильные весы (на полигонах свыше 100 тыс. т/год);
контрольно-пропускной пункт;
котельная (при необходимости);
контрольно-дезинфицирующая ванна;
трансформаторная подстанция (дизельная электростанция);
артезианская скважина (резервуар для питьевой воды);
очистные сооружения (при необходимости);
участок радиационного контроля за отходами, включая: рамку радиационного автоматизированного контроля; место углубленного радиационного обследования; площадку для отстоя техники с фоном, превышающим требования НРБ (норм радиационной безопасности); место для размещения контейнеров (СП 2.6.1.758-99).

Основное сооружение полигона - участок складирования ТБО. Он занимает основную 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. Эксплуатация последующей очереди 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 вышерасположенных земельных массивов.

Для перехвата дождевых и паводковых вод по границе участка проектируется водоотводная канава. По периметру полигона на полосе шириной 5 - 8 м предусматривается посадка деревьев, прокладываются инженерные коммуникации (водопровод, канализация), устанавливаются мачты электроосвещения; при отсутствии инженерных сооружений на этой полосе отсыпаются кавальеры (склады) грунта для использования его на изоляцию ТБО, в любом случае не более 5 % всей площади полигона.

Условные обозначения: А- грунтовая вода, В- плотный слой глины, С- прослойка из пластика, D- система водосточных труб, Е- геотекстильный слой, F – гравий, G - дренажный слой, H- почвенный слой, I,J – слои почвы, где хранится мусор K- водосточная канава (пруд).

Процессы, происходящие с ТБО на полигонах

В процессе эксплуатации полигона ТБО, а также в течение продолжительного времени после его рекультивации происходит выделение свалочных газов в атмосферный воздух, образуются фильтрационные воды (фильтрат), а также меняются геопоказатели грунтов под телом полигона, что приводит к увеличению фильтрационной способности грунтов и, как следствие, к загрязнению грунтовых вод.

Реакции, протекающие в теле захоронения ТБО в аэробных условиях, схематично можно представить так:

При дальнейшем окислении начинается превращение клеточного вещества:

На типичной свалке процесс аэробного окисления чаще всего заканчивается образованием и накоплением высоких концентраций жирных кислот, что и лимитирует процесс аэробного разложения.

Анаэробная биодеградация требует присутствия микроорганизмов разных видов, входящих в состав смешанной популяции. Группа гидролитических или ацидогенных бактерий обеспечивает начальный гидролиз субстрата до низкомолекулярных органических кислот и других соединений, в том числе метана.

Также известно, что метаногенные бактерии синтезируют метан в результате восстановления метальной группы уксусной кислоты и метилового спирта:

Большинство функционирующих и закрытых полигонов в России недостаточно оборудованы инженерными сооружениями, позволяющими обеспечить максимальное снижение загрязнения окружающей среды. Принятая система унитарного сбора ТБО (без разделения на органические, неорганические, опасные и т.п. компоненты) также усиливает недостатки технологии хранения отходов на полигонах.

Первоочередным этапом разработки природоохранных мероприятий на полигонах ТБО должна стать оценка данных по следующим характеристикам:

месторасположение полигона ТБО или свалки;
тип полигона (свалки);
период эксплуатации;
виды, характеристики и количество размещенных отходов;
метод складирования;
толщина слоев складирования;
наличие экранов, дренажных и газосборных систем;
химико-биологические характеристики свалочной массы;
гидрогеологические условия прилегающих территорий.

В реальных условиях получение большинства из вышеперечисленных данных затруднено из-за полного или частичного отсутствия информации. Информация по несанкционированным свалкам на сегодняшний день может включать только данные о их размере и местонахождении.

В такой ситуации потребуется проведение инженерно-геологических изысканий и исследование свалочных масс в лабораторных условиях для получения информации по следующим вопросам:

каковы состояние свалки или полигона ТБО (активность, степень биодеградации) на текущий момент времени и прогноз на ближайшие 20-40 лет;
есть ли опасность выбросов биогаза и возникновения пожара на свалке
существует ли опасность загрязнения прилегающих территорий полигона за счет эмиссий фильтрата;
приведут ли процессы биодеградации свалок к просадкам грунта;
насколько эффективна изоляция полигона, примененная при его строительстве и закрытии?

Поведение отходов на свалке носит сложный характер, так как происходит периодическое наслаивание нового материала через неравные промежутки времени. Процесс инертизации свалочного грунта подвержен действию градиентов температуры, концентрации газа, жидкости, рН, ферментной активности и потоков жидкости. К более сложным факторам относятся физико-химические свойства отходов, такие, как водорастворимость, летучесть, размер молекул, а также биологические: способность сорбировать микроорганизмы, межвидовое взаимодействие микроорганизмов и пр.

Различают три основных этапа существования полигона:

первый этап - период работы полигона, который длится 15-20 лет. За это время происходит заполнение мощностей полигона отходами;
второй этап (его условно можно назвать биореактором) - период после закрытия полигона до времени затухания биохимических процессов в свалочном теле. В этот период процессы биохимического разложения вещества в теле полигона при отсутствии специальных технологических решений протекают естественным образом;
третий этап - период адаптации полигона к окружающей среде.

В эксплуатационном периоде работа полигона финансируется за счет платежей поставщиков отходов. После полной адаптации полигона к условиям окружающей среды он будет представлять собой техногенную территорию, переходящую во владение местной администрации. Проблему представляет период биореактора. Нет четкого механизма регулирования финансовой поддержки работы полигона в этот период для защиты окружающей среды от загрязнения. Необходима разработка не только защитных мероприятий по снижению возможных загрязняющих выделений, но и организация управления (ускорения или торможения) процессов естественной биодеградации материи свалочного тела, в целях сокращения времени его естественной адаптации и затрат по эксплуатации. Общая продолжительность периодов биореактора и адаптации может достигать сотни лет. Сменится не одно поколение людей, пока полигон ТБО или свалка не адаптируются к естественному ландшафту.

В настоящее время в мировой практике наиболее совершенным методом складирования ТБО, позволяющим сократить негативное влияние на окружающую среду, является обустройство «управляемых» полигонов. При выборе участка для складирования отходов учитываются особенности района размещения полигона ТБО: климат, рельеф, геология, гидрологические процессы, водный баланс и др. Подготовка полигона включает в себя уплотнение и гидроизоляцию ложа, устройство дренажной системы для отвода фильтрационных вод, прокладку труб для сбора биогаза. Для управления таким полигоном рекомендуется ряд технологических мероприятий.

Можно выделить два подхода к управлению процессами анаэробной инертизации свалочного грунта для достижения природоохранного эффекта на долгосрочный период - через ускорение (интенсификацию) или замедление (подавление) процессов биодеградации. Первый подход характеризуется интенсивными эмиссиями, но адаптация полигона к природной среде в этом случае проходит за короткий срок. При втором подходе жизненный цикл полигона существенно удлиняется, но загрязнение природной среды токсичными эмиссиями сводится к минимуму.

Методы инертизации свалочного грунта:

предподготовка ТБО перед размещением на полигоне, например механико-биологическая предподготовка, смешанное захоронение (проектирование композитных смесей), >введение комплекса ферментативныхпрепаратов перед захоронением (ускорение биоразложения), сжигание;
воздействие на свалочный грунт, например увлажнение свалочного грунта, рециркуляции фильтрата поверхностных сточных вод, стоков попереработке отходов и пр., аэрация свалочного грунта принудительная и путем естественного притока воздуха (полуаэробный полигон), введение добавок в свалочный грунт - ферментов катализаторов, микроорганизмов, подача дополнительных питательных веществ.

Практические опыты использования перечисленных методов во многих случаях приводят к положительному эффекту, но некоторые проблемы еще могут потребовать своего решения. Например, остаточная эмиссия биогаза может оставаться высокой, может произойти засорение (заиливание) дренажа аэробного полигона, может оказаться затрудненной гидроциркуляция (трудности в достижении высоких скоростей потоков жидкостей сквозь массу отходов), существует возможность образования уплотненного слоя почвы и пр.

Выбору той или иной технологии должно предшествовать всестороннее исследование свалочных грунтов. Вследствие трудоемкости и высокой стоимости натурных изысканий возрастает значимость исследований, проводимых в лабораторном масштабе.

В результате исследований дается заключение о состоянии свалки или полигона ТБО с точки зрения загрязнения окружающей среды, о необходимости проведения контроля для предотвращения опасных ситуаций: взрыва биогаза, загрязнения грунтовых и поверхностных вод токсичными компонентами фильтрата, ухудшения санитарно-гигиенической обстановки.

Вывоз, переработка и утилизация отходов с 1 по 5 класс опасности

Работаем со всеми регионами России. Действующая лицензия. Полный комплект закрывающих документов. Индивидуальный подход к клиенту и гибкая ценовая политика.

С помощью данной формы вы можете оставить заявку на оказание услуг, запросить коммерческое предложение или получить бесплатную консультацию наших специалистов.

Рост населения и повышения уровня жизни, а с ним и объемов потребления неизбежно ведут к увеличению количества твердых бытовых отходов. Чтобы избежать серьезных проблем, связанных с неправильным хранением мусора, необходимо создать полигон ТБО. Такой площадкой, полностью оборудованной и спроектированной для сбора и хранения отходов, становится полигон бытовых отходов.

Современные полигоны твердых бытовых отходов - представляет собой комплекс сооружений, направленных не только на захоронение, обезвреживание и утилизацию твердого утильсырья, но и на защиту окружающей среды и человека.

Угроза бытового мусора

Ежегодно наша страна производит около 130 миллионов кубических метров бытового мусора. Каждый кубометр содержит примерно 200 килограмм. Впечатляющие цифры, не так ли?

Из всей этой массы лишь 3 - 4% уходят на складирование и в дальнейшем участвуют во вторичной переработке, в то время как остальной мусор гниет на свалках. Свалки ТБО никак не подготовлены для хранения и утилизации твердых бытовых отходов, у большинства даже отсутствует лицензия. Они находятся в природных зонах вблизи от городов, и сформировались уже давным - давно, когда технологии не позволяли безопасно хранить отходы.

Состав бытового мусора, отправляющегося на свалки, примерно следующий:

Пищевые отходы.
Неисправные предметы быта (электротехника, мебель, посуда).
Строительный мусор.
Всевозможные упаковки, пакеты, пленки.
Уличный мусор.

Вся эта смесь, отправляющаяся на опасные полигоны отходов, становится источником образования целого спектра вредных веществ. Они загрязняют грунтовые воды, отравляют почву и атмосферу. При накоплении и разложении мусора образуется горючий газ – метан, и неправильное захоронение отходов может стать причиной масштабного очага возгорания. Поэтому необходима грамотная переработка ТБО.

Полигон твердых бытовых отходов

Цель - не только правильное складирование мусора, но и максимальное использование всех свойств отходов. Так как полигон твердого мусора концентрирует внушительные объемы загрязняющих компонентов, он всегда представляет собой серьезную опасность, являясь объектом потенциального загрязнения.

Чтобы минимизировать эту опасность, проект включает в себя целый ряд защитных сооружений, в основе которых лежит целая должностная инструкция по проектированию и использованию от организаций. Их наличие отличает полигон от обыкновенной свалки и наделяет целым рядом положительных качеств.

Полигон – не обычная свалка, его назначение заключается в защите окружающей среды от продуктов разложения твердых бытовых отходов.

Поэтому для проектирования существует следующая инструкция:

Складирование отходов должно быть в изоляции, чтобы обеспечить стопроцентную безопасность людей, проживающих рядом, и трудящихся на предприятии.
Условия должны обеспечивать равновесие процессов, происходящих в складируемых отходах - учитываются скорость выделения газа, роста объемов и уплотнение мусора.
Устройство рассчитывается с учетом возможности использования земли после прекращения работы площадки.

Так как каждый полигон остро заточен под специфику местности, типового плана проектирования нет. Он может располагаться как в низине (например, в овраге), так и на плоской местности. Сегодня существует множество организаций, специализирующихся на разработке проектов по утилизации и захоронении твердых бытовых отходов. Они учитывают все нормативы, даже малейшие особенности местности, полностью исключая опасность загрязнения.

Устройство полигона ТБО

Инструкция от СНиП утверждает, что наиболее удачным местом расположения служит площадь, основанием которой являются глина и тяжелые суглинки. Если подобное место найти не удалось, то требования СанПиН предполагают создание водонепроницаемого основания. Рассчитывается проект полигона ТБО с учетом местности.

Площадь территории выбирается с учетом срока эксплуатации места и объема хранимых отходов. Так, средняя площадь может составлять от 50 до 300 гектар. Помимо вышеперечисленных условий, СанПиН выдвигает требования, касающиеся высоты складирования. Она не должна превышать 60 метров от основания.

Всего различают два вида полигонов, где производится захоронение тбо, классификация зависит от объемов мусора на квадратный метр:

Малонагружаемые - здесь не может быть размещено больше 2 - 6 т/м2
Высоконагружаемые - от 10 до 20 т/м2

Захоронение мусора проводится по картовому методу. Такая технология дает возможность поэтапно проводить природоохранные действия, при этом не дожидаясь завершения срока использования.

Требования, обращение и должностная инструкция по технологии складирования предполагают установку водоупорных кранов, задача которых заключается в защите грунтовых вод от попадания в них отходов. Вся деятельность выполняется механизировано.

Регламент и инструкция от СанПиН устанавливают следующие нормативы и требования к составу полигона:

Наличие непосредственно самого участка, у него должно быть соответствующее ограждение, на котором проводится захоронение отходов.
Отдельная территория, площадь которой позволит вместить цех, где будет проводиться сортировка.
Площадь для компостирования - один из методов обезвреживания ТБО.
Административно - хозяйственную площадь.
Здания и прочие сооружения для обеспечения экологической безопасности и жизнеобеспечения.
Площадь, с расположенной на ней лабораторией, где будет проводиться быстрая экспертиза (экспресс - лаборатории).

Требования СанПиН также обязывают оградить площадь полигона ограждением, высота которого не меньше 180 сантиметров.

Участок складирования твердых бытовых отходов – основное сооружение, которое должно занимать основную площадь. Как правило, каждый полигон разбивается на отдельные участки, которые эксплуатируются в течение 5 - 7 лет.

Технологии, при помощи которых происходит сортировка отходов

Оборудование, на котором проводится сортировка ТБО, должно в обязательном порядке использоваться на полигоне. Об этом говорит инструкция и регламент, в которых описаны основные требования СанПиН.

Подобное оборудование включает в себя следующие компоненты:

комплекс конвейеров как ленточного, так пластичного типа
брикеты для прессования
дробилки роторного типа
измельчители

Сортировка может проводиться в таком оборудование:

Камера ручной сортировки. В устройстве может происходить сортировка стекла, пластмассы, ткани. Ручная сортировка – атрибут практически любой работы по переработке ТБО.
Барабанное сито. Такое оборудование предназначено для отсева мелкого и тяжелого бытового мусора.
Воздушный сепаратор. Здесь легкий мусор отделяется от тяжелого. Сортировка основана на разности плотности веществ.

Для каждого устройства существует своя инструкция по использованию.

Законодательная база

Проектирование и дальнейшее открытие любого полигона, где будут размещаться ТБО, невозможно без учета законодательства Российской Федерации.

Соответственно проектирование полигона должно опираться на следующее:

Требования от СанПиН.
Нормативы, которые устанавливаются СНиП.

СНиП – документ с правилами, в котором описаны основные экономические и правовые нормативы, касающиеся градостроительной деятельности.

Именно СНиП устанавливает основные требования к полигонам:

Порядок размещения (сюда входит и складирование).
Проектирование полигонов.
Регламент по расчету емкости и инженерных исследований.
Схема площади.
Экологическая защита.
Этим документом устанавливается должностная инструкция по сбору и утилизации бытового мусора.

Можно сказать, что СНиП контролирует все основные моменты, касающиеся застройки полигона. Ниже представлено несколько основных положений.

Правила размещения мусора

Инструкция от СНиП разрешает размещать полигоны:

На территориях, непригодных для ведения сельскохозяйственной деятельности, и не занятых зелеными насаждениями.
На участках, где есть возможность внедрить инженерные решения, препятствующих загрязнению природы.
На прилегающих к городским территориям площадях, но при этом не включенных в жилую застройку.

Нормативы по созданию проекта

Для того чтобы была получена лицензия на разрешение строительства полигона, необходимо правильное проектирование. СанПиН и СНиП устанавливают разделы, из которых должен состоять проект (из ДНБ А 2.2-3):

Пояснительная справка.
Технический раздел, в котором описан расчет емкости, экспертиза земли, персонал, площадь.
Основной план участка.
Санитарно - технический раздел.
Смета.
Приблизительный уровень влияния на природу.

Экологическая защита

В документе СНиП имеется регламент, в котором описаны основные меры по защите окружающей среды и человека:

Весь периметр должен иметь своеобразное ограждение в виде грунта, задача которого заключается в изоляции мусора после закрытия территории.
Должен быть построен специальный комплекс для мониторинга, включающий в себя контроль за состоянием водных объектов (подземных и надземных), атмосферы, зеленых насаждений.
Весь полигон должен иметь ограждение, чтобы предотвратить проникновение посторонних людей на территорию.

Разработка проекта

Как уже говорилось выше, проектирование полигонов основывается на главной идее - минимизировать возможность риска для экологии. Именно поэтому разработку лучше доверить специалистам.

Хотя территории, отводимые под строительство полигонов, бывают самые разные, существуют некоторые эталоны, связанные с особенностями рельефа, прохождением подземных вод, ценностью земли и так далее.

Площадка для ТБО учитывает следующие условия:

Топографические условия. Идеальным для полигона считается участок с умеренно наклонным рельефом, лучше - с одним склоном. Самыми нежелательными участками станут равнинные или наоборот слишком наклонные территории.
Ценность земель. Оптимальный вариант - земли, предназначенные для малоценных сельхозугодий. Под полигоны отводят территорию без лесов или покрытые лесом низших категорий. Запрещено устройство площадок для отходов на территориях, где произрастают редкие виды деревьев и других растений.
Вода. Самым благоприятным фактором является полное отсутствие на реке водозаборов. Максимальная водность водотока - также положительная сторона. Это обеспечивает возможность принятия стоков полигона в случае экстренной ситуации.

Строительство

Полигоны ТБО возводят практически во всех странах мира. Обычно они располагаются на достаточном расстоянии от населенных пунктов - недопустимо наличие свалки рядом с жилыми районами. Работа по строительству полигона ТБО начинается с создания на подготовленной территории котлована, который снабжается специальными экранами. Эти экраны препятствуют проникновению продуктов разложения мусора в почву. После этого к полигону подводятся все необходимые для работы коммуникации и строятся запланированные сооружения.

Поскольку проект каждой площадки уникален, стоимость его может варьироваться. Обычно при расчете учитываются следующие показатели:

Площадь.
Тип территории: низина, овраг, равнина.
Планируемые объемы мусора.
Использование специального оборудования, защитные материалы.

Помимо этих основных моментов существует масса мелких нюансов, которые влияют на стоимость. Но какие бы результаты не получились, строительство полигона имеет двойную выгоду. Помимо заработка от утилизации мусора оно дает возможность заниматься переработкой мусора и получать весьма ценное сырье.

Лицензия на деятельность

Сбор и утилизация бытовых отходов - такой же бизнес, как и все остальные. Для того чтобы начать строительство полигона ТБО, понадобится обязательная лицензия. Она выдается на основании ФЗ №99 от 4 мая 2011 года «О лицензировании отдельных видов деятельности». Лицензия выдается Федеральной службой по надзору в сфере природопользования.

Работа без лицензии

Если отсутствует лицензия, то начинать работы не стоит. В противном случае это грозит административной ответственностью. Итогом такой вольности обычно становится крупный денежный штраф.

Работа с отходами как бизнес - вдвойне опасна, так как всегда есть угроза нанесения серьезного вреда экологии и окружающей среде. В случае, если беда все же случилась, горе - предпринимателю (если у него отсутствует лицензия) придется отвечать уже по статье Уголовного кодекса (№171 Незаконное предпринимательство).

Лицензия должна быть получена в обязательном порядке, в противном случае риск слишком велик. Поэтому, беря на себя серьезную миссию по переработки отходов, не стоит относиться вести себя безответственно.

Выгода

Добыча свалочного газа – одно из выгодных направлений в переработке отходов. Газ образуется из - за разложения под слоем грунта мусора. До 60% его составляет метан. В среднем, одна тонна разложившегося мусора дает не меньше 100 - 200 кубометров газа. После очистки этот газ почти не уступает в качестве природному, его сбор может стать выгодным бизнесом.

Естественно, добыча свалочного газа невозможна без дополнительного оборудования и приборов, среди которых газосборная система, скважины и многое другое. Стабильность образования газа (ведь мусор всегда будет появляться), низкая стоимость получения и масштабы делают его вполне ценным источником энергии.

Добыча газа - не единственная перспектива, которую дает полигон. Существует ряд технологий по переработке определенных видов отходов - пластика, стекла, бумаги, в результате которых получается готовое к перепроизводству сырье. Мусор, не подлежащий никакой переработке, утилизируется.

Рекультивация

Любой полигон имеет ограниченный срок работы. Когда объемы мусора достигают максимальных показателей, возможных по проекту, полигон прекращает функционировать. Но как быть с масштабными территориями, которые он занимает? Ответ прост: необходима рекультивация.

Процесс достаточно трудоемкий, ведь несмотря на все защитные меры, полигон является местом накопления больших объемов опасных и вредных соединений. Процесс рекультивации зависит от того, как будут использоваться обновленные земли. Начинают ее после завершения складирования мусора и его перехода в устойчивое состояние.

Этапы

Рекультивация полигона происходит в два этапа.

Первый этап – технический. Он включает разработку и транспортировку материалов для создания рекультивационного покрытия, конструирование всех необходимых сооружений. Производится установка защитных экранов, сбор сточных вод и фильтрата с их последующей переработкой и утилизацией, а также сбор газа.
Второй этап – биологический. Его задача – восстановление хозяйственной ценности земли. Проводится комплекс агротехнических мероприятий, результатом которых служит готовность поврежденной почвы к использованию.

Для сохранения природного и экологического равновесия, которое и так довольно сильно пошатнулось из - за деятельности человека, необходимо серьезно отнестись к вопросу хранения бытовых отходов.

Очистка фильтрата

Фильтрат – концентрированный многокомпонентный раствор широкой химической природы. Другое название фильтрата – сильно минерализованные сточные воды.

Для того чтобы выявить точные вещества, входящие в состав фильтрата, должна быть проведена обязательная экспертиза, однако существует общий перечень веществ:

Биологические вещества, подвергшиеся разложению.
Азот в виде аммония.
Соли в растворенном типе.
Различные тяжелые металлы.

Регламент СанПиН утверждает, что экспертиза должна быть проведена для каждого полигона отдельно. При нарушении этого правила может последовать серьезный штраф.

Ученые выяснили источники образования фильтрата. Их три:

Атмосферные осадки, контактирующие с поверхностью полигона.
Влажность самих отходов.
Влага, которая выделяется из мусора в результате процесса гниения.

Для предотвращения пагубного влияния фильтрата на окружающую среду на всех полигонах бытовых отходов проводится очистка. Наиболее распространенное оборудование, которым проводится очистка территории от фильтрата, носит название «Reverse Osmosis».

Помимо очистки фильтрата при помощи оборудования, существуют и другие методы:

Биохимическая, которая проводится после механической (фильтрация и дальнейшее отстаивание) фильтрата.
Физико - химические методы.

Полигон – оптимальный на сегодняшний день способ решения проблемы. Современные технологии позволяют спроектировать площадку, обеспечивая максимальную безопасность.

Термин «Утилизация отходов » подразумевает переработку мусора с целью получения вторичного сырья для последующего использования в качестве исходного материала для производства новых видов продукции, или энергии. В соответствии с законом «Об отходах» утилизация определяется как: «использование отходов как вторичных материальных или энергетических ресурсов».

Термин «бытовые коммунальные отходы » подразумевает отходы, образующиеся в процессе жизнедеятельности человека и непроизводственных учреждений типа общественного питания, общественного пользования и прочих.

Термин «ТБО (твердые бытовые отходы) » отличается от термина «ЖБО (жидкие бытовые отходы) » уже хотя бы потому, что подразумевает коммунальные стоки, не имеющие ничего общего с понятием твердое. Отдельно следует отметить, что в большинстве случае вывоз и значительно сложнее, чем отходов промышленности, причиной чему служит отсутствие необходимости в процессе сепарации или, говоря проще, разделения мусора по фракциям в большинстве отраслей промышленности. А также высокий уровень концентрации или плотности промышленных отходов.

С твердыми бытовыми отходами все намного сложнее, так как, несмотря на менее скромные объемы, чем у промышленных, разнообразный состав ТБО исключает прямую утилизацию без предварительной сепарации. В настоящее время существует 4 основных способа утилизации ТБО:

Захоронение мусора на специальных полигонах ТБО;
Сепарация, предусматривающая раздельный сбор или разделение мусора по фракциям непосредственно на утилизационных производствах;
Сжигание, представляющееся самым малоэффективным способом;
Пиролиз, предусматривающий высокотемпературное разложение отходов.

Рассмотрим данные способы утилизации ТБО, их плюсы и минусы.

1. Захоронение на полигонах ТБО

Вывоз и утилизация ТБО на специальных полигонах захоронения предусматривает наличие специально оборудованного полигона, на котором каждый слой мусора засыпается почвой по принципу слоеного пирога. Данный способ утилизации отходов, который по сути таковым не является, имеет положительные стороны, и в частности относительно невысокий уровень энергоемкости процесса, а также минимальные затраты труда и денежных средств на оборудование полигона захоронения.

Несмотря на это, данный метод утилизации характеризуется множеством экологических и экономических недостатков, и в частности тем, что полигоны ТБО занимают значительные территории, при этом делая их непригодными для более рационального использования на протяжении длительного срока времени или, говоря проще, делают почву неплодоносной на срок не менее 50 лет. Кроме того, посредством ветра пыль и мусор с полигона разносится на многие километры вокруг, тем самым загрязняя окружающую среду и нанося вред здоровью человека и в большей мере эстетическому облику города. Также и зачастую происходящие на полигонах захоронения ТБО самовозгорания, образовывающиеся в результате нарушения технологии эксплуатации полигона, не способствуют улучшения уровня экологии и к тому же представляют сложность для тушения.

Объясняется это тем, что результатом нарушения правил эксплуатации является повышение температуры и, как следствие, выделение метана в процессе микробиологических и химических реакций происходящих в мусоре с последующим возгоранием, которое практически невозможно потушить. В результате длительного горения мусора на полигоне атмосфера в качестве бонусов получает выбросы таких вредных веществ как:

Сера;
Аморфный углерод;
Окислы азота;
Бензпирен;
И прочие «освежители», самыми активными из которых являются дибензофураны и полихлорированные диоксины.

Помимо этого, содержащийся в почве полигона жидкий фильтрат изобилует огромным количеством растворимой органики и тяжелых металлов, в частности ртути, которые в случае разрушения оградительного вала или продолжительных проливных дождей могут попасть в грунтовые воды и, соответственно, отравить все до чего смогли добраться. В качестве основного недостатка утилизации ТБО на специальных полигонах захоронения можно упомянуть то, что даже после ликвидации он продолжает отравлять все вокруг на протяжении многих десятилетий, тем самым представляя собой реальную угрозу для окружающей среды и здоровья человека, что более чем актуально для подрастающего поколения. Вывоз и утилизация ТБО в этом плане мало кем рассматривается.

2. Сепарация

Сепарация предусматривает последующее вторичное применение ценных фракций мусора в качестве исходного материала для процесса переработки с целью получения вторичного материала для производства новых видов продукции или в качестве топлива для получения различных видов энергии.

3. Сжигание

Вывоз и утилизация ТБО методом сжигания, происходящего на специализированных мусоросжигающих предприятиях при температуре не более +800 0 С также является не только нерациональным с экономической точки зрения, но и экологически опасным методом утилизации. Объясняется это тем, что, несмотря на применение инновационных технологий, в процессе сжигания мусора в атмосферу выбрасывается огромное количество вредных веществ, образовывающихся в процессе совместного сжигания различных фракций мусора, в частности бумаги, металлов, пластика, пищевых отходов и прочего.

В результате чего сажа, содержащая в себе практически все элементы таблицы Менделеева посредством ветра переносится на огромные расстояния и, соответственно, загрязняет окружающую среду. Очистить ее впоследствии практически невозможно, так как, например, период полураспада таких образующихся в процессе горения при невысоких температурах веществ как бензапирен, диоксины и им подобные вещества составляет не менее 30 лет. Кроме того, получаемый в результате сжигания мусора, шлак представляет собой вещество, содержащее в себе в концентрированном виде большинство минеральных веществ, тяжелые металлы, летучие диоксины и прочие «ароматические» добавки, делающие его опасным для окружающей среды и в итоге здоровья человека. Данный шлак непригоден для дальнейшего применения, и более того требует специальных полигонов для захоронения шлака.

4. Пиролиз – высокотемпературное разложение

Данный метод утилизации пригоден для переработки практически всех видов твердых бытовых отходов, так как предусматривает их температурное разложение без доступа кислорода при температуре от +1200 0 С до +1600 0 С. Тем самым все компоненты мусора трансформируются в простейшие химические соединения в виде водорода, азота, угарного и углекислого газа, метана, сернистого ангидрида и кислорода, а также в виде жидкообразных соединений в виде серной кислоты, хлора и некоторых низших углеродов.

В результате чего можно сделать вывод, что метод пиролиза является самым эффективным и рациональным среди всех существующих. Однако и данный метод имеет свои недостатки и, в частности, характеризуется большим количеством выбросов в атмосферу вредных веществ, высоким уровнем энергоемкости и требует наличие специальных полигонов для захоронения шлака, непригодного для последующей переработки и использования.

Благодаря тому, что в стране растёт численность населения, увеличивается и спрос на потребительские ресурсы. И как результат, увеличение потребления ресурсов, увеличивает также и количество бытовых отходных материалов.

Мусорные свалки ежегодно расширяются и занимают все большую площадь, водоёмы загрязняются из-за сточных вод, которые несут в себе множество инфекций и опасных для природы элементов. Поэтому утилизация бытовых отходов, в наше время должна быть развитой не менее чем промышленность, чтобы образовавшиеся ТБО (отходы) ни могли накапливаться и загрязнять почву, атмосферу и воду.

Вполне логичным фактом, является то, что без своевременного внедрения инновационных технологий, по переработке мусора, планета в скором времени превратиться в громадную свалку и станет непригодной для существования не только людей, но и всех живых существ.

Во избежание такого результата, ученные многих стран давно ищут оптимальные способы борьбы с отходами, благодаря которым можно было бы уничтожать или перерабатывать ТБО без вреда для окружающей среды, а также избавлять территориальное пространство от огромных объёмов мусора.

На сегодняшний день утилизация твёрдых бытовых отходов проводится следующими, известными методами, позволяющими, избавится от мусора:

Захоронение или временное хранение отходов на специальных полигонах. Здесь проводят сортировку и непригодные материалы, засыпают землёй.
Компостирование. Естественное разложение биологических веществ, их переработка на минеральные удобрения для почвы и посадочных культур.
Термическая обработка ТБО. Этот метод позволяет сжигать практически любые виды мусора, что максимально минимизирует их объём, а также даёт экономическую выгоду, в виде тепловой энергии.
Низкотемпературный и высокотемпературный пиролиз.

Способы утилизации ТБО

Захоронение ТБО

Утилизация твёрдых отходов методом их захоронения, один из самых распространённых способов на сегодняшний день, чтобы избавиться от мусора. Но этот метод, распространён лишь среди несгораемых отходов, а также среди таких веществ, которые могут выделять токсичные элементы в процессе горения.

Полигон для захоронения ТБО, это необычная свалка, он оснащён всеми современными инженерными сооружениями, позволяющим системам борьбы с и подземных вод изолировать все вредные вещества. Также это распространяется и на атмосферу, то есть утечки никаких химических и токсичных элементов, практически нет, что является главной целью, для обеспечения безопасности экологии страны.

Но существуют и недостатки в таких методах, например, образования газа в процессе гниения мусора. Некоторые , оснащены специальным оборудованием, для откачки газа, который как стоит отметить, в дальнейшем применяется для получения электроэнергии. И позволяет практически автономно работать оборудованию, которое размещено на полигонах. Но к сожалению, пока что, в России лишь малая часть всех подобных полигонов оснащены таким оборудованием, в то время как все остальные площадки для отходов, не имеют возможности бороться с выбросами газа.

Но даже с учётом наличия таких установок, экология остаётся не защищённой от эффекта разложения мусора в почве, и всех выделений в процессе гниения и ферментации. Так как захороненный материал полностью исчезнет лишь через десятки, а то и сотни лет. Поэтому несмотря на относительную дешевизну такого метода борьбы с утилем, для экологии наилучшим вариантом остаётся полное избавление от мусора, путём его переработки и применение в изготовление какой-либо продукции. В случае риск загрязнения окружающей среды сведётся к минимуму.

Компостирование ТБО

Утилизация бытовых отходов путём компостирования, является технологией, позволяющей, таким образом, и ТБО путём естественного биологического разложения. Основной источник компостирования, это органические вещества и материалы, к ним этот метод применяется очень активно. Компостирование даёт не только возможность избавиться от объёмного вещества, загрязняющего экологию, но также снабжает сельские хозяйства полезными для почвы удобрениями, позволяющими нормализовать баланс минералов в земле и выращивать различные овоща и культуры.

Но так как этот метод не позволяет перерабатывать большинство видов утиля, требует тщательного процесса сортировки и занимает довольно много времени, он не получил популярности в стране и неразвит на должном уровне. В России не существует ни одного промышленного предприятия, которое осуществляло компостирование в таких объёмах и позволили очистить хотя бы один город от органических отходов.

Такой метод достаточно часто используют лишь в индивидуальных целях:

в мелких хозяйствах;
на садовых участках;
в частных домах;
в сельскохозяйственных организациях;
на животноводческих фермах и т. д.

Однако этот метод не требует больших затрат хоть он и не охватывает все виды и классы отходного материала, но позволяет полноценно избавиться от огромной части производимого страной утиля, который занимает треть всех отходов страны. Наладить централизованный процесс и осуществлять компостирование на специальных площадках, оборудованных всеми необходимыми строениями и сооружениями. Построить своеобразные заводы, для начала в больших городах страны, по переработке ТБО и прочего, органического мусора. Конечный продукт, компост, будет очень полезен во многих сельских хозяйствах, а, главное, его себестоимость позволит снизить затраты на выращивание многих культур и даст средства для работы таких заводов.

Термическая переработка ТБО

С помощью термической обработки, утилизация бытовых отходов позволяет избавиться от органических фракций, такой метод довольно часто применяют в масштабных объёмах образования утиля. Термическая , представляет собой несколько процессов, в совокупности позволяющих избавиться от любого нетоксичного вида отходного материала или максимально минимизировать их в объёме и массе. Также термическая обработка проводится для обезвреживания заражённых инфекционными или эпидемиологическими бактериями приборов, оборудования и прочих вещей, которые могут иметь следующее происхождение:

медицинские учреждения;
лаборатории;
ветеринарные клиники;
химические предприятия;
нефтеперерабатывающая промышленность;

которые в дальнейшем, получивши, инертное состояние могут быть захоронены на специальных полигонах или размещены на временное хранение, для дальнейшей переработки и вторичного использования, как сырьевой материал.

Важные преимущества термической обработки или переработки являются современные методы, позволяющие получать:

эффективное обеззараживание или обезвреживание любого отходного материала;
полное уничтожение любой микрофлоры и даже патогенной;
уменьшение утиля в объёме до 10 раз;
использовать энергетический потенциал органических отходов.

Со всех разнообразных методов утилизации или уничтожения ТБО, способ сжигания, можно считать самым безотходным. Так как он уничтожает материалы и вещества любого объёма и превращает их в золу, которая в сотни, раз занимает меньшее пространство и не имеет способности гнить и выделять вредные для атмосферы газы. Также зола не может быть токсичной, ей не страшны перепады температуры, она не требует специально оборудованных полигонов для захоронения.

Сжигание имеет множество преимуществ, над другими методами, стоит выделить главные из них, это:

высокий уровень технологий апробирования;
стабильно выпускаемое оборудование и долгий срок его службы;
высокотехнологический процесс выполняется автоматизировано;

но, главное, это то, что в последнее время, заводы или организации, занимающиеся, сжиганием отходов, получают тепловую энергию или электроэнергию, которую можно использовать для автономной работы предприятия. В некоторых случаях излишки такой энергии перенаправляются на городские станции, что в итоге позволяет обеспечивать целые районы электроэнергией или отапливать их.

Плазменная переработка ТБО

Не столь развит, как выше перечисленные методы и способы избавления от утиля, но очень перспективный технологический процесс, позволяющий решить все экологические проблемы, утилизировать и в итоге предоставить полезную и нужную для общества энергию.

Технологический процесс плазменной переработке, применяет температуру плавления, намного выше, чем любая печь для плавления шлака. Таким образом, на выходе получается остекленевший продукт, абсолютно безвредный и, главное, не требующий дальнейших затрат на обезвреживание или специальное захоронение.

Плазменная переработка - это технология газификации мусора, схема этого метода, позволяет получать газ из биологических составляющих утиля. Полученный газ, в дальнейшем используют для получения электроэнергии или пара. Основной материал для плазменной переработки это ТБО в виде шлака или нейтрализуемых остатков.

Основное преимущество высокотемпературного пиролиза, заключается в способности экологически чисто избавляться от отходов, без лишних затрат:

на предварительную подготовку;
на сортировку;
на сушку и т. д.

Эти качества, позволяют термической переработки по праву считаться самой экологически и экономически выгодной технологией, по утилизации ТБО.

Все эти способы, предназначены для решения .