Полевое компостирование твердых бытовых отходов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особенности ТБО

компостирование полигон твердый биологический отход

Наиболее простым и дешевым методом утилизации ТБО является полевое компостирование. Его целесообразно использовать в городах с населением свыше 50 тыс. жителей. Правильно организованное полевое компостирование обеспечивает защиту почвы, атмосферы, грунтовых и поверхностных вод от загрязнения ТБО. Технология полевого компостирования позволяет производить совместное обезвреживаение и переработку ТБО с обезвоженным осадком сточных вод (в соотношении 3:7), получаемый при этом компост содержит больше азота и фосфора.

Существует две принципиальные схемы полевого компостирования:

- с предварительным дроблением ТБО;

- без предварительного дробления.

При использовании схемы с предварительным дроблением ТБО для измельчения отходов используют специальные дробилки.

Во втором случае (без предварительного дробления) измельчение происходит за счет многократного перелопачивания компостируемого материала. Неизмельченные фракции отделяют на контрольном грохоте.

Установки полевого компостирования, оснащенные дробилками для предварительного измельчения ТБО, обеспечивают больший выход компоста и дают меньше отходов производства. ТБО измельчают молотковыми дробилками или небольшими биотермическими барабанами (частота вращения барабана 3,5 мин-¹). Барабан обеспечивает достаточное измельчение ТБО за 800-1200 оборотов (4-6 ч). После такой обработки 60-70 % материала проходит через сито обечайки барабана с отверстиями диаметром 38 мм.

Сооружения и оборудование полевого компостирования должны обеспечить прием и предварительную подготовку ТБО, биотермическое обезвреживание и окончательную обработку компоста. ТБО разгружают в приемный буфер или на выровненную площадку. Бульдозером, грейферным краном или специальным оборудованием формируют штабеля, в которых происходят процессы аэробного биотермического компостирования.

Высота штабелей зависит от метода аэрации материала и при использовании принудительной аэрации может превышать 2,5 м. Ширина штабеля поверху не менее 2 м, длина - 10-50 м, угол заложения откосов равен 45°. Между штабелями оставляют проезды шириной 3-6 м .

Для предотвращения развеивания бумаги, выплода мух, устранения запаха поверхность штабеля покрывают изолирующим слоем торфа, зрелого компоста или земли толщиной 20 см. Выделяющееся под влиянием жизнедеятельности термофильных микроорганизмов тепло приводит к «саморазогреванию» компостируемого материала. При этом наружные слои материала в штабеле служат теплоизоляторами и сами разогреваются меньше, в связи с чем для надежного обезвреживания всей массы материала штабеля необходимо перелопачивать. Кроме того, перелопачивание способствует лучшей аэрации всей массы компостируемого материала. Продолжительность обезвреживания ТБО на площадках компостирования составляет 1 - 6 мес. в зависимости от используемого оборудования, принятой технологии и сезона закладки штабелей.

При весенне-летней закладке недробленых ТБО температура в шатбеле компостируемого материала через 5 дней поднимается до 60-70 °С и удерживается на таком уровне две-три недели, затем снижается до 40-50 °С. В течение следующих 3-4 мес. температура в шатбеле уменьшается до 30-35 °С.

Перелопачивание способствует активизации процесса компостирования, через 4-6 дней после перелопачивания температура на несколько дней снова повышается до 60-65 °С.

При осенне-зимней закладке температура в течение первого месяца поднимается только в отдельных очагах, а затем, по мере саморазогрева (1,5-2 мес.) температура штабеля достигает 50 - 60 °С и остается на таком уровне в течение двух недель. Затем в течение 2 - 3 месяцев температура в штабеле удерживается на уровне 20 - 30 °С, а с наступлением лета повышается до 30 - 40 °С.

В процессе компостирования активно снижается влажность материала, поэтому для ускорения биотермического процесса помимо перелопачивания и принудительной аэрации необходимо производить увлажнение материала.

Принципиальные схемы сооружений полевого компостировния ТБО приведены на рис. 2.5.

На рис. 2.5, а, б, в, г представлены схемы с предварительным измельчением ТБО, а на рис. 2.5, д обработка перенесена в конец технологической линии. На рис. 2.5, а, б, в ТБО разгружают в приемные бункера, оснащенные пластинчатым питателем, на рис. 2.5, г - в траншеи с последующим извлечением их грейферным краном. На рис. 2.5, а, б, г - измельчение ТБО осуществляют в дробилке с вертикальным валом, на рис. 2.5, в - в горизонтальном вращающемся биобарабане.

На рис. 2.5, а измельченные ТБО смешиваются с обезвоженным осадком сточных вод и затем направляются в штабеля, где они находятся в течение нескольких месяцев. За время компостирование материал несколько раз перелопачивается.

Технологическая схема компостирования в две стадии представлена на рис. 2.5,б. В течение первых десяти дней биотермический процесс происходит в закрытом помещении, разделенном подпорными продольными стенками на отсеки. Компостируемый материал каждые два дня перегружают специальной подвижной установкой из одного отсека в другой. Для активизации биотермического процесса через отверстия, расположенные в основании отсеков, производят принудительную аэрацию компостируемого материала.

Из закрытых отсеков компостируемый материал после грохочения перегружают на открытую площадку, где он дозревает в штабелях в течение 2 - 3 мес.

Схема, изображенная на рис. 2.5, в, отличается от остальных тем, что в качестве дробилки в ней используют биобарабан.

В схеме, показанной на рис. 2.5, г, используют двойное грохочение материала. Измельченный в дробилке материал при первичном грохочении разделяют на две фракции: крупную, направляемую на сжигание, и мелкую, направляемую на компостирование. Компостирование осуществляют в лотке, расположенном на открытой площадке. Лоток разделен продольными стенками на секции и оснащен установкой для перегрузки компостируемого материала в соседние секции. Зрелый компост подвергают повторному (контрольному) грохочению, после чего отправляют потребителю.

При отсутствии дробилки для ТБО может быть применена схема, изображенная на рис. 2.5, д, в которой грохочение, дробление и магнитная сепарация происходят в конце технологического цикла.

Простейшими и наиболее распространенными сооружениями по обезвреживанию ТБО являются полигоны. Современные полигоны ТБО - это комплексные природоохранные сооружения, предназначенные для обезвреживания и захоронения отходов. Полигоны должны обеспечивать защиту от загрязнения отходами атмосферного воздуха, почвы, поверхностных и грунтовых вод, препятствовать распространению грызунов, насекомых и болезнетворных микроорганизмов.



Рис

1 - приемный бункер с пластинчатым питателем; 2 - дробилка для ТБО; 3 - подвесной электромагнитный сепаратор; 4 - подача осадков сточных вод; 5 - смеситель; 6 - штабеля; 7 - грейферный кран; 8 - закрытое помещение для первой стадии компостирования; 9 - подвижная установка для перелопачивания и перегрузки компоста; 10 - продольные подпорные стенки; 11 - аэраторы; 12 - контрольный грохот для компостера; 13 - биобарабан; 14 - первичный грохот для дробленных ТБО; 15 - цилиндрический контрольный грохот; 16 - дробилка для компоста.



Рис

Полигоны строят по проектам в соответствии со СНиП. Схема конструктивных элементов полигона представлена на рис. 2.6.

Дно полигона оборудуется противофильтрационным экраном - подложкой. Он состоит из глины и других водонепроницаемых слоев (битумогрунт, латекс) и предотвращает попадание фильтрата в грунтовые воды. Фильтрат - жидкость, содержащаяся в отходах, она стекает вниз, на дно полигона, и может просачиваться через его борта. Фильтрат - минерализованная жидкость, содержащая вредные вещества. Собирается фильтрат с помощью дренажных труб и отводится в резервуар для обезвреживания. Ежедневно в конце рабочего дня отходы покрываются специальным материалом и слоями грунта, а затем уплотняются катками. После заполнения секции полигона отходы покрываются верхним перекрытием.

Продуктом анаэробного разложения органических отходов является биогаз, представляющий собой в основном смесь метана и углекислого газа. Система сбора биогаза состоит из нескольких рядов вертикальных колодцев или горизонтальных траншей. Последние заполнены песком или щебнем и перфорированными трубами.

Все работы на полигонах по складированию, уплотнению, изоляции ТБО и последующей рекультивации участка должны быть полностью механизированы.

Полигоны ТБО должны обеспечивать охрану окружающей среды по шести показателям вредности:

1. Органолептический показатель вредности характеризует изменение запаха, привкуса и пищевой ценности фитотест-растений на прилегающих участках действующего полигона и территорий закрытого полигона, а также запаха атмосферного воздуха, вкуса, цвета и запаха грунтовых и поверхностных вод.

2. Общесанитарный показатель отражает процессы изменения биологической активности и показателей самоочищения почвы прилегающих участков.

3. Фитоаккумуляционный (транслокационный) показатель характеризует процесс миграции химических веществ из почвы близлежащих участков и территории рекультивированных полигонов в культурные растения, используемые в качестве продуктов питания и фуража (в товарную массу).

4. Миграционно-водный показатель вредности выявляет процессы миграции химических веществ фильтрата ТБО в поверхностные и подземные воды.

5. Миграционно-воздушный показатель отражает процессы поступления выбросов в атмосферный воздух с пылью, испарениями и газами.

6. Санитарно-токсикологический показатель суммарно характеризует эффект влияния факторов, действующих в комплексе.

Недостатком такого способа утилизации отходов является то, что наряду с образующимся в толще полигона фильтратом, являющимся основным загрязнителем природной среды, в атмосферу попадают токсичные газы, которые не только загрязняют воздушное пространство вблизи полигона, но и отрицательно влияет на озоновый слой земли. Кроме того, при захоронении на полигонах теряются все ценные вещества и компоненты ТБО.

Влияние полигонов на подземные воды

К твердым бытовым отходам относятся отходы коммунально-бытового хозяйства, торговых предприятий, медицинских и образовательных учреждений, муниципальных служб. В городах и поселках РФ объем ТБО составляет 150 млн. м3 (30 млн. т) в год.

В мировой практике известно более двадцати методов обезвреживания и утилизации ТБО. К ним относятся методы: складирование ТБО на полигонах (свалках), сжигание, аэробное биотермическое компостирование; комплекс компостирования и сжигания (или пиролиза) некомпостируемых фракций, раздельный сбор и сортировка отходов на мусоросортировочных заводах и т.д.

В России подлежат захоронению - 96.5% от общего числа отходов. Площадь, занятая полигонами на территории РФ, в настоящее время превышает 40 тыс. га и ежегодно увеличивается на 2,5-4%. Динамика внедрения различных методов переработки бытовых отходов в разных странах показывает, что за последние двадцать лет объем ТБО, направляемых на полигоны, уменьшился примерно на 10-15%. Однако, с учетом сравнительно невысоких капитальных и эксплутационных затрат полигоны будут оставаться самым распространенным методом утилизации отходов ближайшие 10-15 лет. Захоронение на полигонах, кроме того, остается необходимым методом для отходов, не поддающихся вторичной переработке, несгорающих или сгорающих с выделением токсичных веществ.

Полигоны складирования ТБО являются объектами высокого экологического риска загрязнения окружающей природной среды. Основным фактором, определяющим негативное воздействие полигонов захоронения ТБО, является инфильтрация в пределах площади складирования отходов отжимной воды, выделяющейся из свалочного тела в процессе складирования, уплотнения и разложения отходов - свалочного фильтрата. На протяжении жизненного цикла полигона ТБО фильтрат является постоянным источником загрязнения подземных вод.

Проектирование, строительство и эксплуатация полигонов ТБО регламентируется нормативными документами. Конструктивные решения оснований полигонов зависят от климатических и гидрогеологических условий. Для предотвращения проникновения свалочного фильтрата в подземные воды предусматривается устройство:

* противофильтрационного экрана в основании полигона из водоупорных материалов - естественных (глины, суглинки) и искусственные (пленочные покрытия, продуктов отходов нефтехимической промышленности, использование слабопроницаемых почвенных экранов, покрытых геомембраной);

* системой дренажа и сбора фильтрата в основании полигона;

* системой дренажа для отвода поверхностного стока с прилегающих территорий;

* системой откачки и очистки свалочного фильтрата.

Несмотря на соблюдение всех регламентируемых мероприятий при проектировании, строительстве и эксплуатации полигонов захоронения ТБО, направленных на предотвращение загрязнения подземных вод, происходит просачивание свалочного фильтрата через основание полигона:

* глинистые экраны не дают полную защиту подземных вод от эмиссии растворенных веществ в составе фильтрата;

* при воздействии на экран сильных кислот и оснований, ряда неорганических жидкостей коэффициент фильтрации значительно увеличивается во времени, что необходимо учитывать при конструировании экранов;

* наличие зон дефекта геомембран как компонента сложного противофильтрационного экрана, связанные с возникновением проколов, царапин, трещин и плохо сваренных швов, из-за возраста, от воздействия внешних элементов (химикаты, кислород, микроорганизмы, температура, излучения высокой энергии и механического воздействия).

Следовательно, в оценку воздействия проектируемого полигона захоронения ТБО на окружающую среду, а также действующих, реконструируемых свалок должны входить следующие составляющие элементы:

* прогноз качества фильтрационных вод;

* прогноз образования объема фильтрата с учетом трансформации поверхностного стока и неравномерности его распределения в течение года;

* прогноз переноса загрязняющих веществ к уровню грунтовых вод;

* прогноз распространения загрязняющих веществ в водоносном горизонте.

По данным многочисленных исследований, проведенных зарубежными и российскими учеными, химический и микробиологический состав фильтрата полигонов и их объем зависят от ряда факторов, к которым относятся: морфологический состав ТБО; мощность полигона ТБО; этап жизненного цикла полигона; влажность отходов; климатические факторы (температура, атмосферные осадки); инженерная инфраструктура полигона; предварительная обработка отходов.

В связи с многообразием факторов, влияющих на концентрацию и состав неорганических и органических примесей в фильтрате, прогнозирование химического состава фильтрационных вод является достаточно сложной задачей и в настоящее время не существует единого подхода к прогнозным оценкам состава фильтрата, многие модели находятся на стадии разработки.

Для прогнозирования химического состава образующегося фильтрата полигонов захоронения ТБО необходимо использовать статистические данные, собранные из литературных источников, а также приведенных характеристик фильтратов для действующих полигонов.

Свалочный фильтрат представляет собой минерализованный раствор с общим солесодержанием до 14-17 г/дм3. В его составе содержание ряда веществ существенно превышает требования СанПиН 2.1.4.10-01. В частности, содержание сульфатов достигает 6,7 ПДК, общего железа - 1700 ПДК, хлора - 12,3 ПДК, нитратов - 1,3 ПДК, ионов марганца, цинка, свинца, кадмия, никеля, хрома+3, аммония соответственно 128, 102, 16,7, 500, 11,2, 10,4 и 230,5 ПДК.

Расчет объема образования фильтрата возможен на основе водного баланса полигона.

Для оценки и прогноза объемов образования фильтрационных вод может быть использована модель разработанная Агентством по охране окружающей среды США «Hydrologic Evaluation of Landfill Performance» (HELP). Данная модель в качестве составляющих водного баланса полигона учитывает атмосферные осадки (в том числе, накопление снега на поверхности и его таяние), испарение, циркуляцию воды в теле полигона (вертикальная фильтрация, горизонтальный дренаж, отдача-поглощение влаги отходами) и поверхностный сток. В качестве выходных данных эта модель выдает значения (по дням, месяцам, годам и средние): суммарного испарения; поверхностного стока, объем вод, инфильтрующихся через изолирующие слои и т.д.

Поступление в водоносные горизонты фильтрата на площади полигонов ТБО с последующей миграцией веществ может приводить к негативной трансформации качества подземных вод на значительных территориях.

Полигоны твердых бытовых отходов

1. Полигоны ТБО являются инженерными специализированными сооружениями, предназначенными для захоронения твердых бытовых отходов.

2. Полигоны ТБО должны обеспечивать санитарное и эпидемическое благополучие населения, экологическую безопасность окружающей природной среды, предотвращать развитие опасных геологических процессов и явлений.

3. Размеры и мощность полигона ТБО должны определяться потребностью в складировании твердых бытовых отходов с учетом экологических требований и санитарных норм, количества населения, расчетного срока эксплуатации, годовой нормы накопления ТБО.

4. На полигоны ТБО принимаются твердые бытовые отходы из жилых домов и общественных зданий, учреждений, предприятий торговли и общественного питания, а также уличный, садово-парко вый, строительный мусор и другие виды твердых инертных отходов при соответствующем обосновании, а также промышленные отходы III-IV классов опасности в соответствии с приложением Е с разрешения местных органов санитарно-эпидемиологической и экологической служб и пожарной инспекции.

Промышленные отходы IV класса опасности могут использоваться на полигоне твердых бытовых отходов как изолирующий материал.

1. Приему на полигон ТБО не подлежат отходы, которые могут быть вторичным сырьем (привозможности утилизации); отходы, содержащие токсические, отравляющие и агрессивные по отношению к сооружениям полигона ТБО вещества.

2. Как правило, складированию на полигонах ТБО подлежит только та часть твердых бытовых отходов, которая не может быть утилизирована.

3. Рекомендуется при полигонах ТБО предусматривать специальные сооружения для извлечения ресурсно-ценных компонентов ТБО в соответствии с действующим законодательством.

4. При полигонах ТБО, где проводится складирование брикетов ТБО, рекомендуется предусмотреть площадку для создания технологических линий по производству брикетов.

5. Полигоны ТБО, где происходит одновременное складирование как обычных, так и брикетиро ванных ТБО, должны иметь отдельные участки их складирования.

1.10 Полигоны ТБО необходимо проектировать на основе инженерных и экологических изысканий.

1.11 При проектировании полигонов ТБО должны быть предусмотрены:

1. решения, обеспечивающие эксплуатационную надежность, экономичность, минимальное отчуждение земельных и других природных ресурсов и обязательное возвращение временно отчужденных земель для дальнейшего хозяйственного использования;

2. разработка материалов оценки воздействия на окружающую среду в соответствии с ДБН А.2.2-1;

3. инженерные мероприятия, обеспечивающие устойчивость полигона как сооружения, его долговечность и безопасность окружающей среды;

4. требования безопасности жизни и здоровья человека.

1. Гидротехнические сооружения (дамбы, водоотводы и т.п.) или их элементы в составе полигонов ТБО следует относить к классу капитальных сооружений с учетом последствий в случае аварии - всоответствии со СНиП 2.06.01.

2. Проектом должна быть предусмотрена рекультивация земель после закрытия полигона ТБО.

3. При разработке рекультивированных или других полигонов ТБО как техногенных месторождений (или с другой целью) проектная документация для складирования переработанных отходов должна соответствовать этим Нормам и согласовываться в соответствии с действующим законодательством.

4. На всех этапах выбора площадки под размещение полигона ТБО, его проектирования и строительства необходимо руководствоваться действующим законодательством.

Размещение полигонов ТБО

1. Участок для размещения полигона ТБО должен выбираться по территориальному принципу всоответствии со схемой санитарной очистки города или региона и проекта районной планировки илигенерального плана населенного пункта.

2. Полигоны ТБО размещают:

1. на землях несельскохозяйственного назначения, непригодных для сельского хозяйства, ухудшенного качества, не занятых зелеными насаждениями (особенно лесами 1-й группы);

2. на участках, где есть возможность осуществления мероприятий и внедрения инженерных решений, исключающих загрязнение окружающей природной среды, развитие опасных геологических процесс вили других негативных процессов и явлений;

3. на участках, прилегающих к городским территориям, если они не включены в жилую застройку в соответствии с генеральным планом развития города на ближайшие 25 лет, а также под перспективную застройку;

4. на участках, характеризующихся природной защищенностью подземных вод от загрязнения;

5. за границами зон возможного влияния на водозаборы, поверхностные воды, заповедники, курорты и т.д.;

1. с учетом розы ветров относительно жилой застройки, зон отдыха и других мест массового пребывания населения за границами санитарно-защитной зоны;

2. за границами городов;

3. на расстоянии, не менее:

1. 15 км от аэропортов;

2. 3 км от границы курортного города, открытых водоемов хозяйственного назначения, объектов, используемых в культурно-оздоровительных целях, заповедников, мест отдыха перелетных птиц, морского побережья;

3. 1 км от границы городов;

4. 0,5 км от жилой и общественной застройки (санитарно-защитная зона);

5. 0,2 км от сельскохозяйственных угодий и от автомобильных и железнодорожных путей общей сети;

6. 0,05 км от границы леса и лесопосадок, не предназначенных для использования в рекреационных целях.

Расстояния от указанных выше объектов могут корректироваться по данным моделирования или расчетов влияния полигона ТБО на окружающую среду, с обязательным согласованием с местными органами экологического контроля и учреждениями государственной санитарно-эпидемиологической службы.

Размещение полигонов ТБО не допускается:

1. на площадях залегания полезных ископаемых и территориях с горными выработками без согласования с органами государственного горного надзора;

2. в опасных зонах отвалов породы различных шахт или обогатительных фабрик;

3. в зонах активного карста;

4. в зонах развития тектонических разломов, оползней, селевых потоков, снежных лавин, подтопления и иных опасных геологических процессов, а также на территориях сезонного затопления;

5. в заболоченных местах;

6. в зонах пополнения и выхода на поверхность подземных вод;

7. в зонах формирования и использования минеральных вод;

8. на территориях зон I, II пояса санитарной охраны водозаборов питьевых и минеральных вод;

9. в охранных зонах водоемов;

10. в зонах санитарной охраны курортов и заповедников;

- на землях, занятых или предназначенных под занятие лесами, лесопарками, иными зелеными насаждениями, которые выполняют защитные функции и являются местами массового отдыха населения.2.4 Размещение полигонов ТБО допускается:

1. на просадочных грунтах при условии полного устранения просадочных свойств грунтов;

2. на потенциально подтопляемых территориях при условии сооружения дренажа путем устройства противофильтрационного экрана в соответствии с п. 2.6 в основании и на склонах полигона и обеззараживания вод в случае аварийной ситуации;

3. в зоне III пояса санитарной охраны водозаборов при наличии у них природной защищенности(присутствие в литологическом разрезе достаточно мощных и выдержанных водоупорных пород) с устройством в чаше полигона надежного противофильтрационного экрана (коэффициент фильтрации воды не более 10-9 м/с);

4. в сейсмических районах при соблюдении соответствующих нормативных требований СНиП II-7;

5. на участках, удаленных от тектонических разломов и активных зон геодинамической напряженности, которые выявляются с помощью инженерных изысканий.

1. Грунтовые воды на участке размещения полигонов ТБО должны находиться на глубине не менее2 м от его основания.

2. Противофильтрационным экраном полигонов ТБО считается экран, который имеет в соответствии с европейскими стандартами коэффициент фильтрации воды не более 10-9 м/с.

3. Полигоны ТБО в зависимости от особенностей расположения в рельефе делятся на:

1. равнинные (расположенные на относительно ровной поверхности с уклоном рельефа до 5 %);

2. склоновые (расположенные на склонах рельефа с уклоном местности более 5 %);

3. водораздельные (расположенные на водораздельных пространствах);

4. овражно-балочные (расположенные в природных понижениях рельефа, балках и оврагах);

5. котлованные или карьерные (расположенные в искусственных выемках или карьерах после добычи строительных материалов или полезных ископаемых);

6. горные (расположенные в горной местности);

7. смешанные (например, карьерно-склоновые и др.).

1. В зависимости от особенностей размещения полигонов ТБО в рельефе выполняют: комплек синженерных, экологических и санитарно-гигиенических изысканий, оценку воздействия на окружающую среду, включая среду жизнедеятельности человека, разработку конструктивных и технологических проектных решений, обоснование мероприятий по уменьшению или ликвидации негативного влияния на окружающую среду и развитие опасных геологических процессов и явлений, а также обеспечения эксплуатационной надежности полигонов ТБО.

2. По типу увлажнения территории, определяемого как отношение суммы годовых осадков к влаге, которая испаряется с поверхности суши (Кув), и показанных в приложении В, полигоны ТБО относят к зоне:

I - избыточного увлажнения, Кув > 1,2;II - достаточного увлажнения, Кув 1,0...1,2;III - нестойкого увлажнения, Кув 0,75...1,2;

IV - недостаточного увлажнения, Кув0,5...0,75;V - засушливой, Кув < 0,5.

1. В зависимости от типа увлажнения территории, на которой размещаются полигоны ТБО, рассчитывается объем образования фильтрата, определяются методы борьбы с его накоплением, размер секций накопителей фильтрата, продолжительность их наполнения и особенности состава работ, указанных в 2.8.

2. Отвод земельного участка под размещение полигонов ТБО, составление акта выбора и отвода осуществляются согласно действующему законодательству и соответствующим нормативным документам.

Проектирование полигонов ТБО. Состав проекта

Проект полигона ТБО в соответствии с ДБН А 2.2-3 должен состоять из таких разделов:

1. Общая пояснительная записка

2. Технологический раздел: расчет емкости, технологическая схема с учетом очередности строительства, продольный и поперечный технологические разрезы, режим эксплуатации, расчет потребности в эксплуатационном персонале, машинах и механизмах, рекомендации по рекультивации участка после закрытия полигона ТБО

3. Генеральный план участка: вертикальная планировка, благоустройство, дороги, специальные гидротехнические сооружения (водоотводные нагорные канавы, дамбы, водоупорные основания и т.п.)

4. Архитектурно-строительный раздел

5. Санитарно-технический раздел

6. Электротехнический раздел

7. Основные технико-экономические показатели

8. Сводная смета

9. Оценка влияния на окружающую среду (ОВОС)

1. Санитарно-защитная зона и система мониторинга

2. Санитарно-технический паспорт полигона ТБО.

Инженерные исследования территории полигона ТБО

1. На участке территории, выделенной под полигон ТБО, должны быть выполнены комплексные инженерные изыскания, которые включают топогеодезическую съемку, геологические, гидрогеологические, гидрологические, экологические и санитарно-гигиенические исследования.

2. Для проектирования полигона ТБО необходимо иметь план всего участка в масштабе 1:500-т-1:2000в зависимости от степени сложности рельефа и план участка хозяйственной зоны в масштабе 1:500.Ситуационный план составляется в масштабе 1:5000-1:25000 в зависимости от размера ожидаемой зоны влияния на окружающую среду и степени ее отображения.

3. Инженерные исследования выполняются, как правило, в два этапа. На первом этапе - с целью обоснования выбора участка размещения полигона ТБО по вариантам, на втором - с целью получения исходных данных для разработки необходимой проектной документации. Состав и объем инженерных исследований устанавливается техническим заданием.

Расчет емкости полигона ТБО3.5 Проектная емкость полигона ТБО рассчитывается с целью обоснования размеров участка складирования ТБО. Размер земельного участка, который отводится под складирование ТБО, определяется взависимости от:

1. срока эксплуатации полигона ТБО;

2. численности населения обслуживаемого района, с учетом перспективы его роста;

3. нормы накопления ТБО и их плотности;

4. объема всех других отходов, которые складируются вместе с ТБО (уличный и строительный мусор, некоторые промышленные отходы, которые разрешается складировать вместе с ТБО и другие);

5. геометрической формы участка и допустимой высоты складирования отходов;

6. метода, принимаемого для уплотнения отходов при складировании;

1. направления дальнейшего использования земельного участка после закрытия и рекультивации полигона ТБО.

3.6 С учетом производительности применяемых на полигонах ТБО машин и механизмов устанавливается следующая классификация сооружений в зависимости от годового объема принятых ТБО(в тыс. м3/год): до 50, 51-100, 101-500, 501-1000, более 1000.Расчет потребности в средствах механизации (отечественного производства) для полигона ТБО приведен в приложении Г.3.7 Площадь участка складирования ТБО ориентировочно определяется делением проектной емкости полигона ТБО (м3) на среднюю высоту складирования отходов (м) с учетом их уплотнения, средней численности обслуживаемого населения и условий эксплуатации полигона в течение не менее 15-20 лет. Примечание. Для предварительных расчетов размер участка принимается - 0,02+0,05 га на каждые 1000 т/год складируемых ТБО.

Полигоны ТБО, имеющие общую высоту (для полигонов ТБО в котлованах и оврагах - глубину) свыше 20 м и нагрузку на используемую площадь свыше 10 т/м2 (или 100 тыс. т/га), относятся к категории высоконагруженных полигонов ТБО. Площадь участка (F) для высоконагруженного полигона ТБО (при предварительных расчетах) можно вычислить по эмпирической формуле:

Проектирование полигона ТБО осуществляется на основе плана отведенного земельного участка принятой технологии складирования. Фактическая емкость полигона ТБО определяется на основе технологических планов и разрезов.

Схема полигона ТБО

1. Основными элементами полигона ТБО (рис. 3.1) являются: подъездная дорога, участок складирования ТБО, хозяйственная зона, инженерные сооружения и коммуникации.

2. Подъездная дорога соединяет автомобильную дорогу общего пользования с участком складирования ТБО. Подъездную дорогу рассчитывают на двухстороннее движение. Категория и основные параметры подъездной дороги определяются в соответствии с расчетной интенсивностью движения(автомобилей/сутки).

3. Основное сооружение полигона ТБО - участок складирования ТБО. Он занимает, как правило, до 85...95 % общей площади полигона ТБО (в зависимости от объема принимаемых ТБО).

Участок складирования разбивают на очереди эксплуатации с учетом обеспечения приема отходов на каждой очереди на протяжении 3-5 лет. В составе первой очереди выделяют пусковой комплекс на первые 1-2 года.

Складирование отходов на первой, второй и, если позволяет площадь участка, на третьей очереди ведется на высоту в 2-3 яруса (высота яруса принимается равной 2,0...2,5 м).

1. Следующая очередь эксплуатации осуществляется путем увеличения уровня засыпки ТБО допроектной отметки с дальнейшим складированием слоями высотой 2,0-2,5 м. Разбивка участка складирования на очереди выполняется с учетом рельефа местности и годового количества складируемых ТБО.

2. Территория полигона ТБО, в том числе участок складирования и хозяйственная зона, должна быть защищена от затопления ливневыми и талыми водами с выше расположенных земельных массивов(участков). Для обеспечения предотвращения попадания стоков ливневых и талых вод, а также фильтрата с территории полигона во внешние водоотводящие сооружения проектируется комплекс гидротехнических сооружений. Хозяйственная зона, обвалования, зеленые насаждения, инженерные коммуникации занимают, как правило, 5...15 % общей площади полигона ТБО. Поверхностные (ливневые и талые) воды с территории полигона собирают в секционный контрольно-регулирующий пруд. Емкость каждой секции следует рассчитывать на объем максимального суточного дождя, повторяющегося раз в 10 лет. Осветленные воды после контроля их качества следует направлять:

1. чистые - на производственные нужды, при отсутствии потребителя - на водосброс;

2. загрязненные - в пруд-испаритель или в общие канализационные или специальные (при поли гоне ТБО) очистные сооружения сточных вод.

3.15 Как правило, на расстоянии 1.. .2 м от водоотводной канавы размещается ограждение территории полигона ТБО. 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, который будет использован для изоляции ТБО.

3.16 Хозяйственная зона проектируется на пересечении подъездной дороги с границей полигона ТБО, что обеспечивает возможность эксплуатации зоны на любой стадии его заполнения. В хозяйственной зоне размещаются административные, бытовые и производственные здания и сооружения.

Проектирование участка складирования

На участке складирования предусматривается создание котлована или траншеи. Глубина котлована, который роют в основании полигона ТБО, зависит от уровня грунтовых вод. Основание днища котлована должно быть на 2 м выше прогнозируемого уровня грунтовых вод. Грунт, извлекаемый при строительстве из котлована, используется для промежуточной и окончательной изоляции ТБО.

o Размещение грунта из котлованов первой очереди проектируется в кавальерах по периметру полигона ТБО, из котлованов второй очереди грунт поступает на изоляцию ТБО на картах первой очереди.

o Днище котлована проектируется, как правило, горизонтальным, что обеспечивает распределение фильтрата по всей площади основания полигона ТБО, однако при необходимости оно может быть с не большим уклоном для стока фильтрата к месту его сбора. В зависимости от рельефа местности и очередности складирования ТБО участок разбивается на несколько котлованов. На участках с уклоном свыше 0,5 % проектируется каскад котлованов.

o Перепад верхнего и следующих промежуточных котлованов, а также разность отметок оснований двух смежных котлованов не должны превышать 1 м (при большей разности необходим расчет на устойчивость дамб). При необходимости устройства на поверхности промежуточных дамб проектируется временная дорога для проезда мусоровозов. На участках, размещаемых в оврагах, каскад котлованов разделяется дамбами.

o При проектировании высотных полигонов ТБО наиболее экономичными являются земельные участки, близкие по форме к квадрату, и предполагающие максимальную высоту складирования ТБО. Заложение откосов высотного полигона определяется расчетами надежности в зависимости от физико-механических характеристик ТБО и грунтов карьеров, из которых будут отсыпаться ограждающие сооружения. По контуру подошвы склонов высотного полигона ТБО следует предусмотреть лотки для сбора и отвода фильтрата.

o Дно и откосы котлована должны иметь противофильтрационные экраны из природных материалов с коэффициентом фильтрации воды не более 10-9 м/с и толщиной не менее 1,0 м.

o Если противофильтрационный экран из минерального грунта не отвечает требованиям 3.22,применяется искусственный противофильтрационный экран, имеющий коэффициент фильтрации води небелое 10-9 м/с, срок службы более 75 лет, стойкий к возможным нагрузкам, ультрафиолетовому излучению и повреждению грызунами. Для защиты искусственной гидроизоляции от механических повреждений на ее поверхность насыпают слой мелкого песка, измельченного суглинка или мелкозернистых промышленных отходов (IV класса опасности) с размером зерна не более 0,5 мм, мощностью не менее 0,5 м.Материал искусственной гидроизоляции должен быть химически стойким к длительному воздействию фильтрата.

o Использование других материалов для укладки противофильтрационного экранов допускается при условии, если они имеют коэффициент фильтрации воды не более 10-9 м/с.

o Отвод земельного участка под складирование ТБО на территории оврага должен включать его верховья, что гарантирует сбор и удаление стока талых и дождевых вод самыми простыми методами.

Участок оврага по длине разбивается, начиная с верховья, на очереди строительства. Каждая очередь строительства с пониженной стороны защищается от оползней земляной дамбой.

Каждая дамба рассчитывается на экстремальные условия с учетом статической стойкости удерживаемых ТБО, насыщенных водой.

o Проект организации складирования ТБО в выработанных карьерах (глубоких котлованах) должен обеспечивать устройство противофильтрационного экрана (в соответствии с 3.22 - 3.24), съезд и разгрузку мусоровозов на нижней отметке с послойным заполнением карьера по высоте. Если на отведенной под полигон ТБО части карьера съезда нет, то земельный участок под складирование ТБО выработанных карьерах (глубоких котлованах) должен включать площадку для устройства съезда (пандуса) в выемке за котлованом с уклоном 5 %. Конструкция площадки должна также предусматривать возможность разработки грунта для изоляции.

o Часть пандуса непосредственно в пределах карьера проектируется по одному из вариантов: с устройством насыпи из грунта или отходов строительства, в полунасыпи - полувыемке в откосе котлована.

o Траншейная схема складирования ТБО применяется для полигонов, принимающих не более120 тыс м3/год ТБО. Траншейная схема складирования ТБО предусматривает проектирование на участке складирования траншей глубиной 3...6 м и шириной в верхней части 6...12 м. Траншеи проектируются перпендикулярно к направлению господствующих ветров.

Грунт из траншей используется для изоляции ТБО. В климатических зонах, где возможно образование фильтрата, основание траншеи должно быть не менее чем на 0,5 м углублено в глинистые грунты, а дно и откос иметь надежный противофильтрационный экран (согласно требованиям 3.22 - 3.24).

o Длина одной траншеи должна проектироваться так, чтобы был обеспечен прием ТБО как в период плюсовых температур, так и в период минусовых температур, когда промерзают грунты.

o Заложение откосов траншеи должно быть обосновано с учетом физико-механических характеристик грунтов и устройства на откосах экрана.

o Размер участка складирования должен обеспечивать прием ТБО с размещением их в одном ярусов течение не менее 5 лет. Высотная траншейная схема проектируется с устройством траншей в 2-3 яруса по высоте. Отметка основания траншей 2-го яруса выполняется на 2,5 м выше отметки основания 1-го яруса.

Складирование брикетированных ТБО

o Современная технология захоронения ТБО предусматривает их предварительное брикетирование. Брикеты изготавливают на специальных прессах с удельным давлением не менее 20 кг/см2.

o Подготовка основания полигона ТБО для складирования брикетированных ТБО и инженерно-технические решения по устройству дренажа существенно не отличаются от обычных. Расчеты давления складируемых брикетов на основание полигона ТБО выполняются по известным методикам.

o На полигон ТБО, предназначенный для приема обычных ТБО, брикетированные отходы могут быть приняты только при условии организации отдельных карт, предназначенных для складирования брикетов.

Прием на одной карте обычных и брикетированных ТБО не разрешается.

o Днище котлована проектируется горизонтальным, обеспечивая планировочную отметку по всей площади основания полигона ТБО. Учитывая рельеф местности и очередность складирования брикетов, участок складирования разделяется на ряд котлованов. Разность в отметках двух общих котлованов по дну должна быть не менее 1 м.

o При проектировании дорог, в том числе временных, следует учитывать проезд по ним большегрузных автомобилей общей массой до 25...30 т.

Размеры площадки под разгрузку должны быть достаточными для размещения и маневрирования не менее двух автопоездов и двух разгрузчиков брикетов. Уклон площадки под разгрузку не должен превышать 5 %.

o Укладывание брикетов проводится механизированным способом с помощью автомобильных кранов, фронтальных телескопических погрузчиков или гидравлических экскаваторов-планировщиков. Работа выполняется последовательно с послойной укладкой брикетов.

o Верхний слой брикетированных ТБО покрывается слоем грунта толщиной не менее 0,2 м.

На изолированные таким образом брикеты укладывают плиты для временной дороги и площадки разгрузки и продолжают укладывать брикеты следующего яруса.

o Допускается расположение не больше трех ярусов над поверхностью земли, чтобы общая их высота не превышала 17...18 м.

o Ярусы следует располагать таким образом, чтобы между верхним и нижним рядом следующего яруса был транспортный проезд шириной не менее 5 м для устройства дороги.

o Для выбора разгрузочного средства следует учитывать такие технические характеристики: грузоподъемность, длину стрелы, наибольший вылет крюка.

o Определение производительности и необходимого количества разгрузочной техники для складирования брикетированных отходов приведено в приложении Г.

Производительность разгрузочного средства должна быть такой, чтобы на разгрузку одного полу прицепа расходовалось не более одного часа.

Хозяйственная зона и инженерные сооружения

o Хозяйственная зона территории полигона ТБО состоит из зон производственного и административно-бытового назначения, которые разделяются полосой шириной не менее 25 м.

o Рекомендуемый перечень объектов, которые проектируются в хозяйственной зоне, в зависимости от мощности полигона ТБО приведен в табл. 3.2. Ориентировочное штатное расписание работников полигонов ТБО приведено в приложении Д.

o На полигонах ТБО мощностью менее 120 тыс м3/год, рассчитанных на срок эксплуатации до15 лет, по согласованию с органами и местными коммунальными органами водоснабжения возможно обеспечение привозной водой.

o Для обеспечения требований по охране окружающей природной среды следует предусматривать раздельные системы сбора фильтрата и хозбытовых сточных вод.

3.48 При проектировании следует учитывать, что увлажнение ТБО проводится в теплое время года в пожароопасные периоды с целью предотвращения самовозгорания ТБО, уменьшения пылеобразования, а также в случае снижения степени уплотнения отходов. Расход воды на полив принимается из расчета 10 л на 1 м3 ТБО.В теплое время года отстоянные поверхностные воды или фильтрат перекачиваются насосной станцией в сборно-разборную систему трубопроводов, из которой обеспечивается дождевание или разлив воды по поверхности рабочих карт полигона ТБО. На участок площадью 1 га в течение 6 месяцев в году может расходоваться воды до 30 м3/сутки.

На выезде из полигона ТБО должна быть контрольно-дезинфицирующая зона, оборудованная железобетонным резервуаром длиной 8 м, глубиной 0,3 м и шириной 3,5 м для дезинфекции колес мусоровозов. Резервуар заполняется дезинфицирующим раствором и опилками.

Расход воды на внешнее пожаротушение составляет 10 л/с. Согласно СНиП 2.04.02 должно быть предусмотрено два резервуара или водоема для пожаротушения емкостью не менее чем по 50 м3 каждый.

Вдоль периметра территории полигона ТБО проектируется ограждение. В ограждении полигона ТБО возле производственно-бытового здания проектируются ворота или шлагбаум.

Водоотводные канавы рассчитываются на отвод ливневых и талых вод с участков, расположенных выше полигона ТБО. Объем ливневых и талых вод и параметры водоотводных канав рас считываются по действующим нормативным документам с учетом местных условий.

Внешнее освещение по постоянной схеме предусматривается только для хозяйственной зоны, суточные карты освещаются по временной схеме.

Минимальная освещенность рабочих (суточных) карт - 5 лк.

Карточное складирование предполагает устройство временной дороги к группе карт. Параметры временных дорог принимают согласно СНиП 2.05.07.

Материалом для устройства улучшенного покрытия временных дорог служат железобетонные плиты, некондиционные строительные изделия, отходы строительства, щебень и прочие инертные мате риалы.

Временную дорогу следует проектировать на 2...2,5 м выше уровня эксплуатируемых карт дляобеспечения обслуживания складирования ТБО по высоте в двух ярусах. Нижний ярус образуется методом "сталкивания" ТБО под откос высотой 2 м, верхний ярус - методом "надвига" рабочей прослойки высотой 2 м снизу вверх. Основание под дорогу выполняется из уплотненных бытовых или строительных отходов. С временной дороги на карту предусматривается съезд.

Санитарно-защитная зона и система мониторинга

По периметру полигона ТБО проектируются кавальеры грунта, необходимого для изоляции при закрытии полигона ТБО.

Режим санитарно-защитной зоны должен соответствовать ДСан ПіН 2.2.7.029. При проектировании полигонов ТБО необходимо составить "Санитарно-технический паспорт полигона ТБО", в котором отобразить химический состав почвы, грунтовых вод и атмосферного воздуха в районе размещения полигона, а также физико-химический состав отходов, которые подлежат захоронению.

В составе проекта полигона ТБО разрабатывается специальный раздел по системе мониторинга, включающий: контроль состояния подземных и поверхностных водных объектов, атмосферного воздуха, почвы и растений, шумовой нагрузки в зоне возможного отрицательного влияния полигона ТБО; систему управления технологическими процессами на полигоне ТБО, обеспечивающую предотвращение загрязнения подземных и поверхностных водных объектов, атмосферного воздуха, почвы и растений, шумовой нагрузки свыше допустимых пределов.

В состав объектов и мероприятий мониторинга должны быть включены системы контроля состояния подземных и поверхностных вод, атмосферного воздуха, почвы и растений, шумовой нагрузки в зоне возможного влияния полигона ТБО, эксплуатационной надежности сооружений, а также следует учитывать жилищные условия и состояние здоровья населения.

Основой разработки системы мониторинга должны быть материалы оценки влияния на окружающую природную среду (ОВОС), являющиеся обязательными в составе проектной документации полигона ТБО

В проекте организации системы мониторинга должны быть определены виды необходимо гоконтроля, количество и месторасположение пунктов надзора и режим надзора.

Для контроля состояния подземных вод проектируются контрольные скважины, месторасположение которых согласовывается с гидрогеологической службой и санитарно-эпидемиологическими станциями. Одна контрольная скважина закладывается выше полигона по потоку грунтовых вод, а одна -две - ниже полигона. Скважины проектируются на всю зону активного водообмена. При необходимости надзора за несколькими водоносными горизонтами следует создавать кусты скважин.

Конструкция скважин должна обеспечивать защиту подземных вод от случайных загрязнений, возможность водоотлива и откачивания, а также удобство отбора проб воды. Перечень показателей, по которым проводят анализы, и периодичность отбора проб обосновывают в проекте мониторинга полигонов ТБО.

Выше месторасположения полигона ТБО на поверхностных водоемах и ниже, на водоотводных канавах, проектируются места отбора проб поверхностных вод.

К сооружениям по отбору проб грунтовых и поверхностных вод проектируются подъезды для автотранспорта и предусматривается возможность водоотлива или откачки воды перед отбором проб.

В проекте организация системы мониторинга должна включать постоянное наблюдение за состоянием воздушной среды.

В смете на строительство полигона ТБО предусматриваются затраты на сооружение всех пунктов надзора, оснащение их необходимым оборудованием для проведения мониторинга полигона ТБО.

Условия организации работ на полигоне ТБО, которые следует учитывать при проектировании

При расчетах мощности полигона ТБО следует учитывать, что на полигоны ТБО разрешается принимать твердые бытовые отходы из жилой застройки, садово-парковый мусор, а также в случае необходимости, по отдельным договорам - строительные отходы, некоторые виды твердых инертных отходов и промышленных отходов IV класса токсичности. Перечень таких отходов и условия их приемки на полигон ТБО приведен в приложении Ж.

На полигоны ТБО запрещено принимать:

твердые, жидкие, пастообразные отходы радиоактивных веществ;

отходы промышленных предприятий:

с влажностью более 85 %;

содержащие токсичные вещества, тяжелые металлы (І-ІІ классов опасности);

взрывоопасные и самовозгорающиеся вещества;

трупы животных, конфискаты боен мясокомбинатов;

отходы лечебных учреждений (хирургических клиник, родильных домов, инфекционных больниц).

В проекте должны быть разработаны ежегодные ситуационные планы полигона ТБО, то естьпланы организации работ на картах на весь период эксплуатации полигона ТБО.

В ситуационном плане показывают изменения в расположении временных дорог для проезда машин по территории полигона ТБО, объемы работ и размещение карт на текущий год по складированию ТБО и укладке изолирующего слоя грунта, состояние работ по системе очистки фильтрата и т.п.

В составе проекта разрабатывается санитарно-технический паспорт полигона ТБО, содержащий основные проектные данные полигона ТБО и систему показателей, отображающих его воздействие на окружающую среду.

По материалам проекта собственники и арендаторы должны разработать инструкцию по эксплуатации полигона ТБО, которая должна быть согласована с местными органами санитарного и экологического надзора.

Система сбора и утилизации биогаза полигонов ТБО