Материал: Определение степени воздействия полигонов промышленных отходов на окружающую среду и здоровье населения

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

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

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

р= V-Vф (1)

где Vр - резервная вместимость полигона, м− полная вместимость полигона, м; рассчитываемая по формуле 2;

Vф− фактически заполненный объем, м

где- площадь объекта,м

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

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

где − резервный срок эксплуатации объекта, лет

К− коэффициент уплотнения отходов (3,5- 4);− годовой объем поступления отходов, м

Степень охвата территории действующими полигонами

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

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

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

Ситуационные (безусловные) критерии

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

за пределами зоны санитарной охраны источников водоснабжения, а также

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

вне защитных ландшафтных зон и охраняемых элементов ландшафта, особо

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

на безопасном расстоянии от особых технических и военных сооружений;

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

вне областей, перспективных для добычи минерального сырья;

на расстоянии не менее 200 м от площадей сельскохозяйственного назначения;

вне зон лесных массивов I категории;

вне мест захоронений, находящихся под охраной;

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

Геолого-гидрогеологические критерии

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

с мощностью необводненного естественного основания 2 м (уплотненное

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

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

с отсутствующими вблизи объекта источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения.

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

В условиях Беларуси супесчано-суглинистые грунты, являющиеся естественными

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

Ландшафтно-геоморфологические критерии.

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

в течение длительного времени не будет подвержен эрозионному разрушению

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

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

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

Гидрологические критерии.

При размещении объектов захоронения отходов должен быть исключен риск

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

Экономические критерии.

При выборе участка для размещения объекта с отходами следует учитывать:

необходимость строительства противофильтрационного экрана;

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

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

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

удаленность от основных транспортных магистралей;

удаленность от источников отходов.

Планировочные и конструктивные требования.

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

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

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

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

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

Во вспомогательной зоне следует предусматривать:

административно-бытовые помещения, лабораторию;

площадку с навесом для стоянки спецмашин и механизмов;

мастерскую для текущего ремонта спецмашин и механизмов4

склад топливно-смазочных материалов;

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

котельную со складом топлива;

автомобильные весы;

контрольно-пропускной пункт.

Примечание: строительство котельной предусматривается при отсутствии других источников теплоснабжения.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рисунок 1 - Технологическая схема полигона в разрезе:

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

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

захоронение полигон отходы дренаж

Экран глиняный однослойный.

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

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

Экран глиняный двухслойный.

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