Организация полигонов захоронения твердых бытовых и строительных отходов на основе отработанных карьеров

При организации полигонов захоронения отходов на основе отработанных карьеров необходимо рассмотреть целый ряд экологических, технических и экономических вопросов. Горные выработки должны быть подвергнуты тщательному отбору в соответствии с определенными критериями. В качестве основных можно выделить три группы критериев — экологические, технические и ресурсные. Их сочетание позволяет оптимальным образом оценить пригодность выработанного пространства для использования под строительство полигона отходов.

Требования к захоронению отходов в отработанных карьерах

Экологические критерии являются доминирующими при принятии решения о строительстве полигона размещения отходов на основе отработанного карьера. Это объясняется тем, что его организация не должна вызвать негативных изменений окружающей среды в ареале горной выработки. Для выбора карьера под строительство заказчик с регламентирующими организациями (архитектурно-планировочное управление, санитарно-эпидемиологическая, гидрогеологическая службы и др.) выявляют районы, в которых осуществляется подбор участков. Определение участков расположения карьеров, перспективных для размещения полигонов, производят на основании анализа карты специального типологического зонирования территории каждого района в масштабе М 1:200000, которая включает фондовые материалы по геологическим и гидрогеологическим условиям. При необходимости проводят рекогносцировочные полевые исследования.

Отбор горных выработок по техническим критериям предполагает оценку таких параметров карьеров, которые в той или иной степени можно преобразовать при проведении предварительных работ перед размещением отходов.

Отбор по ресурсным критериям предусматривает оценку ресурсной обеспеченности района расположения отработанного карьера рекультивационными материалами (в данном случае — это бытовые и строительные отходы).

Такой системный подход к отбору отработанного карьера для строительства полигона размещения отходов, его дифференцирование на структурные элементы, анализ механических и физико-химических свойств отходов для определения их соответствия заданным структурным элементам дополняются классическим алгоритмом проведения работ по рекультивации отработанных карьеров с использованием коммунальных и строительных отходов. В результате определяется возможность рекультивации того или иного отработанного карьера с помощью отходов, при этом воздействие полигона на состояние окружающей среды в ареале горной выработки будет в пределах нормы.

Рекультивация карьеров с организацией полигона захоронения отходов выполняется в несколько этапов и включает:

• геоэкологическое обследование карьера;
• санитарно-эпидемиологическое и физико-химическое обследование отходов как рекультивационного материала;
• составление проекта рекультивации карьера и проекта организации полигона захоронения отходов;
• техническую рекультивацию карьера для строительства полигона;
• организацию объекта размещения отходов;
• эксплуатацию полигона;
• техническую рекультивацию полигона;
• биологическую рекультивацию полигона.

Полигоны относятся к природоохранным сооружениям, поэтому при их организации и дальнейшей эксплуатации необходимо свести к минимуму риск негативного воздействия на компоненты окружающей среды. Так, при размещении отходов возможно загрязнение территорий поверхностными стоками и фильтратом, образующимися в результате взаимодействия атмосферных осадков и складируемых отходов. Кроме того, в районе размещения полигона наблюдается загрязнение атмосферного воздуха из-за выделения легколетучих компонентов из промышленных и коммунальных отходов. Поэтому, с целью минимизации экологического ущерба при проведении рекультивации отработанного карьера путем организации на его основе полигона твердых бытовых и строительных отходов, следует провести обследование как геоэкологического состояния карьера, так и санитарно-эпидемиологического и физико-химического состояния отходов, т. е. рекультивационного материала. Отработанный карьер как потенциальный объект размещения отходов должен соответствовать всем требованиям природоохранного законодательства РФ.

Требования к проектам рекультивации карьеров

Составление проекта организации полигона захоронения отходов на основе отработанных карьеров выполняется по результатам проведенного обследования и в соответствии с государственными нормами, правилами и стандартами, а также техническими условиями и требованиями, выданными органами государственного контроля и надзора.

Проект рекультивации карьера состоит из следующих основных частей: технической, оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) и экономической.

Техническая часть включает: планировку; формирование откосов; технологию заполнения карьеров грунтом, строительными и твердыми бытовыми отходами; создание верхнего слоя в соответствии с направлением использования земельного участка после его рекультивации, а также вспомогательные работы — строительство временных дорог для транспорта материалов, линий электроснабжения, бытовых помещений и т. д. Кроме того, к процессам данного этапа относятся стабилизация, выполаживание и террасирование.

Рекультивация карьеров, используемых для заполнения отходами, включает в себя следующие операции: завоз строительных отходов для засыпки трещин, понижений и провалов; его планировку; создание откосов с нормативным углом наклона.

Технический раздел проекта рекультивации карьера включает также расчет его вместимости; технологическую схему с учетом очередности проведения работ по рекультивации; описание режима эксплуатации; расчет потребности в персонале, машинах и механизмах; рекомендации по рекультивации участка после заполнения карьера отходами.

Требования к участку захоронения отходов

Проектирование участка складирования (в данном случае — выработанный карьер) как элемента проекта размещения полигона отходов представляет собой отдельный этап. Основание карьера должно иметь слой связанного грунта, например, глины в естественном состоянии с коэффициентом фильтрации воды не более 10"7 м/с и толщиной не менее 1 м. Для грунтов, характеризующихся большим коэффициентом фильтрации, необходимо, предусматривать устройство искусственных непроницаемых экранов различной конструкции. В проекте должны быть отражены системы сбора и удаления фильтрата и биогаза, система ограждения от поступления поверхностных и грунтовых вод со стороны водосбора. Должны быть обеспечены съезд и разгрузка специального транспорта на нижней отметке с послойным заполнением карьера по высоте. Если отведенная под полигон часть карьера не имеет съезда, то земельный участок под складирование должен включать площадку для устройства съезда (пандуса) в выемке вне котлована с уклоном 5 %.

При разработке проекта строительства полигона захоронения рассматриваются несколько вариантов, отличающихся техническими, технологическими и другими проектными решениями. Эффективность инвестиций оценивается для каждого рассматриваемого варианта, включая вариант, исключающий строительство полигона. Во всех вариантах должно предусматриваться получение дополнительного дохода от реализации вторичных материалов, извлекаемых из отходов, и от использования энергии биогаза. В каждом из вариантов рассматривается возможное негативное влияние на окружающую среду.

Порядок закрытия полигона по захоронению отходов

Проект должен содержать также порядок закрытия, рекультивации полигона и ведение экологического мониторинга. Для полигона твердых бытовых отходов (ТБО) разрабатывается специальный проект экологического мониторинга, предусматривающий контроль за состоянием подземных и поверхностных вод, почвы, атмосферы, растительности, уровня шума работающего мусоровозного транспорта и техники на полигоне и в зоне возможного неблагоприятного влияния полигона; контроль качества и количества поступающих на полигон отходов, технического состояния инженерных сооружений.

Закрытие полигона — это этап, на котором складирование отходов на полигоне прекращено и сверху участков укладывается временный противофильтрационный экран.

Закрытие полигона предполагает следующее:

• прекращение доставки на полигон отходов для складирования;
• подготовку объекта (окончательное выравнивание и устройство временного противофильтрационного экрана) для сооружения окончательного изолирующего покрытия;
• операции по сбору и контролю биогаза;
• модернизацию или ремонт дренажной системы, противоэрозионных сооружений, подъездных путей и т. п.;
• восстановление нарушенных периферийных территорий.

Закрытие полигона для приема ТБО осуществляется после отсыпки его на проектную отметку.

Рекультивация полигонов после закрытия

Рекультивация закрытых полигонов — это комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и хозяйственной ценности восстанавливаемых территорий, а также на улучшение окружающей среды. Он предполагает выполнение таких мероприятий, как:

• сооружение окончательного изолирующего покрытия;
• эксплуатация и техническое обслуживание систем сбора и удаления фильтрата, биогаза, поверхностных вод;
• контроль эрозии склонов и заиливания каналов;
• охрана полигона;
• мониторинг воздействия полигона на окружающую среду.

Рекультивация территории после закрытия полигона должна продолжаться до тех пор, пока не произойдет стабилизация отходов до уровня, не представляющего опасности для населения и окружающей среды. Продолжительность этого этапа рекультивации неизвестна и зависит от конкретных условий.

С.П. Олейник, генеральный директор, 
И.А. Соломин, зам. генерального директора 
С.Е. Харитонов, зам. генерального директора
ГУП ППДЦ «Информстройсервис»

Журнал "Промышленное и гражданское строительство" №10, 2007