Национальные особенности рекультивации полигонов захоронения ТБО. Автор — Трушин Б.В.
	Скачать статью:

В соответствии с «Инструкцией по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов» (Москва, Академия коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова, 1998 г) под рекультивацией закрытых полигонов понимается – комплекс работ, направленный на восстановление продуктивности и хозяйственной ценности восстанавливаемых территорий, а также улучшение окружающей среды. Данное определение необходимо несколько расширить и включить в него восстановление эстетической ценности нарушенного ландшафта.

Полного восстановления продуктивности и хозяйственной ценности территории закрытого полигона рациональными в технико-экономическом отношении средствами добиться невозможно и здесь необходимо говорить о направлениях рекультивации. Направление рекультивации определяет дальнейшее целевое использование рекультивируемых территорий. Наиболее приемлемы для закрытых полигонов рекреационное, сельскохозяйственное и лесохозяйственное направления рекультивации. Известны случаи, когда территории закрытых и рекультивированных полигонов используются под строительство автостоянок и легких складских комплексов. Отметим, что строительство каких-либо закрытых помещений на территории закрытого полигона без вывоза свалочного грунта не допускается.

Использование территорий закрытых полигонов под гражданское и промышленное строительство возможно только после вывоза свалочного грунта. Комплекс таких работ следует квалифицировать как ликвидацию полигона, а не как его рекультивацию. В частности, вывоз отходов (ликвидация свалок, захоронений отходов и т.п.) широко применяется при застройке на территории г. Москвы.

Прежде чем перейти к принципам рекультивации полигонов рассмотрим основные особенности полигона захоронения ТБО как источника загрязнения. По отношению к вмещающим породам и окружающим почвам полигон является резкой техногенной геохимической аномалией. Существенная неоднородность состава отходов по площади и в разрезе, разная степень их физико- и биохимического разложения определяют значительную изменчивость физических и химических характеристик толщи отходов. В теле полигона, как правило, формируется техногенный водоносный горизонт, основной приходной статьей баланса которого является инфильтрация атмосферных осадков. Инфильтрационное питание на площади полигона существенно больше инфильтрации в естественных условиях и может достигать 40% от годовой суммы атмосферных осадков. Уровни техногенного водоносного горизонта заметно превышают уровни подземных вод нижележащих водоносных горизонтов, что создает предпосылки для перетекания из техногенного горизонта в нижезалегающие водоносные горизонты либо для переливов на поверхность земли.

Величина инфильтрации атмосферных осадков в тело полигона – ведущий фактор, влияющий на интенсивность протекания физико- и биохимических процессов в толще отходов и определяющий количество образующегося фильтрата и биогаза. Фильтрат и биогаз, формирующиеся в анаэробной зоне толщи отходов, являются основными агентами воздействия полигонов на окружающую среду.
Фильтрат представляет собой уникальный по своей токсичности раствор с минерализацией до нескольких десятков г/л, содержанием ионов аммония до нескольких г/л и высокими концентрациями тяжелых металлов. Содержание органических соединений в фильтрате характеризуется ХПК до 6000 мг О2/л.

Образование биогаза, представляющего собой смесь парниковых газов, происходит в результате жизнедеятельности метанообразущих бактерий. Эмиссии биогаза для среднего полигона может достигать нескольких тысяч тонн биогаза в год (до тысячи тонн с гектара).

Для уменьшения воздействия закрытого полигона ТБО на окружающую среду основным и обязательным способом защиты является финальное перекрытие поверхности отходов противофильтрационным экраном. Уменьшение объемов образования фильтрата и биогаза достигается за счет ограничения притока атмосферных осадков в тело полигона. В то же время, организация финального перекрытия способствует продуктивному использованию закрытого полигона и прилегающих территорий.

Финальные перекрытия поверхности полигонов также как и подстилающие экраны могут сооружаться из естественного минерального грунта и из синтетических материалов. О видах современных противофильтрационных экранов для полигонов захоронения ТБО мы писали ранее (Журнал ТБО, № 7, 2006 г).

Рекультивация полигона выполняется в два этапа: технический (планировка, формирование откосов, разработка, транспортировка, нанесение технологических слоев и потенциально плодородных почв, строительство дорог, гидротехнических и иных сооружений) и биологический (мероприятия по восстановлению плодородия, возобновлению биоты) этапы. Разработке проекта рекультивации должен предшествовать комплекс инженерно-экологических изысканий, которые в ряде случаев могут заменить данные экологического мониторинга. Один из вариантов конструкции финального перекрытия насыпи отходов приводится на рисунке.

1. Почвенно-растительный и дренажный слой – 0,3-0,5 м
2. Противофильтрационный экран (глины, суглинки) – 0,7-1,0 м
3. Газо-дренажный и выравнивающий слой – 1,0-1,5 м
4. Толща отходов
5. Дренажный коллектор для сбора и отведения поверхностных сточных вод
6. Пассивный газовый дренаж

Частичная или полная рекультивация закрытых для эксплуатации (отработанных) участков захоронения отходов в общем случае предусматривает выполнение следующих строительных работ:

1. Формирование профиля насыпного холма с покатыми (максимальное заложение откосов 1:3) и террасированными склонами (при высоте насыпи более 12-15 м). Первый этап строительства финального перекрытия насыпи отходов иллюстрирует следующая фотография.

2. Устройство слоев финального перекрытия насыпи отходов, в том числе (снизу вверх):
- выравнивающего и газо-дренажного слоя (целесообразно использование песчано-гравийных смесей и отсева от переработки строительных отходов);
- противофильтрационного глиняного или искусственного экрана, но с учетом возможных просадок насыпи отходов, которые могут привести к повреждению искусственных пленочных покрытий;
- дренажного песчаного слоя;
- почвенно-растительного слоя.
Этап строительства противофильтрационного экрана показан на фотографии.

3. Строительство сети пассивных газо-дренажных скважин или других газодренажных сооружений.

4. Строительство дренажного коллектора вдоль подножья насыпного холма для отведения поверхностных вод, стекающих со склонов перекрытой насыпи отходов.
Территория полигона после проведения рекультивации может иметь следующий вид.

Работы по рекультивации закрытых полигонов должны начинаться на стадии эксплуатации полигона. В частности формирование откосов, заложение дренажных коллекторов, газодренажных систем должно выполняться на отработанных участках полигонов в процессе их эксплуатации. Как мы указывали раньше (Бюллетень ТБО, № 2, 2006 г) эксплуатация подавляющего большинства полигонов ТБО ведется со значительными отклонениями от утвержденных проектов, что сопровождается постоянным усилением негативного воздействия полигонов ТБО на окружающую среду, принимающим в ряде случаев катастрофические масштабы. Проведение рекультивации таких полигонов после завершения эксплуатации в ряде случаев просто невозможно без применения нестандартных проектных решений. Отметим, что положительные заключения государственной экологической экспертизы по проектам таких полигонов теряют юридическую силу в связи с «реализацией объекта государственной экологической экспертизы с отступлениями от документации, получившей положительное заключение государственной экологической экспертизы…» (ст. 18, Федеральный закон «Об экологической экспертизе»).

Рассмотрим несколько примеров эксплуатации полигонов с отклонениями от проектных решений и влияние этих отклонений на проведение рекультивации.

1. Наиболее часто при эксплуатации полигонов не соблюдаются нормативные углы откосов бортов полигона. Выполнить выполаживание откосов на конечном этапе эксплуатации практически невозможно. Углы заложения откосов, фиксируемые фактически, достигают и превышают 1:1 (более 45°) при нормативных – 1:4 (отметим, что экологическая экспертиза соглашается с углом заложения 1:3). Несоблюдение углов заложения откосов приводит к следующим последствиям:

•  На крутых откосах невозможно в дальнейшем провести работы по строительству противофильтрационного финального перекрытия и, как следствие, выполнить рекультивационные мероприятия (в том числе биологический этап), поскольку на откосах с заложением круче 1:3 не может работать строительная техника.
• На крутых откосах полигонов могут формироваться негативные инженерно-геологические процессы, выражающиеся в оползневых и обвальных проявлениях, а также образованиях размывов бортов временными потоками (заложение оврагов).
• С крытыми откосами полигонов (отвалами отходов), как правило, связаны возгорания и пожары, тушение которых на полигонах сопряжено со значительными трудностями.
•  Заложение крутых откосов приводит к значительному (по сравнению с проектным) завышению объемов складируемых на полигоне отходов, что увеличивает срок существования полигона. В результате, неконтролируемо возрастает воздействие полигона на окружающую среду до масштабов, существенно превышающих утвержденное в положительном заключении государственной экологической экспертизы.

На одном из полигонов Московской области с крутыми откосами (порядка 45º) произошел оползень. Размеры сползшего массива по фронту 230 – 250 м, по ширине – 80 – 100 м. Произошло мгновенное перемещение массива отходов около 600 тыс. тонн на расстояние 15 – 20 м. Поверхность оползневого тела сохранила относительную целостность без нарушения травяного покрова, взаимного положения деревьев и кустарников. Фронтальная часть оползня (язык) разрушила дренажную систему, подъездную автодорогу с твердым покрытием, железобетонный забор (фотография).

Вслед за перемещением оползневого тела произошли обвалы в верхней части склона с образованием крутых обрывов и обнажились слои отходов. Отметим, что консолидированные слои отходов в процессах оползания и последующих обвалов участия не принимали. Образованию оползня предшествовали проливные дожди, которые привели к перенасыщению водой грунтовой обваловки борта полигона на участке оползня. В результате в основании слоя образовались ослабленные зоны сцепления, объединившиеся в единую поверхность скольжения по которой и произошло перемещение оползневого массива.

Очевидно, что рекультивации такого полигона должна предшествовать разработка противооползневых мероприятий (укрепление и выполаживание склонов), поскольку до 70% его периметра имеют уклон порядка 45º.

2. В ряде случаев фактические границы полигона ТБО выходят за границы землеотвода и, соответственно, площадь полигона превышает проектную. На одном из полигонов Московской области при площади землеотвода 20 га, фактическая площадь захоронения отходов составляет 29 га. Превышение площади захоронения отходов над площадью землеотвода составляет 9 га. На территории превышающей землеотвод захоронено более 1 млн. тонн отходов.
До разработки проекта рекультивации таких полигонов необходимо либо оформить земельные документы на фактически занимаемую площадь, либо в проекте рекультивации предусматривать перемещение отходов в границы землеотвода или вывоз их на другие полигоны и участки захоронения отходов. Очевидно, что перемещение таких объемов отходов при проведении рекультивации требует значительных материальных затрат и вызывает дополнительные воздействия на окружающую среду, связанные со вскрытием толщи отходов.

3. Следующее отклонение связано с превышением проектных объемов захоронения ТБО. В качестве примера можно привести данные по рекультивируемому с использованием строительных отходов карьеру. Фактические отметки насыпи отходов на площади карьера превышают проектные на 29 – 35 м. Сверх объемов предусмотренных проектом и утвержденных положительным заключением экологической экспертизы захоронено 2,2 млн. м3 отходов. При «рекультивации» карьера образовалась гора с крутыми оползнеопасными склонами, возвышающаяся над дневной поверхностью на 40 м.

Рекультивация такого объекта требует расширения площади участка, поскольку другими способами выположить сформировавшиеся откосы практически невозможно.
Таким образом, работы по рекультивации закрытых полигонов должны начинаться на стадии эксплуатации полигона. Грамотный проект строительства или реконструкции полигона предусматривает выполнение рекультивационных мероприятий, начиная с самого начала его реализации. На заключительных этапах эксплуатации полигона до 60% площади полигона должно быть уже рекультивировано (проведены технический и биологический этапы). После закрытия полигона остается выполнение работ по рекультивации на его меньшей части. Для реализации этой схемы должен быть налажен строгий контроль за выполнением проектных решений на всех этапах эксплуатации полигона. Важным шагом в совершенствовании управления полигонами ТБО должен стать авторский надзор за выполнением утвержденных проектов строительства, реконструкции и рекультивации полигонов ТБО. Выдача полигонам разрешительной документации должна быть поставлена в прямую зависимость от выполнения проектных решений. На наш взгляд только при этом условии возможна практическая реализация работ по рекультивации полигонов ТБО.

Скачать статью:

Вверх