Все статьи

Бывают ли идеальные мусорные полигоны?

29 Июня
0
О мусорных полигонах у нашего общества успело сформироваться резко негативное мнение – складирование бытовых отходов это плохо и недопустимо. В голове рисуются образы разносимых мусором пакетов, кружащихся над кучами мусора чаек, дым и тошнотворная вонь. И, увы, в российских реалиях все так и есть. Но бывают ли «идеальные» мусорные полигоны, которые не горят, не пахнут, вокруг которых не стоит болото с черной жижей, а окрестный лес не «украшен» полиэтиленовыми пакетами? Возможны ли такие полигоны в нашей стране или нужны ли они вообще? Давайте разбираться.
Мусорный полигон.jpg

Твердые коммунальные отходы - результат нашей жизнидеятельности. (Источник: tver24.com/)


По статистике, каждый россиянин в день производит около 1,1 килограмма мусора в день, половину из которого составляет органика, а общая площадь полигонов в нашей стране составляет около 4 миллионов гектаров.

В условиях, когда Россия, по сути, только приступает к внедрению системы раздельного сбора твердых коммунальных отходов (ТКО) и возврату вторсырья в хозяйственный оборот, а мусор надо куда-то девать уже прямо сейчас, от мусорных полигонов - давайте говорить откровенно - нам пока никуда не деться.

Даже в тех странах, в которых действует система раздельного сбора бытовых отходов, после сортировки остается определенное количество «хвостов» - остатков, не подлежащих дальнейшей переработке (как правило, это мелкие фрагменты бытовой техники, предметы гигиены, куски разнообразной упаковки вперемешку с битым стеклом, строительным мусором и т.п.), с которыми тоже приходится что-то делать.

Выбор тут не особенно богатый: или отправлять «хвосты» на сжигание в печи мусоросжигающих заводов (что опасно, не экологично и приводит к образованию сверхтоксичного шлака, который надо где-то складировать) или же захоранивать на полигонах (что тоже связано с негативным воздействием на окружающую среду, но этот вред значительно меньше, чем при сжигании мусора на МСЗ).

По сути, раздельный сбор бытовых отходов - это способ сделать так, чтобы на захоронение шли именно «хвосты», а не полезное вторсырье. За счет того, что что объем захораниваемых отходов уменьшается в разы, уменьшается и количество самих полигонов, а также отводимые под них площади.

Проблема кроется не в мусорных полигонах как таковых, а в том, как они устроены технологически, соблюдались ли положенные нормы при  строительстве, что именно захоранивается на полигоне, насколько соблюдается технология складирования отходов и так далее.

Именно конструкционные дефекты полигона, грубые нарушения при его эксплуатации, несоблюдение технологии захоронения отходов, постоянное продление сроков эксплуатации полигонов, которые уж давно должны быть закрыты – все это чаще всего и становятся причиной конфликтов с местными жителями, которым такие полигоны отравляют жизнь в буквальном смысле слова.


О чем говорят нормы


Для начала разберемся, что такое твердые коммунальные отходы и чем это понятие отличается от использовавшегося до 2014 года термина «твердые бытовые отходы» (ТБО).

Между этими понятиями нет никакой разницы. Одни и другие - это отходы которые образуются в многоквартирных и индивидуальных жилых домах в результате потребления различных товаров.

Путаница в понятиях возникла в конце 2014 года, когда были внесены изменения в  федеральный закон «Об отходах производства потребления». Среди нововведений было понятия ТБО на понятие ТКО. В действующих нормативных актах встречаются оба варианта, однако правильнее использовать актуальное определение отходов (ТКО).

Таким образом, вместо широко применявшегося раньше понятия «полигон ТБО» заменено на понятие «полигон ТКО».

Полигон ТКО – это инженерное сооружение, выполняющее три основные функции: сбор отходов, их накопление (хранение) и предотвращение загрязнения этими отходами и их производными окружающей среды.

Не следует путать полигоны со свалками. Свалка в российских условиях  -   это– территория для сброса отходов жизнедеятельности без определенного срока и технологии. Это просто куча, где лежит смешанный в любом составе разнообразный мусор.

Свалки бывают несанкционированными (когда граждане, коммунальные службы или какие-нибудь предприятия просто незаконно сваливают мусор в определенном месте) или санкционированными - когда они условно «узаконены» местными органами власти, например, как пункты «временного размещения отходов». Но в любом случае свалка – это объект, не обустроенный по определенному проекту и не решающий задачу по защите окружающей среды.

Вот почему полигоны ТКО нельзя построить где и как угодно. Свод правил полигонов для твердых коммунальных отходов предписывает размещать полигоны только в подходящих для этих целей и безопасных местах.

Месторасположение полигона выбирается с учетом особенностей геологии местности, характера грунта, ландшафта, глубины расположения водоносного горизонта (не менее 5 метров) и ряда других обязательных условий.

Полигон должен располагаться на расстоянии не менее 500 метров от жилой застройки, притом желательно с учетом розы ветров по отношению отношению к жилой зоне или зонам отдыха.

Ложе полигона должно быть герметичным для надежной изоляции свалочного фильтрата от грунтовых вод, иметь дренажную систему для отвода дождевых вод, а также локальный очистные сооружения.

Очищенный фильтрат и поверхностный сток разрешено использовать в технических целях: для промывки колес, для тушения пожаров и т.п.


Строение «идеального» полигона ТКО


Теперь посмотрим на практике строительство «идеального» полигона. Понятно, что в реальности подходы к строительству могут быть очень разными ввиду особенностей геологии выбранного места, грунта или климатических условий. Однако постараемся описать общий процесс.

Отобрав подходящий участок для размещение полигона (оставим за скобками градостроительные и прочие аспекты выбора такого участка - нас в данном случае интересует только технология), на нем снимается верхний слой почвы так, чтобы до грунтовых вод оставалось не менее двух метров.

Затем дно котлована выравнивается слоем песка, который к тому же хорошенько уплотняется. Далее формируется ложе полигона с помощью гидроизолирующих материалов. Материал может быть на основе глины, бентонита, асфальтобетона, асфальтополимербетона, особого геотекстиля и др. Главное необходимое свойство такого слоя  - способность не пропускать воду.


Карта и гидротекстиль.jpg

Карта полигона ТКО на этапе строительства. (Источник: казаньбезмусора.рф/)


На ложе укладывается дренажная система, состоящая из соединенных друг с другом труб. Эта система позволяет собирать фильтрат, образующийся в процессе гниения отходов, проникновения в тело полигона естественных осадков или в результате специального полива слоев мусора. 
    Для перекачки фильтрата в изолированные емкости и на поверхность к очистным сооружениям, используются мощные насосы. Во избежание попадания твердых фрагментов отходов в дренажную систему, трубы засыпаются слоем гравия, который отделяет твердый мусор от слоя с фильтратом.
    Далее уже можно начинать укладывать послойно отходы, чередуя их с инертными материалами, чтобы избежать излишнего уплотнения мусора и его разогрева из-за процессов гниения.

В качестве инертного материала зачастую используют грунт, снятый при формировании мусорной карты.


Мусорный «пирог»

Как же должна происходить утилизация отходов на «идеальном» мусорном полигоне? Для лучшего понимания процесса посмотрим на технологическую цепочку с самого начала (предположим, что на полигоне оборудована линия для сортировки прибывающего сюда смешанного «сухого» мусора, из которого уже отобраны органические отходы).

Прибывающие на площадку мусоровозы, должны пройти зону контроля для проверки на наличие радиоактивных и биологически опасных объектов. При обнаружении таких загрязнений вызываются специальные службы для их устранения.

После контроля, машина поступает в зону выгрузки, где собранные отходы сортируются на крупногабаритные и малогабаритные. Первые отправляются в дробилку, тогда как вторые - в цех сортировки, оборудованный конвейерной лентой.

В вентилируемом сортировочном цеху люди в спецкостюмах и защитных масках сортируют поступающие отходы на макулатуру, пластик, металл и стекло и другие виды отходов. Стекло дополнительно сортируется по цветам.


Сортировка мусора.jpg

Линия сортировки ТКО. (Источник: ako.ru/)


После сортировки вторсырье отправляется под пресс, на выходе из которого получаются «кубики» высокой плотности, которые отправляются на дальнейшую переработку.

Из рыхлого строительного мусора также извлекается стекло, древесина и другие отходы. Остается лишь камень, кирпичи и застывшие строительные смеси. Все это можно использовать как инертный материал для пересыпки очередного слоя отходов.

Очень важно не допустить того, чтобы на полигон попадало большое количество органики, так как именно она становится виновницей процессов гниения, неприятного запаха и саморазогрева мусорного «тела», которое при определенных условиях приводит к его возгоранию.

Конечно, существует способ переработки отсортированной органики в почву с помощью ворошительной машины. Но отделить ее от остального мусора, что поступает на полигоны, практически невозможно: органика через несколько дней превращается в жидкую кашу. Именно сортировка мусора дома позволяет отделить органику в сортировочном цехе и избежать попадания лишней влаги в “тело” полигона.


Ворошительная машина.jpg

Ворошительная машина перемешивает бурты органических отходов. (Источник: recyclemag.ru/)


Размещаемый на карте полигона каждый очередной слой отходов плотно укатывается с помощью специальной тяжелой техники, оборудованной отвалами и стальными полигональными колесами с износостойкими зубьями и стальными кулачками – получается этакий «слоеный пирог». Это делается и для экономии места, и для уменьшения количества  воздуха в мусорном «теле».

В процессе заполнения карты полигона, в нее неизбежно попадает атмосферная влага, которая проникает в мусорное «тело» и образует фильтрат – крайне токсичную жидкость, насыщенную опасными органическими и неорганическими веществами.

Содержание токсичных веществ в свалочном фильтрате в сотни раз превышает нормы ПДК. Чаще всего фильтрат представляет собой темную вязкую жидкость со сложным химическим составом. Ее выход за пределы полигона недопустим. Поэтому фильтрат собирается дренажной системой полигона и откачивается в изолированные емкости, откуда дальше идет на локальные очистные сооружения.


Фильтрат.jpg

Фильтрат с полигона ТКО. (Источник: rossaprimavera.ru/)


Очистка фильтрата - сложный и дорогой процесс. Существуют такие методы очистки как механический, физико-химический, мембранный, биологический, сорбционный и метод ультрафильтрации. Но не один из этих методов не гарантирует очистку «мусорной» воды на 100 процентов.

Вот почему очищенная вода ни в коем случае не является питьевой и может использоваться только для технических нужд самого же полигона.

Способы очистки.png

Способы очистки фильтрата. (Источник: vo-da.ru/)


А что после?

По действующему законодательству, эксплуатировать полигон ТКО разрешено не более 25 лет или до момента его отсыпки до проектной отметки, определенной заданием еще на его проектировании. При наступлении любого из этих случаев должен начинаться процесс закрытия и рекультивации полигона.


Полигон быково.png

Полигон "Быково". (Источник: sis-2.ru/)


Рекультивированный полигон “Быково”, что на фото, расположен на территории Рахмановского сельского округа, в 3,5 км от города Павловский Посад Московской области. Он эксплуатировался с 1966 года. Ориентировочный объем накопленных отходов составляет около 430 000 тонн, высота полигона – 11 м. В первых числах ноября 2018 года полигон ТКО “Быково” официально перестал существовать.


Как это происходит технически?

Последний  слой отходов перекрывается изолирующим слоем грунта (не менее 0,6 м.), на который в несколько слоев укладывается водонепроницаемые изолирующие материалы, свойства которых должны быть равносильны свойствам материалов, использованных для ложа полигона.

Основание мусорного тела укрепляется габионами (камнями в металлической сетке). После этого тело полигона можно считать  полностью изолированным от внешних осадков - будто находящимся в своеобразном гермомешке.

Впрочем, мусорное тело, все же, понемногу продолжает продуцировать фильтрат, который, как и прежде, необходимо собирать и очищать. Более того, из-за биохимических процессов при разложении органики, все так же выделяется метан, который раньше беспрепятственно выходил в атмосферу, а теперь оказывается заперт в «мешке».

Вот почему важным элементом выводимого из эксплуатации полигона является система дегазации. Эта система представляет собой комплекс скважин и газоотборных труб

Выделяемый мусором метан попадает в трубы и с помощью вакуумного насоса течет к системе фильтрации, где очищается от сероводорода, других примесей (водяного пара, углекислого газа, летучих органических соединений и др.). Очищенный метан либо просто сжигается на факеле (поверьте, это куда более экологично, чем просто выбрасывать метан в атмосферу!), либо используется для выработки электроэнергии для нужд полигона или местного населения.

Вдохновляющие примеры в этом плане демонстрируют европейские мусорные полигоны. К примеру, крупнейший  полигон Финляндии – «Аммясcуо», начавший свою работу в 1987 году. сейчас работает в двух режимах: на действующую часть продолжают завозить отходы (на данный момент поступают только инертные неперерабатываемые отходы и асбест), а закрытая в 2007 часть полигона служит «месторождением» метана, где образуется более 5 тысяч кубометров газа в час.

Чтобы собрать весь этот газ, на полигоне работает система из 322 газовых скважин и 4 насосных станций (площадь закрытой части полигона составляет 55 га - это примерно 100 футбольных полей).

В настоящее время мощность станции составляет около 11 мегаватт (это примерно 73 процента от максимальной мощности), что позволяет обеспечивать электричеством почти 5 тыс. домовладений.

На «Аммяссуо» ведут постоянный мониторинг производительности газовых скважин и используют компьютерные технологии для моделирования дальнейший процессов. Дело в том, что «месторождение» метана будет постепенно истощаться и, по расчетам, через 15 лет на полигоне «Аммясуо» количество добываемого газа сократится в 5 раз.

В целом, согласно расчетам и прогнозам финских специалистов, внутри свалки будут продолжаться процессы разложения мусора еще 100-200 лет.

За такой длительный срок мусорное тело претерпит серьезные изменения: уменьшится в объеме, осядет. Поэтому вывод полигона из эксплуатации вовсе не означает, что территорию можно будет в обозримой перспективе использовать, например, для жилого строительства или для сельского хозяйства.

Но мировая практика пестрит примерами, когда на бывших мусорных кучах после рекультивации получаются прекрасные парки, горнолыжные трассы и даже гольф-поля.


Надежда на завтра


Полигоны твердых коммунальных отходов сегодня — это неизбежность. Но то, что мы видим в России, то, что часто становится поводом для конфликтов - это совсем не та идеальная картинка, которую мы постарались описать.

Уйти от практики «узаконенных» свалок с горящими, смердящими кучами мусора мы сможем только тогда, когда не только на словах, но и на деле начнем поддерживать и развивать раздельный сбор отходов, требовать от местных властей реализаций конкретных проектов в этой сфере, требовать корректировать региональные терсхемы по обращению с ТКО с учетом необходимости внедрения раздельного сбора.

Первым шагом в этом направлении может стать повсеместный сбор пищевых отходов, различной органики – для того, что она в принципе не попадала на полигоны, а шла на производство компоста или биогаза.

Радикальное снижение количества органики на полигонах значительно улучшит экологическую обстановку вокруг них, а уменьшение объемов захораниваемого мусора как такового снизит и темпы роста количества новых полигонов и свалок.

Разумеется, нужен и серьезный общественный контроль за строительством новых полигонов, их эксплуатацией, благо, что объекты обращения с отходами проходят экологическую экспертизу и процедуру оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС), подразумевающую участие общественности.

Даниил Обирин


Источники:

Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов СП 320.1325800.2017
Полигоны для твердых коммунальных отходов.
Проектирование, эксплуатация и рекультивация
Объем мусора в России вырос на треть за 10 лет (https://realty.rbc.ru/news/5ab4b3509a7947d2bee4777c)
Приказ Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 14 августа 2013 г. № 298 "Об утверждении комплексной стратегии обращения с твердыми коммунальными (бытовыми) отходами в РФ" Федеральный закон "О внесении изменений в Федеральный закон "Об отходах производства и потребления", отдельные законодательные акты Российской Федерации и признании утратившими силу отдельных законодательных актов (положений законодательных актов) Российской Федерации" от 29.12.2014 N 458-ФЗ (последняя редакция)
Подписка на рассылку
Будь в курсе наших событий