Полигон складирования суглинков что это
Устройство полигона и складирование отходов (ТБО)
Требования к современным полигонам включают требования к выбору площадки, конструкции, эксплуатации, мониторингу, выводу из эксплуатации, а на Западе, кроме того, к предоставлению финансовых гарантий (страховка на случай форс-мажорных ситуаций).
Предпочтительным для размещения полигона является участок, сложенный глинами или тяжелыми суглинками (при глубине грунтовых вод не менее 2 м). Запрещается использование под полигон болот глубиной более 1 м, а также участков, затопляемых паводковыми водами.
Участок складирования разбивается на очереди эксплуатации (с учетом рельефа местности).
На участке складирования, в основании полигона предусматривается устройство котлована, из которого производится выемка грунта для последующей изоляции ТБО (промежуточной и окончательной). Глубина котлована зависит от уровня грунтовых вод (днище котлована должно быть на 1 м выше уровня грунтовых вод).
В качестве противофильтрационных экранов в РФ регламентируется использование следующих материалов:
В США и странах ЕС для гидроизоляции основания полигона используют полиэтилен, отличающийся высокой химической, физической и биологической стойкостью, а также устойчивостью к механическим нагрузкам. Схема устройства противофильтрационного экрана, характерного для европейской практики, представлена на рис.3.3.
Складируемые на полигоне ТБО подвергаются уплотнению и изоляции.
Складируют ТБО на рабочей карте, отведенной на данные сутки. Размеры рабочей карты: длина 30-150 м, ширина 5 м. Мусоровозы разгружают ТБО у рабочей карты. Бульдозеры сдвигают ТБО на рабочую карту, создавая слой высотой 0,3-0,5 м.
На европейских полигонах практикуется ежедневное изоляционное покрытие складируемых ТБО. Для покрытия используют слой грунта толщиной не менее 0,15 м, либо используют химическую пену или полимерные пленки. Ежедневная изоляция препятствует рассеянию отходов, улучшает внешний вид полигона, препятствует распространению запахов и возникновению пожаров.
Элементы общей схемы полигона приведены на рис. 3.4.
В отличие от России, в ряде европейских стран на одном и том же полигоне, помимо ТБО, складируют на специализированных участках промышленные отходы, отходы строительства, осадки сточных вод и пр. Кроме того, на полигонах проектируются участки компостирования растительных и других биоразлагаемых органических отходов, участки сортировки отходов и хранения вторичного сырья.
В российской практике на муниципальных полигонах допускается размещение лишь приравненных к ТБО отходов.
Промышленные отходы, допускаемые для совместного складирования с ТБО, не должны быть взрывоопасными и самовозгорающимися и не должны иметь влажность более 85%; токсичность смеси отходов не должна превышать токсичность ТБО (по данным анализа водной вытяжки). Промышленные отходы IV класса опасности, принимаемые без ограничений полигонами ТБО (табл. 3.1), характеризуются содержанием в водной вытяжке (1л воды на 1 кг отходов) токсичных веществ на уровне фильтрата из ТБО и должны иметь крупность не более 250 мм.
Схемы участков складирования на полигоне ТБО
Основным сооружением полигона является участок складирования ТБО. Схема сооружения зависит от рельефа участка. Различают основные типы участков: плоские, овражные, на отработанных карьерах (карьерные).
Плоские участки. На плоских участках полигонов, принимающих более 120 тыс. м 3 ТБО в год, применяют высотную схему (рис. 8.2). Высоту полигона над уровнем земли участка Н определяют из условия заложения внешних откосов 1:4 и необходимости иметь размеры верхней площадки, обеспечивающие безопасную работу мусоровозов и уплотняющей техники
где Ш — ширина участка складирования у основания, м; Ш, — ширина верхней площадки, м.
а — схематический разрез; б — план дороги на верхнюю площадку: 1 — наружная (окончательная) изоляция; 2 — промежуточная изоляция; 3 —ТБО; 4 — дорога; 5 —водоупорное основание; 6 — верхняя площадка; Н — высота; h —показатель сниження высоты; Ш — ширина; УГВ — уровень грунтовых вод; Нм — глубина котлована в основании полигона
Минимальную ширину верхней площадки Шв определяют удвоенным радиусом разворота мусоровозов, равным, как правило, 9х2=18 м и соблюдением правила размещения мусоровозов не ближе 10 м от откоса. Минимальная ширина составляет 18+10·2=38м. При использовании большегрузных транспортных мусоровозов IIIв принимают не менее 45 м.
Фактическую вместимость полигона Еф с учетом уплотнения рассчитывают по формуле усеченной пирамиды
где С1, С2, С3 — площади полигона на уровне земли, верхней площадки и днища котлована, м 2 ; Нк — глубина котлована в основании полигона, м.
Потребность в изолирующем материале Вг определяют по формуле
Оптимальным решением по обеспечению полигона изолирующим материалом является отрытие котлована в основании полигона. В рассматриваемых условиях Вг —вместимость котлована.
Среднюю проектируемую глубину котлована в основании полигона определяют по формуле
где 1,1—коэффициент, учитывающий откосы и картовую схему эксплуатации котлована.
Объем ТБО на полигоне в уплотненном состоянии Ву составляет:
Таблица 8.5. Вместимость полигона ТБО по высотной схеме
Объем ТБО, который может принять полигон за весь период эксплуатации Т в неуплотненном состоянии, составляет:
Участок складирования разбивают на очереди строительства и эксплуатации с учетом обеспечения в каждую очередь в течение 3. 5 лет приема ТБО. В составе первой очереди выделяют пусковой комплекс на первые 1. 2 г. В первую, вторую и, если позволяет площадь участка, в третью очередь складирование отходов ведут на высоту 4. 5. 6,75 м. Последующая очередь эксплуатации заключается в увеличении насыпи ТБО до проектной отметки. Разбивку участка складирования на очереди выполняют с учетом рельефа местности.
Размещение грунта из котлованов первой очереди проектируют в кавальерах по периметру полигона (для использования в качестве наружной, окончательной изоляции при закрытии полигона). Из котлованов второй очереди грунт подают на изоляцию ТБО на картах первой очереди.
Для климатического района, где размещается полигон, с учетом данных по количеству выпадающих осадков, испаряемости их с поверхности и средней влажности ТБО рассчитывают возможность образования жидкой фазы — фильтрата. Фильтрат не образуется при складировании ТБО с влажностью менее 52 % в климатических районах, где годовое количество атмосферных осадков превышает не более чем на 100 мм количество влаги, испаряющейся с поверхности (гг. Анадырь, Баку, Верхоянск, Магадан, Свердловск, Сургут, Ташкент, Якутск). В этих климатических районах к основанию полигона ТБО не предъявляются требования по водонепроницаемости.
Основание (днище) полигона проектируют с учетом возможности образования в массе ТБО фильтрата при складировании ТВО с влажностью выше 52 % и атмосферных осадках, превышающих на 100 мм за год количество влаги, испаряющейся с поверхности полигона. Днище котлована в пределах одной очереди эксплуатации предусматривают строго горизонтальным, что обеспечивает равномерное распределение фильтрата по всей площади основания^
Учитывая рельеф местности и очередность складирования ТБО, участок разбивают на ряд котлованов. На участках с уклоном более 0,5 % проектируют каскад котлованов (рис.8.3).
Перепад высот верхнего и следующих промежуточных валов котлованов, а также разность отметок оснований двух смежных котлованов должны быть (без специального расчета на устойчивость) не более 1 м. По верху промежуточных валов можно располагать временную дорогу для проезда мусоровозов. Основание под складирование ТБО должно иметь водоупорный экран с учетом данных, приведенных в табл. 8.6.
Конструкция полигона должна предотвратить или понизить миграцию токсичных веществ из ТБО в грунтовые воды и открытые водоемы до концентраций, не превышающих ПДК для воды водоемов (табл. 8.7), обеспечивающих органолептический и миграционно-водный показатели.
Защитные свойства грунтового экрана в основании полигона по миграционно-водному показателю определяют коэффициентом фильтрации. Коэффициент фильтрации находят по методу Канараке или при помощи трубки «спецгео», приведенных в руководстве Е. И. Гончарука и Г. И. Сидоренко.
Сварку полос полиэтиленовой пленки стабилизированной сажей осуществляют с помощью сварочного экструдера ПСТ-2 ВНИИ коррозии (Москва), выполняя установленные требования.
Полосы сваривают в полотнища площадью около 500 м 2 на выровненном деревянном полу в закрытом помещении, которые затем транспортируют в рулонах на полигон и на месте склеивают между собой специальными мастиками с нахлестом 50 см.
Дорогу для проезда мусоровозов проектируют по внешнему откосу высотного полигона с уклоном 6 %.
Коэффициентфильтрации Кф, см/с
Рекомендуемая конструкция основания полигона
Захоронение твердых бытовых отходов
Самый дешёвый способ избавиться от отходов — произвести их захоронение. Этот способ восходит к простейшему пути — выбросить что-либо из дома на свалку. История показала, что простым выбрасыванием непригодных предметов из дома проблему решить не удаётся. В XX веке пришлось перейти от стихийного создания свалок к проектированию и реализации специальных инженерных объектов, полигонов для захоронения бытовых отходов. Проектом предусматривается минимизация ущерба окружающей среде, строгое соблюдение санитарно-гигиенических требований.
Устройство полигона и захоронение ТБО
Обычно полигон сооружают там, где основанием могут служить глины и тяжелые суглинки. Если это невозможно, устраивается водонепроницаемое основание, что приводит к значительным дополнительным затратам. Площадь земельного участка выбирается с условием его срока эксплуатации (15-20 лет) и в зависимости от объема захораниваемых отходов может достигать 40-200 га. Высота складирования отходов составляет 12-60 м.
Организация и строительство полигона осуществляются в соответствии с законодательством в области охраны окружающей среды и обращения с отходами, санитарно-эпидемиологического и градостроительного законодательств, а также при наличии положительного заключения государственной градостроительной экспертизы на проект этого строительства.
Современный полигон ТБО – это комплекс природоохранных сооружений, предназначенный для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения ТБО, предотвращения попадания вредных веществ в окружающую среду, загрязнения атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод, распространения грызунов, насекомых и болезнетворных организмов.
В составе полигона следует предусматривать:
Полигон для захоронения отходов по периметру должен иметь ограждение высотой не менее 180 см. На полигоне по его периметру, начиная от ограждения, должны последовательно размещаться:
Плотность застройки административно-хозяйственной зоны полигона должна быть не менее 30 %. В административно-хозяйственной зоне размещаются:
Участки складирования должны быть защищены от стоков поверхностных вод вышерасположенных земельных массивов.
Процессы, происходящие с ТБО на полигонах
В процессе эксплуатации полигона ТБО, а также в течение продолжительного времени после его рекультивации происходит выделение свалочных газов в атмосферный воздух, образуются фильтрационные воды (фильтрат), а также меняются геопоказатели грунтов под телом полигона, что приводит к увеличению фильтрационной способности грунтов и, как следствие, к загрязнению грунтовых вод.
Реакции, протекающие в теле захоронения ТБО в аэробных условиях, схематично можно представить так:
При дальнейшем окислении начинается превращение клеточного вещества:
На типичной свалке процесс аэробного окисления чаще всего заканчивается образованием и накоплением высоких концентраций жирных кислот, что и лимитирует процесс аэробного разложения.
Анаэробная биодеградация требует присутствия микроорганизмов разных видов, входящих в состав смешанной популяции. Группа гидролитических или ацидогенных бактерий обеспечивает начальный гидролиз субстрата до низкомолекулярных органических кислот и других соединений, в том числе метана.
Большинство функционирующих и закрытых полигонов в России недостаточно оборудованы инженерными сооружениями, позволяющими обеспечить максимальное снижение загрязнения окружающей среды. Принятая система унитарного сбора ТБО (без разделения на органические, неорганические, опасные и т.п. компоненты) также усиливает недостатки технологии хранения отходов на полигонах.
Первоочередным этапом разработки природоохранных мероприятий на полигонах ТБО должна стать оценка данных по следующим характеристикам:
В реальных условиях получение большинства из вышеперечисленных данных затруднено из-за полного или частичного отсутствия информации. Информация по несанкционированным свалкам на сегодняшний день может включать только данные о их размере и местонахождении.
В такой ситуации потребуется проведение инженерно-геологических изысканий и исследование свалочных масс в лабораторных условиях для получения информации по следующим вопросам:
Поведение отходов на свалке носит сложный характер, так как происходит периодическое наслаивание нового материала через неравные промежутки времени. Процесс инертизации свалочного грунта подвержен действию градиентов температуры, концентрации газа, жидкости, рН, ферментной активности и потоков жидкости. К более сложным факторам относятся физико-химические свойства отходов, такие, как водорастворимость, летучесть, размер молекул, а также биологические: способность сорбировать микроорганизмы, межвидовое взаимодействие микроорганизмов и пр.
Различают три основных этапа существования полигона:
В эксплуатационном периоде работа полигона финансируется за счет платежей поставщиков отходов. После полной адаптации полигона к условиям окружающей среды он будет представлять собой техногенную территорию, переходящую во владение местной администрации. Проблему представляет период биореактора. Нет четкого механизма регулирования финансовой поддержки работы полигона в этот период для защиты окружающей среды от загрязнения. Необходима разработка не только защитных мероприятий по снижению возможных загрязняющих выделений, но и организация управления (ускорения или торможения) процессов естественной биодеградации материи свалочного тела, в целях сокращения времени его естественной адаптации и затрат по эксплуатации. Общая продолжительность периодов биореактора и адаптации может достигать сотни лет. Сменится не одно поколение людей, пока полигон ТБО или свалка не адаптируются к естественному ландшафту.
В настоящее время в мировой практике наиболее совершенным методом складирования ТБО, позволяющим сократить негативное влияние на окружающую среду, является обустройство «управляемых» полигонов. При выборе участка для складирования отходов учитываются особенности района размещения полигона ТБО: климат, рельеф, геология, гидрологические процессы, водный баланс и др. Подготовка полигона включает в себя уплотнение и гидроизоляцию ложа, устройство дренажной системы для отвода фильтрационных вод, прокладку труб для сбора биогаза. Для управления таким полигоном рекомендуется ряд технологических мероприятий.
Методы инертизации свалочного грунта:
Практические опыты использования перечисленных методов во многих случаях приводят к положительному эффекту, но некоторые проблемы еще могут потребовать своего решения. Например, остаточная эмиссия биогаза может оставаться высокой, может произойти засорение (заиливание) дренажа аэробного полигона, может оказаться затрудненной гидроциркуляция (трудности в достижении высоких скоростей потоков жидкостей сквозь массу отходов), существует возможность образования уплотненного слоя почвы и пр.
Выбору той или иной технологии должно предшествовать всестороннее исследование свалочных грунтов. Вследствие трудоемкости и высокой стоимости натурных изысканий возрастает значимость исследований, проводимых в лабораторном масштабе.
В результате исследований дается заключение о состоянии свалки или полигона ТБО с точки зрения загрязнения окружающей среды, о необходимости проведения контроля для предотвращения опасных ситуаций: взрыва биогаза, загрязнения грунтовых и поверхностных вод токсичными компонентами фильтрата, ухудшения санитарно-гигиенической обстановки.
Полигон складирования суглинков что это
ПОЛИГОНЫ ДЛЯ ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ
Проектирование, эксплуатация и рекультивация
Polygons for solid communal waste. Projecting, operation and reclamation
Дата введения 2018-05-18
Предисловие
Сведения о своде правил
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)
Введение
1 Область применения
Настоящий свод правил распространяется на проектирование, эксплуатацию и рекультивацию полигонов для твердых коммунальных отходов (ТКО).
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 17.5.1.01-83 Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения
СП 3.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожарах. Требования пожарной безопасности
СП 20.13330.2016 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия»
СП 22.13330.2016 «СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений»
СП 42.13330.2016 «СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений»
СП 56.13330.2011 «СНиП 31-03-2011 Производственные здания» (с изменением N 1)
СанПиН 2.1.4.1110-02 Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения
СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:
захоронение отходов: Изоляция отходов, не подлежащих дальнейшей утилизации, в специальных хранилищах в целях предотвращения попадания вредных веществ в окружающую среду.
3.3 климатогеографические особенности: Климатогеографические (климатообразующие) и геофизические факторы внешней среды: световой режим, давление и циркуляция атмосферы (ветровой режим), температурный режим, влажность (осадки), атмосферные явления (магнитные и электрические аномалии).
3.4 консервация: Временное прекращение деятельности полигона.
3.5 ложе полигона: Нижняя часть полигона, контактирующая с почвой, состоящая из основания и стенок.
3.6 мощность полигона: Количество захораниваемых отходов.
3.7 полигоны твердых коммунальных отходов: Специально оборудованные сооружения, предназначенные для размещения и обезвреживания отходов.
3.8 прекращение деятельности полигона ТКО: Прекращение размещения и обезвреживания отходов.
3.9 рабочая карта: Участок полигона, на котором осуществляется захоронение отходов.
3.10 рекреационная зона: Специально выделяемая территория в пригородной местности или в городе, предназначенная для организации мест отдыха населения и включающая парки, сады, городские леса, лесопарки, пляжи, иные объекты.
рекультивация полигонов ТКО: Комплекс работ, направленных на восстановление нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды.
3.12 статическая устойчивость отходов: Уплотнение отходов, их дальнейшее перегнивание и минерализация.
твердые коммунальные отходы: Отходы, образующиеся в жилых помещениях в процессе потребления физическими лицами, а также товары, утратившие свои потребительские свойства в процессе их использования физическими лицами в жилых помещениях в целях удовлетворения личных и бытовых нужд. К твердым коммунальным отходам также относятся отходы, образующиеся в процессе деятельности юридических лиц, индивидуальных предпринимателей и подобные по составу отходам, образующимся в жилых помещениях в процессе потребления физическими лицами.
хранение отходов: Складирование отходов в специализированных объектах сроком более чем одиннадцать месяцев в целях утилизации, обезвреживания, захоронения.
4 Общие положения
4.1 При проектировании зданий и помещений хозяйственно-бытовых объектов на территории полигонов ТКО следует:
— принимать конструктивные схемы, обеспечивающие необходимую прочность, жесткость и пространственную неизменяемость здания в целом, а также его отдельных элементов на всех стадиях возведения (монтажа) и эксплуатации;
— соблюдать при выборе конструкций, строительных изделий и материалов для зданий, размещенных на одной площадке, рекомендации по объектной унификации.
Расчет и проектирование строительных конструкций зданий полигонов ТКО должны проводиться в соответствии с требованиями СП 20.13330, СП 22.13330.
4.2 Общая площадь зданий и сооружений, расположенных на территории полигонов ТКО, определяется в соответствии с СП 56.13330.
4.3 Полигоны ТКО являются специально оборудованными сооружениями, предназначенными для размещения и обезвреживания отходов. На полигонах обеспечивается статическая устойчивость отходов с учетом динамики уплотнения, минерализации, газовыделения, максимальной нагрузки на единицу площади, возможности последующего рационального использования участка после закрытия полигонов и их рекультивации.
4.4 На полигонах ТКО запрещается захоронение отходов 1-2-го классов опасности, радиоактивных и биологических отходов.
4.5 На полигонах ТКО разрешается сортировка отходов с целью извлечения отдельных фракций для последующей утилизации.
5 Требования к размещению полигонов твердых коммунальных отходов
5.1 При проектировании, строительстве, реконструкции, консервации, прекращении эксплуатации и рекультивации полигонов ТКО учитываются климатогеографические и почвенные особенности, геологические и гидрологические условия местности.
Размер санитарно-защитной зоны полигона ТКО определяется в соответствии с требованиями СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200.
5.3 Площадь участка, отводимого под полигон ТКО, рассчитывают из условия срока его эксплуатации не более 25 лет.
5.4 Устройство полигонов ТКО на просадочных грунтах допускается при условии полного устранения просадочных свойств грунтов.
5.5 Площадка, предназначенная под размещение полигонов ТКО, должна отвечать следующим требованиям:
— иметь грунтовые условия, характеризующиеся однородностью геологического строения в пределах всей площадки;
— иметь гидрогеологические условия, характеризующиеся залеганием водоносных слоев на глубине не менее 5 м;
— отметка основания ложа полигона должна находиться на 2 м выше расчетного горизонта грунтовых вод.
5.6 Участок для размещения полигона ТКО должен быть не затопляемым или не подтапливаемым.
5.7 Участок для размещения полигона ТКО следует располагать на ровной территории, исключающей возможность смыва атмосферными осадками части отходов и загрязнения ими прилегающих земель и открытых водоемов.
5.8 Участок для размещения полигона ТКО следует располагать с подветренной стороны (для ветров преобладающего направления) по отношению к муниципальным образованиям и рекреационным зонам.
5.9 Не допускается использовать под полигоны ТКО заболоченные земельные участки и участки с выходами грунтовых вод в виде ключей.
5.10 Допускается размещение участка под полигоны ТКО на территории оврагов, начиная с их верховьев, при обеспечении требования по организации сбора и удаления поверхностного стока путем устройства перехватывающих каналов для отвода вод в открытые водные объекты.
6 Требования к устройству полигонов твердых коммунальных отходов
6.1 Полигоны ТКО подразделяют по мощности и способу захоронения отходов:
по годовой мощности (количество принимаемых отходов в год):