ИТС 17-2016 Размещение отходов производства и потребления

N	Федеральный округ	Объекты хранения отходов	Объекты захоронения отходов	Объекты размещения отходов, всего
1	Центральный	108	233	341
2	Северо-Западный	158	153	311
3	Южный	31	61	92
4	Северо-Кавказский	16	21	37
5	Приволжский	282	263	545
6	Уральский	968	164	1132
7	Сибирский	592	177	769
8	Дальневосточный	390	79	469
	Всего по России	2545	1151	3696

N	Федеральный округ	Объекты захоронения твердых коммунальных отходов
1	Центральный	206
2	Северо-Западный	136
3	Южный	51
4	Северо-Кавказский	18
5	Приволжский	225
6	Уральский	141
7	Сибирский	151
8	Дальневосточный	61
	Всего по России	989

Рисунок 2.2 - Уплотнение глиняного экрана ([26])

Для уплотнения глинистых грунтов применяются:

- Укатка. Грунты уплотняют укаткой катками на пневмоколесном ходу и кулачковыми катками, а также транспортными и землеройно-транспортными машинами. Катками с гладкими вальцами укатывают грунты, главным образом на завершающей стадии уплотнения верхнего слоя. Катками на пневмоколесном ходу могут быть уплотнены все виды грунтов. Кулачковые катки применяют для уплотнения глинистых грунтов с примесью щебня и гравия, а также комковатых грунтов. Кулачковые катки не используются для уплотнения сланцевых глин и сильно увлажненных глинистых грунтов.

- Трамбование. Трамбующие машины обеспечивают эффективное уплотнение, в том числе с включениями крупнообломочных грунтов, а также сухих комковатых глин. При трамбовании уклон поверхности уплотняемого слоя грунта не должен превышать в поперечном направлении 9% и в продольном 18%.

Глинистые грунты малочувствительны к механическим воздействиям, но крайне чувствительны к колебаниям влажности. При низкой влажности в них формируются трещины усыхания ([25]). Нарушение сплошности глинистого экрана возможно также в результате неотектонических движений ([27]).

Проницаемость ПФЭ из глинистых материалов на практике не достигает нуля. Проницаемость ПФЭ из глинистых материалов снижают путем уменьшения на него гидравлической нагрузки. Для этого соблюдаются два основных принципа: коэффициент проницаемости должен быть как можно более низким, гидравлическая нагрузка на экран должна быть минимальной для уменьшения давления.

Для снижения проницаемости ПФЭ из глинистых материалов сооружают двухслойные экраны, где между двумя слоями глины устраивается дренажный слой из песка, а поступившая в дренажный слой вода отводится с помощью дренажной системы. Снижение проницаемости происходит за счет снижения напора жидкости, действующей на нижний слой, равного высоте жидкости в дренажном слое ([14]).

К основным недостаткам ПФЭ из глинистых грунтов относятся:

- образование трещин усыхания при низкой влажности;

- постепенное увеличение коэффициента фильтрации вследствие ухудшения коэффициента уплотнения от воздействия сезонных и суточных циклов замораживания-оттаивания;

- подверженность размыванию при высокой влажности;

- неустойчивость к неотектоническим движениям земной коры;

- химическая деградация под воздействием агрессивных фильтрационных вод;

- меньший объем складирования отходов, в сравнении с ПФЭ из искусственных материалов, в связи с большой толщиной ПФЭ (до 1 м и более) (рисунок 2.3).

Рис.2.3 - Устройство ПФЭ из глинистых материалов (а) и из бентонитовых матов (б) ([28])

В качестве разновидности грунтового ПФЭ используется грунтобитумный ПФЭ. Он используется обычно как основание для других типов экранов и представляет собой минеральный естественный грунт, обработанный на глубину 10-15 см жидким битумом или нефтью с добавлением цемента и уплотненный гладкими катками. В случае супесчаных или суглинистых грунтов перед пропиткой нефти или битума вносятся активные добавки - цемент или известь. Перед внесением добавок грунт протравливается гербицидами на глубину до 20 см ([29]).

ПФЭ из искусственных материалов различают следующих видов:

- ПФЭ из бетонных материалов;

- ПФЭ из асфальтовых материалов;

- ПФЭ из геосинтетических материалов (полимерных геомембран, бентонитовых матов).

ПФЭ из бетонных материалов бывают железобетонные, бетонопленочные, полимербетонные.

ПФЭ из материалов на основе бетона имеют сравнительно высокий коэффициент фильтрации и слабую трещиностойкость.

В связи с фильтрационными и прочностными особенностями бетонных и железобетонных ПФЭ толщина монолитных или сборных железобетонных плит принимается на практике не менее 10-15 см.

Снижение коэффициента фильтрации до нормативных значений достигают путем торкретирования или силикатизации, что является дорогостоящим процессом.

Бетонные ПФЭ применяются редко и используются в основном в небольших емкостных сооружениях.

ПФЭ из асфальтовых материалов бывают асфальтобетонные, асфальтополимербетонные.

Противофильтрационные устройства из асфальтовых материалов имеют низкую водопроницаемость, стойки старению и сохраняют сплошность при неравномерных осадках.

Применение ПФЭ из асфальтовых материалов целесообразно: при отсутствии на месте строительства глинистых грунтов, пригодных для сооружения ПФЭ; при неблагоприятных для укладки глинистых экранов климатических условиях; в сейсмических районах; в местностях с морским умеренно-континентальным климатом.

ПФЭ, выполняемые из гидротехнического мелкозернистого асфальтобетона, укладываются обычно по слою грунта, пропитанного битумом, толщиной 4-6 см, после чего поверхность асфальтобетона покрывается слоем жидкого битума с последующей посыпкой слоем песка толщиной 0,5-1 см. На откосах при необходимости устраивается дополнительное крепление.

ПФЭ из асфальтополимербетонных материалов конструктивно схожи с асфальтобетонными ПФЭ. ПФЭ из асфальтополимербетонов выполняются на модифицированном вяжущем, состоящем из битума с добавлением каучука или других полимеров в количестве 10%-20% от массы битума. Это придает асфальтополимербетону повышенную морозостойкость и эластичность, снижает его водопроницаемость.

ПФЭ из асфальтовых материалов имеют следующие недостатки:

- нестойки к воздействию концентрированных кислот, особенно при температуре свыше 40°С;

- в щелочной среде, особенно при волновом воздействии или воздействии турбулентного потока, возможно эмульгирование битума;

- в тонком слое нефтяные битумы быстро стареют, особенно при воздействии ультрафиолетовых лучей и повышенной температуры;

- хрупки на морозе.

ПФЭ из геосинтетических материалов (полимерных геомембран, бентонитовых матов) практически полностью исключают фильтрацию жидкой фазы из ОРО.

Геосинтетические материалы делятся на 4 класса, каждый из которых может быть использован при строительстве ПФЭ:

- геотекстили;

- георешетки и геосетки;

- геомембраны;

- геокомпозиты.

Устройство ПФЭ из геосинтетических материалов на основе полиэтилена - HDPE, LDPE и др., за исключением бентонитовых матов, выполняется обычно при положительной температуре воздуха. Устройство ПФЭ из геосинтетических материалов на основе бентонита может производиться как при положительной, так и при отрицательной температуре воздуха.

Типовые операции технологического процесса по устройству ПФЭ из геосинтетических материалов - полимерных геомембран:

- устройство дренажного слоя;

- устройство подстилающего слоя;

- укладка слоя из геосинтетических листов;

- соединение геосинтетических листов;

- устройство защитного слоя;

- укладка защитных прокладок между смежными слоями;

- контроль качества геосинтетических листов, сварных швов;

- контроль качества ПФЭ геофизическими методами;

- проведение гидравлических испытаний ПФЭ.

Типовые операции технологического процесса по устройству ПФЭ из геосинтетических материалов - бентонитовых матов:

- устройство дренажного слоя;

- устройство подстилающего слоя;

- укладка слоя из бентонитовых матов;

- визуальный контроль качества: сплошность покрытия, достаточность нахлестав;

- устройство пригрузочного слоя.

На рисунке 2.4 представлена конструкция ПФЭ из бентонитовых матов.

Рисунок 2.4 - Конструкция ПФЭ с использованием бентонитового мата ([28])

Подстилающий и защитный слои выполняются из грунта. Поверхность подстилающего слоя очищается от мусора, корней и острых камней, органики или другого материала, который может повредить геосинтетические материалы. При устройстве подстилающего слоя, в случае применения ПФЭ из полимерной геомембраны, исключается образование трещин, появление признаков набухания или вспучивания грунта. Защитный слой обрабатывается гербицидами для исключения прорастания в нем растительности, способной повредить слой из геосинтетических материалов (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 - Устройство ПФЭ из полимерной геомембраны на ОРО в Московской области ([26])

В случае применения ПФЭ из бентонитовых матов обработка гербицидами не требуется, так как материал стоек к прорастанию корней.

По конструкции ПФЭ из геосинтетических материалов (полимерных геомембран, бентонитовых матов) могут быть однослойные и двухслойные. Однослойный ПФЭ из полимерных геомембран состоит из пленочного элемента, укладываемого на подстилающий и защитный слои, двухслойный экран состоит из двух пленочных элементов, разделенных дренажным слоем из песка, подстилающего и защитного слоев.

ПФЭ из геосинтетических материалов (полимерных геомембран, бентонитовых матов) целесообразно применять: при отсутствии достаточного количества грунтов, пригодных для строительства экрана; при наличии неблагоприятных погодных условий, затрудняющих укладку грунтового экрана; в сейсмических районах, где другие виды противофильтрационных устройств могут быть ненадежными.

Геосинтетические материалы, применяемые при строительстве ПФЭ, обладают высокими прочностными характеристиками, устойчивы к гниению и воздействию любых химических веществ и микроорганизмов, характерных для грунтов, подземных и фильтрационных вод. Геосинтетические материалы легко монтируются и долговечны (100-150 лет).

ПФЭ из геосинтетических материалов применяются при строительстве ОРО в различных регионах Российской Федерации.

Комплексные ПФЭ сооружают одновременно с использованием природных и искусственных материалов. В качестве природных материалов используются глинистые грунты, в качестве искусственных - геосинтетические материалы.

Комплексный ПФЭ состоит из двух или трех противофильтрационных слоев, например:

- верхний слой - из геомембраны; нижний слой - из уплотненных глинистых материалов, с коэффициентом фильтрации, предусмотренным нормативными документами.

- верхний слой - из бентонитовых матов; нижний слой - из уплотненных глинистых материалов, с коэффициентом фильтрации, предусмотренным нормативными документами.

- верхний слой - из геомембраны; нижний слой - из бентонитового мата.

- верхний слой - из геомембраны; промежуточный слой - из бентонитовых матов; нижний слой - из уплотненных глинистых материалов, с коэффициентом фильтрации, предусмотренным нормативными документами.

Комплексный ПФЭ обеспечивает высокую степень защиты подземных вод и недр на весь срок эксплуатации ОРО и на длительный постэксплуатационный период.

Устройство ПФЭ на ОРО ТКО в условиях распространения многолетнемерзлых пород.

При устройстве ПФЭ в условиях распространения многолетнемерзлых пород дополнительно к фильтрационным свойствам обустраиваемого ПФЭ соблюдается условие сохранения грунтов основания ОРО в вечномерзлом состоянии.

Для сохранения грунтов основания ОРО в вечномерзлом состоянии в основании ОРО ТКО (обычно ниже противофильтрационного слоя) укладывается теплоизолирующий слой, препятствующий проникновению теплоты, образуемой в процессе жизнедеятельности микроорганизмов, образующихся в ТКО, в грунты основания ОРО.

ПФЭ могут быть использованы при обустройстве ОРО:

- отвалов отходов добычи; отходов обогащения; отходов обрабатывающих производств; отходов производства электроэнергии и пара;

- хранилищ, предназначенные для хранения (кроме отвалов) отходов добычи и/или обогащения полезных ископаемых; обрабатывающих производств; производства электроэнергии и пара;

- полигонов приповерхностного захоронения отходов;

- объектов захоронения твердых коммунальных отходов.

Противофильтрационные завесы

Противофильтрационные завесы (ПФЗ) сооружаются в качестве альтернативы противофильтрационным экранам.

Применяются на ОРО, сооружаемых либо непосредственно на малопроницаемых грунтах (глинистых, слаботрещиноватых, скальных и др.), которые можно рассматривать как водоупор, либо на проницаемых грунтах ограниченной мощности (обычно около 10-15 м), подстилаемых водоупором, при наличии возможности устройства ПФЗ, полностью перерезающих эти грунты.

Главным преимуществом ПФЗ является возможность ее строительства на эксплуатируемом ОРО.

Устройство ПФЗ экономически целесообразно при больших площадях ОРО, когда устройство ПФЭ является дорогостоящим.

Основные типы противофильтрационных завес ([14]):

- вертикальная глиняная диафрагма, выполняемая методом "стена в грунте" (такие диафрагмы толщиной 0,5-1,1 м устраиваются как в сухих, так и в обводненных легких грунтах при глубинах до водоупора не более 50 м и уровне грунтовых вод не выше 1,5 м от поверхности земли);

- вертикальная глиняная диафрагма, выполняемая методом "стена в грунте", в сочетании с полимерной геомембраной или бентонитовым матом (устраивается в тех же условиях, что и обычная глиняная диафрагма, но при более жестких требованиях по предотвращению утечек из объекта размещения);

- глиняная завеса в виде "зуба", выполняемого в открытой траншее (применяется в любых грунтах при глубине фильтрующей толщи до водоупора не более 6 м);

- глиняная завеса в виде "зуба", выполняемого в открытой траншее, в сочетании с полимерной геомембраной или бентонитовым матом;

- цементирующая завеса (применяется для предотвращения фильтрации в скальных и полускальных трещиноватых породах практически на любую глубину).

Применение ПФЗ наиболее экологически эффективно, когда водоупорные породы под ОРО располагаются относительно неглубоко и технически возможно обеспечить сопряжение водоупорных пород и ПФЗ, прорезающей полностью слои проницаемых водовмещающих пород.

Железобетонные бункеры

Железобетонные бункеры предназначены для изоляции твердых и пастообразных отходов, содержащих водорастворимые вещества I-III класса опасности.

Железобетонные бункеры представляют собой короба или траншеи из железобетона разделенные на отсеки объемом в среднем от 2 до 5 тыс.м, но могут использоваться и сверхмалые бункеры (58 м, Ставропольский край) или бункеры повышенной вместимости (16 тыс.м, Ставропольский край).

Стенки железобетонных бункеров выполняются из тяжелого бетона, с высокой прочностью на сжатие и низкой водопроницаемостью, с наружным торкретированием цементным раствором и затиркой. В целях предотвращения подтопления бункеров подземными водами предусматривается гидроизоляция всей поверхности бункера, соприкасающейся с грунтом.

На ОРО в Ставропольском крае гидроизоляция бункеров выполнена следующим образом: дно бункера выполнено щебнем с проливкой битумом; боковые поверхности бункеров снаружи покрыты битумом в 2 слоя по грунтовке; днище и стены бункеров армированы; внутренняя поверхность бункеров покрыта коррозионностойким полимерцементным торкретом (рисунок 2.6) ([30]). Схожим образом устроены бункеры на ОРО в Красноярском крае ([31]).

Рисунок 2.6 - Бункер для захоронения отходов в Ставропольском крае (вид изнутри) ([30])

В Оренбургской области под днищем бункеров предусмотрена укладка геотекстиля из полипропилена с уложенной поверх него геомембраной на основе полиэтилена ([32]).

ОРО, обустроенные железобетонными бункерами, располагаются в Красноярском крае, Калужской области, Ставропольском крае, Тюменской области, республике Башкортостан, Нижегородской области и др. ([33], [34]).

Железобетонные бункеры применяются на полигонах приповерхностного захоронения производственных отходов.

Герметизация контактной зоны с подземными водами

Герметизация контактной зоны с подземными водами выполняется при захоронении отходов добывающих, обрабатывающих и иных производств методом закладки в искусственные или естественные полости недр.

Основным назначением данного способа обустройства является предотвращение притока подземных вод к ОРО.

Герметизация контактной зоны с подземными водами искусственных или естественных полостей недр, используемых для закладки отходов, может быть выполнена с помощью инъекций минеральных вяжущих или специальных полимерных (например, полиуретановых и эпоксидных) составов ([35]).

Дренажные системы

Дренажные системы, устраиваемые на ОРО, предназначены для отвода и сбора технологических и сточных вод при эксплуатации ОРО без нарушения целостности систем противофильтрационного и ограждающих устройств ([36]).

Образование сточных вод при эксплуатации ОРО происходит в процессе:

- выделения влаги из отходов при их складировании (фильтрационные воды);

- выпадения атмосферных осадков на территории хозяйственной зоны и автомобильных дорог (ливневые сточные воды);

- сбора и отвода поверхностного и подземного стока (дренажные воды).

Каждый из потоков сточных вод различается по составу и поэтому на ОРО организуют отдельные дренажные системы для каждого типа стоков.

Дренажные системы (ДС) для отвода и сбора фильтрационных вод.

ДС для сбора и отвода фильтрационных вод из массива отходов, могут быть выполнены:

- в виде дренирующего слоя, расположенного между изолирующими слоями ПФЭ;

- из дренажных труб, укладываемых в основании ОРО;

- в виде водоотводных канав по внутреннему периметру ОРО.

ДС, выполняемые в виде дренирующего слоя в двухслойных ПФЭ, конструктивно представляют собой два слоя из основного (противофильтрационного) материала с поперечным уклоном к оси участка размещения отходов ([14]), между которыми находится дренажный слой, используемый для самотечного отвода и сбора фильтрационных вод.

ДС из дренажных труб подразумевает укладку дренажных труб в траншеях, устраиваемых по дну карт ОРО с уклоном в сторону магистральных дрен, откуда фильтрационные воды самотеком поступают в дренажные колодцы и направляются в отдельные контрольно-регулирующие емкости.

ДС в виде водоотводных канав по внутреннему периметру ОРО в виде траншей переменной глубины, расположенных ниже основания ОРО и защищенных от размывания искусственными материалами. Дно ОРО планируется таким образом, чтобы сток фильтрационных вод был направлен в водоотводные канавы, по которым фильтрационные воды самотеком отводятся в специальные резервуары или открытые емкости.

Дренажные системы (ДС) для отвода и сбора ливневых вод

ДС для сбора и отвода ливневых вод с территории ОРО, выполняются в виде водоотводных канав по периметру ОРО. Отвод и сбор ливневых вод осуществляется самотеком в специализированные емкости.

ДС для отвода и сбора вод поверхностного и подземного стока с прилегающей территории

Для отвода и сбора вод поверхностного и подземного стока с прилегающей к ОРО территории по периметру ОРО устраиваются ДС следующих типов:

- нагорная канава;

- пластовый дренаж;

- дренажная завеса.

Преимущественно ДС организуют таким образом, чтобы организовать поверхностный и подземный сток в обход участка расположения ОРО. В случае невозможности такой организации дренажной системы, дренажные воды собираются в дренажные колодцы и насосами перекачиваются в отдельные контрольно-регулирующие емкости.

Нагорная канава (кольцевой канал) устраивается относительно ОРО выше по рельефу. С помощью нагорной канавы предотвращается контакт поверхностного стока с отходами и его загрязнение.

Пластовый дренаж, зачастую совместно с пристенным, устраивается для ОРО, когда участки размещения отходов заглублены под землю. Выполняется в неблагоприятных гидрогеологических условиях (в слабофильтрующих обводненных или подверженных обводнению грунтах, в трещиноватых скальных и полускальных породах, обладающих локальной водоносностью, при переслаивающемся литологическом строении), когда другие виды дренажей для борьбы с подтоплением подземными водами неэффективны.

Конструктивно пластовый дренаж представляет собой сплошной массив из одного или двух слоев фильтрующего материала - песка и щебня, уложенных с уклоном в сторону сборных трубчатых дрен. Каждый слой уплотняется легким катком за 2-3 прохода. Ослабленные увлажненные основания усиливаются уплотнением с добавлением щебня ([14]).

Пластовый дренаж применяется на полигоне приповерхностного захоронения производственных отходов в Свердловской области ([37]).

Дренажные завесы представляют собой вертикальные дренажи, устраиваемые по периметру ОРО. Основные типы дренажных завес:

- комбинированная дренажная завеса, состоящая из глиняной диафрагмы в сочетании с дренажем;

- дренажная завеса в виде открытого канала (применяется в сравнительно однородных грунтах с безнапорным режимом грунтовых вод, выполняется на глубину до 5 м);

- дренажная завеса в виде закрытой трубчатой дрены (применяется в тех же условиях, что и открытая завеса);

- дренажная завеса в виде ряда вертикальных скважин (устраивается при глубоком залегании водоупора или его отсутствии, когда верхний горизонт на глубину до 6 м сложен слабофильтрующими грунтами, а подтопление происходит через более глубокие слои);

- комбинированные дренажные завесы - траншея и самоизливающиеся в нее скважины, закрытая дрена и самоизливающиеся в нее скважины (применяются в сложных гидрогеологических условиях при слоистом строении водоносных пород, когда подземные воды на отдельных участках могут иметь напор).

В случае использования в качестве дренажа кольцевого канала, расположенного по внешнему периметру ОРО, он может быть углублен до 5 м и более, превращаясь в дренажную завесу. Такой способ дренажа для отвода поверхностного и подземного стока используется на полигоне приповерхностного захоронения производственных отходов в Свердловской области ([37]).

При устройстве дренажных систем на хранилищах, представляющих собой гидротехнические сооружения, помимо водоприемного и водоотводящего элементов дренажных систем, сооружают защитное устройство.

Защитное устройство предотвращает суффозию материала ограждающих обустройств (дамб). Защитным устройством может служить обратный фильтр, представляющий собой ряд последовательно уложенных слоев водопроницаемого грунта, отходов или других искусственных материалов с увеличивающейся крупностью частиц или пористостью от одного слоя к другому в направлении фильтрационного потока ([38]).

Выбор конструкции дренажной системы на ОРО зависит от ее назначения, свойств осушаемых грунтов и отходов, наличия необходимых для устройства дренажа материалов и механизмов, других местных условий.

Материалы, используемые для устройства дренажных систем, должны обладать необходимой прочностью, долговечностью, коррозионной стойкостью по отношению к фильтруемой сточной воде.

Для исправной работы дренажных систем в период года с отрицательными температурами воздуха предусматриваются мероприятия, предотвращающие промерзание дренажа. Это может быть расположение на достаточном удалении от поверхности, устройство теплозащитного слоя, обогрев и т.д. ([38]).

В местах распространения многолетнемерзлых пород дренажные системы устраиваются в сезонно-оттаивающем слое.

Дренажные системы могут быть применены при обустройстве ОРО:

- отвалов отходов добычи; отходов обогащения; отходов обрабатывающих производств; отходов производства электроэнергии и пара;

- хранилищ, предназначенных для хранения (кроме отвалов) отходов добычи и/или обогащения полезных ископаемых; обрабатывающих производств; производства электроэнергии и пара;

- полигонов приповерхностного захоронения отходов;

- объектов захоронения твердых коммунальных отходов.

Ограждающие устройства

Ограждающие устройства, возводимые на ОРО, представляют собой сооружения по типу дамб.

Чаще всего на ОРО устраиваются дамбы обвалования. На ОРО, представляющих собой гидротехнические сооружения, и на ОРО, где отходы размещаются посредством гидравлического намыва, помимо дамб обвалования, устраиваются ограждающие дамбы первичного и вторичного обвалования, плотины и дамбы намывного типа.

Дамбы обвалования (обваловка) сооружаются по периметру участка размещения отходов. Дамбы обвалования (обваловка) участка размещения отходов предназначены для отвода поверхностного стока и его разделения между участком размещения отходов и прилегающими территориями.

Склоны дамб обвалования (обваловки) могут быть укреплены быстрозатвердевающими смесями, геофильтрационными материалами, дополнительными дренажами, посевом трав ([39]).

Для устройства дамб обвалования (обваловки) используется грунт, вынутый при создании дренажных систем для отвода поверхностного и подземного стока, или привозной ([16]).

Ограждающие дамбы первичного и вторичного обвалования сооружаются на ОРО, где отходы размещаются посредством гидронамыва. Основным назначением дамб первичного и вторичного обвалования является удержания пульпы отходов в пределах площади участка размещения отходов.

Дамбы первичного обвалования сооружаются из природного грунта на поверхности участка размещения отходов. Дамбы вторичного обвалования сооружаются при помощи бульдозерной техники из отходов (рисунок 2.7).

Рисунок 2.7 - Дамбы вторичного обвалования ([40])

Дамба первичного обвалования укрепляется противофильтрационными элементами из глинистых грунтов или геосинтетических материалов.

В дамбах вторичного обвалования при необходимости перехвата фильтрационных вод могут быть устроены трубчатые дренажные системы.

Плотины и дамбы намывного типа возводятся из грунтов на хранилищах отходов, представляющих собой гидротехнические сооружения.

В зависимости от проницаемости грунтового основания, на котором возводятся дамбы и плотины намывного типа, тело плотины или дамбы экранируется глинистыми грунтами или геосинтетическими материалами. Сооружение противофильтрационного экрана осуществляется одновременно в теле дамб (плотин) и в основании ОРО.

В отдельных случаях сооружение плотин и дамб дополняется противофильтрационными завесами, устраиваемыми за придамбовой канавой и в бортах хранилища.

В целях экономии ресурсов и материальных средств плотины и дамбы намывного типа обычно сооружаются из грунтов и пород, полученных из искусственных выемок, и из отходов. Значительно реже при возведении плотин и дамб используется привозной грунт.

Нагнетательные скважины

Нагнетательные скважины предназначены для захоронения жидких и разжиженных отходов посредством их нагнетания в специально подобранные для этих целей участки недр, представляющие собой пласты коллекторы или полости недр искусственного или естественного генезиса ([41]-[43]).

Конструкции скважин, используемых для нагнетания (закачки) отходов в недра, обеспечивают предотвращение вертикальных перетоков закачиваемых отходов по затрубному пространству.

Принципиальная схема обустройства нагнетательной системы для закачки отходов в недра представлена на рисунке 2.8.

Условные обозначения:

• 1 - емкость подготовки жидких отходов;

• 2 - нагнетательные насосы;

• 3, 7, 8, 9, 10 - контрольные манометры;

• 4 - расходомеры;

• 5 - нагнетательный трубопровод;

• 6 - поглощающая скважина;

• 11 - контролируемые водоносные горизонты;

• 12 - водоупоры;

• 13 - поток жидких отходов;

• 14 - пакер;

• 15 - поглощающий пласт;

  16 - цементное кольцо

  Рисунок 2.8 - Принципиальная схема обустройства нагнетательной скважины (Ивановская область) ([41])

  Нагнетательные скважины используются для захоронения отходов на системах подземного захоронения жидких и разжиженных отходов.

Специальные поглощающие скважины

Специальные поглощающие скважины используются при закачке в глубокие горизонты недр отходов бурения при добыче нефти и газа.

Специальная поглощающая скважина является частью подземного сооружения, предназначенного для захоронения жидких и разжиженных отходов посредством их нагнетания в специально подобранные для этих целей участки недр, как правило, в платы-коллекторы. Конструкции скважин, используемых для захоронения отходов бурения в недра, обеспечивают предотвращение вертикальных перетоков закачиваемых отходов по затрубному пространству. Принципиальная схема обустройства поглощающей скважины для закачки отходов бурения представлена на рисунке 2.9.

Рисунок 2.9 - Схема обустройства специальной поглощающей скважины (Сахалинская область) ([44])

В условиях разработки шельфовых нефтяных и газовых месторождений с морских буровых и добыващих платформ чаще всего используется подземное захоронение отходов бурения в недрах через поглощающую скважину путем создания системы трещин в пласте-коллекторе.

Скважинные подземные резервуары

Скважинные подземные резервуары используются для захоронения твердых или жидких отходов путем заполнения ими искусственно созданных резервуаров.

На практике известно использование скважинных подземных резервуаров при захоронении отходов в многолетнемерзлых породах ([45]).

Для создания скважинного подземного резервуара осуществляется тепловое разрушение дисперсных, обычно песчаных, многолетнемерзлых пород. В качестве теплового агента используется пар. Оттаявший песок поднимается на поверхность.

Пример обустройства скважинного подземного резервуара представлена на рисунке 2.10.

1 - подземный резервуар;

2 - скважинный снаряд;

3 - спиральный классификатор;

4 - шламовый насос;

5 - тонкослойный сгуститель;

6 - расходомер;

7 - компрессор;

8 - парогенераторные установки;

9 - водовод подпитки оборотной воды

Рисунок 2.10 - Обустройство скважинного подземного резервуара ([45])

Использование специально создаваемых в многолетнемерзлых породах скважинных подземных резервуаров осуществляется в Ямало-Ненецком автономном округе для гидравличекой или сухой закладки отходов добывающих, обрабатывающих и иных производств. Для ускорения промерзания отходов в скважинном подземном резервуаре устанавливаются сезоннодействующие-охлаждающие устройства ([45]).

Системы обустройства для обращения с биогазом

Системы обустройства для обращения с биогазом сооружаются только на объектах захоронения твердых коммунальных отходов.

Они предназначены для предотвращения образования взрыво- и пожароопасных скоплений метана в массиве складированных отходов и защиты атмосферного воздуха.

Системы обустройства для обращения с биогазом подразделяются на:

- системы отвода биогаза;

- системы сбора биогаза.

Системы отвода биогаза выполняются в виде вертикальных и горизонтальных траншей и газоотводящих колодцев или скважин ([46]).

Системы отвода биогаза, выполняемые с помощью перечисленных устройств, основываются на природных процессах конвекции и диффузии. Такие системы устанавливаются в местах низкого газообразования и отсутствия перемещения газа.

Вертикальная траншея представляет собой полость, заполненную гравием, в пределах одной ячейки размещения отходов. Она сооружается на этапе эксплуатации ОРО.

Вертикальные траншеи восприимчивы к движениям тела ОРО, они легко деформируются и утрачивают свои функциональные свойства. Ремонт таких систем требует больших затрат.

Горизонтальная траншейная система устраивается после закрытия ОРО. Перед установкой верхнего изолирующего слоя на поверхности ОРО монтируются траншеи (рисунки 2.11, 2.12) на расстоянии друг от друга не более 50 м.

В целях предотвращения засорение проницаемой среды, снизу горизонтальные траншеи укрываются фильтрующим материалом, например гравием.

В гравийном пакете устанавливаются дренажные перфорированные трубы из поливинилхлорида, полиэтилена высокой плотности, полипропилена, стеклопластика или другого подходящего по прочности непористого материала. Из-за коррозии, возможной в среде биогаза и конденсата, рифленая сталь обычно не используется.

Трубы соединяются друг с другом с помощью гибких соединений, что позволяет монтировать системы различной конфигурации и делает их менее восприимчивыми к деформациям ([46]).

Для обеспечения выхода биогаза на поверхность на траншее монтируются газовыпуски (рисунки 2.13, 2.14).

При установке портов отбора проб биогаза появляется возможность проведения измерений давления, температуры газа, концентрации и контроля работы траншейной системы ([46]).

Главные преимущества траншейной схемы - простота строительства и относительно однородное изъятие биогаза.

Кроме вертикальных и горизонтальных траншей для отвода биогаза используются газоотводные скважины и газоотводные колодцы, для сооружения которых осуществляются буровые работы в теле отходов.

Системы сбора биогаза основываются на активных процессах дегазации и включают устройства, создающие градиент давления (компрессоры, вентиляторы), экстракционные скважины и горизонтальную систему сбора биогаза.

Компрессоры (или вентиляторы) обеспечивают эффективное извлечение газа из тела отходов.

Системы сбора биогаза предусматривает последующую утилизацию извлеченного газа (сжигание, очистка, сжижение и т.д.).

Эффективность системы сбора биогаза зависит от организации ее работы и конструкции, а также от методов управления. Эффективная система ориентируется на максимальный уровень газогенерации и сбор биогаза со всей территории объекта захоронения твердых коммунальных отходов, обеспечение контроля каждого элемента системы дегазации.

Рисунок 2.15 - Взвешивание отходов, поступающих автотранспортом, с использованием автоматизированной системы учета (Свердловская область) ([48])

При использовании на ОРО автоматизированной системы учета водитель автотранспорта получает магнитный ключ с персональными данными. Этот ключ дает право круглосуточного доступа на ОРО.

Учет отходов, поступающих на ОРО автотранспортом, с использованием автоматизированной системы осуществляется следующим образом: автомобиль заезжает на весы, водитель прикладывает ключ к считывающему устройству, система распознает автомобиль, фиксирует данные, загорается зеленый сигнал светофора, открывается второй шлагбаум на выезде с весов, который позволяет продолжить движение на ОРО к месту выгрузки отходов; после выгрузки отходов схема взвешивания и фиксации данных повторяется.

Для осуществления радиационного дозиметрического контроля отходов используются автоматические стационарные средства непрерывного радиационного контроля или портативные дозиметры.

На ОРО ТКО при выезде автотранспорта с ОРО предусматривается дезинфекция его колес с целью предотвращения биологического загрязнения прилегающей к ОРО территории.

Для дезинфекции могут быть использованы железобетонные ванны, заполненные дезинфицирующим раствором, дезинфицирующие коврики (или дезбарьеры) из влагостойкого поливинилхлорида, ручные или автоматизированные бесконтактные мойки в виде аппарата высокого давления.

Использование железобетонных ванн требует большого расхода воды и дезинфицирующего средства из-за их испарения и разноса колесами автотранспорта. Использование бесконтактных моек также требует большого количества воды и организации очистки стоков, образующихся при обмыве колес.

Подготовка отходов к размещению

Подготовка отходов к размещению направлена на регулирование их состава, агрегатного состояния и опасных свойств, и в зависимости от состава, агрегатного состояния, опасных свойств отходов и способа их размещения может выполняться следующими способами: раздельный сбор; сортировка (ручная, автоматическая); измельчение; прессование; брикетирование; комкование; затаривание; биологическая обработка; реагентная обработка; термическая обработка; обезвреживание; обезвоживание (в т.ч. отстаивание); сгущение; разжижение; фильтрация; усреднение состава; разделение на фракции; отверждение.

Операции по подготовке отходов к размещению могут производиться как непосредственно на ОРО, так и перед транспортировкой отходов к месту размещения.

Раздельный сбор как способ подготовки отходов к размещению применяется по отношению к ТКО.

Раздельный сбор и последующая дифференцированная обработка выделенных потоков позволяет не только сократить объем/массу захораниваемых ТКО, но и изменить их свойства. В частности, выделение и переработка биоразлагаемых компонентов позволяет снизить эмиссии биогаза.

Варианты раздельного сбора ТКО:

- неполный раздельный сбор отходов - все отходы делятся на два потока, каждый из которых состоит из нескольких компонентов;

- полный раздельный сбор отходов - все отходы делятся на три и более потока, некоторые из которых (при соблюдении правил раздельного сбора) представляют собой однокомпонентную смесь.

Неполный (частичный) раздельный сбор осуществляется в два контейнера. При этом возможно два варианта: с выделением пищевых отходов или с выделением смеси вторичного сырья.

При выделении пищевых отходов в один контейнер собираются пищевые и прочие влажные отходы, которые направляются на аэробную стабилизацию или компостирование, а в другой - сухие отходы, представляющие, смесь утильных фракций и балластных компонентов, которая идет на сортировку.

При неполном раздельном сборе с выделением утильной фракции в один контейнер собирается смесь вторичного сырья, а в другой смесь отходов (пищевые, балластные и т.п.). Смесь вторичного сырья содержит до 70% и более вторичных фракций (пластик, бумага, стекло, металл и др.) и после сортировки может подвергаться переработке.

При организации полного раздельного сбора целевые утильные фракции собираются в различные контейнеры. К преимуществам такого способа сбора отходов относятся возможность максимального использования ресурсного потенциала отходов и возможность реже вывозить фракции, не подверженные гниению при соблюдении санитарных условий. К недостаткам такой схемы относятся высокие затраты, зависимость от степени вовлечения населения, социальных и экономических стимулов и сложность организации: подбор техники, разработка маршрутов вывоза.

Чем большее число фракций и масса отходов отбирается, тем более такая система сбора отвечает требованиям рационального использования ресурсов, однако тем выше затраты на ее реализацию.

С точки зрения последующего разложения отходов, захороненных на ОРО ТКО, и воздействия продуктов их разложения на объекты окружающей среды, приоритетно выделение и исключение захоронения, во-первых, органических биоразлагаемых материалов, являющихся источником образования биогаза и, во-вторых, токсичных веществ, которые будут вымываться из массива отходов с фильтрационными водами. Поэтому выделение органических отходов в отдельный поток и их предварительная биологическая стабилизация, а также раздельный сбор и обезвреживание опасных материалов, например, ртутьсодержащих люминесцентных ламп и отработанных химических источников тока (батареек и аккумуляторов) имеют наибольшее значение.

На практике раздельный сбор не позволяет выделять "чистые" целевые потоки, поэтому сортировка является обязательным продолжением такой технологической цепочки.

Сортировка отходов применяется для подготовки ТКО к захоронению.

Под сортировкой отходов понимается процесс обработки отходов, который включает разделение отходов на качественно различающиеся компоненты (стекло, пластик, металл, бумага и пр.) с целью вторичного использования.

В обычной практике сортировки материалов различают ручную, автоматизированную и автоматическую сортировку. При ручной сортировке распознавание нужных материалов производится персоналом визуально, а отбор осуществляется вручную, хотя отдельные вспомогательные операции (подача материала на сортировочный конвейер, предварительный рассев по крупности) могут быть механизированы. Линии автоматизированной сортировки значительно облегчают ручной труд, однако распознавание интересующих компонентов, как правило, выполняется человеком. На линиях полностью автоматической сортировки материалов весь процесс сортировки отходов, а именно идентификация отбираемых материалов и их выделение из общего потока, происходит без участия персонала. Как правило, в основе технологии линий автоматической сортировки лежит использование сенсоров оптического определения материалов путем облучения потока излучением с определенными длинами волны и последующего спектрального анализа отраженного от поверхности материала излучения или интенсивности и спектра рентгеновских лучей, прошедших сквозь образец.

Ручная сортировка в промышленных масштабах реализуется на мусоросортировочных станциях, заводах и комплексах, основным элементом которых является линия ручной сортировки отходов.

Традиционная схема сортировки отходов выглядит следующим образом. На участке приема-разгрузки, отходы по подающему конвейеру поступают в кабину сортировки, где при их движении по сортировочному конвейеру рабочие постов отбора выделяют тот или иной вид вторичного сырья. Каждый пост обслуживается одним рабочим, каждый рабочий отбирает только один вид вторичных отходов. Отсортированные отходы опускаются в соответствующую воронку и попадают на пол в секцию, расположенную под сортировочной площадкой, или в специальные контейнеры, откуда периодически отгружаются на склад вторичного сырья, при необходимости после прессования.

В качестве механической подготовки отходов могут использоваться вращающийся грохот, динамический сепаратор и другие устройства, обеспечивающие предварительный разрыв и ворошение пакетов, отделение мелкой фракции. При помощи магнитного и электродинамического сепаратора отделяются черные и цветные металлы соответственно.

Автоматическая сортировка. Поступающий для сортировки материал равномерно подается по транспортеру к области работы сенсоров. Технология основывается на облучении поверхности отходов излучением с определенной длиной волны, а распознавание производится с помощью сравнения спектра отраженного от поверхности отхода светового сигнала с уже имеющимся спектром в базе данных системы.

В конце транспортера находится один или два пневмомодуля, снабженные рядом пневмодюз. После распознавания нужного для сортировки компонента, через расчетное время открываются необходимые дюзы, и распознанный компонент отстреливается из потока с помощью сжатого воздуха. Таким образом, из потока материалов можно выделить две или три (при условии установки второго пневмомодуля) фракции.

Кроме деления на ручную и автоматическую различают также положительную и отрицательную сортировки. Выделения вторичного сырья из смеси отходов - положительная сортировка - со стола конвейера, на который подаются отходы, изымаются определенные фракции, которые затем складируются в выделенную для них емкость; в конечном итоге, на конвейере остаются исключительно отходы, не подлежащие сортировке. Очистка вторичного сырья, полученного в результате раздельного сбора - отрицательная сортировка - на конвейерный стол высыпаются отходы, представленные главным образом одной фракцией, задача рабочего - удалить отходы, не относящиеся к этой фракции; в конечном итоге на конвейере остается лишь отсортированная фракция.

Отрицательная сортировка считается более эффективным методом, поскольку рабочим необходимо обследовать меньшее количество компонентов и затрачивать меньше усилий. Он используется в том случае, когда доля одного компонента, поступающего на конвейер, составляет 50% или более, например, для очистки и повышения качества вторичных материалов, полученных в результате раздельного сбора (так как жители не всегда четко выполняют инструкции по раздельному сбору).

Измельчение представляет собой процесс уменьшения размеров частиц до требуемых размеров путем механического воздействия.

Измельчение отходов используется для подготовки к захоронению ТКО и для подготовки к захоронению в недрах жидких и разжиженных отходов, главным образом отходов, образованных в результате бурения скважин.

Измельчение ТКО

Твердые коммунальные отходы включают обширную номенклатуру материалов с разными физико-механическими свойствами. Так, дерево плохо сопротивляется излому, а такие материалы как металл, твердые пластики, полимерные пленки, обладающие высокой упругостью, при воздействии излома, раздавливания, раскалывания, истирания лишь деформируются без потери целостности компонента. Это обуславливает низкую эффективность применения таких способов измельчения. На практике для дробления ТКО используют только ударную технологию и технологию среза. Ударная технология реализована в конструкциях молотковых и роторных дробилок, технология среза - в конструкциях шредеров.

Для измельчения используются дробильные установки, принцип действия которых зависит от состава и свойств отходов. Они выпускаются в различных конструктивных вариантах:

- стационарные и мобильные (на колесной паре, гусеничном ходу);

- укомплектовываются дизельным или электрическими двигателями.

Для предварительного измельчения отходов перед захоронением на полигонах ТКО обычно используются:

- дробилки для древесных отходов;

- дробилки для строительных отходов;

- универсальные шредеры.

Дробление древесных отходов

Для дробления древесных отходов используются щековые, конусные, ударно-валковые (дисковые или стержневые), молотковые роторные, барабанные (вращающиеся или вибрирующие), роликовые дробилки.

Щековые агрегаты состоят из двух щек (одна - подвижная, другая - нет), расположенных клинообразно по отношению друг к другу, то есть сверху отверстие больше, а снизу значительно уже. Узкая часть по размеру должна соответствовать размеру будущих древесных полуфабрикатов. Сверху в дробилку засыпается сырье, движущаяся щека с силой давит на сырье, пытаясь приблизиться к неподвижной щеке. Под давлением отходы ломаются и осыпаются вниз. Как только они становятся такими же маленькими, как узкое отверстие, они осыпаются вниз. Щековые машины подходят для обработки средних и более крупных отходов.

Конусные агрегаты состоят из стакана, в который засыпается сырье, и подвижного конусообразного пальца. Конусный палец вращается и совершает возвратно-поступательные движения, то входя, то выходя из стакана. На входе сырье подвергается разлому, во время выхода измельченное сырье осыпается вниз. Конусными машинами можно получать полуфабрикаты любой формы и размера. Простота устройства и меньшее время холостого хода повышает эффективность конусных агрегатов над щековыми.

Ударно-валковые машины состоят из двух валков, вращающихся друг на друга и двух отверстий - приемного и выходного. Древесное сырье засыпается сверху, попадает между валками, ударяется о них, раздавливается и осыпается вниз. В зависимости от типа валков можно получить полуфабрикат от 3 до 6 мм.

В ударных дробилках молотково-роторного типа, на роторе закреплены молотки, которые при вращении первого последовательно разбивают подающееся сверху сырье на мелкие части. У молотилок обычно большая производительность, однако от них много пыли и сора, а молотки быстро разрушаются при длительном контакте с крупными отходами.

Барабанные дробилки представляют собой барабан, в который нагружают сырье, а затем раскручивают его до определенной скорости, чтобы частицы древесных отходов при ударе друг о друга разрушались и измельчались.

Дробление строительных отходов

Дробилки для строительных отходов подразделяются на:

- щековые (дробимый материал разрушается, попадая в зазор между статичной и подвижной прессующими частями-щеками);

- молотковые (разрушение материала происходит от ударного воздействия установленных на роторе молотков).

Обычно используются щековые дробилки, способные перерабатывать бетон, асфальт и строительные отходы. В такие дробилки нельзя загружать волокнистые и клейкие материалы.

Использование шредеров

Шредеры в силу своей универсальности получили наибольшее распространение. В основном шредеры служат для грубого дробления материала с получением фракций 150-70 мм.

Измельчение материалов в шредере осуществляется за счет воздействия на компонент разрывающего усилия, создаваемого при заклинивании компонента между вращающимися друг навстречу другу рабочими роторами, оснащенными ножами, либо между ротором и корпусом шредера.

По конструкции принципиально различают однороторные, двухвальные и четырехвальные шредеры.

Универсальные промышленные шредеры могут эффективно измельчать различные виды материалов: отходы деревообработки, деревянные бревна, деревянные ящики и поддоны, картон, полимерную пленку, пластмассовые литники, трубы, смешанные виды отходов, в более мелкую фракцию, которая регулируется диаметром ячеек сита. Преимущественно используются для измельчения отходов с последующей утилизацией. При крупнофракционном измельчении обладают высокой пропускной способностью.

Промышленные шредеры для ТКО и строительного мусора предназначены для первичного (крупного) измельчения деревянных бревен любого диаметра, пней, отходов выкорчевки, деревянных шпал, старой мебели, объемных деревянных конструкций, отходов деревообработки, деревянных поддонов, смешанных полимерных отходов, грунта, смешанного строительного мусора. Способны измельчать отходы с включениями металла до 20% от общего объема, обладают очень высокой производительностью и чаще всего используются для измельчения отходов на полигонах для очень больших объемов.

Измельчение буровых отходов

В период подготовки к закачке в недра через поглощающую скважину, твердая фаза отходов (основную массу которой составляет, как правило, выбуренная порода) отделяется от жидкой фазы (как правило, бурового раствора) и измельчается.

Измельчение может осуществляться с использованием механических или гидравлических перемешивателей и перекачивающе-измельчающих насосов. Крупность измельченных частиц контролируется на виброситах.

На следующем этапе, с целью разжижения твердой фазы и образования пульпы, пригодной для закачки в недра через скважину, может добавляться вода (морская вода, попутные воды или воды, использованные для собственных производственных и технологических нужд) и, при необходимости, специальные реагенты. Реагенты добавляются с целью достижения требуемых реологических свойств.

Свойства пульпы зависят от литологических характеристик выбуренной породы, гранулометрического состава и соотношения бурового шлама и воды в пульпе.

Готовая пульпа содержит около 5%-10% твердой фракции и 90%-95% жидкости. ([44]).

Прессование представляет собой процесс обработки отходов давлением, производимый с целью увеличения плотности и уменьшения объема. Прессование применяется для подготовки к захоронению ТКО.

Прессование отходов обычно выполняется для уменьшения транспортных затрат при доставке отходов к месту захоронения с использованием следующего оборудования:

- уплотняющих мусоровозов, в том числе с толкающими плитами или роторного типа;

- мобильных пресс-компакторов;

- пресс-контейнеров.

После разгрузки из указанных устройств на месте захоронения отходы рассыпаются и их плотность снова снижается.

При использовании оборудования с высоким коэффициентом уплотнения плотность отходов после разгрузки выше плотности неуплотненных отходов, размещенных навалом. Это облегчает выполнение последующих операций по размещению отходов.

Брикетирование применяется при подготовке к захоронению ТКО и представляет собой прессование отходов в куски однородного состава и геометрически правильной формы, так называемые брикеты, с последующей обвязкой их бечевкой, проволокой, сеткой, пленкой или другими материалами с целью предотвращения разрушения.

Для брикетирования обычно применяются специальные механизированные комплексы, состоящие из измельчителей (дробилок), уплотнителей - брикетирующих установок и, в отдельных случаях, упаковочных машин.

Технология уплотнения отходов с последующим складированием их на ОРО ТКО включает автоматизированное прессование отходов в тюки (брикеты). При этом используется пресс, создающий давление, обеспечивающее уменьшение первоначального объема отходов в несколько раз.

Упаковка отходов в тюки позволяет в 3-6 раз (в зависимости от прессуемого материала) уменьшить объемы обработанных отходов и осуществлять его длительное экологически безопасное хранение.

Упакованные отходы удобны для транспортировки - при помощи погрузчика, оборудованного специальным захватом, тюки можно грузить на любой транспорт.

Прессовочные станции могут располагаться и на ОРО ТКО и в пределах населенных пунктов.

Комкование (окатывание) представляет собой процесс окусковывания мелкодисперсных отходов в формы, близкие к сферической. Для придания необходимой прочности и водостойкости окомкованных отходов вводятся добавки, обладающие вяжущими свойствами (цемент, известь, золы и т.д.).

В качестве оборудования для комкования отходов могут использоваться грануляторы барабанного или тарельчатого типа ([49]).

Технология комкования позволяет уменьшить количество влаги в отходе, тем самым, может быть обеспечено снижение образования фильтрационных вод и уменьшение объемов размещаемых отходов.

Биологическая обработка применяется для подготовки к захоронению ТКО. В качестве биологической обработки ТКО используют компостирование или сбраживание.

Компостирование отходов может осуществляться несколькими способами, которые отличаются: уровнем механизации (площадки компостирования, биотермические барабаны, тоннели и т.п.); условиями и сроками проведения процесса (от нескольких недель до 2 лет); качеством компоста (предварительная очистка от балластных компонентов или грохочение готового компоста).

При сбраживании отходы первоначально подвергаются аэробному гидролизу органической части отходов, при котором происходит перевод органических веществ в растворенное или взвешенное состояние и отделение полученной пульпы от нерастворимых компонентов (стекла, пластика) путем процеживания. Полученная пульпа подвергается анаэробному сбраживанию с образованием биогаза. Остатки сбраживания (около 40% первоначальной массы отходов) поступают на компостирование.

В Ленинградской области на заводе по механизированной переработке ТКО отходы перерабатываются методом биотермического компостирования в биотермических барабанах с извлечением некомпостируемых фракций (черный и цветные металлы, камни, стекло, древесина, п/э-пленка, ветошь, картон, макулатура и пр.), с получением компоста (биотоплива и органического удобрения).

Термическая обработка отходов перед их размещением осуществляется методами сжигания, пиролиза, газификации. Подробно технологии сжигания и пиролиза отходов рассмотрены соответственно в справочниках НДТ "Обезвреживание отходов термическим способом (сжигание отходов)" и "Утилизация и обезвреживание отходов (кроме обезвреживания термическим способом (сжигание отходов)".

Обезвреживание отходов перед их размещением осуществляется с целью уменьшения массы отходов, изменения их состава, физических и химических свойств, что обеспечивает снижение их негативного воздействия на ОС. Подробно технологии обезвреживания отходов рассмотрены в справочниках НДТ "Обезвреживание отходов термическим способом (сжигание отходов)" и "Утилизация и обезвреживание отходов (кроме обезвреживания термическим способом (сжигание отходов)".

Реагентная обработка применяется при подготовке к захоронению буровых отходов перед нагнетанием (закачкой) в недра. После измельчения твердой фазы буровых отходов и смешения ее с жидкой фазой до образования пульпы, пригодной для закачки. В случае если жидкость и тип горной породы, представленные в пульпе, не дают достаточную вязкость, то в пульпу добавляется реагент, представленный специальным полимером (загуститель), чтобы создать определенную реологию с целью предотвращения выпадения твердых частиц в осадок при подаче ее в нагнетательную скважину.

Затаривание отходов. Затариванию перед размещением подвергаются отходы, обладающие опасными свойствами, растворимые в воде и имеющие высокий класс опасности.

Твердые и пастообразные отходы, не обладающие пожароопасными свойствами, имеющие I класс опасности для окружающей среды, содержащие растворимые в воде компоненты, перед размещением затаривают в контейнеры, обычно стальные.

Для затаривания отходов конструкционный материал контейнера должен обладать коррозионной стойкостью по отношению к отходам (скорость коррозии не должна превышать 0,1 мм/год). Толщина стенки контейнера должна быть не менее 10 мм.

Контейнеры подвергаются двойному контролю на герметичность - до и после заполнения отходами.

Отходы, имеющие II-IV класс опасности для окружающей среды, перед размещением в железобетонных бункерах могут быть затарены в другие виды упаковки, помимо металлических контейнеров. Например, в двойные полиэтиленовые или бумажные мешки.

Обезвоживание отходов применяется при размещении производственных отходов на полигонах приповерхностного захоронения и при захоронении твердых и отвержденных отходов в недрах.

Отходы могут обезвоживаться механическим или термическим методами. Применение физико-химических методов обезвоживания, основанных на поглощении влаги из высушиваемого материала путем соприкосновения с гигроскопическими веществами, при подготовке отходов к размещению не используются.

Процесс механического обезвоживания (в том числе отстаивание) заключается в разделении систем "жидкость - твердое тело" под действием механических сил (давления, гравитации, центробежной силы).

Механическому обезвоживанию подвергаются отходы в виде суспензий и прочих дисперсных систем.

Оборудование для механического обезвоживания по способу создания и значению движущей силы процесса делится на отстойники (где разделение осуществляется в поле сил тяжести), вакуум-фильтры (движущая сила процесса создается разрежением под фильтровальной перегородкой), отстойные и фильтрующие центрифуги (разделение в которых осуществляется за счет центробежной силы) и др. Для улучшения водоотдачи может проводиться их предварительная обработка реагентными и безреагентными способами (в качестве реагентов используют известь, соли железа и алюминия).

К термическим методам обезвоживания относятся выпаривание и сушка. Выпариванию подвергаются жидкие отходы; удаление влаги происходит из всей массы жидкости при ее температуре кипения. Влага из пастообразных и твердых отходов удаляется только сушкой; при сушке влага удаляется с поверхности материала. По мере удаления влаги с поверхности материала за счет разности концентраций влаги внутри материала и на его поверхности происходит движение влаги к поверхности путем диффузии. В некоторых случаях имеет место термодиффузия, когда движение влаги внутри отхода происходит за счет уменьшения разности температур на поверхности и внутри отхода.

Процесс сушки осуществляется за счет подводимой к отходу тепловой энергии, вырабатываемой в генераторе тепла. Генератором тепла могут служить паровые или газовые калориферы, топки, инфракрасные излучатели и генераторы электрического тока. Выбор генератора тепла обычно определяется схемой и методом сушки, физическими свойствами высушиваемого отхода и требуемым режимом сушки ([50], [51]).

Разжижение и сгущение применяется при подготовке отходов к размещению на разных видах ОРО.

Чаще всего операции разжижения и сгущения отходов применяются для подготовки отходов к транспортировке гидравлическим транспортом. Например, при расходах пульпы отходов 5000-50000 м/ч ее сгущение с отношением твердой и жидкой фаз 1:10 считается целесообразным при удалении ОРО от источника образования отходов более 5-7 км, при размещении ОРО на расстоянии более 3 км гидравлическим транспортом на ОРО направляется пульпа с соотношением твердой и жидкой фаз 1:20-1:30 ([38]).

Разжижение, в том числе, применяется для подготовки пульпы буровых отходов для закачки в недра.

Фильтрация. Процесс фильтрации отходов применяется при подготовке жидких отходов обрабатывающих производств к закачке в недра и направлен на очистку отхода от взвешенных частиц. В качестве оборудования для фильтрации отходов могут использоваться патронные фильтры.

Усреднение состава отходов осуществляется при подготовке жидких отходов к закачке в недра через нагнетательные скважины. Усреднение состава отходов перед их закачкой направлено на приведение состава отходов к качеству, требуемому в соответствии с лицензионным соглашением на пользование недрами. Усреднение состава отходов осуществляется в прудах-усреднителях.

Разделение на фракции отходов применяется при подготовке буровых отходов и прочих дисперсных отходов, содержащих нефтепродукты, и заключается в выделении из отходов жидкой фазы (водорастворимой), твердой фазы и нефтепродуктов.

Для разделения отходов на фракции используются следующие операции: обезвоживание, нагрев, измельчение, центрифугирование.

Разделение отходов на фракции может рассматриваться как способ утилизации отходов, который подразумевает под собой использование отходов для производства продукции, выполнения работ, оказания услуг, включая повторное применение (рециклинг, регенерация, рекуперация).

Основными преимуществами разделения на фракции отходов, содержащих нефтепродукты, являются:

- извлечение полезного ресурса из отходов (нефтепродуктов);

- снижение опасных свойств отходов (токсичность, пожароопасность).

Отверждение отходов при подготовке их к размещению применяется при закладке пастообразных отходов в недра. Отверждение отходов может происходить путем их обработки паром или химическими составами (например, остекловывание) ([52]).

Основным преимуществом отверждения пастообразных отходов перед закладкой является минимизация негативного воздействия на ОС.

Размещение (способы складирования отходов)

Технологические операции по размещению отходов различны в зависимости от их состава, агрегатного состояния и опасных свойств. Кроме того, выбор способа размещения отходов зависит от вместимости ОРО, климатических, топографических и геологических условий.

На практике встречаются следующие основные способы размещения отходов: размещение навалом (насыпью), размещение в брикетах, размещение в таре, размещение гидронамывом, размещение нагнетанием в пласт-коллектор, размещение нагнетанием в полость, размещение закладкой гидравлической, размещение закладкой сухой.

Размещение навалом (насыпью) представляет собой способ приповерхностного размещения отходов путем их наваливания, насыпания. Способ применяется при размещении отходов на поверхности земли и бункерах.

Размещение отходов навалом (насыпью) на практике осуществляется как без дополнительных операций, так и с проведением дополнительных операций, таких как уплотнение отходов, их послойная изоляция, орошение.

Размещение отходов навалом (насыпью) без дополнительных технологических операций на практике применяется при размещении в отвалах отходов добычи полезных ископаемых, в основном вскрышных пород, отходов обогащения полезных ископаемых и отходов производства электроэнергии и пара.

Такой способ размещения отходов не требует существенных экономических затрат, но не имеет экологических преимуществ. Отходы, размещаемые в отвалах без дополнительных технологических операций, могут оказывать воздействие на ОС посредством образования большого количества фильтрационных вод, пыления отходов (при размещении пылящих отходов).

Размещение отходов навалом (насыпью) с орошением имеет преимущество перед размещением навалом (насыпью) без дополнительных технологических операций, которое заключается в предотвращении пыления отходов и тем самым предотвращения загрязнения атмосферного воздуха и почв на прилегающих территориях. При использовании такого способа размещения уделяется большое значение операциям по обращению с фильтрационными водами, которые образуются в большом количестве. Фильтрационные воды могут накапливаться и использоваться для орошения отходов.

Размещение отходов навалом (насыпью) с уплотнением применяется при захоронении ТКО, производственных отходов, при хранении отходов добычи и обогащения полезных ископаемых.

Уплотнение отходов производится послойно при поступательном движении катков-уплотнителей, компакторов или стандартных землеройно-транспортных дорожных машин (бульдозеров или дорожных катков) по массиву отходов.

Послойное уплотнение отходов позволяет увеличить вместимость ОРО, улучшает условия проезда тяжелой техники по поверхности отходов, обеспечивает возможность высотного складирования без образования оползней, способствует уменьшению объемов образования фильтрационных вод, уменьшению объемов образования биогаза на ОРО ТКО, снижению пожароопасности ТКО, предотвращению биологического загрязнения вблизи ОРО ТКО посредством ограничения доступа животных к отходам ([20]).

Размещение отходов навалом (насыпью) с уплотнением и изоляцией осуществляется при захоронении ТКО, производственных отходов, хранения отходов обрабатывающих производств, хранения отходов добычи и обогащения полезных ископаемых.

Изоляция отходов осуществляется послойно и позволяет избежать образования большого количества фильтрационных вод, предотвратить выбросы в атмосферный воздух.

Размещение отходов навалом (насыпью) с уплотнением, последующей изоляцией и орошением осуществляется при захоронении ТКО и обладает всеми вышеперечисленными преимуществами уплотнения, изоляции и орошения отходов при их размещении навалом.

Размещение в брикетах используется главным образом при захоронении ТКО и заключается в размещении спрессованных и обвязанных отходов. Брикетирование отходов описано в разделе подготовка отходов к размещению.

При поступлении на ОРО брикеты обычно складываются рядами и пересыпаются слоем изолирующего грунта. Плотность ТКО в брикетах высокая, провалы или серьезные деформации при размещении ТКО в брикетах не наблюдаются.

К преимуществам размещения ТКО в брикетах относятся:

- чистый и опрятный вид;

- отсутствие неприятных запахов;

- значительное снижение пожароопасности;

- защита от атмосферных осадков;

- предотвращение выделения загрязняющих веществ в атмосферных воздух;

- исключение развеивания ветром легких фракций ТКО;

- уменьшение объема отходов, поступающих на размещение;

- защита от проникновения насекомых, птиц, грызунов.

Размещение в таре используется при захоронении производственных отходов, обладающих опасными свойствами, растворимые в воде, и может использоваться при захоронении твердых и отвержденных отходов в недрах. Затаривание отходов описано в разделе подготовка отходов к размещению.

Затаривание отходов направлено на предотвращение их воздействия на ОС.

Размещение гидронамывом осуществляется при хранении отходов добычи и обогащения природных ресурсов, отходов производства электроэнергии и пара, отходов обрабатывающих и иных производств, поступающих в ОРО в основном гидравлическим транспортом, редко конвейерным.

При транспортировании отходов в сухом состоянии конвейерным транспортом пульпа для гидронамыва формируется в месте ссыпания отхода с конвейера, куда также подается жидкая фаза.

Размещение отходов гидронамывом способствует равномерному распространению отходов по площади.

Размещение нагнетанием в пласт-коллектор применяется при захоронении жидких и разжиженных отходов добывающих, обрабатывающих и иных производств в недра.

В качестве участка недр используется пласт-коллектор, расположенный в зоне затрудненного или весьма затрудненного водообмена, отвечающий требованиям изоляции отходов от компонентов окружающей среды, пригодных к использованию в хозяйственной деятельности.

Нагнетание (закачка) отходов в пласт-коллектор осуществляется через нагнетательную скважину. Типовая конструкция нагнетательной скважины представлена в 2.1.

Основным преимуществом размещение отходов нагнетанием в пласт-коллектор является минимизация эмиссий в ОС.

Размещение нагнетанием в полость осуществляется аналогично размещению нагнетанием в пласт-коллектор. Отличием является необходимость подготовки полости для закачки путем ее герметизации от подземных вод и соседних участков недр.

Размещение сухой или гидравлической закладкой применяется при захоронении твердых и отвержденных отходов в недра. Основным преимуществом размещением отходов закладкой является сохранение земельных ресурсов.

В целях предотвращения загрязнения ОС при размещении отходов закладкой необходимо особое внимание уделять герметизации контактной зоны отходов и подземных вод.

При размещении отходов сухой закладкой они доставляются в подземные камеры или в специально созданные подземные резервуары, например в многолетнемерзлых породах, в сухом дробленом виде и распределяются механическим способом. В чистом виде сухая закладка используется редко ввиду ее большого коэффициента усадки (до 50%), обычно используются ее разновидности - консолидированная или инъекционная закладки.

При консолидированной закладке формирование монолита происходит под воздействием пара или химических растворов на уже размещенную в очистном пространстве сухую закладку. При этом происходит проникновение реагентов в отходы, через определенное время происходит "кристаллизация" реагентов. Такая закладка обладает достаточно высокими прочностными характеристиками, которые сохраняются при длительном нагружении налегающими породами ([53]). Иногда для консолидации сухой закладки используют жидкие цементирующие растворы (в т.ч. растворы самого цемента).

Сухая закладка применяется в Ямало-Ненецком автономном округе при размещении твердых отходов добывающих или обрабатывающих производств в скважинные подземные резервуары, создаваемые в дисперсных многолетнемерзлых породах. Сухая закладка на таких объектах осуществляется с использованием установки приема и подачи твердых отходов в подземный резервуар (рисунок 2.16).

Рисунок 2.16 - Сухая закладка отходов, связанных с добычей нефти и газа, в подземный резервуар (Ямало-Ненецкий автономный округ) ([45])

При применении гидравлической (твердеющей) закладки в подземную камеру или в специально созданные подземные резервуары, например в многолетнемерзлых породах, доставляются пульпообразные отходы. При завершении заполнения камеры закладочная смесь набирает прочность и переходит из текучего состояния в вязкопластичное, а затем в жесткопластичное с окончательным омоноличиванием.

Гидравлическая закладка применяется при захоронении жидких и разжиженных отходов добывающих, обрабатывающих и иных производств в недра.

В российской практике для захоронения отходов закладкой используются в основном отработанные камеры рассолопромыслов, либо отработанные пространства рудников.

В Ямало-Ненецком автономном округе гидравлическую закладку используют для размещения отходов в одиночный подземный резервуар или полигон подземных резервуаров, которые создаются в дисперсных многолетнемерзлых породах на глубине от 15 м.

Гидравлическая закладка отходов в резервуар осуществляется через технологическую скважину с помощью гидравлического насоса.

После закладки отходов в подземный резервуар в многолетнемерзлых породах отходы отверждаются посредством воздействия на них сезоннодействующего-охлаждающего устройства, устанавливаемого в резервуаре по окончании заполнения его отходами. Использование сезоннодействующего-охлаждающего устройства позволяет ускорить промерзание отходов в резервуаре ([45]).

Основными преимуществами размещения отходов в резервуарах в многолетне-мерзлых породах являются ([45]):

- надежная изоляция отходов в резервуаре (полости) с последующей их иммобилизацией вследствие охлаждающего воздействия массива многолетнемерзлых пород, в которых они сооружаются, а также за счет установки после загрузки отходов сезонно-охлаждающего устройства;

- отсутствие влияния ОРО на поверхностные среды, подтверждаемое соблюдением нормативов качества атмосферного воздуха, почв, поверхностных и надмерзлотных вод на границе участка расположения ОРО по результатам экологического мониторинга;

- возможность использования побочных продуктов строительства резервуаров (песок, вода) в качестве вторичных ресурсов.

Обращение с фильтрационными, дренажными, ливневыми водами

Обращение с фильтрационными, дренажными, ливневыми водами на ОРО может выполняться следующими способами:

- использование;

- рециркуляция;

- очистка;

- отвод.

Использование фильтрационных, дренажных, ливневых вод заключается в возможности их применения:

- для транспортирования отходов гидравлическим транспортом;

- для орошения (рециркуляции) отходов;

- в системе оборотного водоснабжения предприятия.

Использование фильтрационных и дренажных вод осуществляется на ОРО следующих видов:

- хранилищах, предназначенных для хранения (кроме отвалов) отходов добычи и/или обогащения полезных ископаемых; обрабатывающих производств; производства электроэнергии и пара;

- отвалах отходов обрабатывающих производств;

- полигонах приповерхностного захоронения производственных отходов;

- объектах захоронения твердых коммунальных отходов.

Рециркуляция является одним из способов уменьшения объема фильтрационных и дренажных вод путем их использования для орошения поверхности массива отходов.

Метод позволяет увеличить влажность отходов, тем самым снизить риски возгорания ТКО, стимулировать биохимические процессы их разложения (за счет выноса водорастворимых продуктов деструкции отходов, усиления метаногенеза) ([54]) на ОРО ТКО, уменьшить пылеподавление при размещении пылящих отходов и способствует более плотной укладке отходов.

Система рециркуляции фильтрационных вод реализована на ряде ОРО ТКО Российской Федерации. Схема рециркуляции фильтрационных вод приведена на рисунке 2.17.

В качестве распылителя фильтрационных вод используется перфорированная труба. Рециркуляция осуществляется распылением фильтрационных вод на поверхности массива отходов ТКО (рисунок 2.18).

Рециркуляция фильтрационных и дренажных вод осуществляется на ОРО следующих видов:

- хранилищах, предназначенных для хранения отходов обрабатывающих производств кроме отвалов;

- полигонах приповерхностного захоронения производственных отходов;

- объектах захоронения твердых коммунальных отходов.

Очистка сточных вод осуществляется для достижения установленных нормативов с последующим их сбросом или использованием.

Очистка фильтрационных вод связана со сложным их химическим составом, изменяющимся в течение жизненного цикла ОРО ТКО, а также связи со значительным его отличием от промышленных и муниципальных сточных вод. Возникают трудности в применении для очистки фильтрационных вод традиционных схем очистки, что приводит к необходимости разработки комплексных схем очистки.

Практика очистки фильтрационных вод на ОРО ТКО в Российской Федерации построена на одном из наиболее простых способов, который представляет собой сброс в систему общегородской канализации и применяется при небольшом объеме фильтрационных вод и концентрации загрязняющих веществ с учетом их разбавления, не превышающих установленных нормативов городских очистных сооружений.

Самой современной и эффективной технологией очистки фильтрационных вод ОРО ТКО является использование процесса обратного осмоса на локальных очистных сооружениях. Обратный осмос представляет собой физический процесс, основанный на прохождении очищаемой жидкости через полупроницаемую синтетическую мембрану из более концентрированного в менее концентрированный раствор в результате воздействия давления, превышающего разницу осмотических давлений обоих растворов. При фильтрации через мембрану поток разделяется на очищенную воду (пермеат), и вторичный отход - концентрат, подлежащий утилизации.

Как правило, установки, включающие блоки обратного осмоса, изготавливаются в контейнерном исполнении или монтируются на металлическую конструкцию. Установка контейнерного типа состоит из нескольких секций (рисунок 2.19):

- накопительный резервуар для очищаемой воды (фильтрационные воды) типа отстойника;

- секция предварительной очистки;

- секция обратного осмоса, включающая одну, две или три ступени, в зависимости от степени загрязненности исходной жидкости и требуемой степени очистки;

- накопительный резервуар для пермеата (очищенная вода).

В настоящее время данная система очистки фильтрационных вод установлена на ОРО ТКО в Московской области производительностью 400 м в сутки и производительностью 600 м в сутки ([56]).

Принцип обратного осмоса также положен в основу системы очистки "Осмотикс". Технология очистки включает следующие стадии: механические фильтры, обеззараживание озонированием, очистка на мембранах обратного осмоса и регенерация.

Рисунок 2.19 - Технологическая схема очистки фильтрационных вод ОРО ТКО с использованием установок Reverse Osmosis (RO) Plant компании "ЭКОКОМ" (ОРО ТКО в Московской области) ([56])

Схема очистки фильтрационных вод ОРО ТКО с использованием технологии "Осмотикс" приведена на рисунке 2.20 ([57]).

Рисунок 2.20 - Технологическая схема очистки фильтрационных вод ОРО ТКО с использованием технологии "Осмотикс" ([57])

Данная технология очистки фильтрационных вод реализована на объекте захоронения ТКО в Краснодарском крае производительностью 400 м в сутки и производительностью 200 м в сутки.

Мероприятия по очистке дренажных вод зависят от организации ДС (типы дренажных систем приведены в 2.2.1). При отсутствии контакта дренажных вод с отходами может проводиться очистке от взвешенных веществ и т.д. с последующим их использованием (рециркуляцией).

В случае возможности их контакта с отходами, происходит сбор дренажных вод с целью их передачи на локальные очистные сооружения или сооружения местного или регионального назначения.

Очистка ливневых вод преимущественно на очистных сооружениях обеспечивают очистку от взвешенных примесей и нефтепродуктов, что, как, показывает практика, достаточно для обеспечения нормативного качества очищенных вод, поскольку не происходит контакта с отходами.

Очистка сточных вод осуществляется на ОРО следующих видов:

- хранилищах, предназначенных для хранения (кроме отвалов) отходов добычи и/или обогащения полезных ископаемых; обрабатывающих производств;

- отвалах отходов обрабатывающих производств;

- полигонах приповерхностного захоронения производственных отходов;

- объектах захоронения твердых коммунальных отходов.

Отвод фильтрационных, дренажных и ливневых вод.

Отвод фильтрационных вод осуществляется путем их стекания к дренажной траншее (рисунок 2.21), откуда самотеком поступают в приемный колодец насосной станции. Из насосной станции фильтрационные воды передаются либо на очистку, либо на полив захораниваемых ТКО в периоды, когда требуется его увлажнение.

Рисунок 2.21 - Пример схемы укладки дрен сбора и отвода фильтрационных вод ([58])

Отвод дренажных вод осуществляется по ДС, организация которого обеспечивает беспрепятственный сток грунтовых вод ниже по горизонту. Соответственно, при реализации такой схемы грунтовые воды обтекают ОРО снизу. В этом случае сбор и вывоз дренажных вод не требуется. В случае невозможности такой организации ДС, дренажные воды собираются в дренажные колодцы и насосами перекачиваются в отдельные контрольно-регулирующие емкости дренажных вод.

Отвод ливневых вод осуществляется с использованием ДС (типы дренажных систем приведены в 2.2.1) при отсутствии необходимости их очистки.

Отвод фильтрационных, дренажных, ливневых вод осуществляется на ОРО следующих видов:

- отвалах отходов добычи полезных ископаемых;

- хранилищах, предназначенных для хранения (кроме отвалов) отходов добычи и/или обогащения полезных ископаемых; обрабатывающих производств; производства электроэнергии и пара;

- полигонах приповерхностного захоронения производственных отходов;

- объектах захоронения твердых коммунальных отходов.

Обращение с выбросами в атмосферу

Обращение с выбросами в атмосферу направлено на уменьшение рисков негативного воздействия на окружающую среду и может выполняться следующими способами:

- предотвращение;

- использование;

- отведение;

- рассеивание.

Предотвращение воздействия на атмосферный воздух при транспортировке и размещении отходов может включать мероприятия:

- доставка, разгрузка и размещение отходов в полиэтиленовых и бумажных мешках;

- увлажнение разгружаемых отходов с помощью дождевальных установок ([16], [39]);

- система орошения пылящих пляжей ([38], [59]);

- намораживание льда и снегоудержание ([38]);

- химическое закрепление пылящих поверхностей специальными составами, (карбамидная, мочевинофенолформальдегидная и полиамидная смолы, нефтяной и хлопковый гудроны, сульфидно-дрожжевая бражка, нитролигнин и пр.) ([25]);

- укрытие отходов специальными пленками;

- своевременная промежуточная изоляция размещаемых отходов грунтом и изоляция заполненных подземных сооружений;

- использование вод из оборотных систем производств для проведения мероприятий по пылеподавлению.

Мероприятия по предотвращению выбросов в атмосферу осуществляются на ОРО следующих видов:

- полигонах приповерхностного захоронения производственных отходов;

- системах подземного захоронения твердых и отвержденных отходов.

На ОРО в Оренбургской области ([32]) предусмотрена система мероприятий, в котором сыпучие отходы IV-V классов опасности доставляются на ОРО в автосамосвалах навалом. При транспортировке отходы в кузовах должны быть укрыты брезентовым пологом, который при разгрузке снимается. Транспортировка и разгрузка сыпучих пылевидных отходов производится только под защитой брезентового полога. Длина и ширина брезентового полога принимается с учетом полного закрытия поверхности разгруженных отходов. При этом необходимо, чтобы кузов автосамосвала поднимался медленно (в пределах его технической возможности), и пылевидные отходы ссыпались, а не срывались из кузова сразу.

При повышении ветра до 9 м/с осуществляется увлажнение поверхности отходов поливочной машиной.

Поверхность каждого яруса уложенных отходов засыпается грунтом. Наружные проектные откосы отходов закрываются изолирующим грунтом, верхний слой которого включает растительный грунт.

Все эти мероприятия позволяют исключить воздействие отходов на атмосферный воздух в момент выгрузки из автосамосвала и при их разравнивании ([32]).

Использование биогаза , образующегося на ОРО ТКО, заключается в получении электрической и/или тепловой энергии, для осуществления которого необходимы системы хранения и подготовки биогаза и устройства сжигания.

Хранение биогаза. Энергия, содержащаяся в биогазе, не всегда может быть сразу же использована и преобразована в электрическую и тепловую энергию постоянно. Так как биогаз обладает очень низкой энергетической плотностью, то рационально буферизировать только объем, произведенный за день. В целях хранения биогаза используются различные типы газгольдеров (для сжиженного природного газа, абсорбционного типа, высокого давления, оболочковый газгольдер низкого давления) ([60]).

Подготовка биогаза. Биогаз является потенциальным источником коррозии вследствие содержания в нем галогенированных углеводородов, поэтому использование биогаза в двигателях внутреннего сгорания без предварительной подготовки может привести к образованию соляной кислоты в камере сгорания и, как следствие, к коррозии двигателя. Показатели влагосодержания и состав биогаза свидетельствуют о необходимости его осушки и очистки от вредных примесей, наиболее активным из которых является сероводород.

В связи с этим газопровод обычно заканчивается установкой по очистке и осушке биогаза. Для осушки биогаза используются адсорбционные технологии, в которых в качестве адсорбента обычно применяется активированный уголь. Обогащение метана путем отделения углекислого газа может производиться под давлением с использованием мембран.

Утилизация биогаза. Для получения электроэнергии биогаз используется в газовых двигателях и турбинах. Выработанное электричество может использоваться непосредственно на ОРО ТКО или подаваться в сеть. Для установок небольшой мощности, работающих на биогазе, широкое применение нашли двигатели внутреннего сгорания: газовые двигатели с искровым зажиганием и газодизельные двигатели ([61]).

При невозможности полного использования биогаза в качестве энергоносителя проводится их временное или периодическое сжигание на факельных установках. Существует два вида систем факельного сжигания биогаза: открытая ("свеча") и закрытая.

Открытый способ сжигания отличается простотой из-за отсутствия систем управления процессом горения, простотой установки, выгодностью и целесообразностью с экономической точки зрения и возможностью располагать открытое пламя как на уровне земли, так и на любой высоте.

К недостаткам открытого сжигания относятся отсутствие возможности управлять и следить за температурой, поступлением воздуха, контролировать параметры биогазового потока и непосредственно процесса горения; разделение продуктов горения.

Закрытый способ позволяет контролировать воздушный поток, нагнетание к пламени которого происходит через специальные воздушные заслонки, и поток биогаза, который выталкивается через пламя вентилятором. Такой способ позволяет исключить образование диоксинов и других опасных компонентов.

Отведение биогаза из ОРО ТКО позволяет уменьшить взрыво- и пожароопасности массива отходов, устранение залповых выбросов биогаза, снижение негативного вредного и опасного воздействия на персонал, население и объекты окружающей среды; утилизация (при экономической целесообразности) биогаза.

Сбор и отведение биогаза выполняется с использованием газодренажной системы, состоящей из вертикальных и горизонтальных траншей, газоотводящих труб, колодцев и скважин ([46]).

Системы обустройства отвода биогаза приведены в 2.2.1.

Кроме системы отведения биогаза применяется система извлечения и транспортирования.

В качестве системы извлечения применяются вентиляторы и компрессоры, которые используются для сжатия и извлечения биогаза из системы сбора. Вентиляторы различают одноступенчатые (имеющие один винт) и многоступенчатые (два и более винтов в одном корпусе).

Для транспортирования биогаза используются газопроводы, трубы которых делают из прочных и стойких к коррозионной среде биогаза материалов (термопластичных, пластичных, стекловолоконных, железобетонных).

Рассеивание выбросов проводится для достижения концентраций вредных веществ в приземном слое атмосферы, не превышающих ПДК.

Для обеспечения выхода биогаза из ОРО ТКО на поверхности монтируются газовыпуски, которые представляют собой специальные трубы. Расстояние между газовыпусками определяется по расчету прогнозируемого количества биогаза и диаметра трубы газовыпуска.

Их конструкция способствует рассеиванию биогаза, но препятствует попаданию осадков в систему газового дренажа.

Рисунок 2.22 - Разрез карты захоронения отходов IV и V классов опасности ([62])

- заполненные карты с отходами III класса изолируются слоем местного грунта толщиной не менее 2,0 м, включая первоначальный защитный слой 0,5 м, по которому укладывается геомембрана толщиной 1,5 мм. Сверху отсыпают выравнивающий слой грунта толщиной 1,3 м, по которому устраивается растительный слой толщиной 0,2 м.

В Городецком районе Нижегородской области на ОРО ТКО в качестве изолирующего покрытия используют геотекстиль, плотностью от 100 г/м, с толщиной слоя 1,5 мм.

В г.Балахна Нижегородской области на ОРО ТКО последовательно для каждой заполненной карты в качестве изолирующего покрытия используют полимерный геосинтетический материал, толщиной слоя 1,5 мм ([62]).

На поверхности ОРО помимо исключения инфильтрации атмосферных осадков, организуется система отведения поверхностного стока. Для этого:

1. 1) может осуществляться планировка поверхности с созданием ритмичной системы гряд (с шагом 50-100 м) для ускорения поверхностного стока; созданием ложбинной сети, усиленной по тальвегам железобетонными лотками для ускоренного стока поверхностных вод; созданием магистрального коллектора поверхностного стока с подачей на очистные сооружения;

2. 2) создаваться дренаж для сбора и отвода поверхностного стока с территории ОРО.

Для укрепления массива отходов при необходимости может создаваться стабилизирующий слой, состоящий из подготовительного выравнивающего слоя из песка, георешетки и слоя щебня.

При необходимости отведения газа из ОРО устраивается также система вертикальных газоприемных скважин, которые могут совмещаться с пластовым дренажем.

Консервация железобетонных бункеров может быть осуществлена несколькими способами:

1. 1) Заполненный отсек бункера тампонируется глиной, закрывается плитами и герметизируется - закрывается асфальтом. При этом формируются наклонные поверхности над картой, сопрягающиеся с предварительно заасфальтированной территорией участка захоронения. Поверхность вновь заасфальтированного участка выполняется с уклоном в сторону пруда-регулятора.

2. 2) Заполненный отсек бункера закрывается плитами, герметизируется, засыпается слоем уплотненного грунта толщиной 2 м, после чего обустраивается водонепроницаемое покрытие, которое должно возвышаться над прилегающей территорией и выходить за габариты бункера не менее чем на 2 м с каждой стороны ([14], [16], [39]).

В Оренбургской области для заполненных отходами железобетонных бункеров предусмотрено следующее изоляционное покрытие:

- на железобетонные плиты перекрытия бульдозером отсыпается местный суглинистый слой грунта толщиной 0,7 м;

- далее укладывается геомембрана толщиной 1 мм;

- отсыпается защитный слой суглинистого грунта толщиной 1,2 м, верхняя часть которого мощностью 0,2 м отсыпается с добавлением растительного грунта ([32]).

Консервация и ликвидация скважин , которые закладываются с целью захоронения отходов, осуществляется в соответствии с требованиями законодательства ([64]).

Работы по консервации и ликвидации скважин направлены на обеспечение изоляции отходов в недрах и исключения их перетока в выше- и нижележащие водоносные горизонты по скважинам.

Биологический этап консервации заключается в посадке растительности на поверхности ОРО.

Для посева растительности на поверхности окончательного изолирующего покрытия устраивается почвенно-грунтовый слой толщиной, обычно, не менее 150 мм. Обычно он устраивается из резервов, созданных при сооружении ОРО. При его недостатке растительный грунт закупается, обычно в его роли выступает торфо-песчаная смесь в пропорциях 1:1.

После укладки и разравнивания растительного грунта производится залужение территории.

Проведение работ по залужению может производиться в первый год по схеме: дискование, внесение удобрения, последующее боронование, предпосевное прикатывание и раздельно-рядовой посев травосмеси, скашивание на высоту 5-6 см и полив 5 раз в год из расчета 200 м/га при одноразовом поливе.

Пример устройства технического и биологического покрытия ОРО представлен на рисунке 2.23.

1 - растительный слой; 2 - чистый грунтовый слой; 3 - дренажный слой; 4 - гидроизоляционный материал; 5 - выравнивающий слой; 6 - минеральный слой из глинистых грунтов; 7 - газосборный экран из текстильного материала; 8 - отходы

Рисунок 2.23 - Конструкция комплексного перекрытия ОРО (Московская область) ([63])

     НДТ - Противофильтрационный экран из глинистых грунтов

Краткое описание технологии. Укладывается противофильтрационный экран из природных глинистых (или равноценных глинистым) слабопроницаемых материалов толщиной не менее 0,5 м и с коэффициентом фильтрации не более 10 м/с (0,0086 м/сут). Глинистый экран укладывается с уплотнением не менее чем в два слоя (минимальная толщина одного слоя - 0,25 м). Противофильтрационные свойства экрана должны сохраняться на всей площади участка.

Вместо специально создаваемого глинистого противофильтрационного экрана может быть использован естественный геологический барьер. Геологическим барьером называется естественное грунтовое основание, расположенное ниже планировочной отметки участка захоронения отходов, которое обладает свойствами и размерами, достаточными для препятствия распространения загрязняющих веществ в грунтовой среде, в частности, коэффициентом фильтрации не более 10 м/с (0,0086 м/сут) и мощностью не менее 1 м. При этом глинистые грунты, слагающие геологический барьер, необходимо уплотнить - для обеспечения беспрепятственного проезда техники в период строительства.

Экологические преимущества:

- высокая устойчивость к механическим и химическим воздействиям;

- высокая эффективность предотвращения просачивания фильтрационных вод в подземные воды;

- способность к физико-химической сорбции загрязнителей;

- способность к "самозалечиванию" дефектов (трещин и т.п.).

Экономические преимущества:

- низкая стоимость материалов при их наличии на объекте размещения отходов, что существенно уменьшает капитальные затраты на сооружение экрана;

- долговечность экрана - уменьшается срок окупаемости технологии вследствие снижения амортизационных затрат на ее внедрение.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества. Не выявлены.

Применение в особых природных условиях. Возможность применения в условиях сильно промерзающих грунтов требует специального обоснования (из-за риска возникновения морозобойных трещин, трещин в результате циклов интенсивного промерзания - оттаивания). Также необходимо специальное обоснование при применении технологии в условиях засушливого или очень влажного климата (из-за риска возникновения трещин в результате циклов набухания-усадки, переувлажнения-высушивания).

Ограничения для внедрения и использования технологии. Основным ограничением является необходимость наличия достаточных объемов местных природных глинистых материалов с необходимыми характеристиками. В случае отсутствия местных глинистых материалов необходимо использование привозных материалов, что резко увеличивает затраты на сооружение противофильтрационного экрана (ввиду необходимости больших объемов глин).

Количество внедрений - 21. Из них:

- хранилища, предназначенные для хранения отходов добычи и/или обогащения полезных ископаемых, кроме отвалов - 2;

- отвалы отходов обогащения полезных ископаемых - 2;

- отвалы отходов обрабатывающих производств - 1;

- полигоны приповерхностного захоронения производственных отходов - 5;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов обрабатывающих производств, кроме отвалов - 5;

- объекты захоронения ТКО - 6.

Возможность применения на действующих объектах размещения отходов. Технология применима для новых (строящихся) участков размещения отходов.

Период внедрения - до 6 мес (среднесрочный период внедрения).

Контрольные показатели технологии. Полное предотвращение протечек фильтрационных вод через ПФЭ - отсутствие изменений качества подземных вод в точках контроля.

При устройстве глинистых ПФЭ для используемых грунтов устанавливаются:

1. а) основные характеристики, предусмотренные СП 39.13330.2012 по проектированию плотин из грунтовых материалов ([78]);

2. б) состав и содержание солей, растворимых в жидкой фазе отходов;

3. в) зависимость набухания (при действии жидкой фазы отходов и воды) от плотности сухого грунта и приложенной нагрузки;

4. г) данные об изменении коэффициента фильтрации во времени, полученные за период времени от начала фильтрации жидкой фазы до стабилизации процесса.

     НДТ - Противофильтрационный экран из комбинации природных и искусственных материалов с гидроизолирующим слоем из геомембраны (пленки из полиэтилена высокой плотности - HDPE и низкой плотности LDPE)

Краткое описание технологии. Укладывается противофильтрационный экран, в конструкции которого в качестве гидроизолирующего слоя используется геомембрана из полиэтилена высокой плотности (HDPE) или низкой плотности (LDPE). Геомембрана монтируется из отдельных полотнищ путем их сварки (склейки). Контроль качества сварного шва осуществляется в соответствии с установленными требованиями.

Перед укладкой геомембраны формируется подстилающий слой, или слой выравнивающего грунта, обустройство которого позволяет исключить риск повреждения геомембраны путем ее растяжения, разрыва или прокола. В качестве подстилающего слоя используется обычно слой грунта толщиной от 0,2 до 0,3 м, с крупностью частиц не более 0,5 мм. Подготовленная поверхность подстилающего слоя должна быть гладкой и очищенной от мусора, корней и острых камней, органики и другого материала, который может повредить полотнище. Образование трещин по ширине или глубине, появление признаков набухания или вспучивания грунта не допускается, такие дефекты устраняются.

После укладки геомембраны создается защитный слой, предохраняющий геомембрану от механических воздействий. В качестве защитного слоя используется слой геотекстиля с плотностью не менее 700 г/м и слой мелкого (с частицами не крупнее 0,5 мм) уплотненного песка толщиной не менее 0,15 м (значение плотности зависит от фракционного состава защитного слоя и наличия камней в вышележащем дренажном слое).

Поверх защитного слоя создается дренажный слой, обеспечивающий сток и отведение фильтрационных вод. Для предотвращения заиливания дренажного слоя поверх него при необходимости укладывается дополнительный защитный слой из геотекстиля.

Экологические преимущества:

- предотвращение поступления фильтрационных вод в подземные воды и недра;

- устойчивость к химическим агрессивным средам;

- прочность структуры;

- устойчивость в отношении проколов и прочих механических повреждений, отличная растяжимость, безусадочность, гибкость;

- наличие высоких антикоррозийных свойств;

- устойчивость к воздействию ультрафиолетового излучения;

- устойчивость к процессам гниения.

Экономические преимущества:

- длительный (более 80 лет) срок эксплуатации, без потери базовых свойств и характеристик, уменьшается срок окупаемости технологии вследствие снижения амортизационных затрат на ее внедрение;

- в сравнении с ПФЭ из глинистых грунтов, разница затрат может составлять до 30%-60% в пользу описываемого ПФЭ;

- за счет высокой степени эластичности пленки, ее можно укладывать на горизонтальных поверхностях и откосах со скоростью до 2500 м в течение одной рабочей смены. Это способствует значительному сокращению сроков сооружения ПФЭ;

- в сравнении с ПФЭ из глинистых грунтов, обеспечивается увеличение объема размещаемых отходов, за счет уменьшения толщины ПФЭ.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества. Не выявлены.

Применение в особых природных условиях. При использовании в условиях вечной мерзлоты необходимо использовать дополнительный слой из теплоизоляционных материалов, препятствующих оттаиванию подстилающих грунтов.

Ограничения для внедрения и использования технологии. Риск повреждения геомембраны в процессе ее укладки. Сложность ремонта в случае повреждения на эксплуатируемом участке. Высокая стоимость материалов.

Невозможность монтажа при температурах окружающего воздуха ниже плюс 5°С и ветре. Требуется дополнительные меры по укреплению мембраны на откосах более 1:5 во избежание сползания защитного слоя. Высокий коэффициент температурного расширения полиэтилена (до 200°С) создает напряжение в материале, его подвижки и перетирания, повреждения при отрицательных температурах при его эксплуатации. Высокие требования к квалификации рабочих монтажной организации. Необходимость специализированного сварочного оборудования.

Количество внедрений - 27. Из них:

- хранилища, предназначенные для хранения отходов добычи и/или обогащения полезных ископаемых, кроме отвалов - 4;

- отвалы отходов обогащения полезных ископаемых - 4;

- полигоны приповерхностного захоронения производственных отходов - 8;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов обрабатывающих производств, кроме отвалов - 3;

- объекты захоронения ТКО - 10.

Возможность применения на действующих объектах размещения отходов. Технология применима для новых (строящихся) участков размещения отходов.

Период внедрения - до 1 года (среднесрочный период внедрения).

Контрольные показатели технологии. Полное предотвращение протечек фильтрационных вод через ПФЭ - отсутствие изменений качества подземных вод в точках контроля.

     НДТ - Противофильтрационный экран из комбинации природных материалов и искусственных материалов с гидроизолирующим слоем из бентонитовых матов

Краткое описание технологии. Укладывается противофильтрационный экран, в конструкции которого в качестве гидроизолирующего слоя используются геотекстильные бентонитовые маты - гидроизоляционный геокомпозитный материал, изготовленный из двух слоев тканого (с одной стороны) и нетканого (с другой стороны) полипропиленового геотекстиля различной структуры, сшитых в каркас, внутри которого заключены гранулы природного натриевого или активированного кальциевого бентонита. Полотнища бентонитовых матов укладываются без сшивки, внахлест, с просыпанием мест стыков бентонитовыми гранулами. Маты необходимо предохранять от намокания до того, как на них будет расположен пригруз.

Перед укладкой бентонитовых матов формируется подстилающий слой, или слой выравнивающего грунта, обустройство которого позволяет исключить риск повреждения полотна путем его растяжения или разрыва. В качестве подстилающего слоя может использоваться слой грунта или уплотненное грунтовое основание. При использовании уплотненного грунтового основания его очищают от мусора, острых камней, растений и других материалов, которые могут повредить полотнище. Исключаются трещины по ширине или глубине, признаки набухания или вспучивания грунта. Образование трещин по ширине или глубине, появление признаков набухания или вспучивания грунта не допускается, такие дефекты подлежат устранению.

После укладки бентонитового мата создается пригрузочный слой, обеспечивающий требуемое давление, как правило не менее 200 кг/м, и предохраняющий бентонитовые маты от механических воздействий. В качестве пригрузочного слоя может использоваться песчаногравийный слой (с частицами обычно не крупнее 15 мм) или слой уплотненного песка.

Поверх пригрузочного слоя создается дренажный слой, обеспечивающий сток и отведение фильтрационных вод. Для предотвращения заиливания дренажного слоя поверх него при необходимости укладывается дополнительный защитный слой из геотекстиля.

Экологические преимущества:

- предотвращение утечек фильтрационных вод в подземные воды;

- высокие противофильтрационные свойства (коэффициент фильтрации 10-10 м/с в зависимости от типа материала);

- способность "самозалечиваться" ввиду значительного увеличения объема в замкнутом пространстве при гидратации;

- высокая устойчивость к механическим и химическим воздействиям. Высокая способность к физико-химической сорбции загрязнителей;

- устойчивость при 5-10, стойки к неполярным жидкостям (нефтепродуктам) после гидратации, выдерживают неограниченное число циклов "замораживание-оттаивание" и "гидратация-дегидратация".

Экономические преимущества:

- долговечность гидроизоляции, обусловленная неизменностью свойств со временем;

- в сравнении с ПФЭ из глинистых грунтов, разница затрат составляет до 60% в пользу описываемого ПФЭ, в сравнении с ПФЭ из полимерных материалов до 30% в пользу описываемого ПФЭ;

- легко крепятся с помощью анкеров на откосах 1:3 и более. Обладает более высоким показателем на сдвиг, в сравнении с полимерными мембранами;

- можно укладывать на горизонтальных поверхностях и откосах со скоростью до 10000 м в течение одной рабочей смены. Это способствует значительному сокращению сроков сооружения ПФЭ;

- не требует сварки швов;

- монтаж не требует высокой квалификации рабочих, используется только общедоступная строительная техника;

- возможность движения строительной техники на пневмоходу непосредственно по ПФЭ из бентонитовых матов без пригрузочного слоя;

- в сравнении с ПФЭ из глинистых грунтов увеличение объема складирования отходов за счет уменьшения толщины ПФЭ.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества. Не выявлены.

Применение в особых природных условиях. Применяют всесезонно, не используя адгезивы или предварительную подготовку. При использовании в условиях вечной мерзлоты необходимо использовать дополнительный слой из теплоизоляционных материалов, препятствующих оттаиванию подстилающих грунтов.

Ограничения для внедрения и использования технологии:

- бентонитовые маты запрещено устанавливать в стоячей воде, допускается влажная поверхность;

- минимальный пригруз не менее 200 кг/м и крупность включений не более 15 мм;

- ограничение по кислотности фильтрата в диапазоне рН 5-10;

- высокая стоимость материалов.

Количество внедрений - 7. Из них:

- хранилища, предназначенные для хранения отходов добычи и/или обогащения полезных ископаемых, кроме отвалов - 2;

- полигоны приповерхностного захоронения производственных отходов - 2;

- объекты захоронения ТКО - 3.

Возможность применения на действующих объектах размещения отходов. Технология применима для новых (строящихся) участков размещения отходов.

Период внедрения - до 1 года (среднесрочный период внедрения).

Контрольные показатели технологии . Полное предотвращение протечек фильтрационных вод через ПФЭ - отсутствие изменений качества подземных вод в точках контроля.

     НДТ - Противофильтрационный экран из комбинации природных и искусственных материалов на основе бетона

Краткое описание технологии. Устройство ПФЭ из комбинации природных и искусственных материалов на основе бетона, например железобетонные плиты, асфальтобетон, монолитный бетон.

Экологические преимущества:

- низкая водопроницаемость (<1·10 м/с);

- химическая стойкость;

- устойчивость к старению;

- сохранение сплошности при неравномерных осадках (до 0,5 м на длине 10 м).

Экономические преимущества. Асфальтобетонные экраны экономически весьма эффективны при комплексной механизации производственного процесса. С помощью обычных дорожных асфальтобетонных заводов, асфальтоукладчиков и статических или вибрационных катков; для укладки асфальтобетона на откосах разработаны специальные механизмы.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества. Не выявлены.

Применение в особых природных условиях. Эти устройства целесообразно использовать в следующих случаях:

- при неблагоприятных климатических условиях для укладки других ПФЭ;

- в сейсмических районах;

- в местностях с морским умеренно-континентальным климатом.

Ограничения для внедрения и использования технологии. ПФЭ из асфальтовых материалов рекомендуется использовать только в случае, если фильтрационные воды не агрессивны по отношению к этим материалам.

Количество внедрений - 13. Из них:

- отвалы отходов производства электроэнергии и пара - 1;

- полигоны приповерхностного захоронения производственных отходов - 7;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов обрабатывающих производств, кроме отвалов - 2;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов производства электроэнергии и пара, кроме отвалов - 1;

- объекты захоронения ТКО - 3.

Возможность применения на действующих объектах размещения отходов. Технология применима для новых (строящихся) участков размещения отходов. Для существующих (эксплуатируемых или закрытых) участков ОРО применима при условии полной экскавации массива отходов.

Период внедрения - до 6 мес (среднесрочный период внедрения).

Контрольные показатели технологии. Полное предотвращение протечек фильтрационных вод через ПФЭ - отсутствие изменений качества подземных вод в точках контроля.

     НДТ - Глиняная завеса в виде "зуба", выполняемого в открытой траншее

Краткое описание технологии. Создается путем обустройства траншеи и заполнения ее глинистым материалом. Зуб из пластических материалов (глины, тяжелого суглинка, глинобетона) выполняют глубиной не более 3-3,5 м. Ширину зуба понизу задают с учетом применяемых механизмов для рытья траншеи. Откосы траншеи под зуб выполняют так, чтобы они были устойчивы в период производства работ. Заглубление зуба в водоупор принимают не менее 0,5 м.

Экологические преимущества:

- позволяет прорезать все существующие водоносные слои и достигнуть водоупорных пород;

- прочность структуры.

Экономические преимущества:

- низкая стоимость материалов при их наличии вблизи ОРО, что существенно уменьшает капитальные затраты на сооружение ПФЗ.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества. Не выявлены.

Применение в особых природных условиях. Не выявлено.

Ограничения для внедрения и использования технологии. Применяется в любых грунтах при глубине фильтрующей толщи до водоупора не более 6 м.

Количество внедрений - 3. Из них:

- хранилища, предназначенные для хранения отходов обрабатывающих производств, кроме отвалов - 2;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов производства электроэнергии и пара - 1.

Возможность применения на действующих объектах размещения отходов. Имеется.

Период внедрения - до 6 мес (среднесрочный период внедрения).

     НДТ - Укрепление внешних откосов снятым при строительстве ОРО растительным грунтом

Краткое описание технологии. Укрепление внешних откосов снятым при строительстве ОРО растительным грунтом, последующее залужение и посадка деревьев.

Растительные грунты в отношении пригодности для произрастания трав разделяются на:

- тяжелые, то есть такие, на которых трава плохо принимается. К ним относятся пески и глины;

- средние, к которым относятся суглинки и супеси;

- легкие, черноземные и другие грунты с большим содержанием примесей растительного или животного перегноя.

При грунтах легких и средних засев трав может быть произведен непосредственно по грунту, из которого отсыпан откос насыпи или в котором разработана выемка; при тяжелых грунтах следует сделать поверх откоса отсыпку легкого грунта. Песчаные откосы могут быть укреплены и без дополнительной отсыпки легкого грунта, но тогда следует применять для посева семена трав с длинными корнями: песчаный овес, песчаная рожь.

Дополнительная засыпка растительного грунта на откосах производится или между клетками, образованными одерновкой откосов в клетку или сплошной присыпкой сверху откоса растительного грунта.

В первом случае никаких дополнительных укрепительных работ не требуется, во втором случае (при сплошной присыпке грунта) необходимо, для лучшего сцепления этого грунта с основным грунтом насыпи, устройство по откосам неглубоких уступов. Работы по устройству уступов производятся сверху вниз.

Экологические преимущества:

- предотвращение негативного воздействия ОРО на ОС посредством обеспечения стабильности массива отходов;

- восстановление почвенно-растительного слоя.

Экономические преимущества:

- низкая стоимость материалов.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества:

- использование уже имеющихся ресурсов.

Применение в особых климатических условиях. По присыпанной дополнительно на откос растительной земле производят посев трав различных сортов в зависимости от климатических условий и районов производства работ, так например:

- для районов лесной и лесостепной зоны рекомендуются костер безостый, мятлик луговой, тимофеевка, клевер, овсяница;

- для степных районов костер прямой, житняк, люцерна желтая, пырей американский, мятлик.

Посев трав может производиться в период с ранней весны по 15 сентября, наиболее удобный эффективный период посевов считается с весны до 15 июня.

Посев трав в южных районах производят только ранней весной; при необходимости более поздних посевов поливка их обязательна.

Применение в особых природных условиях. Не выявлено.

Ограничения для внедрения и использования технологии:

- длительный период восстановления дернового слоя и возможность эрозии откосов до этого момента.

Количество внедрений - 26. Из них:

- полигоны приповерхностного захоронения производственных отходов - 11;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов обрабатывающих производств, кроме отвалов - 3;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов производства электроэнергии и пара, кроме отвалов - 2;

- объекты захоронения ТКО - 10.

Возможность применения на действующих объектах размещения отходов. Имеется.

Период внедрения - 1-2 года.

Контрольные показатели технологии:

- расстояние между кучами, качество грунта;

- равномерность разравнивания, толщина слоя;

- влажность растительного грунта, внесение удобрений в грунт;

- влажность растительного грунта, всхожесть семян.

     НДТ - Укрепление внешних откосов с использованием геосинтетических материалов

Краткое описание технологии. Укрепление внешних откосов с использованием геосинтетических материалов, последующее залужение и посадка деревьев. В качестве синтетических материалов используются:

- геотекстиль;

- георешетка.

Экологические преимущества:

- предотвращение негативного воздействия объекта размещения отходов на ОС посредством: обеспечения стабильности массива захоронения отходов и восстановления почвенно-растительного слоя.

Экономические преимущества:

- возможность увеличения вместимости ОРО и снижения удельных затрат на резмещение отходов.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества:

- технологичный процесс укладки.

Применение в особых климатических условиях. Не выявлено.

Применение в особых природных условиях. Не выявлено.

Ограничения для внедрения и использования технологии:

- высокая стоимость материалов.

Количество внедрений - 9. Из них:

- полигоны приповерхностного захоронения производственных отходов - 4;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов обрабатывающих производств, кроме отвалов - 1;

- объекты захоронения ТКО - 4.

Возможность применения на действующих объектах размещения отходов. Имеется.

Период внедрения - 1-2 года.

Контрольные показатели технологии. Не выявлены.

     НДТ - Укрепление внешних откосов с использованием железобетонных плит

Краткое описание технологии. Укрепление внешних откосов с использованием железобетонных плит.

Экологические преимущества:

- предотвращение негативного воздействия ОРО на ОС посредством обеспечения стабильности массива захоронения отходов.

Экономические преимущества:

- возможность увеличения вместимости ОРО и снижения удельных затрат на размещение отходов.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества. Не выявлены.

Применение в особых климатических условиях. Не выявлено.

Применение в особых природных условиях. Не выявлено.

Ограничения для внедрения и использования технологии:

- высокая стоимость материалов.

Количество внедрений - 3. Из них:

- полигоны приповерхностного захоронения производственных отходов - 3;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов обрабатывающих производств, кроме отвалов - 1.

Возможность применения на действующих объектах размещения отходов. Имеется.

Период внедрения - 1-2 года.

Контрольные показатели технологии. Не выявлены.

При выявлении новых НДТ, связанных с обустройством противофильтрационных экранов, противофильтрационных завес, укреплением откосов, обустройством дренажных устройств, железобетонных бункеров, нагнетательных скважин, ограждающих устройств по типу дамб обвалования, особенностями герметизации контактной зоны с подземными водами, устройством нагнетательных скважин или специальных поглощающих скважин, обустройством систем отвода и сбора биогаза и другими системами обустройства ОРО, 4.1 должен быть дополнен.

     НДТ - Сортировка отходов с извлечением ресурсных фракций и органических биоразлагаемых материалов

Краткое описание технологии. Сортировка отходов с извлечением ресурсных фракций и органических биоразлагаемых материалов осуществляется ручными и механическими способами.

При ручной сортировке отходов вручную осуществляется разрыв пакетов с отходами и отбор крупных включений. Затем отходы перемещаются на столы сортировки, либо перегружаются на подающий конвейер, откуда поступают в кабину сортировки. Отбор отдельных (целевых) компонентов отходов осуществляется вручную на столах сортировки или при движении отходов по сортировочному конвейеру. Отсортированные отходы перемещаются в отдельные секции или в специальные контейнеры.

При механической сортировке вручную отделяются крупногабаритные и мешающие включения (крупные пленки, крупный текстиль и металлолом и т.п.). Разрыв пакетов с отходами производится вручную или с помощью специальных устройств (разрывателей и т.п.), обеспечивающих также ворошение вскрытых пакетов. С помощью специальных устройств (барабанных грохотов, вибросит и т.п.) отходы разделяются на различные по крупности фракции. При помощи магнитного и электродинамического сепаратора отделяются соответственно черные и цветные металлы. Для повышения качества выделения целевых компонентов отходов возможно использование дополнительных сепарирующих устройств (например, аэросепараторов и др.).

Извлеченные при сортировке ресурсные фракции отходов и биоразлагаемые материалы в дальнейшем могут быть направлены на утилизацию или обезвреживание.

Экологические преимущества:

- уменьшение массы и объемов размещаемых отходов, как следствие - снижение эмиссий биогаза в атмосферу и объемов образования фильтрационных вод;

- снижение поступления в окружающую среду токсичных соединений (тяжелых металлов и т.п.) ввиду предварительного отбора части опасных отходов и отделения части опасных отходов вместе с мелкой фракцией (например, химических источников тока).

Экономические преимущества:

- продление срока эксплуатации ОРО вследствие направления части отходов на утилизацию или обезвреживание;

- возможность выделения и продажи вторичного сырья.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества:

- возможность использования ресурсного или энергетического потенциала отсортированных компонентов отходов;

- низкие удельные затраты энергии на эксплуатацию ручной сортировочной линии.

Применение в особых природных условиях:

- при размещении сортировочной линии в закрытом отапливаемом помещении ограничений нет.

Ограничения для внедрения и использования технологии:

- эффективность сортировки существенно зависит от первоначального содержания компонентов вторичного сырья в отходах и рыночных цен на вторичное сырье - при низком ресурсном потенциале отходов их сортировка может быть экономически неэффективна.

Количество внедрений - 7. Из них:

- объекты захоронения ТКО - 7.

Возможность применения на действующих объектах размещения отходов:

- технология применима при наличии достаточных площадей.

Период внедрения - до 1 года (среднесрочный период внедрения).

Контрольные показатели технологии. Не выявлены.

     НДТ - Измельчение кусковых отходов перед размещением

Краткое описание технологии. Измельчение кусковых отходов осуществляется на передвижных установках необходимой мощности на гусеничном или колесном ходу, самоходных или буксируемых.

Экологические преимущества:

- технология обеспечивает подготовку к размещению крупногабаритных отходов, а также снижает взрыво- и пожароопасность отходов, обладающих такими свойствами.

Экономические преимущества:

- вследствие повышения плотности отходов в массиве, увеличивается вместимость ОРО, что приводит к снижению себестоимости размещения отходов;

- технология позволяет расширить спектр принимаемых отходов, что положительно сказывается на окупаемости ОРО.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества:

- мобильность используемых установок позволяет обходиться без сооружения стационарных узлов обработки отходов с сопутствующими инженерными коммуникациями;

- при измельчении отходов существует возможность выделения целевых фракций и/или компонентов для вторичного использования.

Применение в особых природных условиях:

- как правило, нельзя использовать на открытых площадках при температуре воздуха ниже -20°С.

Ограничения для внедрения и использования технологии:

- относительно высокая стоимость, что в сочетании с высокой производительностью установок делает их внедрение целесообразным только для ОРО с большой мощностью.

Количество внедрений - 3. Из них:

- объекты захоронения ТКО- 3.

Возможность применения на действующих объектах размещения отходов. Возможно.

Период внедрения - до 1-2 недель (краткосрочный период внедрения).

Контрольные показатели технологии:

- обеспечение измельчения для ТКО до фракции крупностью не более 200 мм.

     НДТ - Прессование и брикетирование отходов перед размещением

Краткое описание технологии. Прессование представляет процесс обработки отходов давлением, производимый с целью увеличения плотности и уменьшения объема размещаемых отходов.

Брикетирование представляет собой прессование отходов в куски однородного состава и геометрически правильной формы, так называемые брикеты, с последующей обвязкой их бечевкой, проволокой, сеткой, пленкой или другими материалами с целью предотвращения разрушения.

Экологические преимущества:

- снижение взрыво- и пожароопасности отходов, обладающих такими свойствами;

- снижение объемов образования фильтрационных вод;

- обеспечение защиты от проникновения насекомых, птиц, грызунов;

- предотвращение выделения загрязняющих веществ в атмосферный воздух;

- исключение развеивания легких фракций отходов.

Экономические преимущества:

- продление срока службы ОРО за счет уменьшения объема отходов, поступающих на размещение;

- снижение транспортных затрат при доставке отходов к месту размещения с использованием специального оборудования;

- снижение стоимости прессования отходов при отсутствии материалов, необходимых для обвязки брикета, а также вероятности разрыва брикетов ввиду их высокой плотности.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества:

- укладка брикетов позволяет достичь ровной и однородной поверхности, что позволяет упростить операцию по укладке грунта и снизить объемы его использования.

Применение в особых природных условиях. Не выявлено.

Ограничения для внедрения и использования технологии. Не выявлено.

Количество внедрений - 3. Из них:

- объекты захоронения ТКО - 3.

Возможность применения на действующих объектах размещения отходов:

- необходима частичная реконструкция существующего оборудования.

Период внедрения - не выявлено.

Контрольные показатели технологии. Не выявлено.

4.2.2.1 Наилучшие доступные технологии при размещении отходов добычи и обогащения природных ресурсов навалом (насыпью)

К наилучшим доступным технологиям при размещении отходов добычи и обогащения природных ресурсов навалом (насыпью) относятся:

- НДТ1 - гидроорошение при размещении отходов добычи и обогащения природных ресурсов навалом (насыпью).

НДТ1 - Гидроорошение при размещении отходов добычи и обогащения природных ресурсов навалом (насыпью)

Краткое описание технологии. Технология применяется при размещении отходов добычи в отвалах. Гидроорошение осуществляется в процессе уплотнения отходов. В качестве орошающей жидкости могут быть использованы вода, фильтрационные, технологические и пр. воды.

Экологические преимущества:

- обеспечивает пылеподавление.

Экономические преимущества:

- отсутствие необходимости в строительстве ограждающих дамб;

- возможность размещения на отвалах большего количества отходов на одной и той же площади, чем в хранилищах.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества. Не выявлено.

Применение в особых природных условиях. Не выявлено.

Ограничения для внедрения и использования технологии. Не выявлено.

Количество внедрений - 5. Из них:

- отвалы отходов добычи полезных ископаемых - 5.

Возможность применения на действующих объектах размещения отходов. Не выявлено.

Период внедрения - не выявлено.

Контрольные показатели технологии. Не выявлено.

4.2.2.2 Наилучшие доступные технологии при захоронении отходов, связанных с добычей нефти и газа

К наилучшим доступным технологиям при захоронении отходов, связанных с добычей нефти и газа относятся:

- НДТ - нагнетание отходов, связанных с добычей нефти и газа в пласт-коллектор, состоящий из песчаников и алевролитов с водоупорными слоями из глинистых пород;

- НДТ - заполнение отходами, связанными с добычей нефти и газа, искусственно созданной полости в многолетнемерзлых породах.

     НДТ - Нагнетание отходов, связанных с добычей нефти и газа, в пласт-коллектор, состоящий из песчаников и алевролитов с водоупорными слоями из глинистых пород

Краткое описание технологии. Обеспечение технически успешной и экологически безопасной реализации подземного размещения может быть достигнуто в определенных, благоприятных для его применения гидрогеологических условиях. Наиболее благоприятными в данном отношении являются водоносные горизонты отрицательных платформенных структур, изолированные выдержанными водоупорными пластами от эксплуатируемых или пригодных к хозяйственному использованию водоносных горизонтов весьма затрудненной зона водообмена верхней гидродинамической зоны и содержащие подземные воды повышенной и высокой минерализации, исключающей их рациональное применение в настоящее время и в перспективе.

Основным назначением захоронения отходов нагнетением является обеспечение безопасной, стабильной и долгосрочной локализации закачанных отходов. Горизонты, предназначенные для нагнетения, имеют необходимые изолирующие пласты для того, чтобы обеспечить полную локализацию отходов в пласте и не допустить их выхода на поверхность. Для этого проводится глубокий анализ результатов геологического исследования и моделирования с использованием компьютерных программ.

Применяемая технология, предназначенная для захоронения отходов бурения, включает сепарацию (отделение бурового раствора), сбор, транспортировку, измельчение, разжижение, реагентную обработку выбуренной породы.

Подготовленная смесь (пульпа) закачивается под давлением, необходимым для обеспечения необходимой приемистости, например, путем создания системы подземных трещин в области захоронения.

Для этих целей подбираются интервалы глинисто-алевралитовых пластов с низкой проницаемостью с обязательным наличием покрышки в виде песчаника с хорошими фильтрационно-емкостными свойствами. В глинах происходит отложение твердых частиц, в то время как жидкая фаза отфильтровывается в песчаник, вследствие чего происходит разгрузка давления в скважине. В результате разгрузки давления на границе глина-песчаник, песчаник служит экраном для предотвращения неконтролируемого вертикального роста трещины.

Кроме того, возможно захоронение отходов бурения в песчаники, имеющие глинистую покрышку. В результате происходит быстрая фильтрация жидкости в пласт, а наличие покрышки в виде глины позволяет предотвращать вертикальный рост трещины и сдерживать закаченные отходы в пределах области захоронения.

Непрерывное нагнетание значительных объемов пульпы при захоронении отходов бурения приводит к образованию большой длины трещины. Порционное нагнетание объемов пульпы с интервалами остановки, достаточными для полного закрытия трещины, приводит к образованию локальной объемной "области захоронении" отходов (домена), состоящей из многочисленных коротких трещин различной ориентации в призабойной зоне скважины.

По сравнению с одиночной плоской трещиной, которая образуется при непрерывной закачке пульпы, порционное нагнетание пульпы позволяет создать многочисленные трещины различной ориентации и разместить большой объем отходов бурения в относительно компактный домен. Происходит это за счет постепенного выравнивания горизонтальных напряжений при последовательном захоронении порций отходов бурения внутри отдельных трещин. В результате, с нагнетанием каждой порции отходов, давление гидроразрыва пласта постепенно возрастает и, в итоге, достигает максимального горизонтального напряжения.

Экологические преимущества:

- предотвращение негативного воздействия отходов на ОС посредством изоляции отходов в пределах пласта-коллектора.

Экономические преимущества:

- длительный (более 50 лет) срок эксплуатации, без потери базовых свойств и характеристик, уменьшается срок окупаемости технологии вследствие снижения амортизационных затрат на ее внедрение;

- расширение перечня размещаемых отходов, что положительно сказывается на окупаемости ОРО;

- отсутствует необходимость строительства хранилищ (например, полигонов, амбаров);

- возможно захоронение значительно большего объема отходов, по сравнению с размещением их в хранилищах.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества:

- отсутствует необходимость изъятия земельных ресурсов для строительства специализированных полигонов/амбаров;

- использование естественных противофильтрационных экранов - над и под поглощающим пластом.

Применение в особых природных условиях. Не выявлено.

Ограничения для внедрения и использования технологии:

- определяются геологическими и гидрогеологическими условиями, а именно:

- наличие тектонических разломов;

- отсутствие глинистых покрышек над и под областью захоронения отходов;

- пересечение траекторий других скважин и тектонических разломов и др.;

- метод экономически эффективен на крупных объектах с продолжительным периодом разработки месторождений.

Количество внедрений - 5. Из них:

- системы подземного захоронения жидких и разжиженных отходов - 5.

Возможность применения на действующих объектах захоронения отходов. Не выявлена.

Период внедрения - до 0,5-2 лет.

Контрольные показатели технологии:

- параметры процесса закачки (устьевое давление, скорость закачки, параметры шламовой пульпы: плотность, вязкость);

- отсутствие изменений качества окружающей среды в точках контроля.

     НДТ - Заполнение отходами, связанными с добычей нефти и газа, скважинного подземного резервуара в многолетнемерзлых мелкодисперсных породах

Краткое описание технологии. Скважинный подземный резервуар создается методом водно-теплового разрушения многолетнемерзлых мелкодисперсных пород с последующим эрлифтным подъемом пульпы разрушенных пород на поверхность. Породы, содержащие большое количество глинистых частиц (глины, суглинки) плохо подвержены водно-тепловому разрушению, поэтому основной целью инженерных изысканий является поиск выдержанных по мощности пластов мелкодисперсных грунтов (пески, супеси и т.п.).

Подземные резервуары создают в многолетнемерзлых породах. Единичный объем подземных резервуаров определяется исходя из геологических условий мерзлого массива и данных по объемам образования отходов. Отходы размещаются в подземных резервуарах и за счет естественного холода переходят в твердомерзлое состояние, что обуславливает отсутствие миграции загрязняющих веществ в ОС. Для ускорения процесса промерзания отходов в заполненный резервуар устанавливается сезонно-действующее охлаждающее устройство.

При использовании данной технологии возможно применение двух способов закладки скважинного подземного резервуара: гидравлическая закладка жидких и разжиженных отходов с предварительной подготовкой пульпы, сухая закладка твердых и отвержденных отходов с предварительным измельчением.

Экологические преимущества:

- непроницаемость многолетнемерзлых пород, которая гарантирует отсутствие миграции компонентов отходов;

- глубина захоронения отходов (ниже 15 м от поверхности земли), исключающей возможность воздействия на почвенно-растительный покров, контакты с сезонно-талыми водами при нахождении площадки в зоне паводкового затопления и контакты с другими компонентами ОС;

- использование получаемых при строительстве побочных продуктов (песок и вода), в качестве вторичных сырьевых материалов;

Экономические преимущества:

- отсутствие в конструкции подземного резервуара каких-либо искусственных материалов (бетон, металлоконструкции и т.п.);

- незначительная площадь отводимых земель;

- возможность совместного захоронения жидкой и твердой фазы отходов;

- использование побочно получаемого продукта (песка) в качестве строительного материала для отсыпки площадок и дорог;

- отсутствие наземных сооружений;

- низкая материалоемкость;

- использование воды в качестве основного теплоносителя и агента разрушения многолетнемерзлых пород при строительстве подземных резервуаров;

- использование воды для разжижения твердых отходов при необходимости.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества:

- использование побочных продуктов (песок и вода) в качестве вторичных сырьевых материалов, позволяющих экономить природные ресурсы;

- захоронение отходов с нескольких буровых площадок одновременно;

- захоронение любых отходов, связанных с добычей нефти и газа;

- возможность захоронения других видов производственных отходов;

- возможность круглогодичной и круглосуточной работы.

Применение в особых природных условиях. При наличии многолетнемерзлых мелкодисперсных пород, в которых осуществляется захоронение, возможно применение технологии на территориях заболоченных или с периодическим затоплением поверхностными водами.

Ограничения для внедрения и использования технологии:

- наличие дисперсных мерзлых грунтов;

- температура вмещающих пород ниже -3°С;

- отсутствие горизонтов межмерзлотных вод;

- обоснование локализации отходов в подземный резервуар.

Количество внедрений - 3. Из них:

- системы подземного захоронения жидких и разжиженных отходов - 3.

Возможность применения на действующих объектах захоронения отходов. Не выявлено.

Период внедрения - до 1 года (среднесрочный период внедрения).

Контрольные показатели технологии. Не выявлено.

     НДТ - Уплотнение отходов обрабатывающих производств при их размещении навалом (насыпью)

Краткое описание технологии. Уплотнение отходов производится послойно при поступательном движении бульдозера или компактора по массиву отходов.

Выбор оборудования, используемого для уплотнения отходов, зависит от качества отходов, площади и мощности ОРО.

Экологические преимущества:

- сокращение объемов образования фильтрационных вод вследствие затруднения проникновения воды с поверхности вглубь ОРО.

Экономические преимущества:

- увеличение вместимости объекта размещения отходов и срока ОРО.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества. Не выявлены.

Применение в особых природных условиях. Не выявлено.

Ограничения для внедрения и использования технологии. В случае применения компакторов - высокая стоимость оборудования.

Количество внедрений - 18. Из них:

- полигоны приповерхностного захоронения производственных отходов - 13;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов добычи и/или обогащения полезных ископаемых, кроме отвалов - 2;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов обрабатывающих производств, кроме отвалов - 3.

Возможность применения на действующих объектах размещения отходов. Имеется.

Период внедрения - не выявлено.

Контрольные показатели технологии. Не выявлено.

     НДТ - Гидроорошение ТКО при их захоронении навалом (насыпью)

Краткое описание технологии. Размещение ТКО осуществляется без тары (навалом, насыпью) с уплотнением и последующей изоляцией инертным материалом. При эксплуатации ОРО ТКО проводится орошение с целью уменьшения рисков негативного воздействия на атмосферный воздух. В качестве орошающей жидкости могут быть использованы фильтрационные, технологические и прочие воды.

Экологические преимущества:

- предотвращение негативного воздействия ОРО ТКО на атмосферный воздух посредством: предотвращения возгорания массива отходов, предотвращения появления запахов от разложения отходов;

- предотвращение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;

- обеспечивает пылеподавление.

Экономические преимущества:

- предотвращение нештатных ситуаций и затрат на их ликвидацию.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества. Не выявлены.

Применение в особых природных условиях. Не выявлено.

Ограничения для внедрения и использования технологии. Не выявлено.

Ограничения внедрения. Не выявлено.

Количество внедрений - 10. Из них:

- объекты захоронения ТКО - 10.

Возможность применения на действующих объектах размещения отходов. Имеется.

Период внедрения - не выявлено.

Контрольные показатели технологии. Не выявлены.

     НДТ - Уплотнение отходов при захоронении ТКО навалом (насыпью)

Краткое описание технологии. Уплотнение отходов производится послойно при поступательном движении бульдозера или компактора по массиву отходов.

Выбор оборудования, используемого для уплотнения отходов, зависит от качества отходов и площади и мощности ОРО ТКО.

Экологические преимущества:

- сокращение объемов образования фильтрационных вод вследствие затруднения проникновения воды с поверхности вглубь ОРО ТКО;

- уменьшение объемов образования биогаза на ОРО ТКО за счет уменьшения порового пространства и содержания в нем воздуха и воды;

- снижения пожароопасности ОРО ТКО вследствие уменьшения объема пор и пустот внутри массива отходов, заполненных биогазом, что, в свою очередь, приводит к резкому сокращению эмиссий загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу при горении массива отходов;

- предотвращение распространения животных, живущих и кормящихся в районе массива ТКО, предотвращения разноса возбудителей заболеваний животными.

Экономические преимущества:

- увеличение вместимости объекта размещения отходов и срока ОРО ТКО.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества. Не выявлены.

Применение в особых природных условиях. Не выявлено.

Ограничения для внедрения и использования технологии. В случае применения компакторов - высокая стоимость оборудования.

Количество внедрений - 27. Из них:

- объекты захоронения ТКО - 27.

Возможность применения на действующих объектах размещения отходов. Имеется.

Период внедрения - до 1 мес (краткосрочный период внедрения) при размещении ТКО на объектах захоронения.

Контрольные показатели технологии:

- обеспечение уплотнения отходов до плотности не менее 700 кг/м.

     НДТ - Очистка дренажных и ливневых вод перед их сбросом в водные объекты

Краткое описание технологии. Дренажные и ливневые воды из резервуаров (емкостей) отправляют на собственные очистные сооружения или сдают сторонним организациям.

На собственных очистных сооружениях воды подвергаются очистке (механической, реагентной), способ которого зависит от вида и концентрации загрязняющих веществ. После достижения установленных нормативов, очищенные воды подлежат сбросу в водные объекты.

Сдача дренажных и ливневых вод на очистные сооружения возможны в случае, если концентрации загрязняющих веществ в водах с учетом их разбавления не превышают установленных для конкретной системы очистки нормативов.

Экологические преимущества:

- обеспечение очистки дренажных и ливневых вод до требуемых нормативов сброса.

Экономические преимущества:

- минимизация собственных затрат при сдаче дренажных и ливневых вод на очистные сооружения сторонней организации.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества. Не выявлены.

Применение в особых природных условиях. Не выявлено.

Ограничения для внедрения и применения технологии.

- сдача дренажных и ливневых вод возможна только при соответствии состава вод показателям приема в данную систему;

- высокая стоимость оборудования при очистке дренажных и ливневых вод на собственных очистных сооружениях.

Количество внедрений - 14. Из них:

- хранилища, предназначенные для хранения отходов добычи и/или обогащения полезных ископаемых, кроме отвалов - 3;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов обрабатывающих производств, кроме отвалов - 5;

- полигоны приповерхностного захоронения производственных отходов - 1;

- объекты захоронения ТКО - 5.

Возможность применения на действующих объектах размещения отходов. Имеется.

Период внедрения:

- при сдаче на очистные сооружения сторонней организации - до 2-3 нед (краткосрочный период внедрения);

- при очистке на собственных очистных сооружениях - до 1 года (среднесрочный период внедрения).

Контрольные показатели технологии:

- соответствие качества дренажных и ливневых вод требованиям к качеству сточных вод, принимаемых для очистки очистными сооружениями;

- соответствие качества дренажных и ливневых вод после очистки требованиям к качеству воды водоприемника.

     НДТ - Рециркуляция фильтрационных и дренажных вод при размещении твердых коммунальных отходов

Краткое описание технологии. Фильтрационные и дренажные воды перекачиваются насосом из емкостей для накопления на верхнюю площадку участка размещения отходов, где распыляются по поверхности массива отходов.

Экологические преимущества:

- распыление позволяет увеличить долю испарившихся фильтрационных и дренажных вод и снизить их общий объем;

- позволяет увеличить влажность ТКО, что стимулирует биохимические процессы их разложения на ОРО ТКО (за счет выноса водорастворимых продуктов деструкции отходов, усиления метаногенеза);

- способствует более плотной укладке отходов;

- снижает риски возгорания ТКО;

- обеспечивает пылеподавление при размещении пылящих отходов навалом (насыпью);

- на начальных стадиях применения систем рециркуляции к ОРО ТКО снижается содержание органических веществ в фильтрационных водах, что позволяет отчасти снизить последующие затраты на очистку фильтрационных вод.

Экономические преимущества. Не выявлены.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества. Не выявлены.

Применение в особых природных условиях. Не выявлено.

Ограничения для внедрения и применения технологии:

- технология применима только при положительных температурах атмосферного воздуха;

- при значительном превышении количества атмосферных осадков над испарением технология малоприменима, так как не позволяет стабилизировать количество образуемых фильтрационных и дренажных вод;

- на ОРО ТКО система рециркуляции не является самодостаточной системой обращения с фильтрационными водами, так как при длительном ее применении в фильтрационных водах происходит избирательное накопление отдельных продуктов деструкции (ионов тяжелых металлов, биорезистентных примесей), что приводит к нарушению процессов разложения отходов (в частности, ингибированию метаногенеза) и необходимости очистки фильтрационных вод.

Количество внедрений - 6. Из них:

- объекты захоронения ТКО - 6.

Возможность применения на действующих объектах размещения отходов. Имеется.

Период внедрения - не выявлены.

Контрольные показатели технологии. Не выявлены.

     НДТ - Устройство системы пассивной дегазации ОРО ТКО (с рассеиванием биогаза в атмосфере при помощи газовыпусков)

Краткое описание технологии. Сбор и отведение биогаза выполняется с использованием системы горизонтальных траншей, газоотводящих труб, газодренажных слоев, колодцев или скважин, на выходе которых монтируются газовыпуски - специальные трубы, конструкция которых способствует рассеиванию биогаза, но препятствует попаданию осадков в систему газового дренажа.

Технология рекомендуется для небольших объектов захоронения отходов с невысоким уровнем выделения биогаза.

Экологические преимущества:

- снижение взрыво- и пожароопасности массива отходов, а следовательно, снижение выбросов загрязняющих веществ в результате нештатных и аварийных ситуаций на объекте захоронения отходов (горение отходов и т.п.).

Экономические преимущества:

- низкая стоимость оборудования и материалов;

- простота строительства.

Ресурсо- и энергосберегающие преимущества:

- экономия электроэнергии ввиду отсутствия необходимости установки энергопотребляющего оборудования.

Применение в особых природных условиях. Не выявлено.

Ограничения для внедрения и применения технологии.

- системы сбора биогаза подобного типа не могут применяться для ОРО ТКО с внутренними изолирующими слоями, так как дегазация будет происходить только в верхнем слое; при этом давление, которое создается в нижнем слое, может привести к взрыву;

- при небольших избыточных давлениях в массиве отходов возможны подсосы воздуха в горизонтальных траншеях с образованием взрывоопасных газовоздушных смесей;

- при больших избыточных давлениях в массиве отходов во избежание опасных прорывов через изолирующее покрытие необходима принудительная откачка газа.

Количество внедрений - 3. Из них:

- объекты захоронения ТКО - 3.

Возможность применения на действующих объектах размещения отходов. Имеется.

Период внедрения - до 1 года (среднесрочный период внедрения).

Контрольные показатели технологии:

- герметичность системы - отсутствие неорганизованных эмиссий биогаза.

При выявлении новых НДТ, связанных с транспортировкой отходов, подготовкой отходов к размещению, размещением отходов, обращением с фильтрационными, дренажными, талыми, дождевыми водами, обращением с выбросами в атмосферу, 4.2 должен быть дополнен.