Научно-методические подходы к определению объема и режима образования фильтрата на объектах складирования отходов
Рассмотрены теоретические подходы к прогнозированию объема и режима образования фильтрата на основе водобалансовых расчетов в комплексе инженерно-мелиоративных природоохранных мероприятий при утилизации отходов.
The theoretical approaches to the filtrate generationvolume and regime forecasting, based on water-balancecalculations in the complex of engineering land reclamation measuresin waste disposal have been considered.
В развитие наших исследований [2...4] по обеспечению достаточного уровня надежности и эколого-экономической эффективности применения комплекса инженерно-мелиоративных природоохранных мероприятий для создания и поддержания экологически безопасного состояния земельных и водных объектов в зоне расположения свалок мусора и полигонов ТБО необходимо установить объем и режим образования фильтрата.
По аналогии с [1,5,6] свалки мусора и полигоны твердых бытовых отходов (ТБО) могут быть отнесены к сложными природно-техническими системам (ПТС) и являются факторами продолжительного негативного воздействия на окружающую среду.
Основным и наиболее опасным загрязнителем в зоне расположения полигонов, а особенно свалок ТБО, является фильтрат, формируемый в отвалах отходов при их взаимодействии с инфильтрующимися атмосферными осадками. Если фильтрат не обезвреживается в пределах объекта складирования отходов и вследствие процессов механической и физико-химической миграции инфильтрируется и попадает в грунтовые воды, то происходит загрязнения почвогрунта, водных объектов, близлежащей к свалке мусора (реже полигона ТБО) территории, то есть окружающей природной среды [2...6].
Традиционно вопросы определения объема фильтрата в мелиоративных исследованиях решаются на основе водного баланса. Этот метод является теоретически обоснованным и апробированным на практике и, согласно В. Ф. Шебеко [7], универсальным инструментом для оценки и прогноза водного режима любой территории или объекта.
Водный баланс в зоне расположения свалки мусора или полигона ТБО должен определяться и проектироваться на основании детальных расчетов по совокупности соответствующих режимных характеристик приходных и расходных элементов водного баланса через их изменение в течение расчетного периода, который, в данном случае, составляет 1 год, (м3/га) [1]
, (1)
Где ±?W - изменение общих запасов влаги на исследуемой территории за расчетный период; П, Р - соответственно, общие приходные и расходные составляющие водного баланса.
В общем случае приходную часть водного баланса свалки мусора, как сложной ПТС, составляют: атмосферные осадки Р, поступление поверхностных ПП, грунтовых ПГи напорных вод ПН, поступление почвенной влаги ПП. В, конденсация К влаги (роса, иней и др.), состоящая из конденсации на поверхности КПи в зоне аэрации КА (К = КП + КА), влага, поступившая с отходами ВП. О..
Расходную часть баланса формируют: суммарное испарение Е, включающее испарение ЕП на поверхности ТБО и водной поверхности ЕВ при ее наличии на объекте, поверхностный сток СП, сток почвенной влаги СП. В., сток грунтовых и напорных водСГВ (СГВ = ПГ + ПН) за пределы балансового участка.
Расчетная схема водного баланса свалки мусора
Следует отметить, что для проведения водобалансового расчета полигона ТБО или свалки мусора, по аналогии с [8], отвалы складируемых на них отходов необходимо рассматривать как сложную систему, содержащую зоны с разными водно-физическими и физико-химическими свойствами. Такими зонами являются аэробная, переходная и анаэробная (см. рис.).
Таким образом, уравнение водного баланса для свалки мусора будет иметь такой вид, (м3/га)
Фильтрат водный свалка природоохранный отходы
, (2)
Где, , , - изменение влагозапасов, соответственно, в отвалах ТБО, верхнем слое почвогрунта (зоне аэрации), зоне грунтовых вод, рекультивационном слое; - общее изменение влагозапасов по расчетному профилю свалки мусора за расчетный период; і - количество расчетных слоев по профилю объекта складирования отходов, .
Изменение влагозапасов в отвалах ТБО будет определяться как
, (3)
Где, , - изменение влагозапасов, соответственно, в аэробной, переходной, анаэробной зонах отвалов ТБО;j - количество расчетных зон отвалов ТБО, .
Для рекультивационного слоя будет определяться как
, (4)
Где, - изменение влагозапасов, соответственно, плодородного и минерального слоя рекультивационногопочвогрунта;k - количество слоев рекультивации, .
Изменение влагозапасов, ; , та, - могут принимать положительные и отрицательные значения.
В дальнейшем, в зависимости от природных и антропогенных условий, типа реального объекта, стадии и направления его использования как количество элементов схемы свалки мусора, так и структура расчетов водного баланса по ней могут уточняться.
Что касается режима образования фильтрата, то он должен определяться и проектироваться на основании детальных расчетов по совокупности соответствующих режимных характеристик приходных и расходных элементов водного баланса в соответствии с их изменением в течение расчетного периода (1 года), который, в свою очередь, целесообразно рассматривать как совокупность "холодного" для (1...10 и 26...36 декады) и "теплого" (11...25 декады) периодов [1].
Водный режим свалки мусора через его основные характеристики - влагозапасы массива отходов, зоны верхнего слоя почвогрунта (аэрации) , зоны грунтоых вод и рекультивационного слоя - при фиксированных водно-физических свойствах среды и конечных отрезков времени, в пределах расчетного (р-го по условиям влагообеспеченности) периода года в общем виде схематично можно представить как
, (5)
Где - начальные условия;- осадки;- суммарное испарение; - функция влагообмена массива отходов с зоной верхнего слоя почвогрунта (аэрации);- функция влагообмена зоны верхнего слоя почвогрунта (аэрации) с зоной УГВ; - функция влагообменарекультивационного слоя с массивом отходов; - показатель водного баланса относительно объема фильтрата - для рассматриваемого периода времени, изменяющегося от начала к его окончанию.
Таким образом, на основе применения метода водного баланса и с использованием математических моделей прогноза водного режима на долгосрочной основе представляется возможным определять интегральную величину объема инфильтрата, образуемого в пределах проектного срока функционирования объекта складирования отходов, для дальнейшей разработки комплекса инженерно-мелиоративных природоохранных мероприятий по их утилизации.
Библиографический список
Рокочинський А. М, Громаченко С. Ю. Защита почв и водных объектов от техногенных загрязнений на основе комплекса инженерно-мелиоративных мероприятий. /Роль мелиорации в обеспечении продовольственной и экологической безопасности России: Сб. материалов международной научн.-практ. конф. - М.:ФГОУ ВПО МГУП, 2009. Ч. 1. С.124-128.
Голованов А. И., Пестов Л. Ф., Максимов С. А. Геохимия техноприродных ландшафтов. - М.: ФГОУ ВПО МГУП, 2006, 203с.
Попов М. А. Инженерная защита окружающей среды на территории города. - М.: ФГОУ ВПО МГУП, 2005. 231с.
Шебеко В. Ф., Закржевский П. И., Брагилевская Э. А. Гидрологические расчеты при проектировании осушительных и осушительно-увлажнительных систем. - Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 312с.
Михайлов Е. В. Совершенствование технологии совместного размещения осадков сточных вод и твердых бытовых отходов: Автореф. дис....канд. техн. наук. - Уфа, 2008. 24с.
Похожие статьи
-
Полигоны -- Это Наиболее Распространенный Способ Уничтожения ТБО. Отходы складируют на грунт с соблюдением условий, обеспечивающих защиту от загрязнения...
-
Долгосрочный прогноз образования отходов производства и потребления их объемы в разрезе сельских поселений Предложения по развитию отрасли обращения с...
-
Проблема сбора и утилизации отходов производства и потребления является одной из старейших в истории человечества. На свалках построены все древние...
-
Полигонное захоронение твердых бытовых отходов в брикетах высокой прочности
В статье описывается количественное выделение фильтрата, инфильтрата и биогаза с тела полигона при различных методах захоронения ТБО. Так же в статье...
-
ВВЕДЕНИЕ, Ценность мусора - Источники образования твердых бытовых отходов
Каждое утро мы встаем, завтракаем, делаем свои дела, но при этом абсолютно не замечаем, сколько мы производим мусора за один день. Особенно если...
-
В статье представлены сведения о твердых бытовых отходах (ТБО) в городах, в частности в Кокшетау, и методах их утилизации. В г. Кокшетау ежедневно...
-
Бытовые отходы сопровождают человечество на всем пути его развития. Однако, в последние десятилетия проблема бытовых отходов, приобрела особую остроту....
-
Транспортирование. - Твердые бытовые отходы и способы решения проблемы их утилизации
Перемещение отходов между местами или объектами их образования, накопления, хранения, утилизации, захоронения и/или уничтожения. Вывоз - процесс...
-
Анализ источников образования отходов горного производства и их классификация Загрязнение природной среды отходами производства является одной из...
-
Вопросы утилизации отходов - Загрязнение водоемов Урала
Больным для области остается вопрос утилизации, размещения и складирования промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов. Ежегодно в области...
-
Безопасная глубина разработки под водными объектами - это минимальная глубина, при которой зона водопроводных трещин, которые образуются над выработанным...
-
Методы расчета нормативов образования отходов - Отходы промышленные и бытовые
В проекте нормативов образования отходов и лимитов на их размещения (ПНООЛР) приводятся обоснования годовых нормативов образования конкретных видов...
-
В г. Кокшетау ежедневно происходит загрязнение твердыми бытовыми отходами, которые образуются в жилых зданиях, учебных заведениях, а также в других...
-
Обеспечение экологической безопасности становится одной из приоритетных задач государства. Рост количества отходов свидетельствует о необходимости...
-
Образование и накопление твердых отходов - Амиак. Свойства, производство, сфера использования
Образование, накопление и переработка твердых опасных отходов - одна из острейших проблем российской химической отрасли. В 1995 году предприятия отрасли...
-
Влияние отходов на водные объекты - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Установлено, что безвредная для рыб и беспозвоночных концентрация ОБР в условиях Каспийского моря составляет не более 12.1мг/л при содержании...
-
Методы обезвреживания и переработки ТБО по конечной цели (направленности) делятся на ликвидационные (решают в основном санитарно-гигиенические задачи) и...
-
Расчет нормативов образования и лимитов размещения отходов
Лабораторная работа 4. Расчет нормативов образования и лимитов размещения отходов Расчет образования отходов выполняется в соответствии со "Сборником...
-
Животный мир как объект эколого-правового режима Объектом использования и охраны выступают лишь дикие животные (млекопитающие, птицы, пресмыкающиеся,...
-
Для улучшения системы сбора ТБО с сельских поселений, для каждого сельсовета необходимо предусмотреть схему сбора твердых бытовых отходов. Она должна...
-
Животный&;nbsp; мир как объект эколого-правового режима. - Животный мир как часть природной среды
Объектом использования и охраны выступают лишь дикие животные (млекопитающие, птицы, пресмыкающиеся, земноводные рыбы, а также моллюски, насекомые и...
-
Технологические процессы на многих предприятиях железнодорожного транспорта (таких как: локомотивные и вагонные депо, вагоноремонтные и шпалопропиточные,...
-
Аннотация Утилизация биологический животноводство скотомогильник Рассмотрены способы утилизации биологических отходов животноводства. Выявлено, что...
-
Как известно, некоторые химические элементы радиоактивны. Распространяясь по пищевой цепи, радиоактивные вещества с продуктами питания поступают в...
-
К числу антропогенных изменений почвы относится эрозия. Широко распространена и наиболее разрушительна водная эрозия. Она возникает на склонах и...
-
Пример. Оценить влияние сточных вод на водные объекты 1. Исходные Данные Выше створа Rв водоем сбрасываются: 1. Недостаточно очищенные...
-
Проблемой в сельскохозяйственном производстве остаются вопросы складирования, хранения, обезвреживания, утилизации или захоронения пришедших в негодность...
-
Методы утилизации и захоронения отходов - Экологические аспекты безопасности жизнедеятельности
Методы и средства утилизации и ликвидации отходов зависят от их токсичности, физического и химического состава и объемов. Наиболее значительная по объему...
-
Понятие отходов и обращения с отходами Все то, что добывается, производится и потребляется, рано или поздно превращается в отходы. Отходами называются...
-
Нормирование и учет в области обращения с отходами Учет отходов ведется юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями, осуществляющими...
-
Определение характеристик режима испытания ДВС - Экологическая экспертиза энергетических средств
До проведения испытания необходимо определить кривую крутящего момента при максимальной нагрузке для определения значений крут Ящего момента исследуемых...
-
Ключевым классифицирующим признаком отходов является "происхождение отходов". В Законе Республики Беларусь "Об обращении с отходами" в статье 15...
-
О "Химпром" является крупнейшим предприятием нашего города и одним из основных источников загрязнения, как атмосферного воздуха, водного пространства так...
-
"Токсичные твердые промышленные отходы обезврежива-ют на специальных полигонах и сооружениях. Для предотвра-щения загрязнения почв и подземных вод отходы...
-
Туристические объекты. Районирование - Предпосылки развития экологического туризма
Республика Беларусь - молодое государство с богатой древней историей, расположенное в центре европейского континента на пересечении оживленных транзитных...
-
Правила учета и оценки отходов - Отходы промышленные и бытовые
Система учета обращения с отходами на предприятии является частью системы управления отходами производства и потребления и непосредственно связана с...
-
Отходы производства -- это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов химических соединений, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении...
-
К природным водам относятся поверхностные воды (реки, ручьи, озера, болота и т. д), а также подземные воды пресных водоносных горизонтов. Обустройство и...
-
Заключение - Твердые бытовые отходы и способы решения проблемы их утилизации
В России забыта перерабатывающая промышленность, не организована система сбора вторичных ресурсов, не оборудованы в населенных пунктах места для сбора...
-
Принципиально возможно использование промышленных отходов в следующих основных направлениях: 1. Рекультивация ландшафтов, планировка территорий, отсыпка...
Научно-методические подходы к определению объема и режима образования фильтрата на объектах складирования отходов