РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО РЕКУЛЬТИВАЦИИ УЧАСТКА ПОСЛЕ ЗАКРЫТИЯ ПОЛИГОНА ТБО - Разработка технологического раздела проекта полигона твердых бытовых отходов

Рекультивация закрытых полигонов - комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народно-хозяйственной ценности восстанавливаемых территорий, а также на улучшение условий охраны окружающей среды. Процесс рекультивации полигонов захоронения отходов начинается после окончания складирования свалочного материала и перехода его в устойчивое состояние. Сроки процесса стабилизации приведены в табл.5.1.

Таблица 5.1 - Рекомендуемые сроки стабилизации закрытых полигонов ТБО для разных климатических зон Украины.

Вид рекультивации	Сроки, лет
Юг
Посев многолетних трав, создание пашни для технических культур, газонов	1
Посадка кустарников, саженцев	2
Посадка деревьев	2
Создание садов	10

Ассортимент многолетних трав для биологического этапа рекультивации закрытых полигонов (южная): донник белый, костер безостный, клевер белый, люцерна желтая, овсяница бороздчатая, овсяница луговая, рейграс пастбищный, эспарцет песчаный [9].

Талица 5.2 - Нормы внесения удобрений при рекультивации

Минеральные удобрения	Нормы внесения действующего вещества, кг/га
Основное допосевное внесение	Подкормка
Азотные	-	40-60
Фосфорные	60-90	60-80
Калийные	60-80	40-60
Древесная зола	400-800	-

Нормы высева семян многолетних трав

Наименование видов трав Норма высева, кг/га

Клевер белый 10-12

Костер безостный 35-38

Донник 30-31

Люцерна желтая 15-18

Эспарцет песчаный 75

Люцерна синегибридная 23-25

Овсяница луговая 29-31

Рейграс пастбищный 31-35

Вид рекультивации полигонов определяется условиями его дальнейшего использования в хозяйственной деятельности [9 ].

Наиболее часто территории полигонов используют в сельском хозяйстве, лесном хозяйстве и строительстве. Гражданское строительство (жилые здания, детские и лечебно - профилактические учреждения) на территории закрытого полигона без вывоза свалочного грунта не допускается. При вывозе свалочного грунта жилищное строительство может быть допущено на территории закрытого полигона только после проведения соответствующих санитарно - бактериологических исследований.

Сельскохозяйственное направление рекультивации закрытых полигонов осуществляется в случае расположения полигона в зоне землепользования того или иного сельскохозяйственного предприятия с целью создания на нарушенных землях пахотных или сенокосно-пастбищных угодий (через 1-3 года после закрытия полигона площадей), для поливного овощеводства или коллективного садоводства (через 10-15 лет).

Лесохозяйственное направление представляет создание и выращивание на нарушенных полигонами землях лесных культур мелиоративного, противоэрозионного, полезащитного или ландшафтно-озеленительного назначения [10].

Строительное направление, представляет собой подготовку территории закрытого полигона в состояние, пригодное для промышленного и гражданского строительства, осуществляется двумя способами: строительство объектов на территории закрытого полигона без вывоза свалочного грунта и с вывозом свалочного грунта. Гражданское строительство с подвальными помещениями (жилые здания, детские и лечебно-профилактические учреждения) на территории закрытого полигона без вывоза свалочного грунта не допускается. При вывозе свалочного грунта жилищное строительство может быть разрешено только после проведения соответствующих санитарно-бактериологических исследований.

Размер санитарно-защитной зоны для рекультивируемого карьера принимается равным размеру санитарно-защитной зоны для мусороперегрузочных станций ТБО и должен составлять не менее 100 метров от ближайшей жилой застройки. Рекультивируемый карьер должен иметь легкое ограждение и временные хозяйственно-бытовые объекты для обеспечения выполнения работ. Рекультивация полигонов состоит из двух этапов: технического и биологического.

Технический этап - включает исследования состояния свалочного тела и его воздействия на окружающую природную среду, подготовку территории полигона (свалки) к последующему целевому использованию.

Технический этап рекультивации полигона отходов включает в себя стабилизацию территории хранилища, сооружение системы дегазации, создание купола рекультивации, а также передачу участка для проведения биологического этапа рекультивации.

Технический этап рекультивации закрытых полигонов, как правило, включает следующие операции:

- завоз грунта и его планировку; - выполаживание откосов купола покрытия; - устройство газоотводных систем; - устройство многофункционального купола покрытия; - устройство слоя из растительного грунта;

Нормативный угол откосов купола покрытия устанавливаются в зависимости от целевого использования полигона.

К процессам технического этапа рекультивации относятся:

- стабилизация тела полигона; - выхолаживание и террасирование; - сооружение системы дегазации; - создание рекультивационного многофункционального покрытия; -передача участка для проведения биологического этапа рекультивации.

Технический этап рекультивации закрытых полигонов включает следующие операции:

- завоз грунта для засыпки трещин, провалов, его планировка; - создание откосов с нормативным утлом наклона. Операции производятся сверху вниз при высоте полигона над уровнем земли более 1,5 м; - строительство дренажных (газотранспортных) систем дегазации;

Рисунок 5.1- Рекомендуемая технологическая схема рекультивации закрытых свалок без переработки свалочного грунта

1 - высоложенный откос свалки; 2, 5 - бульдозер; 3 - автотранспорт; 4 - насыпная почва; 6 - закрытая свалка; 7 - рекулътивационный слой закрытой свалки; 8 - биологический этап рекультивации; 9 - рекреационное, сельскохозяйственное, лесохозяйственное направление рекультивации.

Чтоб избежать вредного воздействия биогаза полигонов ТБО на окружающую природную среду, выход газа с поверхности полигона и распространение его на прилегающей к полигону территории необходимо блокировать или уменьшить до минимума [11].

Для сбора биогаза по системе пассивной дегазации проектируется газовый дренаж, который состоит из песчаной постели, перфорированных дренажных труб диаметром 125 - 150мм в обсыпке из гравия или щебня. Дренажный шар сверху прикрывается слабопроницаемым покрытием толщиной 0, 5 м из связанных грунтов с коэффициентом фильтрации не больше 10-9 м/с.

Для увеличения площади, с которой собирается биогаз, рекомендуется применять комбинацию с вертикальных и горизонтальных дренажных элементов. Горизонтальные дренажные элементы, соединены дренажным слоем из гравия или щебня, могут выполнять функцию радиальной дегазации.

Биогаз, который собирается с помощью промежуточных и магистральных трубопроводов, следует использовать в энергетических целях. При невозможности использования при условии соответствующего технико-экономического обоснования биогаз должен сжигаться только в специальной высокотемпературной установке.

Защитный экран поверхности полигона ТБО устраивается для сбора и отведения поверхностной (чистой) воды и уменьшения количества фильтрата, сбора и утилизации биогаза.

Защитный экран поверхности полигона ТБО устанавливается после закрытия полигона ТБО и окончания оседания тела полигона ТБО, то есть достижение им стабильного состояния.

Противофильтрационные экраны из полимерных рулонных материалов (геомембран HDPE) обладает высокими физико-механическими свойствами и высокой химической стойкостью. читаются подходящими для использования в качестве изоляционных систем, как при устройстве оснований полигонов, так и при рекультивации.

Структурированные и текстурированные геомембраны HDPE повышают передачу поперечных сил между прилегающими компонентами для обеспечения долгосрочной стабильности конструкции.

При закрытии полигонов отходов, дренажные системы эффективно отводят и направляют проникающие осадки или газ в места их сбора или дренажа.

Надлежащий дренаж уменьшает накопление стоящей воды на изоляционном элементе, тем самым повышает эффективность изоляционного слоя и улучшает стабильность рекультивационного слоя.

Геосинтитические дренажные системы HDPE состоят из трех индивидуальных слоев, сделанных из таких компонентов:

- нетканый геотекстильный фильтр - защищает дренажный слой от засорения; - дренажный слой - собирает и дренирует воду; - защитный фильтр - служит как фильтр или разделительный слой в минеральном компоненте или как защитный слой для геомембраны.

Временные покрытия, которые устанавливаются во время эксплуатации полигонов отходов, сводят к минимуму просачивание осадков и снизить утечку биогаза, если применять их до устройства окончательного или временного слоя изоляции. Геомембраны HDPE толщиной 1,5 идеально подходят для такого применения. Они обладают превосходным характеристиками сопротивления, как к химическим веществам, так и ультрафиолетовому воздействию, а также могут противостоять сложным погодным условиям.

Биологический этап - включает мероприятия по восстановлению территории закрытых полигонов для их дальнейшего целевого использования в народном хозяйстве. К нему относится комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на восстановление нарушенных земель. Биологический этап осуществляется вслед за техническим этапом рекультивации.

Наиболее приемлемы для закрытых полигонов сельскохозяйственное, лесохозяйственное, рекреационное и строительное направления рекультивации.

Перспективным материалом для проведения рекультивации полигонов являются модифицированные торфа с повышенным содержанием гуминовых кислот, так как они выполняют несколько функций:

- снижение техногенного влияния потенциально опасных веществ; - рекультивацию почв (улучшение ее состояния, увеличение плодородия); - стимуляцию роста растений, развитие микроорганизмов и др.

Таблица 5.2 - Рекомендуемое устройство верхнего рекультивационного слоя

Вид рекультивации	Подстилающий слой	Высота насыпного слоя плодородной земли, по регионам
Юг
Посев многолетних трав	70
Пашня	50-60
Кустарники	50-60
Деревья	70
1. В числителе - высота слоя в посадочной яме, в знаменателе - высота слоя на рекультивационный площадке. 2. По данным санитарно-эпидемиологического контроля возможным является использование поверхности рекультивируемых земель, занятых ТБО для выращивания других сельскохозяйственных культур

Технология рекультивации осуществляется поэтапно:

- создание поверхностного биогеохимического защитного барьера достигается внесением в грунт рабочего раствора биопротектора на глубину 5-7 см, трехкратным поливом с интервалом 3-5 дней (ориентировочный расход рабочего раствора составляет 2л на 1м2 за каждую обработку или 5-6 л на м2 за весь этап); - экстенсивный этап (обработка отсутствует) - период развития автономных процессов обезвреживания. Длительность от 1 до 4 месяца (в зависимости от времени года); - стимуляционный этап - интенсивное развитие почвообразующей микробиоты. Достигается однократным проливом рекультивируемой территории рабочим раствором (2л/м2); - этап закрепления - засев травянистыми растениями обрабатываемой площади (через 10-15 дней после 3 этапа); - этап интенсификации развития растительного покрова осуществляется двукратным проливом с интервалом 10-15 дней, с расходом рабочего раствора 0,5 л на м2 за одну обработку или на 1л за весь этап.

Расход рабочего раствора биопротектора на первом этапе - 6л/м2, на 3 этапе - 2л/м2. Всего - 9л/м2. Разводится (в соответствии с этапом) от 300 до 1000 раз водой). Раствор вносится штанговыми опрыскивателями типа ОПШ - 15, а так же иными поливочными механизмами.

В первый год проведения биологического этапа производится подготовка почвы, включающая в себя дискование на глубину до 10 см, внесение основного удобрения в соответствии с нормой, приведенной в приложении 6, с последующим боронованием в 2 следа и предпосевное прикатывание.

Рисунок 5.4 - Рекомендуемая схема выполаживания откоса свалок

1b. п.- приращение горизонтальной проекции линии откоса; a - угол естественного откоса отходов;a1- угол откоса после выполаживания; В - берма безопасности; в - ширина горизонтальном поверхности свалки; Н - высота свалки отходов.

Рисунок 5.5-Рекомендуемая схема террассирования и выполаживания закрытой свалки

1b. п. - приращение горизонтальной проекции линии откоса; a - угол естественного откоса отходов; a1 - угол откоса после выполаживания; bтр - ширина горизонтальной поверхности террасы; h1, h2, - высота яруса; Н - высота свалки отходов.

Затем производится раздельно-рядовой посев подготовленной травосмеси. Травосмесь состоит из двух, трех и более компонентов. Подбор трав для травосмеси должен обеспечивать хорошее задернение территории рекультивируемого полигона, морозо - и засухоустойчивость, долговечность и быстрое отрастание после скашивания.

При посеве травосмеси из двух компонентов норма высева снижается на 35%, а при посеве трехкомпонентной травосмеси - на 50% от нормы высева по видам трав. Указанные нормы высева трав для северной зоны увеличивают в 2 раза.

Глубина заделки семян 1 -1 ,25 см, а крупных семян - 3-4 см. Расстояние между одноименными рядками 45 см, а между общими рядками 22,5 см.

В числителе - высота слоя в посадочной яме, в знаменателе - высота слоя на рекультивируемом участке.

Уход за посевами включает в себя полив из расчета обеспечения 35-40% влажности почвы, повторность полива зависит от местных климатических условий, скашивание на высоте 10-15 см и подкормку минеральными удобрениями в соответствии с нормой подкормки с последующим боронованием на глубину 3-5 см.

В последующем на 2, 3 и 4 годы выращивания многолетних трав производится их подкормка азотными удобрениями в весенний период, бронирование на глубину 3-5 см, скашивание на высоту 5-6 см и подкормка полным минеральным удобрением из расчета 140-200 кг/га с последующим боронованием на глубину 3-5 см и поливом из расчета 200 куб. м/га при одноразовом поливе.

Использование данного метода на объекте захоронения отходов позволит с использованием послойной обработки ранее измельченных отходов, а также с учетом глубины действия препарата, которая в свою очередь зависит от интенсивности обработки, по истечении 2-3 лет позволяет использовать гуминизорованный свалочный грунт для пересыпки вновь завозимых бытовых отходов, создавая при этом изолирующий биозащитный слой. Возвращение к первоначально осваиваемому участку ТБО целесообразно через 10-12 лет, что в конечном итоге будет способствовать возможности использования данного объекта многократно [12].

Технологии с использованием геосинтетических материалов, предлагаемые данной рекомендацией позволяют полностью уйти от использования глин. Вследствие этого увеличивается вместимость полигона.

РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО РЕКУЛЬТИВАЦИИ УЧАСТКА ПОСЛЕ ЗАКРЫТИЯ ПОЛИГОНА ТБО - Разработка технологического раздела проекта полигона твердых бытовых отходов

Похожие статьи