ТВЕРДЫЕ БЫТОВЫЕ ОТХОДЫ Дисциплина «Отходы и экологический риск» для магистров»Экология и природопользование» Лекция 3 ЛЕКЦИЯ 3

Жизнь человека и его деятельность всегда сопровождались образованием отходов. До эры образования городов утилизация отходов происходила безболезненно для окружающей среды: пищевые отходы, ткани из натуральных волокон, кожа, древесина и др. быстро перегнивали и использовались в качестве удобрения.

другой структуре потребления: Переселение в города и их развитие привели к другой структуре потребления: для лучшей транспортировки продуктам питания и другой продукции понадобилась упаковка; появились новые искусственные и синтетические материалы, которые отсутствуют в природе; общество многих развитых стран превратилось в «общество потребления», где количество «необходимых» вещей неизмеримо возросло. Проблема отходов и способов избавления от них стала одной из серьезных проблем современных городов!

Отходы Отходы – это изделия и материалы, которые утратили свои потребительские свойства в результате физического или морального износа. Отходы образуются в самых различных сферах деятельности. ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ ОТХОДОВ Отходы производства:Отходы потребления (твердые муниципальные отходы – ТМО) Промышленные отходы Твердые бытовые отходы (ТБО) (образуются в жилых домах) Отходы офисов, торговых предприятий, школ, больниц и т.п. Строительные отходы Промышленные токсичные отходы

К твердым бытовым отходам относятся: отходы коммунально-бытового хозяйства, торговых предприятий, медицинских и образовательных учреждений, муниципальных служб.

Сколько отходов образуется в городах? В крупных городах мира в среднем накапливается свыше 1 м 3 бытовых отходов на человека в год. В некоторых городах эта цифра значительно выше Из них25% 75% Из них около 25% производится в сфере бизнеса и в торговле, а 75% – в жилых домах. По данным Госстандарта Российской Федерации (2004) общее количество накопленных в стране отходов – 80 млрд т. Образование ТБО Госстрой Российской Федерации оценивает в млн т в год.

Средний состав ТБО в России

Средний состав ТБО в различных странах

Морфологический состав ТБО, образующихся в разных климатических зонах,% массы Объемы накопления ТБО и их морфологический состав чрезвычайно разнообразны и зависят не только от страны и местности, но и от времени года и от многих других факторов.

Твердые бытовые отходы являются источником экологической опасности: 1) ТБО распространяют неприятный запах и являются средой для размножения болезнетворных бактерий, насекомых и грызунов – переносчиков инфекционных заболеваний; 2) серьезную опасность представляет сжигание ТБО (особенно синтетических материалов и веществ) в урнах и мусорных баках, так как при этом в воздух выделяются токсичные вещества, которые быстро попадают в органы дыхания окружающих людей; 3) разбросанный повсюду (в подъездах, на улице, на детских площадках) мусор – это позор нашего общества, характеристика уровня нашей бытовой культуры, среда, в которой все мы живем.

Проблема отходов усложняется в связи с тем, что естественное разложение различных материалов требует определенного времени. Бумага Фильтр от сигареты Консервная банка Полиэтиленовый пакет Стекло от 2 до 10 лет 90 лет 100 лет 200 лет 1000 лет

Способы избавления от отходов в России 3-4%

Полигоны ТБО – комплексы природоохранных сооружений, предназначенные для: централизованного сбора, обезвреживания и захоронения ТБО, предотвращающие загрязнения атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод и препятствующие распространению грызунов, насекомых и болезнетворных организмов Складирование (депонирование) твердых бытовых отходов (ТБО) на контролируемых свалках (полигонах) является самым распространенным методом их обезвреживания.

Площадь, занятая полигонами на территории РФ ежегодно увеличивается на 2,5-4 %. Под полигоны твердых бытовых отходов ежего дно отчуждается около 10 тыс. га пригодных для использования земель, не считая площади земель, загрязняемых многочисленными несанкционированными свалками. Площадь свалок и полигонов для захоронения отходов достигла в России 107 тыс. га, всего же площадь нарушенных земель превысила 1 млн. га. Объем образования отходов достигает 2,6 млрд. тонн в год, из них 1-4 класса опасности – 287 млн. тонн, твердых бытовых отходов – 25 млн. тонн.

Полигоны ТБО различаются по: климато-географическим условиям, возрасту объему, составу и сроку действия эмиссий, локальным особенностям местности.

В настоящее время объекты захоронения ТБО классифицируются по: 1) форме: карьерные, отвальные, откосные, резервуарные захоронения 2) по годовому объему принимаемых ТБО, тыс.м 3 /год (10, 20, 30, 60, 120, 240 и т.д. до 3000); 3) мощности захоронения: высоконагруженные полигоны общей высотой или глубиной более 20 м и нагрузкой 10 т/м 2 насыпные захоронения высотой до 20 м).

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОЛИГОНОВ ТБО Состав проекта 1.1. В состав проекта полигона входят разделы : - общая пояснительная записка; - гидрогеологическая записка с обоснованием выбора площадки строительства; - технологический раздел: расчет емкости, технологическая схема с учетом очередности строительства, продольный и поперечный технологические разрезы, режим эксплуатации, расчет потребности в эксплуатационном персонале, машинах и механизмах, рекомендации по рекультивации участка после закрытия полигона для приема отходов с решением по дегазации;

- раздел "Оценка воздействия на окружающую среду"; - санитарно-защитная зона и система мониторинга; - архитектурно-строительный раздел; - санитарно-технический раздел; - электротехнический раздел; - основные технико-экономические показатели; - сводная смета.

Рис.1 Схематический разрез полигона ТБО 1 - наружная (окончательная) изоляция; 2 - промежуточная изоляция; 3 - ТБО; 4 - водоупорное основание; Н - высота; н - показатель снижения высоты Ш - ширина; УГВ - уровень грунтовых вод.

Основные элементы полигона: 1) подъездная дорога, 2) участок складирования ТБО - основное сооружение полигона, он занимает основную (до 95%) площадь полигона. Участок складирования разбивается на очереди эксплуатации с учетом обеспечения приема отходов в течение 3-5 лет, в составе первой очереди выделяется пусковой комплекс на первые 1-2 года. В первую, вторую и, если позволяет площадь участка, в третью очередь складирования отходов ведется на высоту в 2-3 яруса (высота яруса принимается равной 2,0-2,5 м). 3) хозяйственная зона, здесь размещаются бытовые и производственные сооружения 4) инженерные сооружения и коммуникации.

ТРЕБОВАНИЯ Полигоны размещаются за пределами городов и других населенных пунктов. Размер санитарно-защитной зоны от жилой застройки до границ полигона 500 м. Кроме того, размер санитарно-защитной зоны уточняется при расчете газообразных выбросов. Границы зоны устанавливаются по изолинии 1 ПДК, если она выходит из пределов нормативной зоны. Размер зоны менее 500 м не допускается.

ТРЕБОВАНИЯ По гидрогеологическим условиям лучшими являются участки с глинами или тяжелыми суглинками и грунтовыми водами, расположенными на глубине не менее 2 м. Исключается использование под полигон болот глубиной более 1 м и участков с выходами грунтовых вод в виде ключей, затопляемых паводковыми водами территорий, районов геологических разломов, а также земельных участков, расположенных ближе 15 км от аэропортов.

промышленные отходы (ПО), допускаемые для совместного складирования с ТБО, должны отвечать следующим требованиям: иметь влажность не более 85%, не быть взрывоопасными, не быть самовоспламеняющимися, не быть самовозгорающимися. Основным санитарным условием является требование, чтобы токсичность смеси промышленных отходов с бытовыми не превышала токсичности бытовых отходов по данным анализа водной вытяжки.

с целью исключения несанкционированного складирования отходов, содержащих радионуклиды, при поступлении на полигон отходы проходят радиационный дозиметрический контроль. промышленные отходы IV и III классов опасности, принимаемые в ограниченном количестве (не более 30% от массы ТБО) и складируемые совместно с бытовыми, характеризуются содержанием в водной вытяжке токсичных веществ на уровне фильтрата из ТБО и значениями БПК 20 и ХПК мг/л.

Основные технологические операции при эксплуатации полигонов

В период сухой, жаркой погоды полигоны должны быть обеспечены средствами для увлажнения ТБО. На территории полигона категорически запрещается сжигание ТБО и сбор утиля.

Влияние полигонов ТБО на состояние окружающей природной среды В районах размещения полигонов и свалок отходов производства и потребления обнаруживается сложный характер загрязнения различных компонентов ландшафта и геологической среды, связанной с разнообразными механизмами процессов переноса загрязнителей и особенностями геолого-гидрогеологического строения изучаемой площади.

Существующие полигоны, а точнее свалки ТБО, представляют собой значительную экологическую опасность, которая будет действовать еще десятки лет. Биохимическое разложение и химическое окисление материала свалки может сопровождаться образованием очагов выделения тепла с повышением температур до 75°С, т.е. возможно самовозгорание отходов. Гниение материала ТБО сопровождается распространением запаха на расстояние более 1 км.

при складировании многокомпонентных отходов в определенных благоприятных условиях в теле полигона ТБО протекают непредсказуемые физико-химические и биохимические процессы, продуктами которых являются многочисленные токсические химические соединения в твердом, жидком и газообразном состоянии. Данные соединения представляют собой дополнительную экологическую опасность.

Разрез бытовых отходов на полигоне ТБО и ПО, г. Верхняя Салда (по Гуман О.М., 2008)

Загрязнение прилегающей к полигону ТБО территории (по Гуман О.М., 2008)

Формирование ореола загрязнения снегового покрова (до 1 км) вследствие атмосферного переноса вокруг полигона ТБ и ПО г. Нижний Тагил (по Гуман О.М., 2008)

Вещество ПДК, мг/м -1 Максимально разовая Среднесуточная Пыль нетоксичная0,50,15 Сероводород0,08- Окись углерода5,03,0 Окись азота0,40,06 Ртуть металлическая-0,0003 Метан-50,0 Аммиак0,20,04 Бензол1,50,1 Трихлорметан-0,03 4-хлористый углерод4,00,7, Хлорбензол0,1 ПДК основных загрязняющих веществ, выделяющихся в атмосферный воздух на полигонах ТБО Вещество

Одна из основных причин, по которым цивилизованные страны Европы с 2010 года прекращают прием несортированных бытовых отходов на полигонное захоронение, состоит в том, что при полигонном захоронении происходит биохимическая ферментация ТБО с выделением в атмосферу биогаза. Биогаз состоит, преимущественно, из метана (30-50%) и углекислого газа (70-50%). Биогаз - во-первых, пожароопасен, а во- вторых, является одним из факторов возникновения «парникового эффекта». И то, и другое относят к опасным антропогенным экологическим воздействиям.

Диоксины - абсолютно уникальные вещества. Специально их никто не производит, они образуются как побочные продукты высокотемпературных химических реакций с участием хлора и попадают в окружающую среду с продукцией или отходами многих технологий.

Данные ксенобиотики (вещества, являющиеся чужеродными естественной среде и человеку) представляют собой группу химических соединений, характеризующуюся наличием хлора, связанного с атомами углерода.

Под действием диоксинов в пораженных организмах происходят несколько параллельных процессов: - не только разрушение низкомолекуллярных гормонов, витаминов, лекарств, метаболитов, но и биоактивация предшественников мутагенов, канцерогенов, нейротоксических ядов. Существуют опасения, что вызываемые диоксином трансформации способны влиять на токсичность природных и синтетических соединений.

Выходы фильтрата вдоль дороги на полигоне г. Арамиль под давлением воздуха (по Гуман О.М., 2008)

Свалочный фильтрат представляет собой минерализованный раствор с общим солесодержанием до г/дм 3. В его составе содержание ряда веществ существенно превышает требования СанПиН : содержание сульфатов достигает 6,7 ПДК, общего железа – 1700 ПДК, хлора – 12,3 ПДК, нитратов – 1,3 ПДК, ионов марганца, цинка, свинца, кадмия, никеля, хрома+3, аммония соответственно 128, 102, 16,7, 500, 11,2, 10,4 и 230,5 ПДК. Расчет объема образования фильтрата возможен на основе водного баланса полигона.

Прорыв дамбы обвалования вокруг полигона Б. Седельниково и загрязнение прилегающей территории (по Гуман О.М., 2008)

Изменение состава подземных вод в районе Широкореченского полигона (по Гуман О.М., 2008)

Для предотвращения проникновения свалочного фильтрата в подземные воды предусматривается устройство: 1) противофильтрационного экрана в основании полигона из водоупорных материалов – естественных (глины, суглинки) и искусственные (пленочные покрытия, продуктов отходов нефтехимической промышленности, использование слабопроницаемых почвенных экранов, покрытых геомембраной); 2) системы дренажа и сбора фильтрата в основании полигона; 3) системы дренажа для отвода поверхностного стока с прилегающих территорий; 4) системы откачки и очистки свалочного фильтрата.

Захоронение токсичных промышленных отходов Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов - природоохранные сооружения, предназначенные для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных отходов промышленных предприятий, научно-исследовательских организаций и учреждений.

ТРЕБОВАНИЯ К ПОЛИГОНАМ В составе полигона следует предусматривать: завод по обезвреживанию токсичных промышленных отходов (предназначен для сжигания и физико-химической переработки отходов с целью их обезвреживания или понижения токсичности (класса опасности), перевода их в нерастворимые формы, обезвоживания и сокращения объема отходов, подлежащих захоронению); участок захоронения токсичных промышленных отходов (представляет собой территорию, предназначенную для размещения специально оборудованных карт (котлованов), в которые складируются токсичные твердые отходы различных классов опасности, а также вспомогательных зданий и сооружений.); гараж специализированного автотранспорта, предназначенного для перевозки токсичных промышленных отходов.

ТРЕБОВАНИЯ К ПОЛИГОНАМ Приему на полигон подлежат только токсичные промышленные отходы I, II, III и, при необходимости, IV классов опасности, перечни которых в каждом конкретном случае согласовываются с органами и учреждениями санитарно-эпидемиологической и коммунальной служб, заказчиком и разработчиком проекта полигона.

ТРЕБОВАНИЯ К ПОЛИГОНАМ приему на полигон не подлежат следующие виды отходов: а) отходы, для которых разработаны эффективные методы извлечения металлов или других веществ (отсутствие методов утилизации и переработки отходов в каждом конкретном случае должно быть подтверждено соответствующими министерствами или ведомствами); б) радиоактивные отходы; в) нефтепродукты, подлежащие регенерации.

ТРЕБОВАНИЯ К ПОЛИГОНАМ жидкие токсичные промышленные отходы перед вывозом на полигон должны быть обезвожены на предприятиях. Допускается прием на полигон жидких токсичных отходов только от промышленных предприятий, на которых при соответствующем технико-экономическом обосновании нерационально их обезвоживание.

ТРЕБОВАНИЯ К ПОЛИГОНАМ Полигоны следует размещать: на площадках, на которых возможно осуществление мероприятий и инженерных решений, исключающих загрязнение окружающей среды; с подветренной стороны (для ветров преобладающего направления) по отношению к населенным пунктам и зонам отдыха; ниже мест водозаборов питьевой воды, рыбоводных хозяйств, мест нереста, массового нагула и зимовальных ям рыбы;

Полигоны следует размещать: на землях несельскохозяйственного назначения или непригодных для сельского хозяйства либо на сельскохозяйственных землях худшего качества; в соответствии с гидрогеологическими условиями, как правило, на участках со слабофильтрующими грунтами (глиной, суглинками, сланцами), с залеганием грунтовых вод при их наибольшем подъеме, с учетом подъема воды при эксплуатации полигона не менее 2 м от нижнего уровня захороняемых отходов.

В 1970 г. в Санкт-Петербурге для захоронения токсичных отходов открылся полигон «Красный Бор» (в 30 км от Санкт- Петербурга и в 6,5 км от г. Колпино). Из нескольких вариантов была выбрана территория, отвечающая следующим требованиям: большая толща кембрийских глин выполняет роль абсолютного водоупора (жидкие отходы не просачиваются в подземные воды); территория не затопляется паводковыми водами. По периметру полигона обустроен кольцевой канал для перехвата поверхностных вод с прилегающих территорий.

За три десятилетия на территории полигона накопи-лось 1,5 млн.т ядовитых отходов, а также 800 тыс.т жидких отходов, собранных в открытых котлованах глуби-ной 30 м, вырытых в пласте глины толщиной 70 м. Общая площадь котлова-нов составляет 6 га. Корпус переработки жидких органических отходов на полигоне «Красный Бор»

В настоящее время построены и функционируют следующие предприятия: Комплекс сооружений по входному контролю поступивших отходов; Газомазутная котельная и склад мазута; Корпус приема и частичной переработки жидких органических отходов; Комплекс очистных сооружений; Комплекс санитарной обработки машин, перевозящих отходы.

В могильниках Красного Бора находится более полутора миллиона тонн токсичных отходов, и эта цифра растёт. Могильник почти исчерпал предназначенную ему площадь и представляет экологическую угрозу для города Пожар на полигоне, 23 июня 2011 г.

С 1992 г. в Томске эксплуатируется полигон токсичных отходов (ПТО) мощностью 30 тыс. т в год, где созданы уникальные мощности по захоронению всего спектра высокотоксичных веществ 1, 2, 3 классов опасности и некоторых видов веществ 4 класса опасности

За годы эксплуатации Полигон принял свыше 22 тыс.т. самых высокотоксичных отходов, ежегодно предотвращая нанесение экологического ущерба природной среде на сумму более 50 млн. рублей в год, а с дальнейшим развитием предприятия - свыше 100 млн.рублей в год (

Томский полигон токсичных промышленных отходов принимает токсичные вещества 1, 2, 3, 4 классов опасности: различные ядохимикаты (пестициды, гербициды и т.д.), минеральные удобрения, а также тару, загрязненную этими веществами; лампы люминесцентные; -ЛВЖ- легко воспламеняющиеся жидкости (растворители, спирто-бензиновые смеси и пр.); ветошь и грунт, загрязненный различными химическими веществами, в т.ч. нефтепродуктами, шлам от мойки автомобилей и очистных сооружений; гальванический шлам и шлифовальные шламы; - автошины, автокамеры и любые другие резинотехнические отходы; отходы различного химического производства, хим. лабораторий, бытовой химии (лаков, красок), тару из-под них; и так далее.

k.ru/images/poligon -scheme.jpg

ядохимикаты в закрытых ангарах, которые изолированы от воздействий внешних условий.

Для утилизации ртутных ламп предназначена специальная установка УРЛ-2М. В ней происходит извлечение и происходит сбор ртути в специальные емкости, а стекло утилизируется. По мере накопления емкостей их собирают в большие железные контейнеры, а в процессе накопления их захоранивают в подземный изолированный ангар. Прайс с г.pdfПрайс с г.pdf