Мар 02 2004

ОАО «Уральский научно-исследовательский и проектный институт

Опубликовано в 02:31 в категории Сбор и переработка отходов

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОЛИГОНОВ ТБО

С.П.Вострецов, А.Я.Гринберг, С.С.Наконечный

ОАО «Уральский научно-исследовательский и проектный институт

галургии» (ОАО «Галургия»), г. Пермь, Россия

1 Введение

Основным направлением деятельности ОАО «Галургия» является выполнение научно-исследовательских и проектных работ для калийных предприятий Западного Урала. В последние годы активно осваиваются также направления, не связанные с калийной отраслью. В частности, с 1998 г. институт ведёт проектирование полигонов твёрдых бытовых отходов (ТБО). Совместно с другими организациями мы принимали участие в разработке проектно-сметной документации полигонов ТБО для городов Березники и Чайковский Пермской области. Была оказана методическая помощь институту «Мурманскпромпроект» в проектировании полигонов ТБО Мурманской области. В настоящее время институт является генеральным проектировщиком полигона твёрдых бытовых и промышленных отходов (ТБПО) для г. Сургута Тюменской области.

В практике работы с полигонами ТБО нам пришлось столкнуться с рядом вопросов, возникающих при проектировании любого полигона. Ниже излагаются подходы ОАО «Галургия» к решению некоторых из них, в частности:

1) статус полигона ТБО;

2) фильтрат ТБО;

3) организация проектирования.

2 Назначение и основные функции полигона ТБО

Полигон ТБО – это комплекс сооружений, предназначенных для складирования, изоляции и обезвреживания ТБО. Как объект размещения отходов потребления, полигон ТБО может рассматриваться в качестве, технологического объекта, обеспечивающего нормальное функционирование коммунального хозяйства города или группы населенных пунктов.

В то же время с экологической точки зрения полигон ТБО является потенциальным загрязнителем большой мощности, поскольку концентрирует на ограниченной территории значительные количества загрязняющих веществ. Для обеспечения экологической безопасности, проектными решениями полигона предусматривается ряд защитных устройств и мероприятий, выполняющих природоохранные функции и придающих полигону ТБО статус природоохранного объекта.

Полигон ТБО выполняет также функции хозяйствующего субъекта, имеющего договорные отношения с рядом организаций на прием, размещение и обезвреживание отходов с оплатой этих услуг по установленным тарифам. С этой точки зрения полигон ТБО может рассматриваться в качестве коммерческого предприятия.

Таким образом, полигон ТБО одновременно выполняет функции технологического объекта коммунального хозяйства, природоохранного объекта, обеспечивающего экологическую безопасность, и коммерческого предприятия, дающего прибыль владельцу полигона. Успешная эксплуатация полигона возможна лишь при оптимальном сочетании всех трёх функций, что должно учитываться при проектировании.

3 Обезвреживание фильтрата

Главной проблемой полигона ТБО является загрязнённый сток (фильтрат) с участка захоронения отходов. Его основными источниками являются:

 - атмосферные осадки на площади рабочих карт захоронения ТБО;

 - избыточная влага в складируемых отходах, отжимаемая из них при укладке с уплотнением и в дальнейшем – вследствие разложения органики.

Для зон умеренного увлажнения количество образующегося фильтрата от выпадения атмосферных осадков на площади рабочих карт полигона оценивается величиной 20-25% от объёма выпадающих осадков [1, 2]. Примерно в таком же объёме образуется фильтрат за счёт отжимной влаги отходов при укладке их с уплотнением до 950-1000 кг/м3. При меньшей плотности укладки объём фильтрата отжимной влаги значительно уменьшается, и при плотности 600-650 кг/м3 в течение первых 2-3 лет эксплуатации фильтрат отжимной влаги не образуется совсем. Общее количество фильтрата составляет 100-300 мм/год.

Качественный состав фильтрата характеризуется [3] превышением относительно предельно допустимых концентраций (ПДК): органических загрязнений (по показателям ХПК и БПК) – до 2000 раз, аммонийного азота до 700 раз, сульфатов до 35 раз, хлоридов и общей минерализации до 15 раз, тяжелых металлов в 100-600 раз.

Для предотвращения загрязнения подземных вод, проектными решениями полигонов ТБО предусматривается создание в их основании противофильтрационных экранов с мембранами из различных геосинтетиков, в том числе полимерных пленок и листов, рулонных материалов группы BENTOMAT на основе бентонитовой глины. Над экраном устраивается дренаж, обеспечивающий вывод фильтрата из тела полигона и предотвращающий его накопление.

На выходе из дренажного коллектора образуется поток фильтрата с расходами, достигающими на пике весеннего паводка значений n*100 м3/час. При таких расходах вывоз фильтрата на городские очистные сооружения, расположенные за 20-30 км от полигона, практически нереален. Другой фактор, препятствующий передаче фильтрата на городские очистные – чрезмерно высокие концентрации загрязнений, не позволяющие обрабатывать фильтрат совместно с городскими стоками.

В силу указанных причин, неизбежным продолжением системы противофильтрационной защиты полигона является устройство локальных очистных сооружений. В настоящее время не существует отработанной, проверенной на практике и общепризнанной системы обезвреживания фильтрата. В проектных решениях ОАО «Галургия» предложена 2-ступенчатая схема очистки, включающая:

 - предочистку в емкости пруда-регулятора (ПР), запроектированного по типу факультативного биологического пруда с максимальной глубиной до 4-5 м и количеством секций не менее двух;

 - доочистку до санитарных показателей на традиционных очистных сооружениях, использующих физико-химические, биологические методы очистки либо их сочетание.

Благодаря ПР достигается уменьшение сезонной неравномерности нагрузок на очистные сооружения, выравнивается состав стоков. За счёт разбавления фильтрата поверхностным стоком, длительного отстаивания стоков в емкости ПР и протекающих в придонных слоях процессов анаэробной очистки, концентрации загрязнений на выходе из ПР значительно снижаются относительно исходного фильтрата. Степень снижения зависит от размера регулирующей емкости и составляет (в климатических условиях Пермской области):

80-85%, если регулирующая емкость ПР достигает 70-80% от среднегодового объёма приточности в пруд;

40-50% при уменьшении регулирующей емкости до 30-35% от объёма приточности.

В первом случае для большого пруда требуется до 20-25% общей площади полигона, однако очистные сооружения после ПР могут быть достаточно компактными. Во втором случае, напротив, при относительно небольших габаритах ПР требуются более мощные очистные сооружения. Оптимальная схема в каждом конкретном случае устанавливается на основе технико-экономического анализа вариантов.

Обязательным требованием к системе очистки фильтрата является удаление из него тяжелых металлов и аммонийного азота.

Отведение очищенных стоков предусматривается, как правило, в ближайшие водотоки, предельно допустимые сбросы (ПДС) рассчитываются с учетом разбавления стоков речной водой.

4 Организация проектирования

Современный полигон ТБО представляет собой сложный биотехнологический комплекс, поэтому его генеральное проектирование должно поручаться крупной многопрофильной проектной организации. Грамотная разработка проектных решений по очистке стоков и утилизации биогаза, других мероприятий по охране окружающей среды требует привлечения на условиях субподряда специализированных НИИ (разработка исходных данных) и проектных организаций (специальные разделы проекта). Для достоверной оценки воздействия проектируемого полигона на окружающую среду необходимо использование ГИС-технологий с построением моделей влияния полигона на водные объекты и воздух.

Уже на ранних стадиях проектирования необходимо установление прямых контактов с предприятиями и фирмами – поставщиками основного технологического оборудования, поскольку в настоящее время оборудование, предназначенное для полигонов ТБО, нигде серийно не производится, и традиционный подбор готового оборудования по каталогам пока практически невозможен.

По нашему опыту, проектирование полигонов ТБО целесообразно вести в несколько стадий. Сначала, независимо от размеров полигона, нужно выполнить разработку стадии ОИ - «Обоснование инвестиций» (другое название – «Инвестиционный проект») с разделом ОВОС. Такая разработка позволяет в кратчайшие сроки и с минимальными для заказчика затратами определить основные технические, технологические и стоимостные показатели полигона, необходимые инвестиции и их распределение по годам строительства и эксплуатации, минимально необходимые тарифы для обеспечения окупаемости капитальных вложений, наметить мероприятия по обеспечению экологической безопасности.

После прохождения процедур согласования, экспертизы и утверждения ОИ, заказчик принимает решение о дальнейшем проектировании объекта. Для небольших полигонов площадью менее 10 га возможна разработка рабочего проекта, включающего утверждаемую часть (стадия П – проект) на весь полигон и рабочую документацию (РД) на объекты и сооружения пускового комплекса. РД на последующие очереди и пусковые комплексы разрабатываются затем по мере необходимости.

Для крупного полигона на основании одобренного ОИ и с учётом замечаний экспертизы целесообразно разработать проект (П) на весь полигон. В проекте уточняются и детализируются решения ОИ, в том числе производится расчёт сметной стоимости по объемам работ. Проект, как и ОИ, проходит согласования, экспертизу и утверждается. Затем на его основе разрабатывается РД на здания и сооружения в последовательности, установленной графиком инвестирования и строительства.  

Для каждой из перечисленных стадий требуется соответствующий минимум материалов инженерных изысканий.

Ориентировочная стоимость всех стадий проектирования и инженерных изысканий составляет 4-7% от сметной стоимости строительства. Общая стоимость создания нового полигона ТБО в первом приближении может быть оценена величиной 0,3-0,5 млн. долл. США на 1 га общей площади. В обеих оценках меньшее значение соответствует большим полигонам, большее – малым.

Источники

1. Amalendu Bagchi. Design, construction and monitoring of sanitary landfill. A Wiley – Interscience Publication. USA. 1990.

2. Тагилов М.А. Противофильтрационная защита оснований полигонов захоронения твёрдых бытовых отходов. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. Пермский государственный технический университет. Пермь, 2002 г.

3. Отчёт о НИР «Разработка исходных данных по составу фильтрата проектируемого полигона ТБО г. Чайковского Пермской области для проектирования биологических очистных сооружений». Авт. Вострецов С.П., Тагилов М.А. Пермь, 2001.

 

         

   

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОЛИГОНОВ ТБО

С.П.Вострецов, А.Я.Гринберг, С.С.Наконечный

ОАО «Уральский научно-исследовательский и проектный институт

галургии» (ОАО «Галургия»), г. Пермь, Россия

Рассматриваются вопросы, связанные с функциональным назначением полигонов твердых бытовых отходов (ТБО), образованием и обезвреживанием фильтрата, организацией проектирования полигонов ТБО.

SOME  ISSUES  OF  MSW  LANDFILLING

S.P.Vostretsov,  A.Y. Greenberg,  S.S.Nakonechny

JSC "The  Ural  Research & Development  Institute  of  Hallurgy" 

(JSC "Hallurgy"),  Perm,  Russia

Consideration  is  being  given  to  the  issues  related  to  the  functional  purpose  of  municipal  solid  waste  (MSW)  landfills;  leachate  generation  and  neutralization;  MSW  landfill  engineering  management.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.