книги / Управление отходами. Полигонные технологии захоронения твёрдых бытовых отходов. Рекультивация и постэксплуатационное обслуживание полигона

Часть отходов, содержащих крупные фракции, крупногабаритные строительные отходы или материалы от разборки сносимых (реконструируемых) зданий и сооружений, направляется на установки дробления.

После дробления измельченные отходы либо поступают на рабочие карты полигона для депонирования, либо используются в качестве строительных материалов для сооружения дорог, отсыпки в основание полигона, либо реализуются на сторону в качестве вторичных материалов. Остальные ТБО после КПП направляются на рабочие карты депонирования.

При дроблении из ТБО извлекается черный металлолом (арматура раздробленных строительных конструкций и др.).

На вновь проектируемых полигонах предусматривается выделение отдельного потока ТБО на площадки компостирования [21].

При наличии сортировки можно организовать отбор утильных фракций – черного металлолома, древесины и т.д. [21].

На полигоне ТБО в г. Ганновере (Германия) после контрольного поста (приемки) при необходимости осуществляется сортировка и дробление ТБО.

Крупногабаритные отходы после сортировки с целью сбора утильных элементов направляются на дробление (измельчение), а затем на депонирование. Строительные отходы (кирпичный бой, железобетонные изделия, и др.) поступают на дробильные комплексы, где после дробления и сортировки получаются товарный щебень, гравий, песок, которые либо реализуются как товарные продукты, либо используются в качестве материалов для сооружения основания полигона, изолирующих материалов, строительных материалов для технологических дорог, фильтрующих материалов и т.д.

Садовые отходы, отходы овощей и фруктов, скошенная трава с газонов, опавший лист, обрезь деревьев и кустарников, сорняки и отцветшие растения, а также органические отходы без примеси загрязняющих веществ и компонентов направляются на специальные компостные площадки [4].

2.4.5. Транспортировка ТБО на рабочие карты

Обычно транспортировка ТБО на рабочие карты осуществляется без перегрузки теми же транспортными средствами, которые доставили отходы на полигон. Это создает ряд неудобств: требуется расширение фронта разгрузочных работ; сооружение временных дорог; приходится мыть транспорт для исключения выноса загрязнений за пределы полигона; повышается опасность прокола шин мусоровозов и т.д. Этих неудобств можно избежать при использовании современных технологий с перегрузкой ТБО на полигоне из транспортных средств, доставивших отходы, в приемный бункер, а из него – в большегрузные транспортные средства, имеющиеся на полигоне. В ряде случаев приемный

111

бункер снабжен устройствами для выделения крупных фракций отходов, требующих измельчения.

Например, для проектируемого полигона ТБО и промышленных отходов АО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» предусмотрено устройство пункта перегрузки с узлом сортировки. Технологическая схема работы следующая. Спецавтомашина (мусоровоз, самосвал и др.) с ТБО или промышленными отходами (ПО) по эстакаде въезжает на площадку для выгрузки отходов и сгружает их на транспортер, который подает их на калибровочные валки. Верхние валки имеют максимальный зазор, соответствующий загрузочным окнам дробильных установок и позволяющий отделять отходы, требующие предварительной разделки перед дроблением. Зазор нижних валков позволяет отделять отходы, направляемые на депонирование от отходов, подвергающихся дроблению. Валки установлены под наклоном, и отходы, не проходящие зазоры валков, передвигаются по ним вниз и попадают в соответствующий бункер.

Бункер с отходами объемом 32 м3 устанавливается на опорах таким образом, что под него может заходить тягач-транспортировщик (типа К-701). С помощью расположенного на тягаче механизма подъема и фиксирования бункера, расположенного на тягаче, производится погрузка бункера с отходами.

При перегрузке и сортировке отходов черный металлический лом отделяется от отходов спомощью магнитного сепаратора и складируется в отдельный бункер.

После пункта сортировки бункер с мелкими отходами направляется на карту депонирования, а остальные отходы – на узел измельчения [21].

2.4.6. Разгрузка мусоровозов у рабочей карты

Транспортные средства (мусоровозы), доставившие ТБО на полигон, разгружаются непосредственно на рабочем теле полигона перед рабочей картой

(рис. 2.18).

Зону разгрузки у рабочей карты делят на две части: первая – для разгрузки; вторая – для перемещения разгруженных ТБО на рабочую карту.

Обе части разгрузочной зоны работают в переменном режиме по мере выполнения операций разгрузки и перемещения ТБО [4].

Размещение мусоровозов на площадке разгрузки должно обеспечивать беспрепятственный выезд каждой разгрузившейся машины.

Продолжительность приема мусоровозов под разгрузку на одном участке площадке принимается равной 1–2 ч. Минимальная площадь перед рабочей картой с учетом разбивки ее на две части должна обеспечивать одновременно не менее 12 % разгрузки мусоровозов, прибывающих в течение рабочего дня [1].

112

Рис. 2.18. Схема разгрузки мусоровоза на полигоне ТБО:

а– первая и третья площадки разгрузки ТБО (8–10, 12–14 ч);

б– вторая и четвертая площадки разгрузки ТБО (10–12, 14–16 ч);

1– площадка разгрузки мусоровозов (в соответствии со сменностью); 2 – мусоровозы; 3 – рабочая карта (или траншея складирования);

4 – площадка разгруженных ТБО; 5 – ТБО; 6 – направление работы бульдозеров по сдвиганию ТБО к рабочей карте (траншее);

7 – направление выезда мусоровозов с площадки после выгрузки

2.4.7. Укладка ТБО на рабочей карте

Размеры рабочей карты (ширина, длина) определяются рядом факторов: объемом ежедневно принимаемых ТБО; числом транспортных средств, разгружаемых одновременно (фронт разгрузки); рельефом местности.

Ширина карты обычно при высотном складировании ТБО равна 5 м (для траншейных карт – 12 м), а длина зависит от объема поступающих ТБО и их плотности. Как правило, длина рабочих карт колеблется от 17 до 33 м при объеме ТБО от 1000 до 3000 м3/сут [4]. Согласно инструкции по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для ТБО АКХ им. К.Д. Памфилова длина рабочей карты должна составлять от 30–250 м.

113

Сразу же после разгрузки отходы разравниваются и формируются в слой толщиной 0,3–0,5 м. Для этого применяется метод надвига или метод сталкивания, а чаще оба метода. Поверхность слоя обычно формируется в начальной части карты горизонтально, а в средней и хвостовой – покато (рис. 2.19).

Рис. 2.19. Метод поверхностной засыпки: 1 – первоначальный уровень почвы; 2 – уплотненные твердые отходы; 3 – ежедневное земляное покрытие; 4 – окончательное земляное покрытие (60 см); 5 – переносное ограждение для улавливания разлетающихся обрывков бумаги

При надвиге бульдозер перемещает ТБО снизу вверх, формируя слои по 0,3 м толщиной каждый. Эти слои уплотняются путем четырехкратного прохода тяжелого бульдозера или катка [4].

При складировании ТБО методом «сталкивания» бульдозер перемещает ТБО сверху вниз, с разгрузочной площадки, расположенной на верхней, изолированной в предыдущий день работы поверхности рабочей карты. Разравнивание и уплотнение ведется также бульдозерами и катками.

Обычно сочетают оба метода – надвига и сталкивания, что позволяет более эффективно использовать временные подъездные дороги, увеличить фронт разгрузки мусоровозов. Схема работы по методам надвига и сталкивания представлена на рис. 2.20, 2.21.

Уплотнение ТБО является обязательным элементом технологического процесса депонирования. Оно позволяет увеличить вместимость полигона, так как устраняет полости и воздушные прослойки между частицами отходов, что препятствует распространению пожара вглубь полигона и облегчает условия

114

Рис. 2.20. Укладка отходов методом надвига: 1 – скрепер, доставляющий грунт; 2 – изолирующий слой; 3 – грунт для изоляции; 4 – бульдозер, уплотняющий ТБО; 5 – бульдозер, транспортирующий ТБО от места выгрузки мусоровозов к рабочей карте; 6 – мусоровоз на месте выгрузки; 7 – укладка наклонных слоев;

8 – укладка горизонтальных слоев; 9 – выгруженные ТБО

Рис. 2.21. Укладка отходов методом сталкивания: 1 – мусоровоз на месте разгрузки; 2 – изоляция, нанесенная в предыдущий день; 3 – уплотнение отходов на рабочей карте

его тушения; затрудняет проникновение воды с поверхности вглубь полигона, что сокращает объемы образования отжимных вод; устраняет рыхлости в общей массе отходов, что создает затруднения для крыс и других животных, устраивающих норы на свалке, сокращает кормовую базу для птиц (ворон, чаек и др.), которые гнездятся на свалках; улучшает условия проезда тяжелой техники по поверхности рабочих карт; увеличивает устойчивость рабочего тела, что обеспечивает возможность высотного складирования без образования оползней [4].

115

Уплотнение ТБО может осуществляться стандартными землеройнотранспортными дорожными машинами или специально созданными каткамиуплотнителями. Существующие землеройно-транспортные дорожные машины, такие как бульдозеры и катки, позволяют получить коэффициент уплотнения отходов, равный 2–2,5. Такая величина уплотнения отходов объясняется недостаточным удельным давлением, создаваемым ходовой частью машин и возможностью забивания кулачков различными составляющими отходов.

Создание специальных катков-уплотнителей для полигонов ТБО позволяет уплотнять их в 4–5 раз при одновременном их разравнивании, для чего каткиуплотнители снабжаются специальными бульдозерными отвалами [22].

Уплотнение слоями более 0,5 м не допускается. Бульдозеры, уплотняющие ТБО, должны двигаться вдоль длиной стороны карты. При двухкратном проходе бульдозера уплотнение ТБО составляет 570–670 кг/м3, при четырехкратном проходе – 670–800 кг/м3 [1].

Наиболее эффективно уплотнение при движении техники по склону снизу вверх [4].

Существует множество различных конструкций катков-уплотнителей. Каток ТАНА предназначен для уплотнения ТБО на полигонах, распреде-

ления отходов по рабочей карте и разламывания крупных фракций ТБО. Катки ТАНА используются с 1969 года.

На рис. 2.22 представлен каток модели ТАНА-27С.

Рис. 2.22. Каток «ТАНА» (модель 27С)

Основой всех действий «ТАНЫ» является гидравлика. В катке есть две отдельные друг от друга гидравлические системы: система гидростатической

116

трансмиссии и система управления рабочим оборудованием (отвал). Вес катка составляет 27 тонн [24].

Катки-уплотнители фирмы HANOMAG выполнены на базе бульдозера. Масса катков в зависимости от модели составляет от 23–29 т (рис. 2.23).

Для обеспечения равномерной просадки тела полигона необходимо, два раза в год делать контрольное определение степени уплотняемости ТБО [1].

Рис. 2.23. Каток-уплотнитель CD230

Слои ТБО по 0,3 м толщиной уплотняются четырехкратным проходом катка. Формируется около 12–20 таких слоев; после уплотнения толщина образовавшегося общего слоя – не более 2 м. Общий слой формируется в виде вала, который придвигается к предыдущему валу таким образом, чтобы получилась общая ровная верхняя поверхность с пологим откосом, возвышающимся на 2 м над площадкой разгрузки мусоровозов [4]. Послойно уплотненные отходы засыпаются изолирующим слоем грунта.

Уплотнитель для полигонов промышленных и бытовых отходов «РЭМ-25», выпускаемый ОАО «Раскат», снабженный бульдозерным отвалом, обеспечивает выполнение всех видов работ, предусмотренных на рабочей карте полигона. Уплотнитель «РЭМ-25» (рис. 2.24) представляет собой самоходную двухвальцовую кулачковую машину массой 25 т с бульдозерным отвалом и шарнирно-сочле- ненной рамой, состоящей из двух полурам с углом поворота относительно продольной оси ±30° в горизонтальной плоскости. Это обеспечивает машине хорошую маневренность при работе в условиях полигона, а также достижение максимального дробящего усилия величиной более 127 кН на опорной плоскости вершины кулачка. Уплотнитель имеет два рабочих органа: вальцы с расположенными на их поверхности кулачками и бульдозерный отвал. Кулачковые

117

Рис. 2.24. Уплотнитель «РЭМ-25»

вальцы выполняют две функции: движителя машины и рабочего органа, обеспечивающего дробление (разрушение, размельчение) крупногабаритных отходов с их перемешиванием для получения как можно более однородной (гомогенной) по составу массы, а также уплотнение полученной смеси отходов до плотности, которую невозможно получить на полигоне ТБПО иными типами машин.

2.4.8. Изоляция ТБО на рабочей карте

При складировании ТБО на открытых, незаглубленных картах промежуточная изоляция в теплое время года осуществляется ежесуточно, в холодное время года – с интервалом не более трех суток. Слой промежуточной изоляции составляет 0,25 м [1].

Кроме того, изоляция может осуществляться заменяющими грунт материалами – шлаками ТЭЦ, строительными или другими промышленными отходами, которые по своим свойствам соответствуют требованиям, предъявляемым

кизоляционным материалам типа грунта [4].

Взимний период в качестве изолирующего материала разрешается использовать строительные отходы, отходы производства (отходы извести, мела, соды, гипса, графита и т.д.).

Ввиде исключения в зимний период допускается применять для изоляции снег, подаваемый бульдозерами с ближайших участков.

118

В весенний период, с установлением температуры свыше 5 °С, площадки, где была применена изоляция снегом, покрываются слоем грунта. Укладка следующего яруса ТБО на изолирующий слой из снега недопустима [1]. Требования к материалу, применяемому для засыпки, сводятся в основном к следующему. Он должен надежно изолировать ТБО от контакта с насекомыми; препятствовать доступу птиц и грызунов к отходам; быть неудобным для устройства лазеек и нор для грызунов; быть проницаемым для газов, образующихся при разложении отходов; препятствовать появлению запахов от разложения отходов; сводить к минимуму проникновение влаги в рабочее тело полигона. Характеристика основных видов почвы, используемых в качестве засыпки, приведена в табл. 2.6.

Таблица 2. 6

Характеристика основных видов почвы, используемых в качестве засыпки

Примечание.

1.За исключением тех случаев, когда вся засыпка покрылась трещинами.

2.Только при хорошем дренаже.

Как видно из табл. 2.6, ни один из видов почвы не отвечает в полной мере всем требованиям. В связи с этим, исходя из местных условий и экономики, желательно выбрать наиболее подходящий материал. При всех прочих равных условиях предпочтение желательно отдать тому из материалов, который лучше поддается уплотнению и наиболее положительно характеризуется в соответствии с табл. 2.6.

Сотрудниками кафедры охраны окружающей среды Пермского национального исследовательского политехнического университета были проведе-

119

ны исследования возможности использования в качестве засыпки (изолирующего материала) илов после станции биологической очистки сточных вод АО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез», прошедших специальную подготовку на установках обезвреживания и обработку негашеной известью. Установлено, что эти илы после компостирования в буртах с использованием адаптированной вермикультуры по физико-химическим и биологическим свойствам, отсутствию патогенной микрофлоры и жизнеспособных яиц гельминтов отвечают требованиям санитарно-токсикологической и эпидемиологической безопасности и могут применяться в качестве изолирующего материала, а также для рекультивации [4].

В случае применения в качестве материала для изоляции местного грунта его разработка осуществляется на площадке полигона. Разработка грунта и доставка его на рабочую карту производится скреперами (рис. 2.25) [1].

Рис. 2.25. Схема подачи грунта для изоляции ТБО на рабочих картах с помощью скрепера: а – при разработке котлована на второй очереди

полигона; б – при разработке кавальеров или холмов; 1 – изолированные карты; 2 – изолируемая карта; 3 – трасса скрепера с грунтом; 4 – временная дорога

для мусоровозов; 5 – котлован второй очереди полигона; 6 – карта, заполняемая ТБО; 7 – трасса движения мусоровозов; 8 – кавальер или холм грунта

120