книги / Управление техногенными отходами

Рис. 5.1. Схема движения промышленных отходов

Почти все другие отходы (29,49 млн т, или 3,6 %) являлись отходами III и IV классов опасности и в соответствии с нормами законодательства частично могли быть захоронены на полигонах ТКО.

Лишь 0,001 % от всей массы захороненных в 2013 г. отходов (7400 т) приходилось на отходы I и II классов опасности, которые обязательно должны были быть захоронены в специализированных сооружениях (к этим отходам следует также отнести часть отходов III и IV классов опасности).

Существуют два основных способа захоронения промышленных отходов – захоронение на специализированных полигонах либо захоронение (размещение) в подземных хранилищах. Рассмотрим оба этих способа подробнее.

5.7.1. Захоронение на полигонах промышленных отходов

В России основные требования к захоронению промышленных отходов изложены в следующих нормативных документах:

СанПиН 2.1.7.1322–03 «Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления»;

271

СНиП 2.01.28–85 «Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. Основные положения по проектированию».

До середины 1970 г. ввиду отсутствия эффективных средств обработки и утилизации большого числа промышленных отходов были широко распространены методы их складирования на городских свалках вместе с ТКО или на специализированных свалках промышленных отходов, в большинстве случаев имевших примитивное устройство. П.П. Пальгунов и М.В. Сумароков приводят пример одной из таких свалок: вблизи одного из городов долгое время функционировала свалка преимущественно для жидких органических отходов местных предприятий. Отходы в илососах и контейнерах привозились и сливались в открытые в лесу котлованы; по мере накопления в них горючих веществ содержимое свалки поджигалось и постепенно сгорало. В настоящее время такой метод захоронения запрещен; примитивные свалки заменяются специализированными полигонами захоронения промышленных отходов [43].

Приему на полигон захоронения токсичных промышленных отходов подлежат только токсичные промышленные отходы I, II, III и, при необходимости, IV классов опасности, перечни которых

вкаждом конкретном случае согласовываются с органами и учреждениями санитарно-эпидемиологической и коммунальной служб, заказчиком и разработчиком проекта полигона.

Приему на полигон подлежат отходы, для которых не разработаны эффективные методы переработки (использования, извлечения ценных компонентов) и обезвреживания (термические, химические и др.). Отсутствие методов утилизации и переработки отходов

вкаждом конкретном случае должно быть подтверждено соответствующими министерствами или ведомствами. На полигон промышленных отходов не принимаются:

радиоактивные материалы;

нефтепродукты, подлежащие регенерации (в том числе отработанные масла);

твердые муниципальные и приравненные к ним отходы;

272

нефтешламы, нефтезагрязненные почвы (в том числе песок, загрязненный маслами и мазутом);

металлы;

золошлаковые отходы, за исключением золы от сжигания

отходов.

Твердые промышленные отходы IV класса опасности следует по возможности захоранивать на полигонах ТКО совместно с коммунальными отходами – по согласованию с органами и учреждениями санитарно-эпидемиологической и коммунальной служб и при наличии технико-экономического обоснования на полигонах ТКО.

Промышленные отходы, допускаемые для совместного складирования с ТКО, не должны быть взрывоопасными, самовозгораемыми и иметь влажность более 85 %.

Прием твердых промышленных отходов IV класса опасности на полигон захоронения токсичных промышленных отходов допускается только при соответствующем техническом и экологоэкономическом обосновании.

Жидкие токсичные промышленные отходы перед вывозом на полигон должны быть обезвожены на предприятиях и, по возможности, обезврежены (путем понижения валентности металлов, перевода токсичных веществ в нерастворимую форму и т.п.). Допускается прием на полигон жидких токсичных отходов только от промышленных предприятий, на которых нерационально их обезвоживание (при соответствующем технико-экономическом обосновании).

Твердые и пастообразные негорючие отходы, содержащие растворимые вещества I класса опасности, как правило, при технической возможности перед захоронением подлежат частичному обезвреживанию, заключающемуся в переводе токсичных веществ

внерастворимые соединения. При невозможности обезвреживания подобных отходов допускается их захоронение в герметичных металлических контейнерах

Полигоны промышленных отходов размещаются с подветренной стороны (для ветров преобладающего направления) по отношению к населенным пунктам и зонам отдыха, ниже мест водо-

273

заборов питьевой воды (а также рыбоводных хозяйств, мест нереста, массового нагула и зимовальных ям рыбы), на землях несельскохозяйственного назначения или не пригодных для сельского хозяйства (либо на сельскохозяйственных землях худшего качества), на участках со слабофильтрующими грунтами (глиной, суглинками, сланцами) и залеганием грунтовых вод не менее 2 м от нижнего уровня захораниваемых отходов (при наибольшем подъеме грунтовых вод и с учетом подъема воды при эксплуатации полигона).

На площадке размещения полигона должно быть возможно осуществление мероприятий и инженерных решений, исключающих загрязнение окружающей среды.

Размеры санитарно-защитной зоны участков захоронения промышленных отходов до населенных пунктов и открытых водоемов, а также до объектов, используемых в культурно-оздоровительных целях, устанавливаются с учетом конкретных местных условий, но не менее 3000 м; при этом расстояния от участков захоронения до сельскохозяйственных угодий и автомобильных и железных дорог общей сети должно быть не менее 200 м, а расстояние до границ леса и лесопосадок, не предназначенных для использования в рекреационных целях, – не менее 50 м.

Территория полигона делится на функциональные зоны

(рис. 5.2):

хозяйственная зона;

участок захоронения отходов I–II класса опасности;

участок захоронения отходов III–IV класса опасности;

зона очистных сооружений.

В состав хозяйственной зоны полигона входят следующие сооружения:

административно-бытовой корпус, лаборатория;

вспомогательные сооружения (гараж, контрольно-пропуск- ной пункт, ванна для обмыва колес мусоровозов, весовая и т.д.);

склад временного хранения отходов, предназначен для накопления партии отходов к захоронению.

274

Рис. 5.2. Состав полигона захоронения промышленных отходов

Размер каждого участка захоронения промышленных отходов устанавливается исходя из срока накопления отходов в течение

20–25 лет.

Захоронение промышленных отходов осуществляется раздельно в специальные карты, расположенные на участке захоронения. Размеры карт и их количество определяются в зависимости от количества поступающих отходов и расчетного срока действия участка. Объем отдельной карты должен обеспечивать прием отходов на захоронение в течение не более 2 лет.

Захоронение в одной карте разноименных отходов допускается, если при совместном захоронении они не образуют более токсичных, взрывопожароопасных веществ, а также в том случае, если при этом не происходит газообразование.

Способ захоронения отходов зависит от их токсичности (класса опасности) и водорастворимости.

Захоронение твердых и пастообразных негорючих водорастворимых отходов I класса опасности следует предусматривать в специальных герметичных металлических контейнерах с толщиной стенки контейнера не менее 10 мм. Контейнеры должны быть подвержены двойному контролю на герметичность – до и после заполнения отходами. Размеры контейнеров не регламентируются, масса заполненного контейнера должна быть не более 2 т. Конст-

275

рукционный материал контейнера должен обладать коррозионной стойкостью по отношению к отходам, скорость коррозии не должна превышать 0,1 мм/г.

Контейнеры с отходами следует хоронить в железобетонных бункерах, в которых должна быть предусмотрена гидроизоляция по всей поверхности. Объем бункеров должен обеспечивать прием отходов на захоронение в течение пяти лет. В бункере должно предусматриваться не менее пяти отсеков. Наивысший уровень складирования контейнеров с отходами в отсеках бункеров должен быть ниже верхней кромки этих бункеров не менее чем на 2 м. Заполненные отсеки бункера перекрываются железобетонными плитами, после чего проводится его засыпка слоем уплотненного грунта толщиной 2 м и обустраивается водонепроницаемое покрытие.

Таким образом, на участке захоронения высокотоксичных отходов (I–II классов опасности) располагаются отдельные карты, каждая из которых представляет собой железобетонный бункер

(рис. 5.3).

Рис. 5.3. Карта захоронения отходов I–II классов опасности

Высокотоксичные промышленные отходы (I и II классов опасности) должны поступать на захоронение в герметичных металлических контейнерах, оборудованных приспособлениями для дистанционной выгрузки отходов в карты. Во избежание образования и накопления фильтрата захоронение производится только после накопления технологической партии отходов. При накоплении технологической партии отходы I–II классов опасности подлежат

276

захоронению в течение 1–2 суток в сухую погоду для предотвращения образования фильтрата. Контейнеры с отходами доставляются к подготовленной карте захоронения и автокраном опускаются в бункер. Заполненный отсек тампонируется глиной, закрывается плитами и герметизируется. Заполненный и герметизированный отсек (секция карты) закрывается асфальтом, при этом формируются наклонные поверхности над картой, сопрягающиеся с предварительно заасфальтированной территорией участка захоронения. Поверхность участка захоронения выполняется с уклоном в сторону пруда-регулятора, территория асфальтируется.

Способы захоронения для твердых отходов IV класса опасности, твердых не растворимых в воде отходов II и III классов опасности, твердых не растворимых в воде отходов I класса опасности и растворимых в воде отходов II и III классов опасности представлены в табл. 5.1.

		Таблица 5.1
Способы захоронения разных видов отходов
Вид отходов	Способ размещения	Тип складирования
Твердые отхо-	В породах, характеризующихся	Высотное, с послойным
ды IV класса	коэффициентом фильтрации, Кф	разравниванием, уплот-
опасности	не более 10–5 см/с	нением и отсыпкой. Ко-
	В породах с Кф менее 10–5 см/с	нечный уровень отходов
	(следует предусматривать изо-	в центре карты следует
	ляцию дна и откосов уплотнен-	принимать выше гребня
	ным слоем глины толщиной не	дамб обвалования, а по
	менее 0,5 м. Кф слоя глины – не	периметру – на 0,5 м
	более 10–7 см/с. Если Кф слоя	ниже гребней дамб. Ук-
	глины менее 10–7 см/с, то до-	лон поверхностей от се-
	пускаются противофильтраци-	редины к периметру при
	онные экраны. Типы экранов	этом должен быть не
	в зависимости от токсичности	более 10 %. Заполнен-
	отходов (класса опасности)	ную отходами карту сле-
	и их конструкции приведены	дует изолировать уплот-
	в СНиП 2.01.28–85)	ненным слоем местного
		грунта толщиной 0,5 м с
		добавлением 10 % расти-
		тельного грунта в верх-
		нем слое толщиной 0,2 м
		277

		Окончание табл. 5.1
Вид отходов	Способ размещения		Тип складирования
Твердые не	В породах с Кф не более		Высотное, отсыпкапро-
растворимые	10–7 см/с		изводитсяпопринципу
в воде отходы	В породах с Кф менее 10–7 см/с		«отсебя» сразунаполную
II и III классов	(следует предусматривать изо-		высоту, приэтомзасы-
опасности	ляцию дна и откосов уплотнен-		панныйдопроектнойпо-
	ным слоем глины толщиной не		верхностиучастоккотло-
	менее 1 м. Кф слоя глины – не		ванадолженсразупокры-
	более 10–7 см/с. Если Кф слоя		ватьсязащитнымслоем
	глины менее 10–7 см/с, то до-		грунтатолщинойнеменее
	пускаются противофильтраци-		0,5 м, покоторомудолжен
	онные экраны согласно требо-		осуществлятьсядальней-
	ваниям СНиП 2.01.28–85)		шийподвозотходов. Про-
Твердые не	В породах с Кф не более		ездавтотранспортаследу-
растворимые	10–8 см/с		етпредусматриватьпо
в воде отходы	В породах с Кф менее 10–8 см/с		временномунастилу, раз-
I класса опас-	(следует предусматривать изо-		мещаемомуназащитном
ности и раство-	ляцию дна и откосов из мятой		слоегрунта. Наивысший
римые в воде	глины толщиной не менее 1 м.		уровеньуказанныхотхо-
отходы II и III	Кф слоя глины – не более		доввцентрекартыдол-
классов опасно-	10–8 см/с. Если Кф слоя глины –		женбытьнижегребня
сти	менее 10–8 см/с, то допускаются		ограждающейдамбыне
	противофильтрационные экра-		менеечемна0,5 м, ав
	ны согласно требованиям		местахсопряжениясот-
	СНиП 2.01.28–85)		косамикартыпоперимет-
			ру– нижегребнянеменее
			чемна2 м.
			Засыпкадолжнаиметь
			выпуклуюповерхность.
			Насерединекартыверх
			засыпкидолженвозвы-
			шатьсянеменеечемна
			1,5 мнадгребнямидамб,
			апоконтуру– стыковать-
			сясними. Приэтомсле-
			дуетпредусматривать
			обработкуверхнегослоя
			засыпкитолщинойне
			менее0,15 мнефтьюили
			битумомсодновремен-
			нымдобавлениемипере-
			мешиваниемцементаи
			уплотнениеегогладкими
			катками– дляформиро-
			ванияизолирующегослоя
278

Если необходимо захоронить жидкие отходы, то их следует предварительно сгустить глиной или растительным грунтом [43].

При захоронении пылевидных отходов необходимо предусматривать мероприятия, гарантирующие исключение разноса этих отходов ветром в момент выгрузки из транспорта и при захоронении.

На полигонах допускается захоронение пестицидов в количестве до 300 т. Оно должно осуществляться в зависимости от их класса опасности вместе с другими отходами.

5.7.2.Захоронение промышленных отходов

вподземных хранилищах

Подземное размещение промышленных отходов является одним из наиболее перспективных способов избавления от тех из них, технологии утилизации и обезвреживания для которых не разработаны и накопление которых на земной поверхности представляет опасность для биосферы. При этом отходы должны быть размещены таким образом, чтобы они не представляли экологической опасности до тех пор, пока они не станут безвредными для человека либо пока не будут разработаны экономически приемлемые технологии их переработки.

Широкое распространение подземное захоронение получило во второй половине XX в. в странах Западной Европы, территории которых уже давно плотно заселены, а в их недрах в результате добычи различных полезных ископаемых образованы значительные непогашенные пустоты. Так, например, общее количество промышленных отходов, захоранивавшихся в выработанных подземных пространствах в Германии в середине 1990-х гг., составляло несколько десятков миллионов тонн в год.

Выбор места размещения хранилища промышленных отходов

Целесообразно предусматривать размещение хранилищ промышленных отходов по территориальному принципу и учитывать при разработке схем и проектов районной планировки. Это даст возможность свести к минимуму воздействие отходов на окружающую среду в процессе их накопления и транспортировки к храни-

279

лищу, а также уменьшить затраты по доставке отходов и содержанию хранилищ в рабочем состоянии.

Все требования к размещению наземных полигонов отходов (запрет на размещение на территории заповедников, в пределах селитебных и рекреационных зон населенных пунктов, вблизи месторождений минеральных лечебных и промышленных вод и др.) действуют и для подземных хранилищ.

Подземное размещение промышленных отходов допускается при условии, что ни в период его осуществления, ни в будущем оно не причинит вреда ни населению, ни биосфере в целом.

Для соблюдения этого условия подземное размещение промышленных отходов должно производиться при соблюдении ряда ограничений:

подземное размещение высокотоксичных промышленных отходов I и II классов может производиться только в геологических формациях, которые создают природный барьер для выноса подземными водами размещаемых веществ и их продуктов взаимодействия с окружающим массивом в биосферу;

подземные хранилища промышленных отходов не должны располагаться в сейсмоактивных районах;

подземное хранилище не должно нарушать сплошности окружающего массива и приводить к проникновению в хранилище подземных вод.

В качестве оптимальной геологической среды для размещения хранилищ промышленных отходов могут использоваться кристаллические породы (граниты и др.) фундаментов платформ, мощные эффузивные образования (вулканические туфы, базальты), галогенные образования (стратифицированные мощные соляные толщи). В меньшей степени могут быть использованы такие осадочные образования, как гипс, ангидрит, доломит, глина.

При разработке проектов подземных хранилищ промышленных отходов обязательна многовариантная оценка их безопасности

сучетом возможности развития неблагоприятных сейсмических, геохимических, термобарических и гидрогеологических воздейст-

280