В подавляющем большинстве случаев твердые отходы удаляются вывозным путём в основном на неконтролируемые свалки - специально отведённые в пригородах отгороженные участки. Отходы на них разлагаются, часто загораются, в результате загрязняется воздушная среда токсичными веществами. Кроме того, вредные вещества могут вымываться дождевыми, талыми, поверхностными и грунтовыми водами и загрязнять водоёмы и подземные воды.
В качестве альтернативы используются полигоны для твёрдых отходов. Для такого полигона выбирают место, по возможности, в глинистом грунте, в котором можно складировать отходы в течение 20-25 и более лет. Основание выбранной площади делают в виде огромного корыта глубиной примерно 1,5 м. При невозможности выбрать место в глинистом грунте водоупорное основание создаётся искусственно, причём на уплотнённый слой глины толщиной 0,5 м иногда наносится слой щебня, что облегчает отвод фильтрата и метана. Фильтрат, остающийся в пределах полигона, не загрязняет водоёмы и подземные воды. В случае большого количества осадков фильтрат откачивают со дна корыта насосами и разбрызгивают по поверхности укладываемых отходов. Одна часть фильтрата испаряется, другая проникает внутрь, где вызывает медленный биотермический процесс с повышением температуры до ЗО°С. До дна, таким образом, доходит не более 5 % жидкости.
В течение суток вывозят отходы на одну площадку полигона и уплотняют бульдозерами послойно до 2-метровой высоты. На следующие сутки отходы вывозят на другую площадку, а предыдущую укрывают изолирующим слоем грунта толщиной 0,25 м. Изоляция грунтом и его последующее уплотнение препятствует загрязнению воздушной среды и распространению грызунов и насекомых.
Для сокращения площади полигон загружают многослойно (рис. 4.1). Конструктивные схемы допускают высоту 60 м. После заполнения полигона поверхность его покрывают растительным грунтом. Полигон окружается скважинами, с помощью которых ведётся мониторинг загрязнения грунтовых вод.
Полигоны могут иметь различное соотношение длины и ширины. Площадь их зависит от численности жителей города и высоты складирования.
Для размещения полигонов твёрдых отходов можно использовать овраги и другие неудобные земли. После полной загрузки полигона и закрытия его растительным грунтом можно использовать поверхность последнего для устройства парков, садов, игровых площадок и т.п.
Рис. 1. Схематический разрез полигона для твердых отходов:
1 - лесозащитные полосы (зеленая зона);
, 2 - промежуточный изолирующий слой;
3 - отходы;
4 - урывающий наружный слой;
5 — естественное и искусственное водоупорное основание (глина)
В закрытых от соприкосновения с воздухом бытовых и пищевых промышленных отходах, находящихся в насыпях полигона, возникает анаэробный процесс, в результате которого выделяется биогаз (смесь метана и углекислого газа), который можно использовать как топливо.
Рассмотренные полигоны твёрдых отходов предназначены в основном для бытовых отходов. Однако исследованиями установлено, что часть промышленных отходов может быть принята на полигоны твёрдых бытовых отходов - это инертные, биологически окисляемые, легко разлагающиеся органические вещества, слаботоксичные, малорастворимые в воде (всего более 10 тысяч видов). Промышленные отходы используются, как правило, для устройства слоев промежуточной изоляции.
Рассмотрим проблемы, связанные с захоронением ТБО и так называемых могильниках. В их число входят:
I) вымывание веществ и загрязнение грунтовых вод:
2) образование метана:
3) просадка грунта.
1 - Наиболее серьезной из перечисленных является первая проблема. По мере просачивания воды сквозь любой материал в ней растворяются и с ней выносятся различные химические вещества. Такая вода, проходя через отходы, образует особенно ядовитый фильтрат: и нем наряду с остатками разлагающейся органики присутствуют железо, ртуть, свиней, цинк и другие металлы из ржавых консервных банок, негодных батареек и электроприборов, а также красители, пестициды, моющие средства и другие химикаты. Этот ядовитый раствор поступает в подземные водоносные горизонты, и оттуда вредные вещества могут попасть и в питьевые поды..
2 - Образование метана — это вторая проблема. Так как у захороненного мусора практически нет доступа к кислороду, его разложение идет анаэробно, при этом образуется лсгко воспламеняюшийся метан. Он может распространяться в земле горизонтально, проникать в подвалы зданий, накапливаться там и взрываться при искрении или зажигании. В США известны случаи разрушения более 20 домов, расположенных на расстоянии до 300 м от свалок, причем взрывы привели к жертвам. Кроме того, метан способен распространяться вверх, отравляя при этом корни и губя растительность, а 1акже вызывая эрозию почвы. В ряде городов указанную проблему решают путем устройства на месте свалок «газовых скважина, перехватывающих образующийся метан, который можно впоследствии использовать как топливо или для других целей.
3 - Наконец с течением времени по мере разложения отходы проседают- При этом образуются неглубокие впадины, в них скапливается вода и весь участок впоследствии превращается в болото с ядовитой водой-
Все вышеизложенное требует новых подходов к устройству могильников.
Для периодического контроля за качеством грунтовых вод по периметру свалки устраиваются так называемые мониторинговые колодцы
В настоящее время, как правило. ТБО городов свозятся на полигоны, где складируются на грунт с расчетом на их последующую минерализацию. Полигоны, размещаемые за пределами населенных пунктов. Ежегодно под полигоны отчуждается около 10 тыс. га пригодных для использования земель.
На 16 тыс. га земли, в том числе плодородной, отданной в нашей стране под полигоны ТБО, ежегодно пропадают 1 млн. т стали, 200 тыс. т алюминия, 4 тыс. т дефицитного олова.