Современные технологии рекультивации полигонов ТКО

Читателям небезынтересно будет узнать, что авторы данной статьи — руководители тех организаций, которые будут проектировать и в дальнейшем выполнять рекультивацию прогремевшего на всю страну полигона «Кучино». Статью можно считать некой визитной карточкой их будущей деятельности или даже протоколом о намерениях.

Проблема рекультивации полигонов ТКО приобретает огромное значение: переполнены и закрываются полигоны, на которых захоранивались отходы в течение десятков лет. В подавляющем большинстве случаев объекты размещения отходов образовывались стихийно в отработанных карьерах, различных выемках и котлованах — без учета природоохранных требований. В частности, не учитывались геологическое строение, гидрогеологические и ландшафтно-геохимические условия, сложившаяся социально-экономическая обстановка и культурно-исторический облик региона. Защитные инженерные мероприятия как до начала, так и в процессе эксплуатации большинства полигонов не проводились.

Наиболее крупные объекты размещения (захоронения) отходов образовались вблизи современных мегаполисов. На момент их создания основными природоохранными требованиями были отсутствие крупных водотоков на площадке и достаточная удаленность от жилой застройки. В качестве противофильтрационного экрана выступали глинистые грунты в основании полигона. В течение длительного срока эксплуатации они теряли свои изолирующие свойства под воздействием фильтрата, что привело к проникновению загрязняющих веществ в грунтовые воды. Все это способствует интенсивному негативному воздействию полигонов ТКО на окружающую среду, и в результате практически на каждом объекте накоплен значительный экологический ущерб.

С течением времени крупные мегаполисы (прежде всего Москва и города Московской области) развивались и стремительно росли вширь, особенно в период бума жилищного строительства конца 1990-х гг. Расширение границ жилой застройки привело к резкому повышению количества населения, проживающего на данной территории и, соответственно, к увеличению количества образующихся отходов. В итоге в России сложилась система накопленных взаимосвязанных проблем:

• полигоны расположены в опасной близости от мест проживания и жизнедеятельности человека и оказывают значительное негативное влияние на его здоровье и окружающую среду в связи с увеличением площадей, ростом объемов ТКО, в ряде случаев превышающих проектные;
• нерационально используются земельные ресурсы вблизи крупных городов, в большинстве случаев с нарушением границ выделенных территорий;
• отсутствуют нормативные документы, регламентирующие технологию рекультивации и строительства новых объектов размещения отходов (специализированная литература датирована концом 1980-х гг.);
• отсутствие нормативных документов не позволяет проводить полноценный контроль деятельности проектных, строительных, а самое главное, эксплуатирующих данные объекты организаций;
• усиливается острая нехватка современных комплексов по размещению и переработке отходов с обеспечением транспортной и административной инфраструктуры.

Комплексная рекультивация объектов размещения отходов является решением указанных проблем, а также позволяет создать площадку для возведения современных мусороперерабатывающих производств. Под рекультивацией, на наш взгляд, следует понимать комплекс мер по экологическому и экономическому восстановлению деградированных земель.

Межгосударственный стандарт ГОСТ 17.5.1.02-85 «Охрана природы. Земли. Классификация нарушенных земель для рекультивации» предусматривает несколько направлений рекультивации земель в зависимости от видов их последующего использования в народном хозяйстве. При рекультивации полигонов ТБО следует выбирать рекреационное, природоохранное или санитарно-гигиеническое направление рекультивации.

Биологическая рекультивация посредством уполаживания откосов свалочного тела с посевом трав в отношении полигонов не является самостоятельным видом рекультивации и не может рассматриваться в отрыве от технического этапа с применением специальных защитных систем и мероприятий, которые и позволяют минимизировать негативное влияние полигона на окружающую среду, почву и грунтовые воды. В особой степени это касается полигонов, которые эксплуатируются с 1960-х гг. и имеют в составе свалочного тела отходы не только IV и V классов опасности. Таким образом, на первый план выходит задача технической нейтрализации опасных химических и биохимических процессов, которые проходят в свалочном теле полигона (образование фильтрата и биогаза).

Главной задачей по нейтрализации этих процессов является предотвращение образования фильтрата, источником которого является увлажнение отходов через поступление атмосферных осадков или грунтовых вод в тело полигона. Для минимизации поступления новых объемов воды в толщу отходов необходимо устройство искусственных многофункциональных противофильтрационных экранов как на поверхности полигонов, так и по их периметру.

С целью защиты от атмосферных осадков выполняется внешняя гидроизоляция тела полигона — создается герметичный экран над отходами. Для грунтовых вод устраивается противофильтрационная шпунтовая стенка с заглублением в водоупор. Состав геосинтетических гидроизоляционных покрытий и технология устройства «Геошпунта» всегда индивидуальны в зависимости от задач, которые необходимо решить на конкретном объекте. В экране могут устраиваться дополнительные дренажные или защитно-армирующие прослойки, система может быть двух- или трехслойной, а «Геошпунт» из ПВХ-профиля может обладать различными характеристиками. Главной задачей остается прекращение доступа влаги к свалочному телу и тем самым остановка процесса образования нового фильтрата. При этом в процессе технической рекультивации после выполаживания откосов по периметру свалочного тела обычно закладывается дренажная система для сбора и отвода остаточного фильтрата из тела полигона.

После формирования герметичного экрана и дренажной системы сбора остаточного фильтрата по поверхности противофильтрационного экрана устраиваются необходимые грунтовые слои, включая плодородный слой почвы. Для очистки фильтрата предусматриваются локальные очистные сооружения, часто в мобильном исполнении, а также обустраивается дренажная система для сбора и отвода биогаза на установку по его сжиганию (с получением энергии либо без).

Важной частью рекультивации следует считать устройство откосов в соответствии с нормативными уклонами и выделенными границами участка. Фактическая крутизна на закрытых полигонах достигает 40–45 и более, что в ряде случаев приводит к обвалам, оползням и т. п. В частности на полигоне «Саларьево» в 2006 г. после продолжительных дождей произошло сползание отходов объемом около 700 тыс. т.

Выполаживание откосов с организацией берм требует срезки и перемещения значительных объемов отходов, что сопровождается существенным воздействием на окружающую среду. Другим направлением организации устойчивого тела полигона является укрепление откосов геосинтетическими материалами, решетками и террасированием с устройством подпорных стен и шпунтовых сооружений по периметру полигона ТКО.

Накоплен большой опыт по решению проблем технической рекультивации, ведутся работы в составе экспертного совета по рекультивации одного из самых резонансных полигонов Российской Федерации — полигона «Кучино» в городском округе Балашиха — с использованием современных технологий и научных знаний.

Применение современных систем геосинтетических материалов позволяет законсервировать объект захоронения отходов и минимизировать (практически свести к нулю) влияние полигона на окружающую природную среду.

Кроме того, важным моментом является изменение эстетического восприятия рекультированного объекта. После проведения комплекса мероприятий технического и биологического этапов рекультивации, стабилизации тела полигона можно уже говорить и об использовании рекультивированной территории по таким направлениям, как рекреационное, природоохранное или санитарно-гигиеническое.