1.2.Разложение тбо в местах захоронения.

ТБО на 70-80% состоят из органических компонентов, в большинстве своем подверженных разложению во времени в условиях захоронения за счет естественных химических и био­логических процессов, до настоящего времени изученных не­достаточно.

В результате реакции гидролиза образуются низкомолеку­лярные органические вещества, которые в течение нескольких недель проходят стадию кислородно-нитратного окисления и разлагаются в аэробных условиях до воды, диоксида углерода и азота. При протекании этих процессов в теле полигона от­мечается повышение температуры.

Для анаэробных условий характерна стадия распада про­дуктов гидролиза. Продолжительность этой стадии - от 1 до 6 месяцев. В итоге процессов ферментации и восстановления сульфатов органические вещества разрушаются до низко­молекулярных кислот (образуется, в частности, уксусная кислота), диоксида углерода и сульфида водорода; в не­больших количествах выделяется метан. При этом образу­ются промежуточные продукты - карбоновые кислоты и спирты.

Образовавшиеся соединения могут затем использоваться метанообразующими бактериями для производства метана. Стадия анаэробного разложения органических веществ растя­нута во времени и продолжается в течение 8-40 лет, причем первые 3 года процесс образования метана протекает неустой­чиво

По мере снижения выхода биогаза начинается последняя стадия разложения органических отходов - стадия образова­ния гумуса. Ее продолжительность - до 40 лет.

1.3. Сбор и обезвреживание фильтра.

Фильтрат, образующийся на полигонах ТБО, содержит продукты выщелачивания водорастворимых соединений и продукты разложения отходов. В среднем годовой объем об­разующегося фильтрата составляет 2-3 тыс. м³/га.

Состав фильтрата зависит от срока эксплуатации полигона (от стадии разложения отходов), характера складируемых отхо­дов и объема поступления поверхностных и грунтовых вод.

Фильтрат из ТБО характеризуется преимущественно по интегральным показателям - биохимической потребности в кислороде (БПК) и химической потребности в кислороде (ХПК), а также по содержанию тяжелых металлов, аммоний­ного азота и некоторых других веществ. После короткой аэробной стадии разложения ТБО (продолжительность - не­сколько недель) можно выделить (см. рис. 3.3) две анаэробные стадии.

Первая стадия распада органических веществ в анаэроб­ных условиях (включая фазу неустойчивого образования ме­тана) протекает от нескольких месяцев до нескольких лет по­сле депонирования. Фильтрат, образующийся на этой стадии разложения ТБО, характеризуется средним значением рН 6, высоким значением БПК (13000 мг/л 02), высоким отноше­нием БПК/ХПК (0,6)*, высоким содержанием аммонийного азота и железа (в среднем по 750 мг/л).

Вторая стадия (активное образование метана), характер­ная для старых полигонов, может продолжаться в течение не­скольких десятилетий. Фильтрат старых полигонов имеет рН 8, характеризуется низким значением БПК (180 мг/л 02), низким отношением БПК/ХПК (0,06), высоким содержанием аммонийного азота (750 мг/л) и низким содержанием железа (15 мг/л). Содержание меди и свинца в фильтрате незначитель­но зависит от возраста полигона и колеблется в широких пре­делах, составляя в среднем около 100 мг/л; среднее содержание кадмия 6 мг/л.

Как следует из состава фильтрата, полигонное захороне­ние ТБО может оказать негативное влияние на грунтовые воды, в связи с чем в России регламентируется контроль за состоянием грунтовых вод выше и ниже полигона (на рассто­янии 50-100 м). Если содержание загрязняющих веществ превысит ПДК грунтовых вод, должны быть приняты меры по ограничению поступления этих веществ в грунтовые воды (до уровня ПДК).

Для предотвращения утечки фильтрата в окружающую среду основание полигона должно иметь противофильтраци-онный экран (с коэффициентом фильтрации, по европейским нормам, не более 10^-9 м/сек), а для облегчения его сбора по­верхность полигона должна быть спланирована с уклоном (по европейским нормам, уклон должен быть не менее 2%).

В систему сбора фильтрата входят:

- перфорированные дренажные трубы, размещенные под складируемыми отходами на противофильтрационном экране и обкладываемые щебенкой (фильтрат по трубам отводится на участок его обезвреживания);

- насосная станция;

- водосборный накопительный пруд (для снятия пиков по­токов).

Все новые европейские полигоны запроектированы с дон­ным дренажем. На старых полигонах фильтрат собирается с помощью окружающих дренажных канав или путем откачки из трубных скважин, которые размещают в теле полигона или вокруг него.

Обезвреживание фильтрата можно производить либо в ме­сте его образования, либо на муниципальных очистных соору­жениях. К очистным сооружениям фильтрат транспортирует­ся по герметичному трубопроводу, стоимость которого в ряде случаев может быть сопоставима с затратами на строительст­во самого полигона.

Практически применяют два метода обезвреживания филь­трата (дренажных сточных вод):

- биологическая очистка (в присутствии активных бакте­риальных культур, которые разрушают и используют органи­ческие вещества для синтеза своих клеток, например, в уста­новках с активным илом, в аэрационных прудах и др.);

- физико-химическая очистка (чаще всего реагентная - для очистки от тяжелых металлов).

Следует отметить, что количество образующегося фильт­рата зависит, при прочих равных условиях, от технологии за­хоронения - степени уплотнения ТБО и высоты их складиро­вания. Высокий полигон является более предпочтительным с точки зрения защиты окружающей среды (уменьшается удель­ный объем фильтрата). В соответствии с европейской практи­кой, полигоны высотой менее 10 м проектируют редко.