Источник: http://science.howstuffworks.com/landfill6.htm
Части Свалки
Основными частями полигона, являются:
- Нижний подстилающий слой – препятствует выщелачиванию мусора подземными водами.
- Секции(старые и новые) – место хранения мусора.
- Отвод дождевых вод в дренажную систему - собирает дождевую воду, которая падает на свалку.
- Система сбора фильтрата - вод, насыщенных ядовитыми продуктами разложения мусора.
- Система сбора метана - собирает метан, который образуется при разложении мусора.
- Покрытие или крышка - уплотнения с верхней части свалки
Каждая из этих частей направлена на решение конкретных проблем, которые связаны со свалками. Детально рассмотрим каждую часть полигона.
Основной целью мусорных свалок и одной из самых больших проблем является складирование мусора, не вызывающее экологических проблем. Нижний подстилающий слой изолирует тело свалки, предотвращая контакт с почвами и грунтовыми водами. Для изоляции ТБО, как правило, используют прочный полиэтилен или синтетический пластик (полиэтилен высокой плотности, поливинилхлорид). Как правило, 30-100 мм толщиной. Пластмассовый корпус, также, может быть уплотнен глинистыми почвами в качестве дополнительной изоляции. Корпус может быть окружен с обеих сторон тканевыми ковриками (геотекстильными матами), которые помогут уберечь пластмассовый корпус от разрыва или прокола близлежащими слоями гравия.
Секции (старые и новые)
Возможно, самой большой проблемой в складировании отходов является воздушное пространство. Количество места на свалке непосредственно связано с методом утилизации и продолжительностью эксплуатации полигона. Если Вы можете увеличить воздушное пространство, то вы можете продлить срок эксплуатации свалки. Чтобы сделать это, мусор уплотняется в областях, так называемых секций, которые содержат только свежий мусор. На Северной свалке Wake County, секции составляют около 50 футов в длину и 50 футов в ширину и 14 футов в высоту (15.25м x 15.25м x 4.26м). Количество мусора в секции составляет 2500 тонн, он сжимается до 1500 фунтов на кубический ярд! Это сжатие осуществляется с помощью тяжелой техники (тракторы, бульдозеры, катки, грейдеры), которые перемещаются по груде мусора несколько раз. После того как секция сформируется, она покрывается 6 дюймовым слоем почвы и уплотняется дальше. Секции располагаются рядами. В дополнении к сжатию мусора в секциях, пространство сохраняется за счет исключения крупногабаритных материалов, таких, как ковры, матрасы и т.д.
Важно чтобы количество влаги на свалке было минимальным, для уменьшения объема сточных вод. Это может быть сделано двумя способами:
- Исключить жидкости из твердых бытовых отходов. Отходы должны быть проверены на содержание жидкостей, прежде чем попадут на свалку. Это делается путем пропускания отходов через обычные фильтры. Если в течении 10 минут через фильтр не проникает никакая жидкость, ту мусор принимается на свалку.
- Не допускать дождевые воды на свалку. Чтобы исключить попадание дождевой воды на свалку, существует штормовая система дренажа. Пластмассовые трубы дренажа и штормовые лайнеры собирают воду у поверхности свалки и направляют ее к водоотводным канавам, окружающим основание полигона.
Бетонные или выровненные гравием канавы несут воду к водяным коллекторам, которые располагаются поблизости свалки. В водных коллекторах взвешенные частицы почвы оседают, и вода проверяется на выщелачивание химических веществ. После того, как вода проходит испытания, она может поступать за пределы площадки складирования отходов в пруд накопитель.
Ни одна система исключающая попадание дождевых вод на свалку не совершенна, поэтому вода попадает на свалку. Когда вода просачивается сквозь мусор, он вбирает загрязняющие вещества (органические и неорганические химические соединения, металлы, биологические отходы разложения). Эта вода с растворенными загрязнителями называется фильтратом и является кислой.
Для сбора фильтрата, предусмотрены перфорированные трубы, проходящие по всей территории свалки. Эти трубы затем соединяются с системой отведения фильтрата, и ведут стоки к пруду-накопителю. Пруд-накопитель фильтрата предназначен для улавливания загрязняющих веществ, которые могут попасть в воду, проходящую через толщу отходов.
Фильтрата в пруду отстойнике проходит проверку на допустимые уровни различных химических веществ (биологических, химических, органических веществ, рН, кальция, магния, железа, сульфатов и хлоридов) и допускается к размещению. После тестирования фильтрата рассматривается, как любой другой сточных канализационных и сточных вод. Некоторые свалки собирают фильтрата, а затем очищают. Этот метод уменьшает объем фильтрата скапливающегося на полигоне, но увеличивает концентрации загрязняющих веществ в сточных вод.
Анаэробные бактерии в теле полигона перерабатывают мусор. Побочным продуктом их деятельности является образование свалочного газа, в котором содержится около 50 процентов метана, 50 процентов углекислого газа с небольшим количеством азота и кислорода. Это представляет собой опасность, так как метан может взорваться или воспламенится. Таким образом, свалочный газ необходимо удалять. Для этого в основании полигона прокладываются трубы для сбора газа. На некоторых полигонах этот газ вентилируется, или сжигается.
Совсем недавно было признано, что свалочный газ является полезным источником энергии. Метан может быть извлечен из полигона и использоваться в качестве топлива. Система извлечения метана сжигает излишки газа, который не попадает в котлы.Из захороненного мусора со временем увеличивается количество выделяющегося газа (от 300 кубических футов в минуту до 1 250 кубических футов в минуту) и это может превышать объемы котлов для сбора газа. Поэтому, лишний газ сжигается.
Как уже упоминалось выше, каждая секция покрывается ежедневно 6 дюймовым слоем уплотненного грунта. Это покрытие запечатывает слои уплотненного мусора, изолируя их от воздуха и вредителей (птиц, крыс, мышей, насекомых, и т.д.). Это покрытие занимает совсем немного места. Потому что пространство является ценным, многие свалки экспериментируют с перекрытием отходов слоем брезента или распылителем эмульсии или цемента. Эти эмульсии могут эффективно изолировать мусор, занимая лишь четверть дюйма вместо 6 дюймов!
Когда секция полигона заполнена, она покрывается постоянным слоем - полиэтиленовой крышкой (40 мм.). Крышка состоит из слоя уплотненного грунта в 2 фута. На почвы затем высаживается растительность для предотвращения эрозии почвы. Растительность представлена травами. Не используются деревья, кустарники и растения с глубоко проникающей корневой системой, чтобы корни растений не контактировали с основанием сложенным толщей мусора. Иногда, путем выщелачивания фильтрат через слабые точки в покрытии может выходить на поверхность. В связи с этим проводятся мероприятия, которые позволяют направить поток сточных вод обратно в свалку.
Вокруг свалки устанавливаются станции мониторинга грунтов. Это трубы, которые погружены в грунт так, чтобы можно было определять наличие химических веществ в сточных водах. Так же измеряется температура грунтовых вод. Это очень важно, так как если температура грунтовых вод повышается, возможно, имеют место утечки фильтрата. Кроме того, если рН подземных вод становится кислой, это свидетельствует о просачивании фильтрата.