Рекультивационные работы при проектировании полигона ТБО

Общая характеристика.

Сущность, направления и этапы проектирования полигонов захоронения твердых бытовых отходов.

Твердые бытовые отходы (ТБО) – это инженерно-экологические комплексы, предназначенные для централизованного приема ТБО, их обезвреживания и захоронения, предотвращающих распространение загрязняющих веществ в природной среде.

Выбор рациональных направлений по захоронению отходов ТБО выполняется с учетом следующих факторов:

-природно-климатические условия

-рельеф местности

-почвенный покров

- растительность

-геологические и гидрогеологические особенности

-хозяйственные и санитарно-гигиенические условия

-технологии и комплексная механизация горных и транспортных средств

- срока эксплуатации карьера и стадии развития предприятия

-экономическая, экологическая и социальная эффективность рекультивации нарушенных земель.

Выбранное направление с наибольшим эффектом и наименьшими затратами должно обеспечивать решение задач рационального и комплексного использования земельных ресурсов.

На полигоне захоронения ТБО принимают:

-Бытовые отходы и отходы потребления из жилых зданий, учреждений и предприятий общественного назначения, объектов торговли промышленными и продовольственными товарами.

-Строительные отходы, образованные при сносе, ремонте, реконструкции, новом строительстве зданий и сооружений. Отходы строительной индустрии, промышленные отходы приравниваются к ТБО, древесные растительные отходы от планового озеленения насаждений городов.

-Твердые промышленные отходы четвертого класса опасности по согласованию с соответствующими органами в количестве не превышающем 30% от общей массы.

-Отходы лечебно-профилактических учреждений в соответствии с правилами сбора, хранения и удаления отходов линейного производственного управления (ЛПУ).

В данном курсовом проекте район расположения месторождения и климат неблагоприятны для ведения в последствии сельского хозяйства. Вариант жилищного и капитального строительства неуместен из-за сложной экологической ситуации. Поэтому в этом районе целесообразно создание полигона ТБО.

Полигоны ТБО по видам принятых отходов подразделяют на 2 класса:

1) Полигоны, на которых разрешено размещать отходы, содержащие до 25% органических примесей, при разложении которых образуются вредные вещества в количествах, не превышающих ПДК

2) Полигоны, на которых различают отходы, содержащие более 25% органических примесей, а также другие виды отходов, при разложении которых образуются вредные вещества в количествах, превышающих ПДК.

Система мониторинга полигона ТБО.

Для полигонов ТБО разрабатывают эконом мониторинг для контроля за качественным и количественным составом поступающих на полигон отходов, техническим состоянием инженерных сооружений, за изменением качества поверхностных, подземных вод, атмосферного воздуха, почв, почвенно-растительным покровом, шумовым загрязнением.

Система мониторинга служит информационной основой для определения эффективности проведенных экономических мероприятий и также базой данных по разработке технических и технологических решений по совершенствованию эксплуатации полигона.

Программа мониторинга включает следующие наблюдения:

-За химическим составом и количеством образующегося в свалочном теле фильтрата.

-За изменением качества грунтовых вод за пределами полигона

-За изменением атмосферного воздуха как в рабочей зоне на территории полигона, так и за ее пределами

-За соответствием отходов, поступающих на полигон заявленной степени опасности.

-Технологическая схема эксплуатации полигона

В процессе заполнения полигона отходами должна обеспечиваться:

1. Проходимость техники

2.Общая устойчивость возводимого сооружения

В связи с этим мощности полигона водятся поэтапно. Предварительно выполняется работа пускового комплекса.

После заполнения полигона до проектной отметки производят его закрытие и выполняют работы по рекультивации.

Рекультивация закрытого полигона направлена на восстановление продуктивности и народно-хозяйственной ценности восстанавливаемой территории, а также на улучшение экологической обстановки вокруг нас.

Рекультивационные работы при проектировании полигона ТБО.

Технология этих работ выбирается в зависимости от конкретных условий и направления рекультивации,

Земельные участки, предназначенные после их восстановления для использования в сельском хозяйстве, должны быть спланированы, покрыты плодородным почвенным слоем, оборудованы в необходимых случаях дорогами, дренажем и другими коммуникациями и сооружениями. Эти участки должны быть удобными для выполнения сельскохозяйственных работ с применением современных машин, иметь уровень грунтовых вод, обеспечивающий оптимальные условия для произрастания растений. При рекультивации необходимо создание условий для правильного формирования структуры корнеобитаемого слоя растений, т. е. условия для нормального роста сельскохозяйственных культур.

Разведению лесов на рекультивируемых территориях всегда отдается предпочтение в районах земли или климатические условия которых не пригодны для ведения высокоэффективного сельского хозяйства, а также при большой плотности населения. Когда требуется оздоровление окружающей природной среды лесному освоению подлежат участки нарушенных земель, рельеф которых не отвечает требованиям сельскохозяйственной рекультивации. Участки, подготавливаемые для посадки леса, должны быть полностью или частично спланированы, откосы отвалов стабильны при создании лесных насаждений эксплуатационного типа, рельеф поверхности должен быть равнинно-волнистым без замкнутых понижений, с углами откос, не допускающих развитие эрозионных процессов и позволяющих применение почвообрабатывающих лесопосадочных и других машин.

При создании водоемов в отработанных карьерах и траншеях, должны быть предусмотрены строительство гидротехнических сооружений, обеспечивающих поддержание постоянного уровня воды в водоеме, а также все. необходимые меры для исключения возможности фильтрации и прорыва воды в подземные и смежные выработки.

Возможность использования породных отвалов в качестве площадок, под строительство промышленных и гражданских объектов устанавливается на основе специальных инженерно-геологических исследований я, в первую очередь, несущей способности отвалов, долговечность возведенных зданий и сооружений зависит от степени уплотнения и устойчивости породных отвалов. Представляет интерес использование отработанных карьеров под строительство спортивных сооружений (стадионов, ипподромов, велотреков и т. п.)

При разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом:

1)снятие плодородного слоя почвы с земельных участков, предназначенных для размещения шахтных отвалов и подверженных деформации;

2)планировка поверхности прогибов путем заполнения их горной породой; террасирование или выполаживание склонов шахтных отвалов;

3)транспортирование и нанесение на рекультивируемые участки плодородного слоя почвы;

4) создание гидротехнических и мелиоративных сооружений;

5) строительство дорог и других транспортных коммуникаций.

Там, где это целесообразно, процессы технической рекультивации включаются в общую технологическую схему горного производства и выполняются последовательно с вскрышными и отвальными работами с применением одного и того же оборудования и транспортных средств; это снижает затраты на рекультивацию. В данном случае необходимо четко разграничивать затраты на вскрышные (отвальные) и рекультивационные работы.

Биологическая рекультивация.

Сельскохозяйственное направление рекультивации.

При сельскохозяйственном освоении нарушенных земель ставится задача получения продукции с первых лет освоения. В связи с этим работы ведутся как по пути разработки способов мелиорации грунтов (субстратов) с целью улучшения их свойств для растений, так и по пути подбора ассортимента видов и разработки схем севооборота. Создание на землях, нарушенных, промышленностью, сельскохозяйственных угодий может вестись в двух направлениях:

- На грунтах свойства, которых улучшаются путём покрытия их гумусовым слоем почв;

- Непосредственно на грунтах складированных в отвалы;

Грунты отвалов в своем большинстве мало пригодны для роста и развития растений из-за отсутствия органического вещества и азота, бедности зольными элементами питания, неблагоприятной реакции среды и засоления. Т.е. грунты отвалов не обладают основным свойством почв - эффективным плодородием. Изменение физико-химических и биологических, свойств пород, вынесенных в отвалы, происходит под влиянием растительности и целенаправленных воздействий человека. Одним из наиболее распространённых способов улучшения грунтов для сельскохозяйственного освоения является так называемое «землевание», т.е. нанесение на поверхность отвалов гумусированного слоя почвы или пригодных для выщелачивания растений грунтов разной мощности.

Поиски способов снижения затрат на работы по подготовке площадей для проведения биологической рекультивации показали, что во многих случаях оказывается достаточным нанесение слоя мощностью 35-50 см. Но даже и в этом случае затраты на поверхность отвалов слоя почвы или потенциального плодородного грунта будет зависеть от типа грунтов, формирующих поверхностные слои отвалов. Существует еще один способ улучшения грунтов - это способ «минимального землевания».

функция этого слоя сводится к активизации почвенной микрофлоры, обеспечивающей успешный ход начального почвообразования и последующее развитие растительного покрова. Применение специальных севооборотов, удобрений и других агротехнических мероприятий будет способствовать превращению стерильных отвальных земель в плодородные почвы.

Проведение сельскохозяйственной рекультивации территорий, нарушенных промышленностью, с помощью землевания возможно только при условии селективного формирования отвалов, когда верхний гумусовый слой почвы, а также потенциально плодородные грунты сохраняются для последующего их использования.

Системы подготовки площадей для сельскохозяйственного освоения могут различаться в зависимости от возделываемых культур. Так, зерновые культуры, более требовательные к условиям почвенного питания, чем многолетние травы, требуют более тщательной подготовку, площадей. На лёссовых породах зерновые культуры дают чрезвычайно низкий урожай.

В то же время многолетние травы (люцерна, эспарцет, доннику) на этих породах дают удовлетворительные урожаи, которые при внесении удобрений оказываются даже выше, чем на старопахотных участках южными и обыкновенными чернозёмами. Восстановление для сельскохозяйственных целей территорий, сложенных потенциально плодородными грунтами, возможно без нанесения гумусового слоя почв при условии применения минеральных удобрений и посева кормовых культур типа многолетних трав. Злаковые виды трав способствуют скреплению верхних слоёв грунта и накоплению органического вещества в нём. Бобовые растения за счёт корневой системы стержневого типа и наличия на корнях азотофиксирующих клубеньковых бактерий извлекают из более глубоких слоёв необходимые элементы питания и влагу, а также обогащают грунт связанным азотом. Грунт вовлекается, таким образом, в почвообразовательный процесс, что является залогом получения в будущем устойчивых урожаев возделываемых культур.

Наряду с получением значительной фитомассы, подземная часть которой обогащает грунты перегноем, многолетние травы препятствуют эрозии грунтов. Это важное свойство позволяет использовать многолетние травы и при создании растительного покрова на откосах бортов карьеров.

Выращивание на нарушенных землях ценных сельскохозяйственных культур типа зерновых злаков требует тщательной подготовки поверхности, включающей в качестве основного мероприятия нанесение плодородного слоя почвы. Опыт выполненных работ показывает, что мощность такого слоя должна быть не менее 30-40 см.

Выбор способа подготовки земель для биологической рекультивации в сельскохозяйственных целях должен решаться на основе тщательного экономического анализа, с учётом агрохимических особенностей пород, складируемых в отвалы и категории их пригодности для сельскохозяйственных культур.

Лесохозяйственное направление.

Назначение искусственных лесных насаждений на восстанавливаемых территориях различно. В районах с недостаточной влажностью искусственные лесопосадки служат источником регулирования водного режима, в малолесных районах -увеличивают лесистость, а также выполняют функцию полезащитных, насаждений на рекультивируемых сельскохозяйственных целях территориях создавая живые изгороди вокруг полей. Необходимость проведения лесной рекультивации во многих случаях обусловлена резким уменьшением лесопокрытой площади в районах деятельности горных предприятий. Одно из основных назначений лесной рекультивации - улучшение неблагоприятных условий среды путём создания лесов озеленительного, противоэрозионного и санитарного назначений. В пригодных

Зонах нарушения земли могут быть отведены под строительство лесопарков, в

состав структуры которых входят как посадки древесные, так и организация

земных территорий в виде газонов и цветников.

Требования рекультивации земель при лесохозяйственном направлении должны включать:

-создание насаждений эксплуатационного назначения, а при необходимости, лесов защитного, водорегулирующего и рекреационного назначения;

-создание рекулътивационного слоя на поверхности откосов и берм отвалов из мелкоземистого нетоксичного материала, благоприятного для выращивания леса;

-определение мощности и структуры рекулътивационного слоя в зависимости от свойств горных пород, характера водного режима и типа лесонасаждений;

-планировку участков, не допускающую развитие эрозионных процессов и обеспечивающую безопасное применение почвообрабатывающих, лесопосадочных машин и машин по уходу за посадками

-создание в неблагоприятных почвенно-грунтовых условиях лесонасаждений, выполняющих на мелиоративные функции;

-подбор древесных и кустарниковых растений в соответствии с классификацией горных пород, характером гидрогеологического режима и других экологических факторов;

-организация противопожарных мероприятий с использованием траншей под водоёмы с оборудованными водозаборными зонами и подъездами.

Основная тенденция при выборе ассортимента растений — использование видов местной флоры, экологически приспособленных к условиям существования в данной климатической зоне.

Подготовка территории для лесопосадок на отвалах, как правило, должна включать проведение частичной или сплошной планировки поверхности, террасирования склонов и мелиоративных мероприятий.

Санитарно-гигиеническое направление рекультивации.

Требования к рекультивации земель при санитарно-гигиеническом направлении должны включать:

-выбор средств консервации нарушенных земель в зависимости от состояния, состава и свойств слагаемых пород, природно-климатических условий, технико-экономических показателей;

-согласование всех мероприятий по технической и биологической рекультивации при консервации нарушенных земель с органами санитарно-эпидемиологической службы;

-применение вяжущих материалов для закрепления поверхности нарушенных земель, не оказывающих отрицательного воздействия на окружающую среду и обладает достаточной водопрочностъю и устойчивости к температурным колебаниям;

-нанесение экранизирующего слоя почвы из потенциально-плодородных пород на поверхность промышленных отвалов, сложенных непригодными для биологической рекультивации субстратом;

-выполнение мелиоративных работ;

-консервацию шламоотстойников, хвостохранилищ, золоотвалов и других промышленных отвалов, содержащих токсичные вещества, соблюдением норм санитарно-эпидемиологический службы;

-закрепление промышленных отвалов техническими, биологическими и химическими способами.

Водохозяйственное направление рекультивации.

Требования к рекультивации земель при водохозяйственном направлении должны включать:

-создание водоёмов различного назначения в карьерных выемках траншеях, деформированных участках шахтных полей;

-комплексное использование водоёмов преимущественно для водоснабжения, рыбоводческих и рекреационных целей, орошения;

-строительство соответствующих гидротехнических сооружений, необходимых для затопления карьерных выемок и поддержания в них расчётного уровня воды:

-мероприятия по предотвращению оползней бортов и поддержанию благоприятного режима и состава воды в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями;

-экранирование токсичных пород, ложа и бортов водоёмов и пластов, склонных к самовозгоранию в зоне переменного уровня и выше уровня воды;

-выполаживание откосов надводной части водоёмов в зоне волновой переработки берегов до углов естественного откоса грунта в состоянии полного водонасыщения;

-укрепление размываемой береговой полосы водоёма специальным покрытием;

-защиту дна и берегов от возможной фильтрации;

-мероприятия по предотвращению попадания в водоёмы кислых или щелочных подземных вод;

-мероприятия по благоустройству территории и озеленению откосов.

Расчёт инвестиций.