Полигон ТБО

К твердым бытовым относятся отходы хозяйственной деятельности населения (приготовление пищи, уборки и текущего ремонта квартир и др.), включая отходы отопительных устройств местного отопления, крупногабаритные предметы домашнего обихода, упаковка, смет с дворовых территорий, отходы ухода за зелеными насаждениями и другие.

Удаление твердых бытовых отходов обеспечивает санитарную очистку городов и создает необходимые санитарно-экологические условия существования населенного пункта.

Наиболее распространенными в настоящее время сооружениями по обезвреживанию удаляемых из населенных пунктов ТБО являются полигоны.

Полигоны - комплексы природоохранительных сооружений, предназначенные для складирования, изоляции и обезвреживания ТБО, обеспечивающие защиту от загрязнения атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод, препятствующие распространению грызунов, насекомых и болезнетворных микроорганизмов.

Все работы по складированию, уплотнению и изоляции ТБО на полигонах выполняются механизированно.

Настоящая инструкция содержит основные положения, которые следует строго соблюдать при проектировании, эксплуатации и рекультивации полигонов для обеспечения санитарных и экологических требований эффективного использования земельных участков.

Выбор участка под полигон и изыскательские работы

1.2. Полигоны размещаются за пределами городов и других населенных пунктов. Размер санитарно-защитной зоны от жилой застройки до границ полигона 500 м (СНиП 2.07.01-89*, табл.12). Кроме того, размер санитарно-защитной зоны уточняется при расчете газообразных выбросов в атмосферу. Границы зоны устанавливаются по изолинии 1 ПДК, если она выходит из пределов нормативной зоны. Уменьшение зоны менее 500 м не допускается.

1.3. Перед проектированием заказчик с заинтересованными организациями (архитектурно-планировочным управлением, отделом по делам строительства и архитектуры, органами экологии и санэпиднадзора и гидрогеологической службой) определяет район, в котором осуществляется подбор участка для размещения полигона.

По гидрогеологическим условиям лучшими являются участки с глинами или тяжелыми суглинками и грунтовыми водами, расположенными на глубине более 2 м. Исключается использование под полигон участков с выходами грунтовых вод в виде ключей, затопляемых паводковыми водами территорий, районов геологических разломов, а также земельных участков, расположенных ближе 15 км от аэропортов.

Под полигоны отводятся отработанные карьеры, свободные от ценных пород деревьев, участки в лесных массивах, овраги и другие территории.

1.4. При отводе участка выдается задание на дальнейшее использование его после закрытия полигона (создание лесопаркового комплекса, устройство открытых складов строительных материалов и тары непищевого применения и т.п.).

Возможность капитального строительства на участках складирования твердых бытовых отходов (ТБО) определяется в каждом конкретном случае дополнительными исследованиями.

1.5. Площадь участка, отводимого под полигон, выбирается, как правило, из условия срока его эксплуатации не менее 15-20 лет.

Ориентировочная площадь участка складирования полигона на расчетный срок эксплуатации 15 лет.

1.6. Наиболее экономичны земельные участки, близкие по форме к квадрату и допускающие максимальную высоту складирования ТБО (с учетом заложения внешних откосов 1:4). В отдельных случаях при благоприятных горно-геологических условиях, заложение откосов может быть увеличено при условии разработки специального проекта и прохождения технической экспертизы в организации - разработчике инструкции. Схематический разрез полигона представлен на рис.1.

Рис.1. Схематический разрез полигона ТБО

1 - наружная (окончательная) изоляция; 2 - промежуточная изоляция; 3 - ТБО;

4 - водоупорное основание; Н - высота; н - показатель снижения высоты; Ш - ширина; УГВ - уровень грунтовых вод

1.7. На выбранном под полигон участке выполняются топографическая съемка, геологические, гидрогеологические изыскания и санитарные исследования. Для проектирования полигона необходимо иметь план всего участка в масштабе 1:1000 с горизонталями через 1 м. План участка хозяйственной зоны, инженерных сооружений и внешних коммуникаций составляется в масштабе 1:500 с горизонталями через 0,5 м (проект внешних сетей большой протяженности может выполняться в масштабе 1:1000).

Геологические исследования определяют порядок напластования, мощность и состав пород, слагающих основание полигона, коэффициенты фильтрации грунтов всех разностей. Минимальная глубина разведки 10 м. При разнородных грунтах необходимо исследования проводить до водоупорного слоя и углубляться в него на 1-1,5 м.

Гидрогеологические исследования определяют уровень грунтовых вод (УГВ) и направление их потока. Для расчета водоотводных канав, защищающих полигон от потока поверхностных вод (дождевых и талых), собираются сведения об интенсивности и испаряемости атмосферных осадков и площади их водосбора.

В результате геологических и гидрогеологических изысканий должны быть составлены: план расположения шурфов (скважин), геологические (литологические) профили, заключение гидрогеолога о пригодности намеченного участка под полигон ТБО и рекомендации по инженерной защите окружающей природной среды.

Для полигонов с нагрузкой на основание 10 т.м или 100 тыс. т.га проводятся комплексные геологические исследования, включающие более полное изучение гидрогеологических, геофизических, ландшафтно-геофизических и других условий отведенного земельного участка с составлением прогноза возможного отрицательного воздействия объекта на природные экосистемы в перспективе (30-50 лет).

С учетом этих материалов заключение о пригодности выбранного участка под устройство полигона ТБО выдают органы охраны природы и санитарно-эпидемиологического надзора города (района, области, края).

Расчет вместимости полигона

1.8. Проектируемая вместимость полигона рассчитывается для обоснования требуемой площади участка складирования ТБО. Расчет ведется с учетом удельной обобщенной годовой нормы накопления ТБО на одного жителя (включающей ТБО из учреждений и организаций), количества обслуживаемого полигоном населения, расчетного срока эксплуатации полигона, степени уплотнения ТБО на полигоне.

С учетом производительности применяемых на полигонах машин и механизмов устанавливается следующая классификация сооружений по годовому объему принимаемых ТБО в тыс. м/год: 10, 20, 30, 60, 120, 180, 240, 360, 800, 1000, 1500, 2000 и 3000.

1.9. Требуемая для отвода площадь участка складирования ТБО определяется делением проектируемой вместимости полигона в м на среднюю высоту складирования отходов в метрах с учетом их уплотнения.

Полигоны ТБО, имеющие общую высоту (для полигонов в котлованах и оврагах - глубину) более 20 м и нагрузку на используемую площадь более 100000 Па (10 т/м, или 100 тыс. т/га), относятся к категории высоконагружаемых полигонов.

1.10. Проектирование полигона ведется на основе плана отведенного земельного участка. Фактическая вместимость полигонов определяется на основе технологических планов и разрезов. Пример расчета дан в прил.1.

Схема полигона

Основными элементами полигона (рис.2) являются: подъездная дорога, участок складирования ТБО, хозяйственная зона, инженерные сооружения и коммуникации.

Рис.2. Схема размещения основных сооружений полигона

а - при соотношении длины и ширины полигона менее 1:2; б - то же, при соотношении более 1:3;

1 - подъездная дорога; 2 - хозяйственная зона; 3 - нагорная канава; 4 - забор; 5 - зеленая зона;

6 - грунт для изолирующих слоев; 7 - площадки складирования отходов I, II и III очереди эксплуатации

1.11. Подъездная дорога соединяет существующую транспортную магистраль с участком складирования ТБО. Подъездная дорога рассчитывается на двустороннее движение. Категория и основные параметры подъездной автодороги определяются в соответствии с расчетной интенсивностью движения, автомобиль/сутки.

1.12. Основное сооружение полигона - участок складирования ТБО. Он занимает основную (до 95%) площадь полигона, в зависимости от объема принимаемых ТБО. Участок складирования разбивается на очереди эксплуатации с учетом обеспечения приема отходов в течение 3-5 лет, в составе первой очереди выделяется пусковой комплекс на первые 1-2 года. В первую, вторую и, если позволяет площадь участка, в третью очередь складирования отходов ведется на высоту в 2-3 яруса (высота яруса принимается равной 2,0-2,5 м).

Последующая очередь эксплуатации заключается в увеличении насыпи ТБО до проектируемой отметки. Разбивка участка складирования на очереди выполняется с учетом рельефа местности (см. пп.1.14-1.19).

Участки складирования должны быть защищены от стоков поверхностных вод с вышерасположенных земельных массивов. Для перехвата дождевых и паводковых вод по границе участка проектируется водоотводная канава.

На расстоянии 1....2 м от водоотводной канавы размещается ограждение вокруг полигона. По периметру на полосе шириной 5.....8 м проектируется посадка деревьев, прокладываются инженерные коммуникации (водопровод, канализация), устанавливаются опоры электроосвещения; при отсутствии инженерных сооружений на этой полосе отсыпаются кавальеры грунта для использования его на изоляцию ТБО.

1.13. Хозяйственная зона проектируется на пересечении подъездной дороги с границей полигона, что обеспечивает возможность эксплуатации зоны на любой стадии заполнения полигона ТБО. В хозяйственной зоне размещаются бытовые и производственные сооружения. На участках с конфигурацией, близкой к квадрату, зона проектируется у последней очереди складирования ТБО. На участках вытянутой формы зона размещается посередине длинной стороны. Хозяйственная зона занимает, в зависимости от количества принимаемых полигоном ТБО и специальных требований заказчика, площадь - 5-15% от всей площади полигона.

Проектирование участка складирования

1.14. На участке складирования проектируется устройство котлована с целью получения грунта для промежуточной и окончательной изоляции. Средняя глубина котлована, отрываемого в основании полигона, рассчитывается из условия баланса земельных работ и уровня грунтовых вод. Уровень грунтовых вод должен быть на 1 м ниже днища котлована.

Размещение грунта из котлованов первой очереди проектируется в кавальерах по периметру полигона, из котлованов второй очереди грунт подается на изоляции ТБО и ОГСВ на картах первой очереди.

1.15. Днище котлована проектируется, как правило, горизонтальным, обеспечивая распределение фильтрата по всей площади основания полигона. Учитывая рельеф местности и очередность складирования твердых бытовых отходов, участок разбивается на ряд котлованов. На участках с уклоном более 0,5% проектируется каскад котлованов (рис.3).

Рис.3. Высотное размещение котлована в основании полигона

1 - кавальер грунта для изолирующих слоев; 2 - уровень поверхности участка до разработки котлованов;

3 - горизонтальное основание; 4 - промежуточный вал

Перепад верхнего и следующих промежуточных котлованов, а также разность отметок оснований двух смежных котлованов должны быть не более 1 м (при большей разности требуется расчет на устойчивость валов). При необходимости по верху промежуточных валов проектируется временная дорога для проезда мусоровозов. На участках, размещаемых в оврагах, каскад котлованов образуется плотинами (см. п.1.17). Основание котлована должно иметь слой связанного грунта, к таким относятся глины в естественном состоянии с коэффициентом фильтрации воды не более 10 см/с (0,0086 м/сут) и толщиной не менее 0,5 м.

Для грунтов, характеризующихся коэффициентом фильтрации более 10 см/с, необходимо предусматривать устройство искусственных непроницаемых экранов:

1. Глиняный экран однослойный, толщиной не менее 0,5 м. Исходная глина ненарушенной структуры должна иметь коэффициент фильтрации не ниже 0,001 м/сут. Поверх экрана укладывается защитный слой из местного грунта толщиной 0,2-0,3 м.

2. Грунтобитумный экран, обработанный органическими вяжущими веществами или отходами нефтеперерабатывающей промышленности, толщиной от 0,2 м до 0,4 м, с одной стороны или двойной пропиткой битума, в зависимости от состава отходов и климатических условий.

3. Экран двуслойный из латекса. Экран состоит из планировочного подстилающего слоя толщиной 0,2 м, слоя латекса, промежуточного слоя из песчаного грунта 0,4 м, второго слоя латекса и защитного слоя из мелкозернистого грунта толщиной 0,5 м.

4. Экран из полиэтиленовой пленки, стабилизированной сажей, двухслойный. Двухслойный экран состоит из подстилающего слоя - песчаного грунта толщиной 0,2 м, двух слоев полиэтиленовой пленки, стабилизированной сажей, толщиной 0,2 мм. Между слоями пленок устраивается дренажный слой из крупнозернистого песка, толщиной 0,4 м. На верхний слой пленки укладывается защитный слой (=0,5 м) песчаного грунта с частицами максимальной крупности до 5 мм. Допускается применение однослойных искусственных экранов без дренажа фильтрата при благоприятных гидрогеологических условиях участка складирования: уровень грунтовых вод не менее 6 м от поверхности основания рабочих карт; наличие в основании карт суглинков с коэффициентом фильтрации не более 10 см/с и мощностью не менее 6 м.

Дренажный слой предусматривается для аварийных ситуаций и контроля выхода фильтрата.

При экономическом обосновании возможно создание искусственного противофильтрационного экрана из слоя глины с коэффициентом фильтрации 10...10 см/с, толщиной 0,3-0,4 м.

Использование материалов в качестве противофильтрационных оснований, не оговоренных настоящей инструкцией, возможно только по согласованию с местными органами санэпиднадзора и охраны природы и по экспертному заключению отдела санитарной очистки городов и утилизации отходов Академии коммунального хозяйства им. К.Д.Памфилова.

1.16. Отвод земельного участка под складирование ТБО на территории оврага должен включать его верховья, что гарантирует сбор и удаление талых и дождевых вод более простыми методами. Разработка грунта для изоляции решается с учетом принципов, изложенных в пп.1.15 и 1.16. Участок оврага по длине разбивается, начиная с верховья, на очереди строительства. Каждая очередь строительства с пониженной стороны защищается от оползней земляной плотиной. На рис.4 дан пример многокаскадной схемы складирования ТБО в овраг. Каждая плотина рассчитывается на экстремальные условия с учетом статической устойчивости удерживаемых ТБО, насыщенных водой.

Рис.4. Высоконагружаемый полигон для твердых бытовых

отходов по многокаскадной схеме

а - схематический план; б, в - схематические продольный и поперечный разрезы;

г - уступы в основании с обратным уклоном; 1 - нагорная канава; 2 - подъездная дорога;

3 - земляная плотина; 4 - самотечная канализация фильтрата; 5 - сборно-разборный распределительный

фильтратопровод; 6 - магистральный напорный фильтратопровод; 7 - насосная станция фильтрата;

8 - хозяйственная зона; 9 - противофильтрационный экран; 10 - ограждение;

А - первый каскад I очереди складирования твердых бытовых отходов; Б - второй каскад I очереди;

В - участок складирования во II очередь; Г - участок складирования отходов на перспективу;

220-250 - условные отметки горизонталей

Проект организации складирования ТБО в выработанных карьерах (глубоких котлованах) должен обеспечивать съезд и разгрузку мусоровозов на нижней отметке с послойным заполнением карьера по высоте. Если отведенная под полигон часть карьера не имеет существующего съезда, то земельный участок под складирование ТБО в выработанных карьерах (глубоких котлованах) должен включать площадку для устройства съезда (пандуса) в выемке, вне котлована (рис.5, поз.1) с уклоном 5%. Участок должен также предусматривать возможность разработки получения грунта для изоляции (см. рис.5, поз.4).

Рис.5. Схема полигона на участке глубоко выработанного карьера

а - разрез полигона по съезду (пандусу) в карьер; б - план части карьера;

1 - трасса съезда (пандуса) в выемке; 2 - верхний изолирующий слой толщиной 1 м (с учетом усадки ТБО);

3 - рабочие слои уплотненных ТБО с промежуточной изоляцией высотой 2,25 м;

4 - участки разработки грунта для обеспечения изоляции;

5 - отрезок трассы съезда в насыпи или в полунасыпи-полувыемке

Часть пандуса непосредственно в границах карьера проектируется в одном варианте: с устройством насыпи из грунта или отходов строительства, в полунасыпи - полувыемке в откосе котлована.

1.17. Траншейная схема складирования ТБО предполагает проектирование на участке складирования траншей глубиной до 3 м и шириной по верху 6-12 м. Траншеи проектируются перпендикулярно направлению господствующих ветров. Грунт из траншей используется для изоляции ТБО. В климатических зонах, где возможно образование фильтрата, основание траншеи должно быть не менее чем на 0,5 м заглублено в глинистые грунты.    

Длина одной траншеи должна проектироваться с учетом обеспечения приема ТБО: в период температур свыше 0 °С в течение 1-2 мес., в период температур ниже 0 °С - на весь период промерзания грунтов.

Размер участка складирования должен обеспечивать прием ТБО с размещением их в одном ярусе в течение не менее 5 лет. Высотная траншейная схема проектируется с устройством траншей в 2-3 яруса по высоте (рис.6). Отметка основания траншей 2-го яруса выполняется на 1 м выше отметки основания 1-го яруса. Изолирующим материалом траншей 2-го и 3-го ярусов служит смесь грунта и частично минерализированных ТБО.

Рис.6. Высотная траншейная схема

а - поперечный разрез траншеи 1-го яруса для засыпки ТБО; б - то же, полностью заполненной ТБО;

в - то же, изолированной грунтом; г - поперечный разрез второй траншеи 1-го яруса;

д - изолированные траншеи 1-го яруса; е - изолированные траншеи 2-го яруса;

1 - грунт, вынутый при рытье траншей; 2 - траншея; 3 - ТБО; 4 - промежуточная изоляция;

Вертикальные отметки: 0 - основание траншей 1-го яруса; +0,5 - начало залегания глинистых грунтов;

+1 - основание траншей 2-го яруса; +3 - поверхности участка до рытья траншей

Траншейная схема применяется для полигонов, принимающих от 20 тыс. м/год ТБО и менее.

1.18. Непосредственное складирование ТБО в воду на болотистых и заливаемых паводковыми водами участках не допускается.

Использованию болотистых и заливаемых паводковыми водами участков должна предшествовать организация подсыпки инертными материалами на высоту, превышающую на 1 м максимальный уровень поверхностных и паводковых вод. На подсыпке устраивается водоупорный экран.

ПДК основных загрязняющих веществ,

выделяющихся в атмосферу воздуха на полигонах ТБО

Таблица 4

ПДК основных загрязняющих веществ (рабочая зона),

выделяющихся в атмосферный воздух на полигонах ТБО

в зоне работы персонала

1.38. Система мониторинга должна включать постоянно наблюдение за состоянием почвы в зоне возможного влияния полигона. С этой целью контролируется качество почвы и растений на содержание экзогенных химических веществ (ЭХВ), которые не должны превышать ПДК в почве и, соответственно, не превышать остаточные количества вредных ЭХВ в растительной товарной массе выше допустимых пределов. Объем определяемых ЭХВ, периодичность контроля определяются в проекте мониторинга полигона и согласовываются с контролирующими органами.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПОЛИГОНОВ

Организация работ

2.1. На полигоне выполняются следующие основные виды работ: прием, складирование и изоляция ТБО.

Учет принимаемых ТБО ведется по объему в неуплотненном состоянии. Отметка о принятом количестве ТБО делается в "Журнале приема твердых бытовых отходов", форма журнала приведена в прил.2.

Категорически запрещается вывоз на полигоны отходов, пригодных к использованию в народном хозяйстве в качестве вторичных ресурсов, а также токсичных, радиоактивных и биологически опасных отходов.

Организация работ на полигоне определяется технологической схемой эксплуатации полигона, разрабатываемой в составе проекта. Технологическая схема представляет собой генплан полигона, определяющий с учетом сезонов года последовательность выполнения работ, размещение площадей для складирования ТБО и разработки изолирующего грунта.

Основным документом планирования работ является график эксплуатации, составляемый на год. Планируется помесячно: количество принимаемых ТБО с указанием N карт, на которые складируются отходы, разработка грунта для изоляции ТБО.

Организация работ на полигоне должна обеспечивать охрану окружающей среды, максимальную производительность средств механизации и технику безопасности. Разгрузка машин, доставляющих ТБО

2.2. На полигоне организуется бесперебойная разгрузка мусоровозов. Прибывающие на полигон мусоровозы разгружаются у рабочей карты. Площадка разгрузки мусоровозов перед рабочей картой разбивается на два участка (рис.8). На одном участке разгружаются мусоровозы, на другом работают бульдозеры или катки-уплотнители.

Рис.8. Схема разгрузки мусоровозов на полигоне ТБО

а - первая и третья разгрузки ТБО (8-10, 12-14 ч); б - вторая и четвертая разгрузки ТБО (10-12, 14-16 ч);

1 - площадка разгрузки мусоровозов (в соответствии со сменностью); 2 - мусоровозы;

3 - рабочая карта (или траншея складирования); 4 - площадка разгруженных ТБО; 5 - ТБО;

6 - направление работы бульдозеров по сдвиганию ТБО к рабочей карте (траншее);

7 - направление выезда мусоровозов с площадки после разгрузки

Размещение мусоровозов на площадке разгрузки должно обеспечивать беспрепятственный выезд каждой разгрузившейся машины.

2.3. Продолжительность приема мусоровозов под разгрузку на одном участке площадки принимается равной 1-2 ч. Минимальная площадь перед рабочей картой с учетом разбивки ее на две части должна обеспечивать одновременно не менее 12% разгрузки мусоровозов, прибывающих в течение рабочего дня. Пример расчета приведен в прил.2.

Складирование отходов на рабочей карте

Выгруженные из машин ТБО складируются на рабочей карте. Не допускается беспорядочное складирование ТБО по всей площади полигона, за пределами площадки, отведенной на данные сутки (рабочие карты). Устанавливаются следующие размеры рабочей карты: ширина 5 м (для траншейных карт - 12 м), длина 30-150 м. Бульдозеры сдвигают ТБО на рабочую карту, создавая слои высотой до 0,5 м. За счет 12-20 уплотненных слоев создается вал с пологим откосом высотой 2 м над уровнем площадки разгрузки мусоровозов. Вал следующей рабочей карты "надвигают" к предыдущему (складированием по методу "надвиг"). При этом методе отходы укладывают снизу вверх (рис.9). Уплотненный слой ТБО высотой 2 м изолируется слоем грунта 0,25 м (при обеспечении уплотнения в 3,5 раза и более допускается изолирующий слой толщиной 0,15). Разгрузка мусоровозов перед рабочей картой должна осуществляться на слое ТБО, со времени укладки и изоляции которого прошло более 3 мес. (по мере заполнения карт фронт работ отступает от ТБО, уложенных в предыдущие сутки) (рис.10).

Рис.9. Укладка отходов методом “надвига” (снизу вверх)

1 - скрепер, доставляющий грунт; 2 - изолирующий слой; 3 - грунт для изоляции;

4 - бульдозер, уплотняющий ТБО; 5 - бульдозер, транспортирующий ТБО от места выгрузки

из мусоровозов к рабочей карте; 6 - мусоровоз на месте выгрузки; 7 - укладка наклонных слоев;

8 - укладка горизонтальных слоев; 9 - выгруженные ТБО

Рис.10. Очередность заполнения карт при работе методом “надвига”

1-13 - нумерация карт с учетом очередности заполнения их ТБО;

14 - временная дорога для выезда разгрузившихся мусоровозов; 15 - временная дорога

для прибывающих мусоровозов с ТБО; 16 - хозяйственная зона; 17 - постоянная подъездная дорога к полигону;

18 - поперечная полоса карты с условным показом следа от двух гусениц и

направления движения уплотняющего бульдозера

Складирование ТБО методом "сталкивания” осуществляется сверху вниз. Высота откоса должна быть не более 2,3 м. При методе "сталкивания" в отличие от метода "надвига" мусоровозный транспорт разгружается на верхней изолированной поверхности рабочей карты, образованной в предыдущий день (рис.11). По мере заполнения карт фронт работ движется вперед по уложенным в предыдущие сутки ТБО (рис.12).

Рис.11. Укладка отходов методом “сталкивания” (сверху вниз)

1 - мусоровоз на месте разгрузки; 2 - изоляция, нанесенная в предыдущий день;

3 - уплотнение отходов на рабочей карте; 4 - изоляция, нанесенная 0,5-1 год назад;

5 - переносное сетчатое ограждение

Рис.12. Очередность заполнения карт при работе методом “сталкивания”

1-13 - нумерация карт с учетом очередности их заполнения; 14 - временная дорога

для выезда разгрузившихся мусоровозов; 15 - временная дорога для прибывающих мусоровозов;

16 - хозяйственная зона; 17 - постоянная подъездная дорога

2.5. Сдвигание разгруженных мусоровозами ТБО на рабочую карту осуществляется бульдозерами всех типов. Для повышения производительности бульдозеров (на 30-40%) необходимо применять отвалы, имеющие большую ширину и высоту (документация на изменение конструкции отвалов может быть получена в отделе санитарной очистки городов и утилизации отходов Академии коммунального хозяйства). Пример расчета дан в прил.2.

2.6. Уплотнение уложенных на рабочей карте ТБО слоями до 0,5 м осуществляется тяжелыми бульдозерами массой 14 т и на базе тракторов мощностью 75-100 кВт (100-130 л.с.) или катками-уплотнителями КМ-305. Уплотнение слоями более 0,5 м не допускается. Уплотнение осуществляется 2-4 кратным проходом бульдозера (катка) по одному месту. Бульдозеры (катки), уплотняющие ТБО, должны двигаться вдоль длинной стороны карты. При 2-кратном проходе бульдозера уплотнение ТБО составляет 570-670 кг/м, при 4-кратном проходе - 670-800 кг/м. Каток КМ-305 за четыре прохода уплотняет слой ТБО 0,5 м до 850 кг/м.

Для обеспечения равномерной просадки тела полигона необходимо два раза в год делать контрольное определение степени уплотняемости ТБО.

Пример расчета площадки рабочей карты и потребности в бульдозерах на операции уплотнения приведен в прил.2.

2.7. Увлажнение ТБО летом необходимо осуществлять в пожароопасные периоды. Расход воды на полив принимается 10 л на 1 м ТБО. Пример расчета по увлажнению отходов приведен в прил.2.

2.8. Промежуточная и окончательная изоляция уплотненного слоя ТБО осуществляется грунтом. При складировании ТБО на открытых, незаглубленных картах промежуточная изоляция в теплое время года осуществляется ежесуточно, в холодное время года - с интервалом не более трех суток. Слой промежуточной изоляции составляет 0,25 м, при уплотнении ТБО катками КМ-305 - 0,15 м. Разработка грунта и доставка его на рабочую карту производится скреперами. Схема организации работ показана на рис.13. Нормы времени в часах на разработку и перемещение грунта скреперами приведены в ЕНиР, сб.2, § 2-1-14. Дополнительное разравнивание и уплотнение грунта осуществляется по ЕНиР, сб.2, § 2-1-15. Работа по изоляции строительными отходами нормируется как грунтом II группы.

Рис.13. Схема подачи грунта для изоляции ТБО на рабочих картах с помощью скрепера

а - при разработке котлованов на второй очереди полигона; б - при разработке кавальеров или холмов;

1 - изолированные карты; 2 - изолируемая карта; 3" - трасса скрепера с грунтом;

4 - временная дорога для мусоровозов; 5 - котлован второй очереди полигона; 6 - скрепер;

7 - карта, заполняемая ТБО; 8 - трасса движения мусоровозов; 9 - кавальер или холм грунта

В зимний период в качестве изолирующего материала разрешается использовать строительные отходы, отходы производства (отходы извести, мела, соды, гипса, графита и т.д.).

В виде исключения в зимний период допускается применять для изоляции снег, подаваемый бульдозерами с ближайших участков.

В весенний период, с установлением температуры свыше 5 °С, площадки, где была применена изоляция снегом, покрываются слоем грунта.

Укладка следующего яруса ТБО на изолирующий слой из снега недопустима.

Сдвигание, уплотнение и изоляция ТБО при траншейной схеме

2.9. Загрузка ТБО в траншеи осуществляется с послойным уплотнением бульдозерами или катками-уплотнителями, перемещающимися вдоль траншеи. Участок складирования заполняется с превышением над отметкой участка на 1/3 глубины траншеи из-за последующего уплотнения отходов. В траншеях ТБО изолированы в процессе складирования по всему периметру. Изоляцию ТБО сверху для полигонов этого типа допускается производить один раз в 5 суток.

По истечении 5 лет (как исключение 3 года) необходимо устройство траншей 2-го яруса по высотной траншейной схеме (см. п.1.18) при условии получения подтверждения службами санэпиднадзора, что материал в траншее не привлекает мух и грызунов, а также в подразделениях пожарной охраны о его пожарной безопасности. Для получения указанных разрешений в 2-3 местах делается пробное разрытие.

2.10. Переносные сетчатые ограждения устанавливаются как можно ближе к месту разгрузки и складирования ТБО, перпендикулярно направлению господствующих ветров для задержания легких фракций отходов. Высота ограждений 4-4,5 м. Рама щитов выполняется из легких металлических профилей, обтягивается сеткой с размерами ячеек 40-50 мм. Ширина щитов принимается 1-1,5 м.

Регулярно, не реже одного раза в смену, щиты очищаются от частиц отходов. Размеры участка, защищаемого переносным сетчатым ограждением, должны обеспечивать работу без перестановки щитов не менее недели.

2.11. Мерный столб (репер) устанавливается на карте для контроля высоты отсыпаемого 2-метрового слоя ТБО. Соблюдение заданной высоты слоя отсыпки обеспечивает равномерность осадки толщи полигона. С помощью репера контролируется степень уплотнения твердых бытовых отходов.

Реперы выполняются в виде деревянного столба или отрезка металлической трубы, швеллера, двутавра. Деления наносятся яркой краской через каждые 0,25 м. На высоте 2 м на бульдозере делается белая черта, являющаяся подвижным репером.

ПРИМЕР РАСЧЕТА ПОЛИГОНА

Исходные данные. Расчетный срок эксплуатации =20 лет. Годовая удельная норма накопления ТБО с учетом жилых зданий и непромышленных объектов на год проектирования =1,1 м/чел/год. Количество обслуживаемого населения на год проектирования =250 тыс. чел., прогнозируется через 20 лет с учетом близко расположенных населенных пунктов =350 тыс. чел. Высота складирования ТБО, предварительно согласованная с архитектурно-планировочным управлением, =40 м.

1. Расчет проектируемой вместимости полигона ТБО.

Вместимость полигона  на расчетный срок определяется по формуле:    

,                                   (1)

где  и  - удельные годовые нормы накопления ТБО по объему на 1-й и последний годы эксплуатации, м/чел/в год;

 и  - количество обслуживаемого полигоном населения на 1-й и последний годы эксплуатации, чел.;

 - расчетный срок эксплуатации полигона, год;

 - коэффициент, учитывающий уплотнение ТБО в процессе эксплуатации полигона на весь срок ;

 - коэффициент, учитывающий объем наружных изолирующих слоев грунтов (промежуточный и окончательный).    

Определим значение параметров, отсутствующих в исходных данных. Удельная годовая норма накопления ТБО по объему на 20-й год эксплуатации определяется из условия ежегодного роста ее по объему на 3% (среднее значение по РФ 3-5%).

м/чел.год.

Коэффициент  , учитывающий уплотнение ТБО в процессе эксплуатации полигона за весь срок   (если  =15 лет), принимаем по табл.6* с учетом применения для уплотнения бульдозера массой 14 т:  =4.

Коэффициент  , учитывающий объем изолирующих слоев грунта в зависимости от общей высоты, принимаем по табл.9  =1,18.

Проектируемая вместимость полигона  составит:

м.

2. Расчет требуемой площади земельного участка полигона.

Площадь участка складирования ТБО будет:

м га,

где:

3 - коэффициент, учитывающий заложение внешних откосов 1: 4;

40 - высота .

Таблица 9

Примечание: 1. При обеспечении работ по промежуточной и окончательной изоляции полностью за счет грунта, разрабатываемого в основании полигона, =1.

2. В табл.9 слой промежуточной изоляции принят 0,25 м. При применении катков КМ-305 допускается слой промежуточной изоляции 0,15 м.

Требуемая площадь полигона составит:

,                                                                                            (2)

где 1,1 - коэффициент, учитывающий полосу вокруг участка складирования;

 - площадь участка хозяйственной зоны и площадки мойки контейнеров    

 га.

3. Расчет фактической вместимости полигона.

Полигон проектируется на плоском рельефе. Фактически отведенная площадь участка составила 22,3 га, в том числе собственно под полигон 21,7 и 0,6 га под подъездную дорогу от автомагистрали длиной 0,5 км. Грунт в основании полигона на 2 м глубины состоит из легких суглинков, далее тяжелые суглинки, грунтовые воды на глубине 3,5 м.

Принимается решение полностью обеспечить потребности в грунте для промежуточной и окончательной наружной изоляции за счет рытья котлована в основании полигона.

Реальный участок складирования ТБО в проекте имеет прямоугольную форму длиной 440 м, шириной 400 м (рис.18). Все размеры на рис.18 указаны в м.

Рис.18. План и разрез высоконагружаемого полигона на плоском рельефе

а - план; б - разрез по А-А; I-V - очереди строительства и эксплуатации полигона;

1 - кавальер грунта; 2 - граница полигона; 3 - граница участка складирования ТБО; 4 - временная дорога

на участке складирования; 5 - граница очередей эксплуатации; 6 - существующая автомагистраль;

7 - подъездная автодорога; 8 - хозяйственная зона; 9 - верхний изолирующий слой;

10 - котлован в основании полигона

Высота полигона  определяется из условия заложения внешних откосов 1:4 и необходимости иметь размеры верхней площадки, обеспечивающие надежную работу мусоровозов и бульдозеров:

,                                                                                                            (3)

где  - ширина участка складирования, м;

8 - двойное заложение откосов (4х2);

 - показатель снижения высоты полигона, обеспечивающий оптимальные размеры плоской верхней площадки, м.

Минимальная ширина верхней площадки определяется удвоенным радиусом разворота мусоровозов с соблюдением правила размещения мусоровозов не ближе 10 м от откоса:

 м.

Для удобства работ на верхней площадке принимаем ее ширину равной 80 м.

Показатель снижения высоты будет:

 м.

Высота полигона составит:

 м.

Фактическая вместимость полигона с учетом уплотнения рассчитывается по формуле усеченной пирамиды:

,                                                                            (4)

где  и  - площади основания и верхней площадки, м.

Примечание: Вместимость котлована в основании полигона не учитывается, так как весь грунт из него идет на изоляцию ТБО. В этих условиях  равно  - объему уплотненных ТБО.

Длина верхней плоской площадки составляет:

 м.

Ширина верхней площадки будет:

 м.

По формуле (4) рассчитываем фактическую вместимость:

м.

Потребность в изолирующем материале определяется по формуле:    

.                                                                                           (5)

Для изоляции 3023467 м уплотненных ТБО потребуется грунт в объеме:    

 м.

В рассматриваемых условиях  - емкость котлована.

Средняя проектируемая глубина котлована в основании полигона определяется по формуле:    

,

где 1,1 - коэффициент, учитывающий откосы и картовую схему котлована;    

 м.

Площадь участка складирования разбивается на четыре очереди эксплуатации с габаритами 300х220 м и площадью 44000 м     - 4,4 га.

Каждая из этих очередей эксплуатируется с учетом укладки пяти рабочих слоев ТБО (2 м ТБО и 0,25 м грунта). Общая высота составит:    

 м.

В том числе над поверхностью земли (черных отметок) высота насыпи за каждую очередь составит:    

 м.

Объем котлована одной очереди будет:    

м.

Наращивание высоты с отметки 9 до 39 м и окончательная изоляция слоем 1 м составит 5 очередь эксплуатации. Срок эксплуатации каждой очереди в среднем 4 года.

Грунт из котлована 1 очереди складируется в кавальер для использования при окончательной изоляции полигона. Кавальер размещается по внешней границе I, II и IV очередей. Длина кавальера составляет: 410+475=885 м. Площадь поперечного сечения кавальера будет:    

 м.

Принимает кавальер в форме трапеции с шириной основания 24, шириной по верху 4,5 и высотой 9 м. Площадь поперечного сечения составляет: (4,5+24)х9:2=128,25 м.

Площадь, занимаемая кавальером грунта, составляет:    

м га.

Планировка хозяйственной зоны с примыкающими к ней сооружениями приведена на рис.19.

Рис.19. План хозяйственной зоны и примыкающих сооружений

1 - подъездная дорога; 2 - ограждение полигона; 3 - площадка для складирования

сборно-разборных элементов временных дорог; 4 - трансформаторная подстанция;

5 - административно-бытовое здание; 5’’ - окно конторского помещения; 6 - транспортный поток

прибывающих машин; 6’’ - то же убывающих машин; 7 - ворота полигона; 8 - грязеотстойник;

9 - площадка для дезинфекции; 10 - противопожарный резервуар; 11 - навес (помещение)

для машин и механизмов; 12 и 13 - ворота и ограждение хозяйственной зоны; 14 - склад ГСМ

Планировка производственно-бытового здания представлена на рис.20. Здание состоит из двух блоков, разделенных стенкой, имеющей газопароизоляцию. Основной вход в здание запроектирован с территории зоны, что ограничивает посещение его водителями мусоровозов и грузчиками. Второй выход является запасным на случай пожара.

Рис.20. План административно-бытового здания

1 - мужской гардероб и душ; 2 - сушилка спецодежды; 3 - санузел;

4 - медицинская комната; 5 - комната мастера и начальника; 6 - конторское помещение;

7 - тамбур; 8 - комната отдыха и приема пищи; 9 - лаборатория;

10 - сторожевая охрана; 11 - кладовая; 12 - женский гардероб и душ

По другую сторону подъездной дороги, напротив производственного бытового здания, размещается площадка дезинфекции мусоровозов. Взаимное размещение зоны и дезинфекционной площадки обеспечивает въезд машин на площадку и выезд после дезинфекции с территории полигона без пересечения транспортного потока прибывающих на полигон мусоровозов.

В засушливых районах для сбора и обезвреживания фильтрата, как исключение, может применяться бессточная схема. По этой схеме осветленный в грязеотстойнике фильтрат самотеком подается в насосную станцию. С целью удешевления системы в насосной станции монтируется один песковый насос, резервный насос (второй) предусматривается сметой, но хранится на складе.

Насосной станцией в летний период стоки перекачиваются в сборно-разборную систему трубопроводов. Из перфорированных труб обеспечивается дождевание или разлив фильтрата по поверхности покрытых промежуточной изоляцией рабочих карт полигона. Распределение фильтрата принимается из расчета до 30 м в сутки воды на участок площадью 1 га в течение 6 мес. в году. Схема сооружений дана на рис.21.

Рис.21. Схема подачи стоков на поверхность карт полигона

1 - разборные перфорированные трубы; 2 - стойки; 3 - промежуточная изоляция;

4 - коллектор вдоль карт; 5 - напорный трубопровод; 6 - ТВО; 7 - водоупорная дамба ( кромка котлована);

8 - насосная станция; 9 - насос; 10 - всасывающий патрубок; 11 - стоки;

12 - подающий трубопровод фильтрата; 13 - дренажная траншея; 14 - водоупорное основание полигона;

15 - направление потока фильтрата

Примечание. Для полигонов, организуемых на срок менее 6 лет, и полигонов, принимающих менее 120 тыс. м ТБО в год, функции производственно-бытового здания выполняют изготавливаемые промышленностью типовые передвижные вагоны. Их характеристика приведена в табл.10. Планировка хозяйственной зоны этих полигонов представлена на рис.22.

Рис.22. План хозяйственной зоны

1 - подъездная дорога; 2 - ограждение полигона; 3 - противопожарный пруд;

4 - трансформаторная подстанция; 5 - загончик-контора; 6 - транспортный поток прибывающих машин;

6" - то же убывающих машин; 7 - шлагбаум на въезде на полигон; 8 - площадка для дезинфекции мусоровозов;

9 - вагончик для обогрева рабочих с сушилкой; 10 - стоянка машин и механизмов; 11 - туалет

Для полигонов, находящихся на значительном расстоянии от существующей магистральной дороги, самостоятельная часть подъездной дороги выделяется в отдельный объект, строящийся при долевом участии заинтересованных организаций, размещающихся вдоль этой дороги.

Таблица 10