Полигоны захоронения твердых коммунальных отходов — экологичная альтернатива свалкам, которые в России занимают территорию в четыре миллиона гектар, что примерно равно площади Швейцарии. Доктор технических наук, профессор кафедры охраны окружающей среды Пермского Политеха Наталья Слюсарь рассказала, каким образом отходы отравляют воздух, почву и воду и как с этим борются на полигонах, а также объяснила, где можно их строить, какие отходы нельзя захоронить и что происходит с полигонами для ТКО после закрытия.
В Пермском Политехе объяснили важность мусорных полигонов / © Getty images
Полигон захоронения ТКО и свалка — в чем отличие? Свалку, как правило, образует хаотичный навал мусора. Полигон — это специально построенное сооружение для безопасного размещения отходов в окружающей среде. Отходы в нем уплотняются, изолируются и складируются в соответствии с нормами.
В отличие от свалки, полигон имеет конструктивные системы защиты окружающей среды, которые препятствуют распространению загрязнений на прилегающей территории, в почве, подземных и поверхностных водах. Перед сооружением полигона проводится полный комплекс изысканий, чтобы убедиться, что площадка подходит для строительства объекта. Территория выравнивается, возводятся сопутствующие сооружения: участок приема и контроля отходов, весовая, административные здания, дороги, очистные сооружения, где используются системы обратного осмоса — модульные конструкции, в которых загрязненный сток проходит через полупроницаемую мембрану.
«Прежде всего, внешнюю среду защищают от фильтрационных вод, которые образуются в результате попадания атмосферных осадков в мусорный массив. Вода загрязняется продуктами разложения отходов. В результате получается высококонцентрированная жидкость, содержащая большой спектр органических и неорганических веществ. Попадание фильтрата в подземные и поверхностные воды приводит к их загрязнению и невозможности дальнейшего использования», — объясняет ученый Пермского Политеха.
Чтобы предотвратить проникновение фильтрационных вод в почву и воду, на дно полигона укладывают гидроизоляционный экран. Он сделан из геосинтетического материала — геомембраны (полимерное полотно более двух миллиметров в толщину) или бентонитовых матов (полотен, состоящих из слоев геотекстиля и гранул бентонитовой глины, расположенных между ними). Сверху полигон также накрывают изолирующим материалом, чтобы уменьшить объем фильтрата, внутри полигона строится дренажная система сбора и отвода загрязненных вод. Дождевые и талые воды, попадающие на административно-хозяйственную зону полигона и дороги, также подвергаются очистке. Сброс неочищенных стоков в окружающую среду запрещен.
Кроме того, в результате разложения отходов на полигоне образуется биогаз, состоящий в основном из углекислого газа и метана. Они относятся к парниковым газам, соответственно, их выбросы в окружающую среду ведут к глобальному потеплению.
«При больших объемах образования биогаза должна быть обустроена система его сбора и утилизации. Собранный газ сжигается в специальном факеле (для минимизации выбросов метана) или утилизируется с получением тепловой и электрической энергии. Но важно понимать, что данные технологии должны быть экономически оправданы и, как правило, используются только на крупных полигонах, где образуются большие объемы биогаза. Внутри полигона его также оставлять нельзя, иначе возможны возгорания», — рассказывает Наталья Слюсарь.
Для свалки выбирают зачастую территорию в лесу, карьере или логе. Места для размещения полигонов захоронения отходов четко регламентированы. Например, запрещено оборудовать полигоны в населенных пунктах, в зонах санитарной охраны водных и минеральных источников — возле скважин и водозаборов, а также в охраняемых зонах при открытых водоемах. Нельзя захоронить отходы в курортной и рекреационной зонах, где есть парки, городские сады, пляжи, в местах массового загородного отдыха (лесопарках), на территории лечебно-оздоровительных учреждений и так далее.
Кроме того, установлены требования к грунтам, на которых можно построить объект. Для размещения полигонов ТКО рекомендуется выбирать участки со слабофильтрующими подстилающими грунтами (глины, суглинки), чтобы фильтрационные воды не распространились за пределы полигона. Залежи подземных грунтовых вод должны находиться минимум на два метра ниже самого глубокого уровня захоронения отходов на полигоне. Есть ограничения для строительства на подтапливаемых, болотистых местностях, территориях, подверженных карстовым процессам.
«Современные законодательные нормы запрещают захоранивать отходы, в состав которых входят полезные компоненты. Размещению на полигоне ТКО подлежат отходы, прошедшие предварительную сортировку. Ценное сырье, например, бумагу, стекло, металлы, полимеры (типа ПЭТ-бутылок), следует отсортировывать и направлять на переработку. Органические отходы, отходы овощей и фруктов, скошенная трава с газонов, опавший лист, обрезь деревьев и кустарников, сорняки и отцветшие растения должны направляться на специальные участки компостирования. Зачастую они, как и сортировочные комплексы, в регионах отсутствуют. Поэтому отходы направляются на захоронение без предварительной обработки. Искренне надеюсь, что в ближайшее время ситуация изменится», — делится ученый-эколог ПНИПУ.
Средний срок службы одного полигона — 20-25 лет. Возводить полигоны на меньший срок эксплуатации будет экономически не выгодно, поскольку установка всех защитных систем делает объект довольно дорогим. Закрывают полигон для приема отходов при полном заполнении или наличии других причин, например, сверхнормативного воздействия на окружающую среду. Такое происходит, когда по результатам мониторинга фиксируются нарушения законодательства: превышения предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, воде, почве. Такие ситуации возможны, например, если нет противофильтрационного экрана и фильтрат распространяется за пределы полигона. Или образуются большие объемы биогаза и фиксируются превышения предельно допустимой концентрации метана.
«Когда прием отходов прекращен, полигон консервируют: обустраивают верхнее защитное покрытие, устраивают системы дегазации полигона, на территории полигона рассаживают траву. В Европейском союзе есть нормативное требование, когда владелец полигона после закрытия объекта проводит мониторинг и при необходимости восстанавливает нарушенные системы. К сожалению, в России такая норма еще не установлена. Законодательство в этой сфере требует серьезных доработок», — считает Наталья Слюсарь.
«Законсервированный полигон ближайшие десятки лет нельзя использовать под строительство капитальных объектов, так как в результате длительных процессов разложения и уплотнения отходов на полигоне происходит осадка массива. В мировой практике закрытые полигоны используются для размещения на них солнечных электростанций, ветрогенераторов. В Германии, например, были случаи, когда на старых полигонах возводили горнолыжные комплексы. Но такое строительство возможно только после окончания осадочных процессов — через 15-20 лет с момента закрытия полигона», — отмечает профессор кафедры охраны окружающей среды Пермского Политеха.
Сто процентов отходов переработать невозможно, поэтому и в будущем часть отходов будет направляться на полигон. При сжигании мусора образуются разные виды золы и шлаков, которые также отправляют на захоронение.
«Важно понимать, что на полигон необходимо отправлять минимально возможное количество отходов (только неутилизируемые). Перед захоронением они в обязательном порядке должны проходить этапы сортировки и обработки. Часть отходов можно стабилизировать методом компостирования. Это позволит снизить объемы образования парникового газа», — заключает Наталья Слюсарь.
Строительство полигона захоронения ТКО — дорогостоящее мероприятие, которое порой не обходится без привлечения инвесторов. Однако правильное обращение с отходами позволит снизить нагрузку на окружающую среду, а также извлечь выгоду, получив энергию из парниковых газов.
