Полигон – это комплекс природоохранных сооружений, предназначенных для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения отходов, предотвращающих попадание вредных веществ в окружающую среду, загрязнения атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод, препятствующих распространению грызунов, насекомых и болезнетворных микроорганизмов.
Массив отходов полигона ограничен системами инженерных сооружений: верхним окончательным покрытием и противофильтрационным экраном для управления эмиссией полигона – сокращения неблагоприятного воздействия на окружающую среду.
Основными факторами риска причинения вреда окружающей среде полигонами ТКО являются:
§ выброс свалочных газов в атмосферный воздух;
§ выброс токсичных веществ в случаях возгорания отходов;
§ загрязнение гидрогеологической среды токсичным фильтратом;
§ загрязнение поверхностных вод объектов поверхностным стоком и разгрузкой загрязненного подземного стока;
§ засорение и загрязнение легкими фракциями ТКО прилегающих территорий.
Свалочный газ образуется в ходе биохимических процессов разложения органических составляющих отходов в теле полигона. Возникающие газы и пары образуют влажную газовую смесь переменного состава. Основными составляющими этой смеси являются метан СН4, диоксид углерода СО2.
Из-за своих основных составляющих, а также наличия других опасных компонентов, эмиссия свалочного газа может оказывать вредное влияние на окружающую среду в виде:
§ опасности взрыва, горения, задымления;
§ помехи рекультивации полигона;
§ распространения соответствующего запаха;
§ выделения токсичных или опасных для здоровья составляющих;
§ выбросов парниковых газов.
Исходя из этого, газы должны быть собраны и утилизированы.
Возникновение свалочного газа происходит в пяти фазах, сокращение образования – в четырех. Перечень фаз приведён в таблице 44.
Таблица 44. Фазы образования свалочного газа
| Фаза | Название | Процесс |
| I | Оксидирование (аэробная фаза) | Образование свалочного газа |
| II | Кислое брожение | |
| III | Нестабильное брожение метана | |
| IV | Стабильная метановая фаза | |
| V | Метаногенная долгосрочная фаза | |
| VI | Фаза поступления воздуха | Уменьшение образование |
| VII | Фаза оксидирования метана | |
| VIII | Фаза двуокиси углерода | |
| IX | Воздушная фаза |
В связи с длительностью процесса биохимической деградации ТКО происходит местное наложение различных фаз. До строительства системы сбора и обработки свалочного газа необходимо провести тщательные и комплексные исследования, включающие полный анализ состава свалочного газа.
Отвод газа с полигона в первую очередь должен вестись за счет откачки из вертикальных скважин (колодцев), что дает возможность отвода газа с больших площадей различных участков полигона. В связи с проседанием и оседанием тела полигона вследствие уплотнения и массового уменьшения объема в ходе биологических процессов разложения, функциональная работа горизонтального дренажа подвергается большому риску, и такой дренаж следует использовать в исключительных случаях. Каждый вертикальный колодец с помощью задвижки регулируется отдельно и связан откачивающей трубой с собирающей траверсой регулирующей газовой станции. Газ из скважин поступает в собирающий газопровод, а из него в виде смешанного газа подается к факельному блоку или на блочную ТЭС.
Сборные коллекторы располагают согласно требованиям производственной безопасности в закрытых регулирующих газовых станциях (в первую очередь, защита от мороза в зимнее время). Откачка и утилизация свалочного газа происходит через станцию откачки с помощью интегрированного высокотемпературного факела.
В мировой практике используются различные технологии сбора и использования свалочных газов. В последнее время широкое распространение получили станции активной дегазации и использование гибких труб из пластика.
Несмотря на то, что извлечение свалочного газа связано с уменьшением объема размещенных отходов и экономией эксплуатационного ресурса полигонов ТКО, инвестиционная привлекательность применения технологий утилизации свалочных газов находится в прямой зависимости от обеспеченности традиционными ископаемыми источниками энергии.
Основными факторами, влияющими на загрязнение подземных водоносных горизонтов в результате размещения отходов на полигонах ТКО, являются:
§ состав и свойства размещаемых отходов, в связи с чем при реализации территориальной схемы необходимо обеспечить реализацию раздельного накопления и сбора ТКО, особенно в части извлечения опасных отходов;
§ свойства грунтов, подстилающих технологические карты для размещения ТКО и определяющие их способность выполнять функции физического и геохимического барьера;
§ наличие подстилающего гидрозащитного экрана из синтетической геомембраны, системы сбора и очистки фильтрата.
Применительно к размещению ТКО наилучшими доступными технологиями, рекомендуемыми для применения в Забайкальском крае, следует считать технологии захоронения предварительно сортированных ТКО на полигонах, имеющих гидроизолирующий экран, систему сбора и очистки токсичного фильтрата, систему сбора и использования свалочных газов, участок компостирования, оборудование по размещению на полигоне с высокой степенью уплотнения катками-компакторами.