книги / Основы проектирования и строительства хранилищ отходов.-1

181

тарных дорожных железобетонных пли или некондиционныхплитперекры­ тия.

Для захоронения останков животных необходимо предусмотреть на территории хранилищаустройствоямыБеккари пот.п.807-19-1.

4.2. Образование биогаза.Расчет потенциальной газоносной способности полигона

В толще складированных на полигоне отходов под воздействием мик­ рофлоры идет биотермический анаэробный процесс распада органических составляющих. Конечным продуктом этого процесса является биогаз,основ­ нуюобъемную массу которого составляюметан и диоксидуглерода.Наряду с названными основными компонентами,биогаз содержит парыводы,серо­ водород,аммиак,оксид углерода,оксиды азота и ряддругих примесей,вред­ ных для здоровья человека.Взависимости отуровня его выброса в атмосфе­ ру и степени разбавления воздухом, биогаз может оказывать токсическое воздействие на живые организмы.При выходе в атмосферу биогаз вы есняет воздух,содержащийся в верхних слоях отходов.Врезультате у большинства растений, особенно культурных, возникаюзадержки роста вплоть до их ги­ бели.Таким образом,отвод биогаза на полигонах целесообразен с точкизре­ ния экологии и обеспечения взрывобезопасности объектов.

При максимально благоприятных условиях для жизнедеятельности ме­ танообразующих бактерий из каждой тонны отходов образуется до 6 м3сы­ рого биогаза,выделяющего теплотудо 18900 - 25100 кДж/м3.Проведенными Академией коммунального хозяйства им. К.Д Панфилова исследованиями установлено, что характер процессов разложения ТБОв толще полигона, скорость их протекания, количество образующегося на разных стадиях био­ газа,его состав и продолжительность выделения зависят от множества фак­ торов [6],главными из нихявляюся:

182

• климатические и геологические условия месторасположения поли­

гона;

•морфологический и химический составы завезенных на полигон отходов;

•условияскладирования отходов(площадь,объем,глубинаполигона);

•влажность,плотность,реакция pH,температура полигона. Содержание в ТБО пищевых отходов, растительных остатков, бумаги,

текстиля,древесины и других органических фракций определяет количество образующегося газа и концентрацию в нем метана.Удельный вес органики в составе ТБО определяет также и количество питательных элементов, тре­ бующихся для метанообразующих бактерий. В начальный период процесс разложения ТБО обычно носит кислый характер. Он наблюдается в верхних слоях отходов и протекает в аэробных условиях за счет кислорода, содержа­ щегося в пустотах и проникающего из атмосферы. В дальнейшем, по мере естественного и механического уплотнения отходов, усиливаю ся анаэроб­ ные процессы разложения с постоянным образованием биогаза. Затем, если не нарушаюся условия складирования ТБО, стабилизируется процесс ана­ эробного разложения отходов с постоянным по объему выделением биогаза, фактически одного газового состава. Характерным признаком наступления этой фазы является наличие более 50%метана в пробах биогаза. Продолжи­ тельность периода образования биогаза составляет 10-30 лет.

Пример 4 Расчет биогаза полигона в г.Чайковский, выполненный сотрудниками

кафедры ОФиМПГТУ и специалистами АО «Урапэнергострой» на стадии технико-экономического обоснования [19].

Удельный выход биогаза принят равным 5,1 м3/т ТБО. Количество ТБО, завезенных на полигон за весь период его эксплуатации, составляет приближенно 497,6 тыс.тонн.Максимальный годовой объем выделившегося биогаза V= 497,6x5,1 = 2536 тыс.м3в год, или 6947 м3/сутки, 0,804 м3/с.При

* -максимальная разовая ПДК;** - среднесуточная ПДК.

Проектируемый полигон не является перспективным источником био-

Комплекс мероприятий по сокращению выбросов загрязняющих ве­ ществ в атмосферу включает в себя контроль:

- заработой технологического оборудования, -за четким выполнениемтехнологического процесса,

- состояния атмосферного воздухана границе СЗЗ.

Для исключения скопления биогаза в теле полигона предусмотрен его отвод через сеть дегазационных колодцев (рис.4.3).Колодцы устанавливаю ­ ся в центре каждой чаши (по 4 шуки)полигона захоронения отходов. За ос-

186

общуювысоту первого снизу слоя отходов с учетом изолирующего слоя (2,0 +0,25 м).Монтаж колец производится без заделки стыков. Фиксация колец в поперечном направлении осуществляется путем засыпки внутренней полости кольца крупным щебнем. Для устройства наружной фильтрующей обсыпки используется инвентарная скользящая опалубка из металлической трубы. Скользящая опалубка устанавливается на плиту днища соосно с кольцами, без прикрепления к плите. Пространство между опалубкой и кольцами ко­ лодца заполняется фильтрующей обсыпкой. После укладки каждого слоя уп­ лотненных отходов конструкции колодцев наращиваю на высоту следующе­ го слоя. На такуюже высоту поднимается кольцо скользящей опалубки с за­ сыпкой внешней полости фильтрующим материалом. Перед укладкой про­ межуточных изоляционных слоев в теле отходов укладываю радиальные га­ зопроводы из полиэтиленовых труб диаметром 300 мм с выводом их в дега­ зационные магистральные (вертикальные) колодцы. Законченный колодец сверху перекрываю шатровой крышкой с газовыпуском. Принцип работы газовыпуска следующий. Разогретый внутри массива отходов до 40-50" С биогаз легче воздуха. Изтолщи отходов через фильтрующую обсыпку по го­ ризонтальным трубопроводам и неплотности железобетонных колец колод­ цев он проникает во внутреннеюполость магистральных колодцев, затем по порам внутренней засыпки поднимается вверх и выводится через газовыпуски.Ввиду низкой ПДК вредных веществ на границе СЗЗ полигона ТБО отвод биогаза осуществляется в атмосферу через дефлекторы.

4.3. Оценка сточных вод полигона

Содержание загрязнений в фильтрате полигона может бы ь спрогнозировано на основании данных архивных литературных источников и данных анализов сточных вод.

187

Основными источниками образованиясточныхводполигонаявляюся:

•атмосферные осадки;

•избы очная влага складируемых отходов,удаляемая из них при ук­ ладке суплотнением накартахзахоронения отходов;

•потребление воды на хозяйственно-бы овыенужды.

При качественно-количественной оценке сточных вод полигона необходимо учитывать следующие факторы:

•количество образующихся сточных вод более чем на 98 %определя­ ется количеством выпадающих на территории полигона атмосферных осад­ ков;

•концентрация в сточных водах загрязняющих веществ определяется продолжительностью контакта инфильтрата с отходами.При свободной (без подпора) инфильтрации атмосферной и отжимной влаги время кон актиро­ вания практически не зависит от расходов инфильтрации. Следовательно, концентрация загрязнений в стокахбудет примерно одна итаже,независимо от расходов стока. Общий вынос загрязнений будет изменяться пропорцио­ нально количеству выпадающих осадков. Объем загрязненных стоков (фильтрат)с рабочих карт захоронения отходов образуется как сумма объе­ мов инфильтрации атмосферных осадков с поверхности рабочих карт и объ­ ема отжимной влаги складируемых отходов.Эи стоки несут подавляющую часть всех загрязнений с площади полигона.

Пример 5 Рассмотрим пример расчета фильтрата для полигона в г.Чайковский,

выполненный сотрудниками кафедры ОФиМПГТУи специалистами АО "Урапэнергострой" на стадиитехнико-экономического обоснования [19].

Согласно основным исходным данным к техническому заданиюна проектирование,выданным заказчиком,в районе г.Чайковский слой осадков

189

где К - коэффициент, учитывающий влагопоглощающую и испари­ тельнуюспособность бы овых отходов (для полигонов по высотной схеме {0=0,1, по наклонной К=0,15); QiTсуммарное годовое количество атмосфер­ ных осадков, выпадающих на поверхность отходов, м3/год; Qa.г- суммарное годовое количество прочих вод, распределяемых по поверхности отходов (стоки от мойки мусоровозов и контейнеров,фильтрат и пр.)7м3/год.

А=72700x0,493 = 35841 м3/год,

гдеFплощадь участка захоронения,с которой формируется сток, F=72700 м2; А- региональная норма осадков, А=0,493 м/год.

Qnr = 0,06• Яс •Гм= 0,06х320х 160 = 3072 м3/год, где Пс - число контейнеров в сутки,Пс= 8x40=320;

Гмчисло суток в году,когда осуществляется мойка, Гм= 160; 0,06 - расход воды на мойку одного контейнера до пуска второй очере­

ди.

Вывоз фильтрата из грязеотстойника площадки мойки контейнеров осуществляется ассенизационной машиной АСМ-53 с объемом цистерны V=3,4 м3.На полив карт захоронения отходов среднесуточное поступление стоков от помывки контейнеров (май-октябрь)составит

qnг = = 19,2 м3/сут. пг 160

Количество хозбы овых стоков принимается 25 л/сут на одного чело­ века.Численность рабочих на полигоне по ш ату 10 человек;следовательно, объем хозбы овых стоков составит 0,25 м3/сут.

Тогда формула (4.1)преобразуется в выражение

..

Таким образом среднесуточный объем стоков и фильтрата в колодцеотстойнике сучетом испарения составит 12 м3/сут.