в зоне РФ
т/ф (495) 565-13-84
т. (495) 544-81-24
Полигоны ТБО: Есть ли альтернатива?
Полигоны твердых бытовых отходов (ТБО), в просторечии называемые свалками мусора или коммунальных отходов, вызывают все большую «головную боль» у экологов, коммунальщиков, местных администраций и городских служб. По мнению ряда радикальных исследователей-экогеологов, даже санкционированное создание полигонов ТБО является «геологическим преступлением», которое, однако, официально таковым пока обычно не считается, а юридические санкции применяются лишь к создателям несанкционированных свалок. По мнению других, созданию полигонов ТБО в сегодняшней России пока нет альтернативы, поэтому в стране активно проводятся научные исследования по теоретическому обоснованию этой проблемы. Кто же прав в сложившейся ситуации? Попытка найти ответ на этот вопрос и рассматривается в настоящей статье.Состав и структура полигонов ТБО
Состав отходов на свалках России весьма различен и трудно поддается анализу (рис. 1). Так, количество бумаги и картона на них в среднем составляет до 25-30% от общего объема отходов; количество органических, в т.ч. пищевых, отходов — до 26-35%; металла и стекла — до 5-12%; пластика — до 7-10 %; дерева, текстиля, резины и т.д. — примерно по 2-4%. В этом перечне нет токсичных компонентов (складирование которых на полигонах ТБО запрещено). Тем не менее в процессе трансформации отходов в теле полигона образуются различные токсичные жидкие и газообразные вещества, влияние которых на окружающую среду наиболее опасно. Кроме того, складирование отходов на полигонах часто ведется без надлежащего досмотра и экологического контроля, из-за чего на свалки несанкционированно попадает значительное количество токсичных компонентов.
На многих полигонах часто идет совместное складирование бытовых и промышленных отходов, представленных отходами горнопромышленного комплекса. Такая ситуация, например, типична для многих промышленных регионов Урала.
По нормативным документам сегодня при создании новых полигонов ТБО учитывается только глубина залегания подземных вод, но не учитываются особенности геологического, геоморфологического, инженерно-геологического и гидрогеологического строения регионов. Это привело к тому, что большинство созданных полигонов ТБО не соответствует действующим экологических нормативам. Тем не менее многие из них продолжают «успешно» функционировать.
Как известно, полигоны ТБО создаются тремя основными способами: (1) заглубленным (траншейным); (2) полузаглубленным; (3) наземным (рис. 2).
Заглубленные полигоны организуются чаще всего в естественных или искусственных понижениях рельефа (балках, оврагах, заброшенных карьерах и т.п.). Они могут быть погребенными (в т.ч. рекультивированными) и непогребенными. Полузаглубленные полигоны часто вначале формируются как первые, а затем «выходят на поверхность», возвышаясь над основным уровнем. Наземные полигоны ТБО чаще всего создаются в виде многоярусных хранилищ отходов непосредственно на относительно ровной поверхности (их типичная и наиболее распространенная схема показана на рис. 2). Количество ярусов в хранилище может достигать 10 и более, его заполнение длится годами, при этом общая высота над поверхностью земли доходит до 50 м и более. Например, по такой схеме создавался полигон «Жирошкино» в Московской области (стадии его формирования показаны на рис. 3). С 2009 г. полигон закрыт для пополнения.
 |
Каждое такое хранилище — своеобразный биохимический реактор, в теле которого под воздействием внешних (осадков, температуры) и внутренних факторов (микробиологического разложения, уплотнения и т.п.) происходят сложные комплексные реакции с выделением биогазов (в т.ч. метана), жидких и твердых компонентов. В нижней части тела полигона скапливается так называемый «фильтрат» — вязкая жидкость
темного цвета (до черного), содержащая в своем составе большой набор токсичных веществ. Именно этот фильтрат представляет наибольшую потенциальную опасность для загрязнения грунтовых вод.
Количество полигонов ТБО в России
Ежегодно в России образуется более 200 млн м3 бытовых отходов, и пока что из года в год эта цифра постоянно увеличивается. В европейской части России формируется 25 м3 отходов на один квадратный километр в год, на Урале — 10,7 м3/км2, в Сибири — 3,2 м3/км2.
Наибольшее количество полигонов ТБО в России формируется вблизи крупных городов. Так, например, только в Московской области (куда в основном производиться вывоз мусора из г. Москвы) к 2010 г. было зарегистрировано 89 полигонов ТБО, причем некоторые из них являются незаконными (т.е. либо несанкционированными, либо закрытыми, но продолжающими действовать, т.е. принимать отходы и т.п.). В табл. 1, составленной по данным НП «Гильдия экологов» (2009 г.), представлена характеристика этих полигонов, 37 из которых являются наиболее крупными (и в них сконцентрированы и продолжают накапливаться огромные объемы бытовых отходов).
Около 80% существующих полигонов ТБО было сформировано более 20 лет назад и размещено без учета природоохранных требований и без проведения инженерных мероприятий, направленных на охрану окружающей среды. Это и есть «геологическое преступление». Ни один из перечисленных в табл. 1 полигонов ТБО не является специально оборудованным и в полной мере отвечающим требованиям соответствующих нормативных документов. Фактически это просто свалки, функционирующие без какой-либо разрешительной документации. Однако основная забота Министерства экологии и природопользования Московской области сводится не к коренному изменению ситуации с отходами, а к «бумажной работе» по оформлению для этих полигонов разрешительных документов.
На многих из этих полигонов по ряду причин сложилась весьма неблагоприятная экологическая обстановка, угрожающая экологическим бедствием, например, в Воскресенском районе (вблизи п. Ашитково), а также в Щелковском, Ногинском, Орехово-Зуевском, Павлово-Посадском, Шатурском и многих других районах Московской области. Среди них критически опасными являются свалки «Слизнево», «Кулаковский карьер», «Павловское», «Торбеево» и др. Потенциально опасными являются свалки «Кучино», «Домодедово», «Долгопрудненский», «Оропово», «Нарко-вод», «Сабурово», «Некрасовка», «Тимохово», «Часцы», «Сафоново», «Левобережный», «Кезьмино», «Электросталь», «Царево».
В качестве положительного примера в отчетах Минэкологии и природопользования МО приводится строительство в 2005-2006 гг. «новых современных полигонов ТБО, отвечающих требованиям природоохранного законодательства («Астапово» в Луховицком районе, «Жирошкино» в Домодедовском районе, «Дмитровского» в Дмитровском районе, «Храброво» в Можайском районе и др.). Однако стоит подъехать к этим полигонам, как уже за 1-2 км чувствуется удушающий запах гниющих отходов, свидетельствующий о том, что и они не соответствуют требованиям нормативных документов.
Всего же на полигоны Московской области ежегодно поступает не менее 7 млн т отходов. Область превращается в большую свалку отходов г. Москвы. Тревожит и то, что под свалки отводятся красивые некогда территории Подмосковья, места, расположенные рядом с дачными поселками и другими населенными пунктами, так что портится не только экология, но и эстетика окружающего пространства.
Не лучше ситуация и вокруг других крупных мегаполисов России: Санкт-Петербурга, Нижнего Новгорода, Екатеринбурга, Волгограда, Владивостока и др. Остро стоит вопрос размещения отходов в городах Ростовской области: Азове, Волгодонске, Каменске, Белой Калитве, а также в ряде других муниципальных образований России.
Так, например, в 2003 г. объем бытовых отходов в Свердловской области составил 6656,7 тыс. м3, в т.ч. жидких бытовых отходов — 351,0 тыс. м3. В целом полигоны ТБО там составляют около 7% площади, занимаемой отходами горнодобывающего комплекса. При этом основная часть отходов связана с добычей полезных ископаемых (отвалы вскрышных пород — 48%) и с отходами переработки сырья (шламо- и хвостохранилища — 39%). На основе анализа полигонов ТБО Свердловской области О.М. Гуман подразделила их по занимаемой площади и по объему отходов на три категории:
(1) крупные (площадь 10-65 га, объем более n x 1 млн м3);
(2) средние (площадь 4-10 га, объем n х 100 000 м3);
(3) мелкие (площадь 0,3-4,0 га, объем менее 100 000 м3).
Экологические проблемы полигонов ТБО
С созданием полигонов ТБО связан целый комплекс серьезных экологических проблем, многие из которых пока не нашли своего решения. К важнейшим из них относится комплекс негативных воздействий на различные компоненты (как абиотические, так и биотические) экосистем вокруг полигонов ТБО (табл. 2). Значительная доля этих воздействий обусловлена наличием в теле полигона токсичных веществ, о которых говорилось выше.
 |
 |
В качестве примера наиболее негативного влияния полигонов ТБО на биоту отметим их отрицательное воздействие на санитарно-гигиенические условия проживания людей в окрестностях полигонов. Неприятный запах от полигонов (даже уже законсервированных) распространяется по ветру на несколько километров, делая жизнь в близлежащих населенных пунктах невыносимой.
Таким образом, мы сами создали себе дополнительную экологическую проблему, построив по всей стране тысячи полигонов ТБО, которые стали вторичными источниками загрязнения окружающей среды. Остро встал вопрос о том, как быть с ними в дальнейшем. Для этого предлагались разные варианты «оздоровления», «ремедиации» и защитных мероприятий на территориях полигонов ТБО, в т.ч. и дорогостоящие технологии обработки фильтрата свалок, создания систем мониторинга полигонов ТБО и т.д. Не рациональнее ли было бы эти же средства потратить на переработку отходов, не создавая полигоны? С точки зрения автора, ответ на этот вопрос очевиден.
А как «у них»?
Развитые индустриальные страны мира производят огромное количество бытовых и производственных отходов. Среди них на первом месте стоят Соединенные Штаты Америки. В 2006 г. в США было произведено 7,6 млрд т твердых промышленных отходов и 251 млн т твердых бытовых отходов. Количество образующихся в США бытовых отходов в расчете на 1 жителя в год в период с 1960 до 2008 г. увеличилось вдвое (с 1,23 кг до более чем 2 кг).
В развитых странах, где ежегодно формируется до 200-300 м3 отходов на один квадратный километр, стремятся уменьшить объем отходов, которые подлежат захоронению (до 40% и более). В странах, где земельные ресурсы позволяют формировать полигоны, это тем не менее пока основной метод удаления отходов, но при строгом соблюдении соответствующих гигиенических и природоохранных норм. В тех странах, где земельные ресурсы ограничены, создание полигонов ТБО запрещено.
В европейских странах 40% отходов превращают путем биологической обработки в удобрения, 10% сжигают на мусоросжигательных заводах, 40% захоранивают у себя или чаще в третьих странах, остальные 10% (в основном активный ил) сбрасывают в моря. Таким образом, там уже сейчас около половины объема отходов так или иначе перерабатывается. Тем не менее и указанные выше цифры меняются в сторону ужесточения в отношении захоронения отходов. Особенно жестко этот процесс контролируется в странах Евросоюза, где разработана долгосрочная программа, рассчитанная на полную ликвидацию захоронений и постепенный переход на рециклинг. В России пока такой программы нет, как нет и попыток ее создания. Достаточно напомнить, что в России к 2000 г. было всего 4 мусоросжигательных завода и 4 завода по сортировке и переработке. И это на всю нашу огромную страну!
В США, а также во многих странах Евросоюза проблема обращения с отходами рассматривается комплексно. На первом месте стоит задача снижения уровня производства отходов, т.е. сокращения числа и масштаба потенциальных источников производства отходов разными способами (путем внедрения и совершенствования безотходных технологий, уменьшения удельной массы тары, применения «разлагающейся» тары и упаковок и т.п.). На втором по значимости месте стоит задача переработки образующихся отходов (организованный сбор отходов, сортировка, рециклинг, переработка с целью продажи получаемых компонентов, в т.ч. и энергетических, например биогаза). И лишь на третьем месте стоит компостирование отсортированных твердых бытовых органических отходов с целью получения биогумуса и его вовлечения в сельскохозяйственное производство. Так, например, в США доля пищевых отходов среди ТБО составляет 23-26% и значительная часть этого идет на компостирование. Себестоимость производимого компоста за тонну составляет от 26 до 100 долларов в зависимости от его качества.
Как видим, в американской программе из трех пунктов вообще нет места для создания полигонов ТБО. Это не означает, конечно, что в развитых зарубежных странах нет таких полигонов — они пока есть, но конечной целью является полный отказ от них в обозримом будущем.
В США действуют жесткие федеральные нормативы на создание новых полигонов ТБО и складирование отходов на них. В частности, запрещено захоронение опасных твердых бытовых отходов, содержащих токсичные вещества. Состав складируемых отходов строго контролируется, например, в них не должно быть остатков лакокрасочных материалов, очистителей и моющих средств, токсичных химических веществ, машинных масел, аккумуляторов, пестицидов и т.п. В США, Японии и многих странах Евросоюза опасные бытовые отходы принимаются у населения на специальных пунктах; действуют специальные рекламные программы, характеризующие списки опасных бытовых отходов и разъясняющие населению правила обращения с ними. У нас же на полигоны ТБО поступают отходы без какого-либо инструментального контроля на токсичность, а на несанкционированных свалках можно найти все, что угодно, включая супертоксиканты.
При создании самих полигонов ТБО в США действуют жесткие федеральные нормативы на их обустройство и эксплуатацию, по которым строго регламентируются :
• районы размещения полигонов в труднодоступных для людей местах с подходящими геологическими условиями, обеспечивающими замкнутость системы, вдали от водных объектов (включая болота, поверхностные водоемы), заливных и пастбищных лугов и т.п.;
• конструктивные особенности полигонов (применение геомембран, защитных экранов и других специальных устройств снизу и по бокам свалки, исключающих проникновение фильтрата в почвы, грунты и подземные воды);
• наличие системы сбора и удаления сточных вод, образующихся за счет осадков;
• послойное уплотнение отходов с помощью грунтовых (глинистых) прослоев небольшой мощности и поверхностное консервирование тела свалки; мониторинг окружающей среды вблизи действующего или закрытого полигона ТБО (контроль допустимых уровней загрязненности воздуха, подземных вод, почв, растительности вблизи свалки и т.п.);
• рекультивация закрытой свалки, включая очистку загрязненных компонентов окружающей среды до уровней, установленных стандартами;
• финансовое обеспечение работ по защите окружающей среды вблизи полигона ТБО на всех стадиях его существования.
 |
 |
В чем же альтернатива?
В ближайшей перспективе, пока российская промышленность далека от полного перехода на безотходные технологии, а количество бытовых отходов не уменьшается, объем ТБО в России будет значительным.
С отходами можно поступать двояко — либо их перерабатывать, либо «зарывать в землю». Естественно, что первый путь предпочтительнее, но он требует финансовых затрат, и порой весьма значительных. А затраты на экологию в России, к сожалению, минимальны.
Второй путь — почти «бесплатный», ибо затраты на «обустройство» полигона с лихвой покрываются прибылью от его эксплуатации, т.к. с каждого самосвала с отходами, въезжающего на полигон, взимается неплохая плата. При этом полученная прибыль расходуется отнюдь не на экологические или реабилитационные мероприятия. Так в чем же альтернатива для порочного второго пути?
В настоящее время существует значительное количество способов переработки ТБО: предварительная сортировка, санитарная земляная засыпка, выщелачивание, сжигание, биотермическое компостирование, низкотемпературный или высокотемпературный пиролиз, газификация и др.
Наиболее обоснованной является переработка отходов. Для этого и у нас, и за рубежом разработано множество технологий. Однако главная проблема состоит в том, что отходы неоднородны — они содержат, как было показано выше, массу совершенно разных по составу, консистенции, загрязненности и состоянию компонентов, которые надо предварительно отсортировать для последующей переработки. Тут-то и начинаются основные проблемы. Полная автоматизация этого процесса стоит дорого, а неполная сортировка не позволяет обеспечить эффективную переработку отходов. Опять замкнутый круг. Кроме того, предприятия по сортировке отравляют окружающий воздух специфическим запахом — и жители прилегающих районов выступают против их строительства. Размещение новых предприятий такого рода в каком-либо конкретном месте всегда вызывает бурный протест общественности.
Как же быть в этой ситуации? Многие промышленно развитые зарубежные страны решают данную проблему просто — они выносят предприятия по сортировке и переработке отходов в другие, менее развитые страны Азии, Африки и Латинской Америки с дешевой рабочей силой (где буквально вручную сортируют любые отходы, которые затем направляются на переработку и извлечение ценных материалов, от продажи которых зарабатываются немалые средства) и экономят на этом большие суммы. Для России этот путь не подходит. Поэтому нам ничего другого не остается, как налаживать собственное производство и разрабатывать более эффективные технологии по сортировке и переработке ТБО. Для этого надо разработать и внедрить специальную государственную программу. Но это уже не геологическая задача! Ее должны решать не геоэкологи, инженеры-геологи, экогеологи и т.п., а технологи и специалисты в области промышленной экологии.
Одним из рациональных способов сортировки отходов, предложенных в последнее время, является гидросепарация отходов. Ее главное преимущество — уменьшение неприятного запаха на таком производстве, поскольку сепарация отходов происходит в водной среде, а не на воздухе. В то же время при этом достигается высокий уровень разделения отходов по плотности, составу, крупности и другим характеристикам, что позволяет включать отсортированные компоненты в рециклинг.
Возможно, положительное влияние на экологию окажет и государственная программа утилизации старых автомобилей (рассчитанная, правда, пока всего на 200 тыс. автомобилей), выполнение которой началось в России в марте этого года в виде эксперимента.
Означает ли это, что экогеологи, инженеры-геологи и гидрогеологи должны отстраниться от проблемы утилизации ТБО? Конечно нет, но приоритеты их работы должны быть кардинально изменены — от проектирования полигонов ТБО они должны перейти к решению задач по их ликвидации и реабилитации загрязненных территорий. Никто не решит эту проблему лучше, чем специалисты в области экологической геологии, обладающие одновременно и геологическими, и экологическими знаниями.
Выводы
Ликвидация коммунальных отходов не является проблемой геологов (инженеров-геологов, экогеологов и др.). Это проблема специалистов по промышленной экологии. Но такую ситуацию создали те, кто хотел решить этот вопрос дешевым, как им казалось, способом. В итоге этого «геологического преступления» мы получили новую проблему — все возрастающее загрязнение геологической среды и такого ее важнейшего компонента, как подземные воды.
Необходимо сменить приоритеты исследований инженеров-геологов, экогеологов и гидрогеологов в области утилизации твердых бытовых отходов и перейти от работ по проектированию новых полигонов ТБО к работам по обоснованию комплексных схем реабилитации загрязненных территорий и ликвидации существующих полигонов ТБО.
Каталог статей
Ты знаний можешь не иметь
В какой-то области конкретной,
Но коль есть доступ в интернет,
Не жмись ты ссылочкой ответной.
