Проектирование полигона ТБО

Расчет вместимости полигона ТБО производится 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 производительностиприменяемых на полигонах машин и механизмов устанавливается следующая классификация сооружений по годовому объему принимаемых ТБО в тыс. м³/год: 10, 20, 30, 60, 120, 240, 360,800, 1000, 1500, 2000 и 3000.

Площадь участка складирования ТБО определяется делением проектируемой вместимости полигона в м³ 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/м², или 100 тыс. т/га), относятся к категории высоконагружаемых полигонов.Фактическая вместимость полигонов определяется на основе технологических планов и разрезов.

Пример расчета дан в практической части практической работы № 2.

Основными элементами полигонаявляются подъездная дорога, участок складирования ТБО, хозяйственная зона, инженерные сооружения и коммуникации. Схема размещения основных сооружений полигона показана на рисунке 2.1.

Подъездная двухсторонняя дорога соединяет существующую транспортную магистраль с участком складирования ТБО. Категория и основные параметры подъездной автодороги определяются в соответствии с расчетной интенсивностью движения (автомобилей/сутки). Материалом для устройства улучшенного покрытия временных дорог служат: железобетонные плиты, отходы строительства, щебень и другие инертные материалы.

Основное сооружение полигона - участок складирования ТБО, который занимает основную (до 95%) площадь полигона в зависимости от объема ТБО и 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 в третью очередь складирования отходов ведется на высоту в 2-3 яруса равной 2,0-2,5 м. Участки складирования должны быть защищены от стоков поверхностных вод с вышерасположенных земельных массивов.

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

Рисунок 2.1 - Схема размещения основных сооружений полигона

На участке складирования проектируется устройство котлована с целью получения грунта для промежуточной и окончательной изоляции. Уровень грунтовых вод должен быть не менее чем 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 изоляцию ТБО и осадков городских сточных вод (ОГСВ) на картах первой очереди.

Днище котлована проектируется как правило горизонтальным, обеспечивая равномерное 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. Схема высотного размещения котлована в основании полигона показана на рисунке 2.2.

1 - кавальер грунта для изолирующих слоев;

2 - уровень поверхности участка до разработки котлованов;

3 - горизонтальное основание; 4 - промежуточный вал

Рисунок 2.2 - Схема высотного размещения котлована в основании полигона

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 мачты электроосвещения. При отсутствии инженерных сооружений на этой полосе отсыпаются кавальеры грунта для использования его на изоляцию ТБО.

Хозяйственная зона, где размещаются бытовые и производственные сооружения, проектируется на пересечении подъездной дороги с границей полигона, и занимает в зависимости от количества принимаемых полигоном ТБО 5-15% общей площади полгона ТБО.

На участках с конфигурацией, близкой к квадрату, зона проектируется у последней очереди складирования ТБО.

На участках вытянутой формы зона размещается по середине длинной стороны.

На крупных полигонах, принимающих свыше 360 тыс. м³/год ТБО и ОГСВ, рассчитанных на срок эксплуатации более 15 лет, водоснабжение обеспечивается из артезианских скважин, проектируемых в составе объекта.

Удаление стоков осуществляется: с использованием городской системы канализации (при наличии канализационного коллектора на экономически оправданном расстоянии), контрольно-регулирующего пруда и пруда испарителя; в засушливых районах можно использовать бессточную схему, при которой стоки отстаиваются в грязеотстойниках и подаются для испарения на поверхность рабочих карт полигона. Площадь пруда-испарителя определяется из расчетного стока ливневых вод с площади полигона.

В засушливых районах для сбора и обезвреживания фильтрата, как исключение, может применяться бессточная схема. По этой схеме осветленный в грязеотстойниках фильтрат самотеком подается на насосную станцию. С целью удешевления системы в насосной станции монтируется один песковой 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 по поверхности покрытых промежуточной изоляцией рабочих карт полигона.

Распределение фильтрата принимается из расчета до 30 м³ в сутки воды на участок площадью 1 га в течение 6 месяцев в году. Основание котлована должно иметь слой связанного грунта, к которым относятся глины в естественном состоянии с коэффициентом фильтрации не более 10^-5см/с (0,0086 м/сут.) и толщиной не менее 0,5 м.

Для грунтов, характеризующихся коэффициентом фильтрации более 10^-5см/с, необходимо предусматривать устройство искусственных непроницаемых экранов:

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

- 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 битумной эмульсией, в зависимости от состава отходов и климатических условий.

- экран двухслойный из латекса, состоящий из планировочного подстилающего слоя толщиной 0,3м, слоя латекса, промежуточного слоя из песчаного грунта высотой 0,4 м, второго слоя латекса и защитного слоя из мелкозернистого грунта толщиной 0,5 м.

- экран двухслойный из полиэтиленовой пленки, стабилизированной сажей состоит из подстилающего слоя - глинистого грунта толщиной не менее 0,2 м, двух слоев полиэтиленовой пленки, стабилизированной сажей, толщиной 0,2 мм. Между слоями пленки устраивается дренажный слой из крупнозернистого песка, толщиной 0,4 м. На верхний слой пленки укладывается защитный слой (h = 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^-3 см/с и мощностью не менее 6 м.

Траншейная схема складирования ТБО, которая применяется для полигонов, принимающих 120 тыс. м³/год ТБО и менее. предполагает проектирование на участке складирования траншей глубиной 3-6 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 течении не менее 5 лет. Высотная траншейная схема проектируется с устройством траншей в 2-3 яруса по высоте. 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 минерализованных ТБО.

Таблица 2.1 - Заложение откосов траншей в грунтах естественной влажности

Грунт	При выемке, м
до 3,0	до 6,0
Угол между направлением откоса и горизонталью, 0	Отношение высоты откоса к основанию	Угол между направлением откоса и горизонталью, 0	Отношение высоты откоса к основанию
Песчаный		1:1,00		1:1,00
Супесь		1:0,67		1:0,85
Суглинок		1:0,50		1:0,75
Глина		1:0,25		1:0,50