Высотой с десятиэтажные дома, площадью – со стадионы. С сотнями мусорных полигонов в России после введения мусорной реформы начали бороться. Цель – формирование сортировочных комплексов, станций переработки, а в будущем – строительство мусоросжигательных заводов для уничтожения отходов. Сами же полигоны рекультивируют – восстанавливают земли, возвращают их к экологическому балансу после многолетнего воздействия фильтрата и свалочных газов.

В статье – о «химии» сваленного в единую кучу мусора и технологиях рекультивации полигонов.

Фото: vyvoz.org

Фото: vyvoz.org

 

Химия мусора

В одной куче остатки еды и бумага, железо и обрезанные ветки, старая шуба и стертая покрышка: на мусорные полигоны свозят все без разбора. В многотонной куче, под прессом следующих слоев отходы начинают новую химическую жизнь.

Большая часть мусора, который оказывается на полигоне – это органика. Примерно три четверти отходов способны разлагаться и перегнивать, запуская новые процессы. Они начинаются с аэробной деградации – пока в мусоре остается кислород, микроорганизмы расщепляют химические цепочки. В результате остается органическая масса и смесь газов – в основном это углекислый газ и азот.

В определенный момент в куче не остается кислорода – существующий в отходах переработан, новому поступать неоткуда: сверху груз нового мусора. Тогда начинаются анаэробные процессы, которые называют еще метановым брожением. Именно тогда формируется свалочный газ. Сначала возникают кислоты и спирты – это промежуточные продукты, из них бактерии формируют ацетаты и водород. Затем метаногены формируют из ацетата метан, из которого и состоит большая часть свалочного газа.

Мусорный полигон

Мусорный полигон

Фото: vyvoz.org

Параллельно с химией воздуха в мусорной куче образуется и фильтрат – вода, пройдя через гниющую толщу отходов, превращается в раствор множества химических элементов и соединений, в том числе токсичных. Фильтрат появляется в теплое время во время дождя, и в холодное, когда снег на куче тает из-за тепла от внутренних химических процессов. При нарушении технологии строительства полигона фильтрат может попасть в почву и воду. Токсичные вещества отравляют живые организмы, заражают поверхностные и грунтовые воды.

Этап рекультивации

Смысл рекультивации именно в снижении негативных последствий от химических процессов, которые годами происходили в плотной мусорной куче. После всех этапов восстановления земли складирования отходов снова можно без опасности использовать для хозяйственных нужд. Этапы рекультивации разделяют на технический и биологический.

На техническом этапе полигон приводят к новому виду. Мусорную свалку разравнивают, при необходимости увеличивая ее площадь, но снижая высоту. Чтобы сформировать рельеф засыпают рвы, впадины и провалы, укрепляют периметр полигона. Параллельно устанавливают системы дренажа для сбора фильтрата и сточных вод: в процессе формирования нового ландшафта важно не заразить соседние земли. Каждый полигон требует отдельного проекта, например, если рядом со свалкой протекает река, необходимо ее обезопасить.

Технический этап рекультивации

Технический этап рекультивации

Фото: recyclemag.ru

Отдельно устанавливают дегазаторы – системы, которые выводят из полигона опасный свалочный газ: он токсичен, огнеопасен и загрязняет воздух. На некоторых полигонах свалочный газ сжигают – именно для этого над полигонами установлены высокие факелы. Но современные технологии позволяют и переработать газ, чтобы использовать его в дальнейшем.

Добыча газа на полигоне может продолжаться несколько десятков лет, но со временем содержание в нем метана уменьшается. Через вертикальные скважины газ выводят на станции очистки – скрубберы. Это аппарат, который очищает газ с помощью подачи воды. Из-за достаточно низкой стоимости операции, промывка – один из наиболее популярных способов очистки газа. После этого газ можно использовать для выработки тепловой энергии, сжигая его. Более глубокая очистка и обогащение газа позволяет готовить топливную смесь, в том числе для двигателей или использовать его городских сетях.

После того, как ландшафт нового полигона сформирован, почва и окрестности защищены от проникновения фильтрата, а газ выводится, начинается биологический этап рекультивации. Это подготовка плодородного слоя на поверхности полигона, подготовка многолетних трав и растений, их посадка и уход за ними.

Биологический этап должен улучшить свойства почвы. Растения, которые высаживают на бывшей свалке, должны обладать различными свойствами в зависимости от расположения: быть устойчивыми к холодам, воздействию токсичного газа и засухе. Параллельно с заботой о растениях, которые восстанавливают земли, на биологическом этапе рекультивации вывозят скопившийся фильтрат, и следят за вредными выбросами с полигона. Этот этап может длиться десятилетиями, но при грамотном подходе к технологиям может занять всего несколько лет.

 

По материалам из открытых источников

Фото на главной странице: vyvoz.org и rotfront.su