ТЕХНОЛОГИЯ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗЕМЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ ПОД СВАЛКАМИ ТБО КРУПНЫХ СЕЛЬСКИХ ПОСЕЛЕНИЙ В КРАСНОЯРСКОМ КРАЕ

Центральные и южные районы Красноярского края характеризуются значительной плотностью сельского населения. Крупные районные центры - Козулька, Балахта, Иланский, Ирбейский, Агинское и др. - имеют численность населения 12-16 тыс. человек. В райцентрах отсутствуют собственные организованные полигоны ТБО, поэтому все отходы, как правило, размещают на земельных участках на расстоянии 1-2 км от границ поселений (рис. 7.18-7.20). Анализ качественного состава и структуры ТБО, находящихся на свалках, позволил установить 4-5-й класс их опасности.

За последние два десятилетия объемы ТБО на каждой свалке составляют 80-100 тыс. м³ и более. Установлено, что площадь одной свалки находится в пределах 12-26 га. Вместе с тем, как известно, практически все сельские поселения (частные дома, поселковые котельные) отапливаются углем марки Б2-БЗ примерно 10 месяцев в год, т.е. эмиссия дымовых газов происходит практически безостановочно. В этой связи концентрация бензапирена в почве в радиусе до 2 км от этих поселений превышает ПДК в 1,5-2,0 раза.

Основной целью ликвидации накопленного экологического ущерба на этих территориях является очистка земельного участка

Рис. 7.18. Схема взаиморасположения свалки ТБО и с. Иланский

Рис. 7.19. Схема взаиморасположения свалки ТБО и пгт. Курагино

Рис. 7.20. Схема взаиморасположения свалки ТБО и г. Заозёрный

от ТБО, концентрированное их складирование путем создания свалочного тела, снятие почвенной оболочки, загрязненной бензапиреном, и укладка ее в хранилище, создание защитных экранов - в основании хранилища почвы, по поверхности хранилища и свалочного тела, - их рекультивация. Поставленная цель достигается за счет этапного выполнения следующего комплекса работ.

На первом этапе определяют площадь земельного участка под ТБО, устанавливают класс их опасности, выделяют земельный участок с максимальной концентрацией. На выделенном участке впоследствии размещают ТБО, собранные с оставшейся площади земельного участка под ТБО. Проводят агроэкологическое исследование почвенной оболочки на глубину до 0,5 м путем составления и лабораторного анализа объединенных почвенных проб. Одна объединенная проба составляется с площади 1-2 га.

При превышении содержания ПДК по бензапирену рассчитывают объем загрязненной земли. В дальнейшем эту почву размещают на участке концентрированной укладки ТБО в отдельное изолированное хранилище (рис. 7.21).

На втором этапе ТБО складируют бульдозером в бурты протяженностью 200-300 м и высотой 2,0-2,5 м. На гребне бурта устанавливают гидравлический экскаватор типа «обратная лопата» ЕК-300, 400. Экскаватор отгружает отходы в автосамосвалы грузоподъемностью 15-25 т. Последние транспортируют отходы до места их концентрированной укладки.

Ландшафтную архитектуру этого участка предлагаем формировать в виде двух-трех террас высотой 2-2,5 м каждая в зависимо-

Рис. 7.21. Схема формирования архитектуры свалочного тела и хранилища загрязненной почвы в ходе работ по ликвидации и рекультивации свалки ТБО

сти от площади горизонтальной проекции свалочного тела. Террасы представляют собой комбинацию горизонтальных площадок и наклонных поверхностей - откосов. На этом же этапе предусматривают место под хранилище почвы, загрязненной бензапиреном.

На третьем этапе бульдозером снимают почвенный слой, загрязненный бензапиреном, и укладывают его в бурты протяженностью 200-300 м, высотой 2-2,5 м. На гребне почвенного бурта устанавливают гидравлический экскаватор типа «обратная лопата» ЕК-300, 400. Экскаватор отгружает почву в автосамосвалы грузоподъемностью 15-25 т. Почву складируют в хранилище-котлован, располагаемый на том же земельном участке, где концентрированно укладывают ТБО. В основании котлована устраивают гидроизоляционный экран с применением полимерной пленки толщиной 1,5-2,0 мм (рис. 7.22). Откосы котлована изолируют пленкой. Далее котлован заполняют загрязненной почвой. Поверхность хранилища планируют бульдозером перед созданием защитного экрана.

Конструкция верхнего защитного экрана, покрывающего хранилище почвы с высокой концентрацией бензапирена, включает нанесение на его поверхность следующих защитных и фильтрационных инертных слоев.

Защитный экран предлагаем формировать путем выполнения следующего перечня работ: слой почвы мощностью 2,-2,5 м уплотняют бульдозером и дорожным катком. Далее формируют выравнивающий, газопроводящий, дренажный и протифильтра- ционный слои. На поверхность хранилища почвы отсыпают выравнивающий слой, он же газопроводящий слой толщиной 0,3 м из

Рис. 7.22. Устройство гидроизоляционного экрана в основании котлована-хранилища загрязненной почвы

песчано-галечниковой смеси (ПГС). В этом же слое обустраивают газоотводящий коллектор из полиэтиленовых перфорированных труб диаметром 200 мм. В качестве грунтов для формирования газопроводящего и фильтрационного слоев предлагаем использовать местные грунты с большим содержанием крупнозернистых и мелкозернистых песков, супесей, характеризующихся необходимыми коэффициентами фильтрации. Структура этих пород должна быть оптимальной по своему составу для формирования этих слоев.

После этого по верху выравнивающего (газопроводящего) слоя создают противофильтрационый экран из одного слоя глины мощностью 0,25 м. После чистовой планировки и прикатывания этого слоя на его поверхности размещают геомембрану из полимерной рулонной изоляции толщиной 2,0 мм производства ЗАО «Техполимер».

Далее формируют дренирующий и рекультивационный слои. На поверхность синтетической изоляции укладывают дренирующий слой в виде пластового дренажа толщиной 0,3 м из ПГС с коэффициентом фильтрации К= 1х10'³ м/с. На поверхность дренажного слоя наносят слой суглинков мощностью 0,7 м. Суглинки перекрывают слоем сформированной почвенной смеси из плодородного слоя почвы (ПСП), потенциально плодородных пород (ППП) толщиной 0,3 м.

Рельеф земельных участков под свалками ТБО, как правило, представляет возвышенности, сложенные четвертичными отложениями. Размеры возвышенностей составляют 100x400 м. На таких участках целесообразно формировать почвенный слой для рекультивации свалочного тела, производить выемку суглинков для создания защитного экрана. Формирование суглинков, продуктивного почвенного слоя предполагается путем отработки гидравлическим экскаватором возвышенной части земельного участка под свалкой ТБО после ее очистки от последних. Объем рекультивационного слоя для завершающего перекрытия свалочного тела определяется суммарной площадью элементов формируемого ландшафта (горизонтальные поверхности, откосы террас) и мощностью наносимого слоя.

Организация работ по формированию грунта для защитного экрана и рекультивации земельного участка, где это формирование производится, для двух гидравлических экскаваторов типа «обратная лопата» выглядит следующим образом: экскаватор № 1 вдоль края земельного участка производит выемку ПСП и ППП на глубину до 0,8 м на полосе 9-10 м (рис. 7.23).

Рис. 7.23. Схема формирования почвенной смеси из плодородного слоя почвы (ПСП) и потенциально плодородных пород (77/7/7)

Рис. 7.24. Схема выемки суглинков и отгрузки почвенной смеси при закрытии свалочного тела и хранилища загрязненной почвы

Рис. 7.25. Схема совмещения работ по формированию защитных слоев и рекультивации земельного участка выемки ПСП, 777777 и суглинков

Почвенную смесь экскаватор № 1 укладывает в бурт слева от полосы ее выемки. Экскаватор № 2 на безопасном расстоянии начинает выемку суглинков и супеси до глубины 2,0 м (рис. 7.24). Экскаватор № 1 после окончания работ по снятию почвенного слоя устанавливают на гребне ранее сформированного бурта почвенной смеси. Почвенная смесь отгружается на рекультивацию свалочного тела и хранилище почвы.

С момента создания котлована глубиной 2,8 м, частичной отгрузки бурта ПСП и ППП появляется возможность дальнейшей отработки возвышенной части земельного участка. Экскаватор № 2 устанавливают на уровень земной поверхности, где он производит выемку ПСП и ППП (рис. 7.25). Половина объема почвенной смеси отгружается в автосамосвалы, другая половина отсыпается на горизонтальное основание котлована, образованного при выемке суглинков. После удаления почвенной оболочки экскаватор № 2 производит выемку суглинков, отгружая их в автосамосвалы.

На четвертом этапе выполняют работы по рекультивации свалочного тела. Защитный экран, который формируют на поверхности свалочного тела, состоит из двух слоев. На поверхность свалочного тела наносят слой суглинков мощностью 0,7 м. Суглинки перекрывают слоем сформированной почвенной смеси из плодородного слоя почвы (ПСП), потенциально плодородных пород (ППП) толщиной 0,3 м.

Общие затраты на реализацию проекта рекультивации свалки общей площадью 20 га с детализацией видов работ представлены в табл. 7.6.

Таблица 7.6

Технико-экономические показатели производства работ по рекультивации земельного участка под свалкой ТБО

На пятом этапе выполняют работы по биологической рекультивации. По нашей оценке, отходы, образуемые в сельской местности, обладают значительным продуктивным потенциалом и при дальнейшей их рекультивации будут способствовать эффективному произрастанию на рекультивированном участке древеснокустарниковой растительности. Биологический этап рекомендовано проводить путем посева трав, склонных к образованию дернового слоя, и с высадкой кустарников акации и юрги.

Итак, ликвидация свалок ТБО вблизи крупных сельских поселений в регионах Сибири должна предусматривать тщательное изучение агроэкологического состояния почвенной оболочки на земельных участках под ТБО для выявления ее загрязнения. Использование системного подхода с детализацией видов работ при выработке компоновочных решений по формированию свалочного тела в увязке с созданием хранилища загрязненной почвы позволит максимально учесть экологические цели: очистить значительную площадь земельных участков под ТБО; полностью исключить воздействие бензапирена, накапливающегося в почве, на окружающую природную среду; осуществить экологические приемлемую рекультивацию земельного участка в целом.