Необходимость рекультивации нарушенных земель вследствие деятельности по размещению отходов, включая их несанкционированное захоронение, является актуальной проблемой для Российской Федерации. Основным источником заполнения объектов складирования являются твердые коммунальные отходы (ТКО), которые формируют свалочные массы и оказывают негативное воздействие на окружающую среду в виде выбросов метана и других газообразных веществ. Размещение (захоронение) отходов осуществляется в соответствии с утвержденным технологическим регламентом и предполагает последовательное выполнение технологических операций по приему, входному контролю, регистрации, направлении на разгрузку мусоровозов, выгрузке отходов, разравниванию, уплотнению свалочных масс. Далее следует промежуточная и окончательная изоляция отходов в зависимости от этапа жизненного цикла полигона.
Несанкционированные свалки также создают антропогенную нагрузку на компоненты окружающей среды. Среди условий возникновения несанкционированных свалок называют удаленность полигонов от мест образования мусора, отсутствие заключенного соглашения с оператором по обращению с отходами, низкий уровень экологической ответственности как физических лиц, так и руководителей юридических лиц, индивидуальных предпринимателей. Количество выявленных несанкционированных свалок на территории субъектов Российской Федерации может составлять в среднем от 700 до 1500 объектов в год. В основном нелегальные свалки располагаются на землях лесного фонда и сельскохозяйственного назначения, а также на землях муниципальных образований. Ликвидация несанкционированных свалок сопряжена с проблемой восстановления загрязненных земель, организационными и техническими сложностями реализации мероприятий по рекультивации (отсутствие возможности установить физическое или юридическое лицо, совершившее правонарушение, повлекшее образование свалки, отсутствие средств на ликвидацию свалки и рекультивацию и т.д.).
Для рекультивационных мероприятий после очистки почвы от отходов несанкционированных свалок или для изоляции свалочных масс на полигонах размещения твердых отходов используется природный грунт из техногенных выемок. С целью реализации Стратегии экологической безопасности РФ предлагается использовать техногенный грунт, полученный методом компостирования из остатков сортировки твердых коммунальных отходов, в качестве рекультиванта для восстановления нарушенных земель и перекрытия слоев отходов на полигонах ТКО.
В соответствии с ГОСТ 2510-2020 под техногенным грунтом понимается минеральный субстрат, по внешнему виду и свойствам соответствующий грунту природному, однако имеющий структурные признаки, обусловленные результатами хозяйственной деятельности человека. В промышленности техногенный грунт можно получить путем компостирования остатков сортировки твердых коммунальных отходов, которые, в соответствии с Федеральным классификационным каталогом отходов, будут относиться к отходам 5 класса, то есть практически неопасным.
Остатки сортировки ТКО вычленяются из общего потока поступивших на обработку отходов путем грохочения через сито с ячейкой определенного размера (не более 10 мм) и могут составлять 45-65% по массе от общего объема входящих ТКО, в зависимости от сезонности, источника образования отходов и других факторов. Масса, полученная в результате отделения через сито, представляет собой органоминеральную фракцию, которая может расцениваться как материальный ресурс, подлежащий вторичному использованию. Компостирование этой органоминеральной фракции, в свою очередь, помогает снизить количество отходов, направляемых на полигоны ТКО на прямое размещение без предварительной сортировки.
Метод компостирования остатков сортировки ТКО рассматривается как наилучшая доступная технология, направленная на снижение загрязнения компонентов окружающей среды при эксплуатации полигонов ТКО. При организации участка компостирования, работы должны быть строго регламентированы.
Оптимальным способом производства техногенного грунта из отходов является буртовое компостирование. После образования остатков сортировки ТКО погрузчик перемещает партию исходного сырья необходимого количества для закладки буртов. Бурты должны быть расположены на площадке с твердым покрытием с организованным отводом и сбором фильтрационных вод. Допускается размещение буртов в контуре полигонов ТКО. Технологические проезды между буртами должны обеспечивать свободное перемещение погрузчиков, ворошителей, бульдозеров и иной техники. Использование ворошителя более эффективно, чем применение бульдозеров для перемешивания исходного материала. Например, на площадке компостирования полигона «Новый Свет-ЭКО» применяется ворошитель компоста Compost turner SF 300.
В буртах происходит распад органических компонентов. Реакция сопровождается выделением тепла и газообразных веществ: метана, сероводорода, оксидов азота, аммиака и др. Поскольку участок компостирования является источником выбросов загрязняющих веществ, необходимо выполнять нормирование этого источника и определять перечень компонентов, подлежащих контролю, включая выбросы от работы спецтехники при закладке, перемешивании и разгрузке буртов. Программа производственного экологического контроля – это внутренний документ предприятия, в котором обоснованы замеры пром.выбросов, концентраций сточных вод, а также контроль воздействия на почвы в случае эксплуатации собственных объектов по компостированию отходов.
Во время реализации технологического цикла исходный материал сокращается в массе и объеме. Период традиционного компостирования в среднем длится 60 дней, после следует период стабилизации продукта, который длится ориентировочно 120 дней. Таким образом, полный цикл от закладки бурта до производства готового компоста составляет в среднем 180 дней. Возможно сокращение срока реализации цикла за счет мембранного компостирования. При укрытии буртов мембраной возможно производство техногенного грунта за 30-90 дней с учетом фазы стабилизации.
Далее полученный грунт перемещается на площадку отгрузки готовой продукции для последующей доставки на полигон ТКО с целью промежуточной изоляции свалочных масс или рекультивации объекта. Полученный грунт также может использоваться для укрепления откосов тела полигона и рекультивации земель, поврежденных вследствие расположения несанкционированных свалок.
Полученный техногенный грунт представляет собой рыхлую сыпучую массу темно-коричневого цвета влажностью не более 65% и остаточным содержанием органического вещества не более 50%. Насыпная плотность продукта в среднем составляет 850-900 кг/м3. Основные химические показатели продукта в норме представлены в таблице 1.
Несанкционированные свалки также создают антропогенную нагрузку на компоненты окружающей среды. Среди условий возникновения несанкционированных свалок называют удаленность полигонов от мест образования мусора, отсутствие заключенного соглашения с оператором по обращению с отходами, низкий уровень экологической ответственности как физических лиц, так и руководителей юридических лиц, индивидуальных предпринимателей. Количество выявленных несанкционированных свалок на территории субъектов Российской Федерации может составлять в среднем от 700 до 1500 объектов в год. В основном нелегальные свалки располагаются на землях лесного фонда и сельскохозяйственного назначения, а также на землях муниципальных образований. Ликвидация несанкционированных свалок сопряжена с проблемой восстановления загрязненных земель, организационными и техническими сложностями реализации мероприятий по рекультивации (отсутствие возможности установить физическое или юридическое лицо, совершившее правонарушение, повлекшее образование свалки, отсутствие средств на ликвидацию свалки и рекультивацию и т.д.).
Для рекультивационных мероприятий после очистки почвы от отходов несанкционированных свалок или для изоляции свалочных масс на полигонах размещения твердых отходов используется природный грунт из техногенных выемок. С целью реализации Стратегии экологической безопасности РФ предлагается использовать техногенный грунт, полученный методом компостирования из остатков сортировки твердых коммунальных отходов, в качестве рекультиванта для восстановления нарушенных земель и перекрытия слоев отходов на полигонах ТКО.
В соответствии с ГОСТ 2510-2020 под техногенным грунтом понимается минеральный субстрат, по внешнему виду и свойствам соответствующий грунту природному, однако имеющий структурные признаки, обусловленные результатами хозяйственной деятельности человека. В промышленности техногенный грунт можно получить путем компостирования остатков сортировки твердых коммунальных отходов, которые, в соответствии с Федеральным классификационным каталогом отходов, будут относиться к отходам 5 класса, то есть практически неопасным.
Остатки сортировки ТКО вычленяются из общего потока поступивших на обработку отходов путем грохочения через сито с ячейкой определенного размера (не более 10 мм) и могут составлять 45-65% по массе от общего объема входящих ТКО, в зависимости от сезонности, источника образования отходов и других факторов. Масса, полученная в результате отделения через сито, представляет собой органоминеральную фракцию, которая может расцениваться как материальный ресурс, подлежащий вторичному использованию. Компостирование этой органоминеральной фракции, в свою очередь, помогает снизить количество отходов, направляемых на полигоны ТКО на прямое размещение без предварительной сортировки.
Метод компостирования остатков сортировки ТКО рассматривается как наилучшая доступная технология, направленная на снижение загрязнения компонентов окружающей среды при эксплуатации полигонов ТКО. При организации участка компостирования, работы должны быть строго регламентированы.
Оптимальным способом производства техногенного грунта из отходов является буртовое компостирование. После образования остатков сортировки ТКО погрузчик перемещает партию исходного сырья необходимого количества для закладки буртов. Бурты должны быть расположены на площадке с твердым покрытием с организованным отводом и сбором фильтрационных вод. Допускается размещение буртов в контуре полигонов ТКО. Технологические проезды между буртами должны обеспечивать свободное перемещение погрузчиков, ворошителей, бульдозеров и иной техники. Использование ворошителя более эффективно, чем применение бульдозеров для перемешивания исходного материала. Например, на площадке компостирования полигона «Новый Свет-ЭКО» применяется ворошитель компоста Compost turner SF 300.
В буртах происходит распад органических компонентов. Реакция сопровождается выделением тепла и газообразных веществ: метана, сероводорода, оксидов азота, аммиака и др. Поскольку участок компостирования является источником выбросов загрязняющих веществ, необходимо выполнять нормирование этого источника и определять перечень компонентов, подлежащих контролю, включая выбросы от работы спецтехники при закладке, перемешивании и разгрузке буртов. Программа производственного экологического контроля – это внутренний документ предприятия, в котором обоснованы замеры пром.выбросов, концентраций сточных вод, а также контроль воздействия на почвы в случае эксплуатации собственных объектов по компостированию отходов.
Во время реализации технологического цикла исходный материал сокращается в массе и объеме. Период традиционного компостирования в среднем длится 60 дней, после следует период стабилизации продукта, который длится ориентировочно 120 дней. Таким образом, полный цикл от закладки бурта до производства готового компоста составляет в среднем 180 дней. Возможно сокращение срока реализации цикла за счет мембранного компостирования. При укрытии буртов мембраной возможно производство техногенного грунта за 30-90 дней с учетом фазы стабилизации.
Далее полученный грунт перемещается на площадку отгрузки готовой продукции для последующей доставки на полигон ТКО с целью промежуточной изоляции свалочных масс или рекультивации объекта. Полученный грунт также может использоваться для укрепления откосов тела полигона и рекультивации земель, поврежденных вследствие расположения несанкционированных свалок.
Полученный техногенный грунт представляет собой рыхлую сыпучую массу темно-коричневого цвета влажностью не более 65% и остаточным содержанием органического вещества не более 50%. Насыпная плотность продукта в среднем составляет 850-900 кг/м3. Основные химические показатели продукта в норме представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Физико-химические показатели готового продукта
Полученный продукт не должен оказывать раздражающее воздействие на кожные покровы и слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей человека. Также каждая партия продукта должна быть проверена на соответствие по бактериологическим и паразитологическим показателям и не должна содержать патогенной кишечной флоры, цист патогенных простейших, яиц, личинок гельминтов. Контролируемые показатели определяются путем отбора проб и анализа готового продукта в лабораторных условиях в соответствии с аккредитованными методами исследований. Отметим, что вышеуказанные параметры определяют качество техногенного грунта, пригодного для рекультивации полигонов ТКО, ликвидации несанкционированных свалок на землях промышленного назначения. Для восстановления почвы на участках, относящихся к землям сельскохозяйственного назначения или лесного фонда, необходимо ориентироваться на установление более жестких показателей, регламентированных ГОСТ Р 55571-2013 «Удобрения органические на основе твердых бытовых отходов. Технические условия».
Таблица 2 - Токсикологические, ветеринарно-санитарные и гигиенические показатели органических удобрений на основе твердых бытовых отходов
Вышеуказанный документ на данный момент является единственным документом в Российской Федерации, имеющим статус стандарта по требованиям для производства органических удобрений из отходов. Документ устанавливает параметры продукта по структуре и агрохимическим, токсикологическим и гигиеническим показателям (Таблица 2). Целевое использование полученного продукта в качестве удобрения возможно после подтверждения нормативных параметров по валовому содержанию токсичных компонентов (соединений тяжелых металлов и радионуклидов, пестицидов, патогенов, энтеробактерий и т.д.). Дополнительно проводится гранулометрический анализ на содержание балластных фракций, измерение размера частиц и определение других необходимых показателей качества продукта.
При подтверждении соответствия техногенного грунта или удобрения параметрам ГОСТ или ТУ на производство продукта под конкретные нужды путем получения санитарно-эпидемиологического и иных заключений возможно его дальнейшее использование для восстановления почвенного покрова, задернения, залужения территорий путем закладки технических и сидеральных растительных культур. На восстановленных таким образом землях сельскохозяйственного назначения возможна дальнейшая культивация и выращивание фуража.
Техногенный грунт возможно сочетать с природным грунтом. Соотношение объемов разных видов грунтов устанавливается проектом рекультивации нарушенных земель или иным документом, имеющим правовую силу и не противоречащим требованиям природоохранного законодательства.
В целом можно сделать вывод, что использование остатков ТКО после обработки для компостирования и последующего применения полученного продукта в качестве рекультиванта нарушенных земель практически реализуемо в рамках существующей нормативно-правовой базы РФ.
Автор: Забелина Александра Викторовна
Главный эколог ООО «Новый Свет-ЭКО»,
Преподаватель практики, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет ИТМО» (Университет ИТМО) Е-mail: zabelina-eco@yandex.ru
Научный руководитель: Сергиенко Ольга Ивановна
Доцент, доцент факультета экотехнологий, кандидат технических наук,
Преподаватель практики, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет ИТМО» (Университет ИТМО) Е-mail: oisergienko@itmo.ru
При подтверждении соответствия техногенного грунта или удобрения параметрам ГОСТ или ТУ на производство продукта под конкретные нужды путем получения санитарно-эпидемиологического и иных заключений возможно его дальнейшее использование для восстановления почвенного покрова, задернения, залужения территорий путем закладки технических и сидеральных растительных культур. На восстановленных таким образом землях сельскохозяйственного назначения возможна дальнейшая культивация и выращивание фуража.
Техногенный грунт возможно сочетать с природным грунтом. Соотношение объемов разных видов грунтов устанавливается проектом рекультивации нарушенных земель или иным документом, имеющим правовую силу и не противоречащим требованиям природоохранного законодательства.
В целом можно сделать вывод, что использование остатков ТКО после обработки для компостирования и последующего применения полученного продукта в качестве рекультиванта нарушенных земель практически реализуемо в рамках существующей нормативно-правовой базы РФ.
Автор: Забелина Александра Викторовна
Главный эколог ООО «Новый Свет-ЭКО»,
Преподаватель практики, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет ИТМО» (Университет ИТМО) Е-mail: zabelina-eco@yandex.ru
Научный руководитель: Сергиенко Ольга Ивановна
Доцент, доцент факультета экотехнологий, кандидат технических наук,
Преподаватель практики, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет ИТМО» (Университет ИТМО) Е-mail: oisergienko@itmo.ru