З традиційно застосовувалися звалищами зазвичай пов'язано безліч проблем - вони є розсадниками гризунів і птахів, забруднюють водойми, самовозгораются, вітер може здувати з них сміття і т.д. У 50-х роках вперше починають впроваджуватися так звані «санітарні полігони», на яких відходи кожен день пересипаються грунтом.
Звалище або полігон із захоронення відходів є складною систему, докладне дослідження якої почалося тільки недавно.
При нестачі кисню органічні відходи на звалищі піддаються анаеробному бродінню, що призводить до формування суміші метану і чадного газу (так званого «звалищного газу»). У надрах звалища також формується дуже токсична рідина ( «фільтрат»), потрапляння якої у водойми або в підземні води вкрай небажано.
Вимоги до сучасних полігонів включають вимоги до вибору майданчика, конструкції, експлуатації, моніторингу, виведення і до надання фінансових гарантій (страховка на випадок лих та ін.)
При виборі майданчика необхідно уникати сусідства аеропортів, водойм, ділянок виходу на поверхню підземних вод, близькості водно-болотних угідь, тектонічних розломів і сейсмічно небезпечних зон.
Безпечна експлуатація полігону передбачає такі заходи:
- процедури виключення небезпечних відходів та ведення запису по всіх прийнятих відходів і точним координатам їх поховання;
- забезпечення щоденного покриття приписуються відходів грунтом або спеціальною піною для запобігання розносу відходів;
- боротьбу з переносниками хвороб (пацюками і т.д.), що зазвичай забезпечується використанням отрутохімікатів;
- відкачування вибухонебезпечних газів з надр звалища (метан може бути використаний для виробництва електроенергії, наприклад, по, всій Великобританії подібні установки виробляють 80 МВт);
- контрольований доступ людей і тварин на полігон - периметр повинен бути обгороджений і охоронятися;
- гідротехнічні споруди повинні мінімізувати потрапляння дощових стоків і поверхневих вод на полігон;
- поверхневі стоки з полігону повинні направлятися на очищення; рідина, яка виділяється з відходів, не повинна потрапляти в підземні води - для цього створюються спеціальні системи водовідведення та гідроізоляції;
- повинен здійснюватися регулярний моніторинг повітря, грунтових і поверхневих вод в околицях полігонів.
Особлива увага повинна приділятися висновку полігону з експлуатації з подальшою рекультивацією полігону ТПВ. Як правило, вихідний проект полігону повинен включати план заходів по рекультивації і тривалого моніторингу закритого полігону тощо
Рекультивація полігонів відходів (ТПВ)
Кожен полігон ТПВ рано чи пізно закривається, коли на ньому накопичується гранично допустиму кількість відходів. І цілком логічно, що землі, зайняті полігоном, необхідно знову ввести в господарське використання, або рекультивувати. Причому, витрати на цей захід повинні закладатися у вартість ще на тому етапі, коли здійснюється проектування полігонів ТПВ.
Таким чином, рекультивація полігонів ТПВ є комплексом робіт, які спрямовані на відновлення народногосподарської цінності і продуктивності відновлюваних територій. Крім того, дані роботи також спрямовані на поліпшення екологічних умов навколишнього середовища.
Процес рекультивації полігонів ТПВ починається безпосередньо після закінчення складування на ньому сміття. Дана процедура виконується в два роздільних етапи: технічний і біологічний.
На технічному етапі здійснюється розробка технологічних і будівельних заходів, конструкційних рішень по влаштуванню захисних екранів для заснування і поверхні полігону, збору, очищення та утилізації біогазу, збору і обробки фільтрату і поверхневих стічних вод. Таким чином, до технічного етапу рекультивації полігону ТПВ належать такі заходи:
- Стабілізація тіла полігону (завезення ґрунту для засипки провалів і тріщин, його планування і створення укосів з необхідним кутом нахилу і т.д.).
- Спорудження системи дегазації для збору звалищного газу.
- Створення системи збору та видалення фільтрату і поверхневого стоку.
- Створення багатофункціонального рекультивационного захисного екрану.
Біологічний етап рекультивації передбачає комплекс агротехнічних і фітомеліоративної заходів, спрямованих на відновлення порушених земель. Даний етап здійснюється після інженерно-технічного етапу рекультивації. До даного етапу рекультивації полігону ТПВ належать такі заходи:
- Підготовка ґрунту.
- Підбір посадкового матеріалу.
- Посів рослин.
У кожному конкретному випадку вибір проектних рішень по рекультивації закритого полігону проводиться на підставі попередньо виконаних інженерних вишукувань.
Збір звалищного газу (сингаза)
Звалищний газ утворюється в результаті бродіння органічних складових відходів, що знаходяться в тілі полігону в ході процесів біохімічного розкладання. Крім цього також виникає досить велика кількість водяної пари. Виникаючі в тілі полігону гази і пари утворюють собою вологу газову суміш основним складовими якої є метан СН і діоксид вуглецю СО2.
Через такого хімічного складу, а також наявності в звалищного газі інших небезпечних компонентів, його емісія може чинити негативний вплив на навколишнє середовище, що виявляється у вигляді:
- небезпеки пожежі та вибуху.
- перешкоди для рекультивації полігону ТПВ.
- поширення відповідного неприємного запаху.
- виділення токсичних і небезпечних для здоров'я людини складових.
- негативного впливу на клімат.
Виходячи з цього, що утворюють звалищного гази повинні бути зібрані і згодом утилізовані (оброблені). Для цього на етапі, коли здійснюється будівництво полігону ТПВ передбачають спеціальні газовідводи. За ним звалища газ потрапляє в місце зберігання, де він піддається процедурі очищення.
Збір звалищного газу є досить відповідальною справою, оскільки за умови відсутності належного врядування його збором всередині полігону накопичується надмірна кількість газу. Це приходить до збільшення тиску, що накопичився газ шукає вихід назовні, в результаті чого відбувається руйнування тіла полігону. А це може призвести до досить неприємних наслідків, оскільки неочищений звалища газ містить величезну кількість шкідливих і токсичних речовин, які вкрай небезпечні для здоров'я людей.
Законні звалища - за умови дотримання всіх технологічних норм експлуатації та постійного контролю - теоретично не повинні завдавати шкоди місту і городянам. На практиці часто включається так званий людський фактор. «Будь-який полігон - джерело потенційної небезпеки. Основний фактор негативного впливу - це загоряння звалищних мас, як результат недбалості та порушення правил експлуатації полігонів », - говорить помічник начальника Департаменту Росприроднагляду по СЗФО Гульнара Гудулова.
Жителі районів, що знаходяться у відносній близькості до полігонів ТПВ, відчувають результати такої недбалості на собі, періодично вдихаючи дим або доносімое вітром «амбре». «Можна з великою часткою ймовірності стверджувати, що неприємний запах зі звалищ негативно впливає на здоров'я людини», - стверджує Сергій Виноградов. На його думку, при горінні пластмаси можуть виділятися в повітря такі речовини, як формальдегід, оцтова кислота, ацетальдегід, оксид вуглецю, діоксини. Останні мають потужний мутагенну, іммунодепрессантним, канцерогенну дію. При спалюванні поролону, який застосовується для виготовлення меблів, в атмосферу надходять отруйні гази, що містять ціанисті сполуки. Палаюча гума дає щільний чорний жирний дим, що містить сірководень і двоокис сірки. Обидва гази небезпечні для здоров'я. В результаті гниття залишився в землі сміття, продовжує Виноградов, утворюється небезпечний газ радон, який важко виявити, тому що він не має кольору і запаху. Але цей газ отруйний, та ще й радіоактивний.