Раздел 6. Перспективные технологии размещения отходов

Раздел 6. Перспективные технологии размещения отходов

Перспективные технологии определяются в соответствии с критериями минимизации или предотвращения негативного воздействия на окружающую среду, срока потенциального внедрения, отсутствия дополнительного загрязнения окружающей среды, экономической эффективности.

К перспективным технологиям относятся технологии, которые находятся на стадии научно-исследовательских, опытно-конструкторских работ или опытно-промышленного внедрения, позволяющие повысить эффективность производства и сократить эмиссии в окружающую среду.

К перспективным технологиям в области размещения отходов также относятся технологии, имеющие признаки наилучших доступных технологий, но не отнесенные к ним по одному или нескольким критериям.

Обзор перспективных технологий в области размещения отходов подготовлен в результате сбора, обобщения и анализа информации по проведению экспериментов и исследований, созданию новых изобретений в области размещения отходов в Российской Федерации и за рубежом.

6.1 Перспективные технологии при обустройстве объектов размещения отходов

Применение цеолитов в защитных слоях

С точки зрения минимизации или предотвращения негативного воздействия на окружающую среду применение цеолитов является перспективным, поскольку повышает защитную способность глинистого слоя экранов [80].

Поскольку промышленное производство цеолитов уже налажено, то внедрение может осуществляться в минимальные сроки.

Однако, учитывая специфику полигонов захоронения промышленных отходов, а именно необходимость долгосрочной эксплуатации и пострекультивационного содержания, а также учитывая отсутствие опыта применения новых материалов, срок внедрения будет зависеть от показателей работы опытных покрытий.

Ориентировочный период внедрения: 5-10 лет.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- хранилища, предназначенные для хранения отходов обрабатывающих производств, кроме отвалов;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов производства электроэнергии и пара, кроме отвалов;

- полигоны приповерхностного захоронения отходов производства и потребления, кроме твердых коммунальных отходов;

- объекты захоронения твердых коммунальных отходов.

Устройство лазерно-механического бурения для строительства скважин систем подземного захоронения жидких и разжиженных отходов

Применение технологии позволит снизить количество образуемых при бурении отходов [82].

На данный момент экономическая эффективность технологии невысока в связи со значительными капитальными затратами на оборудование, на его обслуживание и ремонт. В долгосрочной перспективе с развитием лазерных технологий устройство может показать высокую эффективность.

Срок внедрения зависит от развития лазерных технологий и опыта применения таких систем в полевых условиях, оценивается предположительно в 5-10 лет.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- системы подземного захоронения жидких и разжиженных отходов.

Устройство глубинного бурения с применением лазера для строительства скважин систем подземного захоронения жидких и разжиженных отходов

Применение устройства позволяет избежать образования отходов бурения [83].

На данный момент экономическая эффективность технологии невысока в связи со значительными капитальными затратами на оборудование, на его обслуживание и ремонт. В долгосрочной перспективе с развитием лазерных технологий устройство может показать высокую эффективность.

Срок внедрения зависит от развития лазерных технологий и опыта применения таких систем в полевых условиях, оценивается предположительно в 5-10 лет.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- системы подземного захоронения жидких и разжиженных отходов.

Способ закачки жидких отходов в криопэги многолетнемерзлых пород

Технология позволяет изолировать большой объем жидких отходов и минимизировать их негативное воздействие на окружающую среду [84].

Способ не несет дополнительной нагрузки на окружающую среду по сравнению с традиционной закачкой в пласт-коллектор.

С точки зрения экономической эффективности способ перспективен, поскольку позволяет избежать высоких транспортных затрат на перевозку отходов в места размещения.

Недостатки технологии - территориальные ограничения области применения зоной многолетней мерзлоты. Смещение зоны распространения многолетнемерзлых пород с повышением температуры приведет к изменениям структуры содержимого криопэга, активизации миграционных процессов.

В Российской Федерации существует опыт применения такого способа захоронения жидких отходов.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- системы подземного захоронения жидких и разжиженных отходов.

6.2 Перспективные технологии при эксплуатации объектов размещения отходов

6.2.1 Перспективные технологии при доставке отходов на объект размещения отходов

Автоматизированная система удаленного входного контроля отходов

Внедрение автоматизированной системы входного контроля отходов удаленно от ОРО позволит снизить ущерб окружающей среде за счет контроля за несанкционированным размещением отходов, перегрузкой техники, осуществляющей вывоз, а также отсутствия очередей при въезде на объект. Внедрение системы не несет дополнительного негативного воздействия на окружающую среду [84, 85].

Несмотря на то, что внедрение автоматизированной системы будет сопровождаться дополнительными затратами ввиду производства и закупки новых технологических приспособлений (системы бортового взвешивания, программное обеспечение, бортовые компьютеры), экономический эффект от внедрения средств будет положительным ввиду снижения численности персонала, а также роста производительности операции входного контроля.

Автоматизированные системы входного контроля и учета могут найти применение в ближайшие 1-2 года, так как отдельные элементы такой технологии точечно внедрены в некоторых регионах России. Для полного внедрения необходимо создание комплексного программного продукта, учитывающего требования законодательства, региональные особенности, разнообразие техники по транспортировке отходов и другие факторы.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- объекты захоронения твердых коммунальных отходов,

- хранилища, предназначенные для хранения отходов обрабатывающих производств.

6.2.2 Перспективные технологии при подготовке отходов к размещению

Гидротермическое окисление жидких отходов добывающих и обрабатывающих производств, содержащих органические соединения и соли металлов

По данной технологии может осуществляться подготовка к размещению жидких отходов добывающих и обрабатывающих производств, содержащих органические соединения и соли металлов.

Подготовка жидких отходов добывающих и обрабатывающих производств с использованием данной технологии заключается в окислении органических соединений до простых соединений (вода, углекислый газ) и преобразовании солей металлов в оксиды и гидроксиды [86].

Подготовка жидких отходов добывающих и обрабатывающих производств с использованием данной технологии позволяет уменьшить химическую активность отходов, продлить срок службы оборудования.

Отходы обрабатывают в трубчатом реакторе путем неоднократного введения окислителя постепенно в нескольких точках впрыскивания по направлению вниз по течению потока отходов, что позволяет постепенно поднимать температуру потока по растущей кривой от первоначальной температуры (например, порядка комнатной или более высокой температуры) до сверхкритической температуры. Этот способ позволяет осуществлять контролируемое окисление без слишком интенсивного производства энергии, что нанесло бы ущерб стенкам реактора. Эффективность его состоит в том, что подъем температуры происходит непрерывно и с возрастанием.

Ограничением внедрения технологии является высокая стоимость оборудования, технологическая сложность.

Есть возможность применения на действующих ОРО.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- хранилища, предназначенные для хранения отходов обрабатывающих производств, кроме отвалов;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов производства электроэнергии и пара, кроме отвалов.

Уплотнение и обезвоживание жидких и пастообразных отходов с использованием железобетонных бункеров с дренажными лотками по периметру днища и в стенках бункера

Уплотнение и обезвоживание жидких и пастообразных отходов обрабатывающих производств при их размещении осуществляется в системе каскадно-расположенных железобетонных бункеров с дренажными лотками по периметру днища и в стенках бункера, заполненных фильтрующим материалом (кокс, щебень) [87].

При использовании данной технологии повышается эффективность процессов уплотнения и обезвоживания за счет совмещения режимов их отстаивания и обезвоживания.

К преимуществам технологии могут быть отнесено уменьшение количества обслуживающего персонала и сокращение площади объекта размещения отходов.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- хранилища, предназначенные для хранения отходов обрабатывающих производств, кроме отвалов;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов производства электроэнергии и пара, кроме отвалов.

6.2.3 Перспективные технологии при размещении отходов

Технология захоронения ТКО с использованием термостабилизации многолетнемерзлых грунтов

Технология направлена на обеспечение процессов захоронения ТКО в зоне распространения многолетнемерзлых пород с использованием систем термостабилизации грунтов [89, 90].

Термостабилизация производится системой труб и хладагентом без использования специализированной техники.

Существенным недостатком такой технологии является невозможность автономности объекта захоронения, что вызвано необходимостью периодического обслуживания объекта даже после завершения его эксплуатации для постоянного поддержания температуры внутри тела полигона.

Срок внедрения технологии ограничивается сложностью технологического исполнения системы труб, помещаемой в тело полигона, однако, по оценкам экспертов, технология может быть внедрена уже в ближайшие 1-2 года в районах с холодным климатом.

Технология ограниченно применима в районах с высокой среднегодовой температурой воздуха в связи со значительным увеличением эксплуатационных затрат.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- объекты захоронения твердых коммунальных отходов.

Технология биоактивации отходов объектов захоронения твердых коммунальных отходов

Технология предполагает использование биологических добавок для ускорения и увеличения объемов образования биогаза за счет процессов биологического разогрева и ферментации органической части отходов [91]. В состав добавки (инициирующего слоя) в зависимости от выбранной технологии могут входить эффлюент, аборигенная микрофлора, минеральные удобрения, витамины, отходы производства. Размещаемые отходы и биодобавки располагаются на специализированном гидроизолирующем экране, при этом существуют способы как послойного, так и совместного складирования.

К преимуществам технологии относятся уменьшение объема отходов, повышение эффективности полигона ТКО, заключающееся в ускорении стабилизации массива отходов, а также увеличение объема извлекаемого свалочного газа, который может быть использован в энергетических целях.

Воздействие использования биодобавок, повышающих эффективность процессов образования биогаза, еще не изучено в полной мере, поэтому перед реализацией данной технологии важно оценить безопасность этого материала. Важно также, что добавки чаще всего многокомпонентны, соответственно их приготовление может занимать длительное время.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- объекты захоронения твердых коммунальных отходов.

Оптимизация устройства объекта захоронения ТКО за счет применения многофункциональной рабочей площадки

Предлагаемая модель позволяет улучшить устройство ОРО, обеспечивая увеличение его емкости, снижение риска загрязнения подземных вод, а также удобство размещения отходов [92]. Устройство полигона выполнено в виде выемки с размещенной в ней пленочной изоляцией и песчаным покрытием, которая разделена на одинаковые секции, разделенные дорогами, обеспечивающими подъезд мусоровозов к каждой секции. По мере заполнения секции первым слоем ТКО сверху засыпается слой песка в форме усеченной пирамиды, на вершину которой укладываются бетонные плиты для обеспечения подъезда техники и выгрузки отходов во второй слой. Отходы второго уровня укладываются между секциями, затем снова покрываются слоем песка и т.д. Сточные воды полигона, проходя через слой песка, фильтруются и направляются в дренажные трубы, затем в накопитель.

Основные преимущества предлагаемой технологии - возможность захоронения большего объема отходов, чем при стандартной конфигурации объекта, а также снижение выбросов выхлопных газов от транспорта, осуществляющего транспортировку отходов при помощи удобства размещения дорог и подъездов к действующим картам полигона.

Предлагаемая конфигурация обеспечит сохранение земельных ресурсов, так как предлагаемый способ укладки отходов и обеспечения проездов над слоем отходов для заполнения следующих слоев не предусматривает изъятие дополнительных территорий для расширения ОРО, емкость ОРО увеличивается в высоту, а не в ширину.

Однако проектирование предлагаемой конфигурации ОРО - сложный и трудоемкий процесс, так как при планировании объекта необходимо учитывать большое количество факторов, таких как планирование дорог на объекте, удаленность секций друг от друга и др. Затраты на проектирование такого объекта могут существенно увеличить срок периода внедрения технологии.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- объекты захоронения твердых коммунальных отходов.

6.2.4 Перспективные технологии при обращении с фильтрационными, дренажными, ливневыми водами

Литификация фильтрата, образующегося на объектах захоронения твердых коммунальных отходов, с последующим его использованием для послойной изоляции

Литификация фильтрата представляет собой технологический процесс, в основе которого лежит изменение агрегатного состояния фильтрата путем его механического смешения со специальными реагентами. Процесс протекает в две основные стадии: на первой стадии протекает коагуляция, на которой происходит осаждение коагулирующих веществ, а на второй стадии протекает отвердение фильтрата с образованием готового продукта.

В результате переработки фильтрата производится инертный изолирующий материал, предназначенный для промежуточной и окончательной изоляции на полигонах твердых коммунальных (бытовых) и промышленных отходов; рекультивации полигонов твердых коммунальных (бытовых) и промышленных отходов, для использования в ходе строительных работ под отсыпки котлованов и выемок, на участках озеленения с подсыпкой слоя чистого грунта, при рельефных и ландшафтных работах, ремонте дорог и т.д.

Образующийся на полигоне фильтрат поступает в закрытую емкость, обеспечивающую его накопление, и центробежным насосом перекачивается в смеситель. Смеситель представляет собой горизонтальную ёмкость-барабан с расположенным в нём соосно перемешивающим валом, приводимым во вращение асинхронным электродвигателем через клиноременную передачу и цилиндрический редуктор. На перемешивающем валу закреплены по винтовой линии основные и дополнительные лопатки, рабочие поверхности которых создают при перемешивании встречные потоки смеси, циркулирующие в барабане. Основные лопатки, снабжённые износостойкими пластинами, скользят по внутренней поверхности барабана с минимальным зазором, который регулируется перемещением пластин. Дополнительные - нерегулируемые - лопатки расположены ближе к оси вращения вала. Далее в смеситель из силоса по наклонному шнеку подается коагулянт, который приводит к агрегации частиц. При введении коагулянта в фильтрат происходит активное химическое взаимодействие, сопровождающееся пенообразованием и образованием рыхлого осадка. Образующаяся пена, ячеистая дисперсная система, представляет собой совокупность пузырьков газа, разделённых тонкими прослойками жидкости. Производимое в смесителе интенсивное перемешивание обеспечивает частичное разрушение данной системы, в частности разрываются прослойки жидкости, что способствует высвобождению пузырьков газа. Образующиеся газы из смесителя поступают через специальный отводной люк по газоходу в газоочистной фильтр. Далее в смеситель вводится активная минеральная добавка и происходит процесс литификации, основанный на гидравлическом твердении вяжущих. Используемые в процессе литификации активные минеральные добавки содержат в своем составе известковые соединения. Активная минеральная добавка вводится по наклонному шнеку в смеситель с вращающимся валом с лопатками. Таким образом, происходит мгновенное смешивание фильтрата с добавкой. В результате смешивания образуется пластичная пастообразная масса материала, которая через разгрузочный люк смесителя поступает в тару для дальнейшего затвердения под открытым воздухом или направляется на полигон в качестве инертного изолирующего материала. Технология обеспечивает перевод тяжелых металлов в твердую фазу в виде нерастворимых гидроксидов, усредненных в формирующемся твердеющем монолите.

В результате внедрения технологии литификации на объекте отсутствует необходимость сброса фильтрата в водные объекта, его очистки, за счет перевода фильтрата в твердое состояние с дальнейшим использованием внутри полигона.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- объекты захоронения твердых коммунальных отходов.

6.2.5 Перспективные технологии при обращении с выбросами в атмосферу

Закрепление пылящих поверхностей ОРО

Закрепление эрозионно-опасных пылящих поверхностей полиминерального состава осуществляется в хвостохранилищах, золоотвалах, на отвалах горных пород путем нанесения специальных растворов, смесей, высокомолекулярных соединений, битумной эмульсии [93-96].

Основные виды наносимых составов: водный раствор омыленного таллового пека; смесь глинистого грунта с дисперсным материалом; смесь поливинилбутираля с песком; полимерные соединения, включающие полиакриламид, полиакрилат, битумная эмульсия.

Способ закрепления пылящих поверхностей раствором таллового песка включает трехстадийную обработку пылящих поверхностей: сначала 2-10-процентным водным раствором омыленного таллового пека, через 30-120 мин - водным кислотным раствором, содержащим 0,2-1 % минеральной или органической кислоты, а через 24 ч вновь 2-10-процентным водным раствором омыленного таллового пека, при общем расходе растворов связующих 3-6 л/м ² обрабатываемой поверхности.

Способ закрепления пылящих поверхностей смесью поливинилбутираля с песком состоит в нанесении на пылящие поверхности поливинилбутираля, который смешивают с песком, после чего эту смесь нагревают до температуры плавления поливинилбутираля.

Способ закрепления пылящих поверхностей битумной эмульсией заключается в нанесении битумной эмульсии с применением судна на воздушной подушке в качестве самоходного транспортного средства. Средой передвижения транспортного средства являются намывные пляжи, основания и откосы дамб хвостохранилищ и прилегающая территория в радиусе 10-15 м. В качестве средства пылеподавления на борту судна на воздушной подушке используется гудронатор, осуществляющий нанесение битумной эмульсии при помощи распределительных форсунок.

Способ закрепления пылящих поверхностей глинистым грунтом заключается в нанесении гидросмеси, приготовленной в виде пульпы из местного глинистого грунта, и подверженного пылению материала, размещаемого на ОРО, с введенной кондиционирующей добавкой (лигносульфанат марки ЛСТ-4). Исходные компоненты укладывают чередующимися слоями в насыпь, расположенную в предварительно вырытой траншее, и затем после заполнения ее водой производят разработку этой насыпи средствами гидромеханизации, получая при этом гидросмесь в виде пульпы, которую направляют по трубопроводу к месту ее укладки.

Способ закрепления пылящих поверхностей полиакриламидом осуществляется нанесением на поверхность отходов высокомолекулярного соединения, включающего полиакриламид, сульфитно-спиртовую барду и воду.

Способ закрепления пылящих поверхностей комбинацией полиакрилата и акриламида осуществляется путем последовательного нанесения на пылящую поверхность водного раствора полиакрилата щелочного металла (натрия или калия) концентрацией не менее 1 % в количестве 2,0-2,5 г/м ² площади, а также водного раствора сополимера акриламида с производными акриловой кислоты концентрацией не менее 0,5 % в количестве 1,0-2,0 г/м ² площади. Также может использоваться сополимер акриламида с диметиламиноэтилакрилатом, а также сополимер акриламида с диметиламиноэтилметакрилатом или сополимер акриламида с диметиламинопропилакриламидом. Действие способа основано на совместном использовании разнозарядных высокомолекулярных полиэлектролитов, один из которых (полиакрилат натрия или калия) связывает вещества пыли за счет электростатического взаимодействия, а сополимер акриламида нейтрализует излишний электрический заряд на эрозийно-опасной пылящей поверхности с образованием сетчатой структуры полимер (--) - полимер (+), тем самым увеличивают прочность связывания частиц пыли анионным полиэлектролитом.

Основные преимущества технологии - уменьшение выбросов в атмосферный воздух твердых частиц полиминерального состава.

Некоторые способы данной технологии ограниченно применимы в условиях аридного климата.

Ограничения внедрения:

- высокая стоимость материалов;

- технологическая сложность, трудоемкость;

- сложности задернения поверхностей при использовании высокоадгезивных составов.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- отвалы отходов добычи полезных ископаемых; отвалы отходов обогащения полезных ископаемых;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов добычи и/или обогащения полезных ископаемых, кроме отвалов;

- отвалы отходов обрабатывающих производств; отвалы отходов производства электроэнергии и пара;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов обрабатывающих производств, кроме отвалов;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов производства электроэнергии и пара, кроме отвалов;

- полигоны приповерхностного захоронения отходов производства и потребления, кроме твердых коммунальных отходов.

Технология системы извлечения, сжигания биогаза и очистки отходящих газов на объекте захоронения ТКО

Разработанная система включает в себя подсистему сбора газовой смеси диоксида углерода и метана (биогаз), подсистему сжигания метана и выпуска продуктов сгорания, которая вырабатывает электрическую энергию, воду, подсистему, осуществляющую выделение диоксида углерода из смеси продуктов сгорания [99]. Отделение воды от продуктов сгорания происходит при помощи адсорбции, в качестве адсорбирующего материала применяется цеолит. В технологии учитываются охлаждение и осушение продуктов сгорания перед стадией адсорбции при помощи теплообменников и осушителей [98].

Преимущество технологии - производство электроэнергии при сжигании метана, высокая степень очистки продуктов сгорания.

Ограничения внедрения - высокая стоимость установки.

Для принятия решений о реализации важно сопоставить величину затрат с величиной позитивного эффекта данной технологии. Для подбора оптимального оборудования и создания технологической схемы может потребоваться длительное время, что также создаст дополнительный барьер для внедрения такой установки.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- объекты захоронения твердых коммунальных отходов.

Способ термического обезвреживания биогаза объектов захоронения ТКО

В данной технологии извлечение биогаза осуществляется при помощи установки сбора биогаза за счет вызванного разрежения, которое ведет к резкому понижению температуры и уменьшению влаги в биогазе [99]. На первом этапе газ очищается от сероводорода и пыли, затем происходит сжигание, отходящие газы проходят очистку от токсичных и вредных кислых примесей. Кислые компоненты очищаются при помощи адсорбции на сорбенте, а супертоксиканты - адсорбцией на активированных углях. Во время процесса постоянно измеряются концентрации сероводорода и кислых соединений, в связи с чем рассчитывается и корректируется расход сорбентов и реагентов, что позволяет экономить материалы без снижения эффективности очистки биогаза [99].

Такая система позволяет учитывать разные факторы при сжигании биогаза, а также обеспечивать невысокий расход материалов и высокую степень чистоты получаемого газа.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- объекты захоронения твердых коммунальных отходов.

Способ сбора и отвода фильтрационных вод и биогаза на объектах захоронения ТКО

Реализация технологии осуществляется в несколько этапов: подготовки, монтажа системы вертикального дренажа, укладки отходов с пересыпкой их изолирующими материалами, а также монтажа горизонтальной дренажной системы. На основании ОРО устанавливаются полимерные кольца, которые продолжаются в высоту полимерными перфорированными стенками. Отходы укладываются сначала до середины колец, после чего монтируется горизонтальная дренажная система, а уже затем осуществляется укладка до назначенной высоты слоя. Отвод газа производится газосборником, затем все повторяется до проектной высоты объекта и поверхность отходов покрывается слоем изоляционного материала [100].

Данное изобретение позволяет повысить эффективность сбора свалочного газа, упростить системы отвода биогаза и фильтрационных вод, а также обеспечить сбор биогаза и фильтрационных вод на протяжении всего времени эксплуатации объекта захоронения ТКО.

Способ отличается существенным снижением нагрузки на окружающую среду, а также небольшой стоимостью и сравнительно небольшим периодом внедрения.

Ограничение по применению: экономически целесообразно использование лишь на ОРО, использующих для размещения отходов отрицательные формы рельефа.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- объекты захоронения твердых коммунальных отходов.

6.3 Перспективные технологии при закрытии объектов размещения отходов и в постэксплуатационный период

Применение шлаков с преобладающим содержанием оксида кальция в конструкции послойного изолирующего покрытия ОРО

Технология заключается в применении изолирующего покрытия на основе шлаков металлургических производств на примере шлака, который образуется при производстве феррованадия силикоалюминотермическим методом [103]. Преобладающим компонентом в данном шлаке является оксид кальция, который при реакции с водой переходит в гидроксид (известь), характеризующийся дезинфицирующим, противопаразитарным и дезодорирующим действием, а также содержится оксид магния, который обладает антацидным, адсорбирующим и детоксирующим действием.

К ограничениям применения данной технологии относится необходимость оценки воздействия на окружающую среду для каждого конкретного вида шлака.

Экономической эффективность использования шлаков высока, поскольку позволяет снизить затраты на покупку материалов для изоляции.

Срок внедрения минимален ввиду большого количества накопленных шлаков на металлургических предприятиях.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- полигоны приповерхностного захоронения отходов производства и потребления, кроме твердых коммунальных отходов;

- объекты захоронения твердых коммунальных отходов.

6.4 Перспективные технологии при контроле состояния систем обустройства объектов размещения отходов и технологий размещения отходов

Контроль состояния изолирующего покрытия ОРО с использованием промышленного рентгеновского сканера

С точки зрения минимизации или предотвращения негативного воздействия на окружающую среду применение сканера в качестве неразрушающего метода мониторинга состояния изолирующего покрытия перспективно, поскольку позволяет оперативно отыскивать дефекты покрытия, которые в будущем могут привести к проникновению значительного количества дождевых и талых сточных вод в тело полигона [104].

С точки зрения экономической эффективности на данном этапе развития технологии сканеры дорогостоящи и габаритны, поэтому широкое применение в полевых условиях затрудненно.

К ограничениям внедрения технологии относится необходимость разработки дополнительной защиты персонала.

Направление неразрушающего мониторинга и контроля геологических сред и сооружений является крайне актуальным и развивается ускоренными темпами, поэтому за вычетом указанных выше недостатков можно спрогнозировать срок внедрения около 10 лет.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- полигоны приповерхностного захоронения отходов производства и потребления, кроме твердых коммунальных отходов;

- объекты захоронения твердых коммунальных отходов.

Контроль состояния ОРО при помощи дистанционного зондирования

Применение технологии космического мониторинга для осуществления контроля на значительных по площади ОРО приведет к сокращению использования ресурсов, необходимых при традиционных методах мониторинга [105].

Методы дистанционного зондирования внедряются в других областях с целью проведения мониторинга, поэтому внедрение технологии на начальной стадии контроля состояния ОРО может быть проведено за короткий период.

Некоторое время может потребоваться для доработки дополнительных параметров, таких как контроль образования газа на объектах захоронения ТКО, контроль изменения емкости ОРО. Данная разработка сопровождается значительными финансовыми затратами, однако период окупаемости затрат достаточно короткий.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- отвалы отходов добычи полезных ископаемых;

- отвалы отходов обогащения полезных ископаемых;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов добычи и/или обогащения полезных ископаемых, кроме отвалов;

- отвалы отходов обрабатывающих производств;

- отвалы отходов производства электроэнергии и пара;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов обрабатывающих производств, кроме отвалов;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов производства электроэнергии и пара, кроме отвалов;

- полигоны приповерхностного захоронения отходов производства и потребления, кроме твердых коммунальных отходов;

- объекты захоронения твердых коммунальных отходов.

Контроль состояния склонов ОРО на основе системы датчиков

Технология позволяет постоянно следить за состоянием ограждающих и иных защитных систем ОРО, выявляя на ранних этапах развитие дефектов [106].

С точки зрения отсутствия дополнительного загрязнения окружающей среды система безопасна при эксплуатации на ОРО.

С точки зрения экономической эффективности внедрение системы ведет к увеличению стоимости проектных решений, стоимости строительства и эксплуатации. Для снижения затрат на обслуживание целесообразно применение дублирующих систем датчиков.

Технически такие системы известны и достаточно изучены, однако применение их на ОРО еще недостаточно изучено - прогнозируемый срок внедрения - 5-10 лет.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- отвалы отходов добычи полезных ископаемых;

- отвалы отходов обогащения полезных ископаемых;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов добычи и/или обогащения полезных ископаемых, кроме отвалов;

- отвалы отходов обрабатывающих производств; отвалы отходов производства электроэнергии и пара;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов обрабатывающих производств, кроме отвалов;

- хранилища, предназначенные для хранения отходов производства электроэнергии и пара, кроме отвалов;

- полигоны приповерхностного захоронения отходов производства и потребления, кроме твердых коммунальных отходов;

- объекты захоронения твердых коммунальных отходов.

6.5 Перспективные технологии при мониторинге состояния и загрязнения окружающей среды на территориях объектов размещения отходов и в пределах их воздействия на окружающую среду

Мониторинг состояния и загрязнения подземных вод при захоронении жидких и разжиженных отходов в системах подземного захоронения

Данный способ мониторинга систем подземного захоронения жидких и разжиженных отходов включает сооружение наблюдательных скважин, оборудование их средствами водоподъема, средствами измерения в них уровня и давления подземных вод [107]. При проведении откачек из скважин извлекают объем воды меньший, чем содержится в ее стволе. После измерения плотности извлеченной при откачке воды ее подают обратно в скважину в интервал, откуда она была откачена. Измерение давления подземных вод ведут по пьезометрическим трубкам, опущенными в фильтр скважины и заполненными жидкостью с известной плотностью. Откачки могут производиться также из пьезометрических трубок.

Использование этих операций позволяет получить следующие не известные ранее положительные технические результаты в мониторинге глубинного захоронения отходов:

- определение средней плотности воды в пласте-коллекторе по формуле;

- определение степени заполненности пласта-коллектора жидкими отходами.

Закачка извлеченной из скважины воды для определения ее плотности и последующая подача ее обратно в скважину определяют практически абсолютную экологическую чистоту способа, поскольку все, что извлечено, возвращается на место извлечения. В этом случае исключается сброс откаченной воды на поверхность земли, что обычно происходит при гидрогеологических исследованиях скважин. Кроме того, из-за малых объемов откачки исключаются нарушения гидродинамического режима.

С точки зрения отсутствия дополнительного загрязнения окружающей среды способ перспективен, поскольку используются существующие системы мониторинга, при этом выкачиваемая для анализов вода потом возвращается обратно в скважину.

Срок внедрения - имеется опыт наблюдения за состоянием вод.

С точки зрения экономической эффективности способ перспективен, поскольку позволяет снижать количество выкачиваемой для контроля воды и определять количественные характеристики загрязнения.

Виды ОРО, на которых может применяться технология:

- системы подземного захоронения жидких и разжиженных отходов.