ПОЛИГОНЫ ОТХОДОВ

Возвращаясь к статье, ссылка на которую опубликована в предыдущем посте, хотелось бы отдельно выделить историю с ошибкой, которую якобы допустили проектировщики в плане обоснования производительности газогенераторной установки. По расчётам получилось 1500 м3/ч, по факту – всего 400 м3/ч. Понятно, что проектировщиков после проверки затаскают по судам и даже, скорее всего, накажут. Но опять же, тех ли выбрали на роль козла отпущения? Давайте разберёмся, что на сегодняшний день проектировщики имеют в качестве инструментария для принятия проектных решений. Начнём с газогеохимических исследований. С точки зрения понимания процесса репрезентативность замеров в шпуровых скважинах, количество которых диктует нам СП502, недостаточна для понимания характеристики газогенерации, так как в исследованиях не заложено изучение динамического изменения концентрации компонентов биогаза в приземном слое. Проведите два-три раза замеры в одних и тех же точках с интервалом месяц, и вы получите совершенно разные карты концентраций. Часто в отдельных замерах мы ловим залповые выбросы из замкнутых линз, где биогаз скапливался продолжительное время и при превышении порогового значения избыточного давления прорывался на дневную поверхность. Учитывая относительно небольшую плотность шпуровых скважин, даже один такой аномальный замер может завысить биогазовый потенциал свалочного тела на 10-30%. В одном из постов (https://dzen.ru/media/id/6569f94be5a48b4a9be1f27f/soglasno-trebovaniiam-sp-50213258002021-v-raione-shpurovyh-skvajin-trebuetsia-65e94fb2b619811b63fe0d26) я демонстрировал, как на одних и тех же исходных данных, используя различные методы интерполяции можно получить совершенно разную интегральную оценку эмиссии биогаза. Разница между минимальной и максимальной величиной интенсивности выбросов может достигать почти 100%. В публикации я давал рекомендации по обоснованию выбора метода интерполяции, но для действительно эффективных валидационных методов требуется выполнить гораздо больше замеров, нежели требует СП, а деньги на это выделять точно никто не будет. На сегодняшний день существует много методик определения величин эмиссии биогаза, но большинство из них требуют исходные данные, в том числе точную морфологию тела отходов, которую не воспроизвести, особенно на старых полигонах. Наиболее известная методика, разработанная в АКХ им. Памфилова и рекомендуемая к использованию при проведении инвентаризации выбросов биогаза в атмосферу, также предъявляет требования к наличию данных о доле органических (газогенерирующих) отходов, а также содержании жироподобных (Ж), углеводоподобных (У) и белковых (Б) веществ с свалочном теле. На сегодняшний день нет даже официальных справочников, которые бы предоставляли информацию о величине и длительности генерации метана и диоксида углерода для наиболее часто встречаемых на полигонах отходов, я уже не говорю о содержании в них У, Ж и Б. Попробуйте при расчётах по методике поварьировать эти четыре параметра, и вы увидите, насколько сильно можно ошибиться в своих прогнозах. Виноваты ли проектировщики в том, что завысили параметры установки? Думаю вряд ли. Вся ответственность лежит на тех, кто до сих пор не может провести масштабные исследования для модернизации существующих и создания новых методов оценки биогазового потенциала, которые проектировщики примут в качестве надёжного инструмента для проектирования. Кто должен инициировать эти разработки, выбирайте сами – государство или российские олигархи. Одно я знаю точно, что пока это не сделано, то гораздо дешевле будет просто не заказывать проекты, а ходить на рынок к гадалкам и на червовом короле подбирать производительность системы утилизации биогаза. Эффективность такая же.

Наткнулся на одну статью (https://www.pnp.ru/politics/federalnyy-proekt-chistaya-strana-okazalsya-nechistym.html), в которой рассказывается о провале нацпроекта «Чистая страна», а именно в области ликвидации свалок. В качестве причин называют следующие: 1. Ошибки в изысканиях, на которых сформировали проектные решения, не соответствующие условиям нахождения свалок; 2. Некачественные строительно-монтажные работы; 3. Поставка оборудования для утилизации биогаза и геосинтетических материалов с избыточными параметрами и объёмами; 4. Неадекватность стоимости строительных и рекультивационных мероприятий. При этом, в статье однозначно даётся ответ на вопрос «Что делать?», а именно нужно инициировать прокурорскую проверку и всех наказать. Ай как просто! Однако, не кажется ли вам, что все эти причины являются лишь следствием системных ошибок, которые проистекают из следующих базовых недостатков системы: 1. Отсутствие проработанной учёными и инженерами научно-методической и нормативной базы в области строительства, реконструкции, эксплуатации и рекультивации полигонов отходов; 2. Деградация самих НИИ и науки в целом; 3. Формальное отношение к проектам государственных экспертиз, достигших небывалых успехов в бюрократии и формализме, старающихся снять с себя юридическую ответственность, а вовсе не помочь проекту реализоваться; 4. Исчезновение сильной советской инженерной школы и острый кадровый голод в проектировании и строительстве; 5. Назначение на руководящие должности в экологические департаменты регионов юристов и экономистов, вместо людей с профильным образованием и большим опытом работы в данной сфере; 6. Большое количество чиновников, боящихся брать на себя ответственность за внедрение прорывных технологий. Только подумайте о том, что, в Советском Союзе за три года создали ядерную бомбу, защитив нашу страну от гибели, а мы не можем десять лет убрать за собой мусор. А насчёт наказания, то я боюсь, что скорее всего выберут самый незащищённый элемент системы, коими будут вымирающие проектировщики и добьют их полностью, вычеркнув из Красной книги. И будет на «безрыбье» продолжать делать проекты та самая «единственная производящая в стране мембрану компания», о которой упомянуто в статье, продолжая закладывать лишние слои в противофильтрационные экраны.

Требования к использованию различных систем обработки и переработки отходов от версии к версии нормативной документации насыщаются новыми технологиями, что конечно же не может не радовать. Однако, несмотря на научно-техническое развитие в области обращения с отходами, по-прежнему в применении отдельных технологий имеются неурегулированные вопросы. С одним из таких вопросов я столкнулся при прохождении Главгосэкспертизы, когда защищал необходимость наличия троммеля на участке компостирования. Поскольку продуктом компостирования по заданию на проектирование являлся техногрунт, планируемый к использованию для изоляции слоёв отходов на картах складирования, то эксперт настоятельно требовал убрать установку барабанного грохота из проекта, так как, по его мнению, нет необходимости просеивать полученный компост, чтобы всё просеянное в конечном итоге свалить в единую кучу отходов. На первый взгляд логика эксперта понятна, но в данной логике есть нюанс, который не даёт мне полностью с этой логикой согласиться. Читая техническую литературу и нормативную документацию, можно сделать вывод о том, что грунт, используемый для изоляции слоёв отходов, должен: а) быть инертным, то есть не должен менять свои свойства под влиянием химических, биохимических и биологических реакций; б) защищать легковоспламеняющиеся отходы от попадания на них прямых сконцентрированных солнечных лучей или иных провокаторов возгорания; в) перекрывать доступ птицам и мелким грызунам к отходам, не допуская их растаскивания по территории. Если вы посмотрите на картинку к данному посту, то заметите, насколько много в непросеянном компосте содержится балластных фракций, в том числе легковоспламеняющихся и не успевших разложится в процессе компостирования бумажных и древесных элементов. Вот эти самые балластные фракции, а вернее их большое количество, не позволяют в полной мере признать полученный техногрунт инертным и пожаробезопасным материалом. Поэтому, важно не то, что все просеянные фракции сваливаются в общую кучу отходов и значит нет смысла тратить силы и деньги на их разделение, а ВАЖНА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ этого процесса сваливания – сначала вместе с обычными отходами складируется балластная фракция, а только потом эти отходы пересыпаются просеянным техногрунтом фракцией до 25 мм, который по своим свойствам максимально приближен к понятию «инертный материал». Именно в этом нюансе и кроется гарантия безопасного складирования отходов, а посему барабанный грохот очень нужен на участке компостирования, даже при 100%-й отправке техногрунта на карты складирования.

Специалисты одного из подразделений компании РОСАТОМ, занимающегося производством композитных шпунтов и рекомендующего использовать шпунтовые стенки в качестве вертикальных противофильтрационных завес, мне прислали результаты одного эксперимента. Суть эксперимента такова: в ёмкость, у которой одна из стенок сделана из шпунтов, заливалась вода, которая просачивалась сквозь шпунтовые соединения при поддержании постоянного уровня. По истечении заданного времени производилась оценка объёма воды, которая перетекла сквозь шпунтовую стенку за сутки: - при напоре воды 1 метр - 658 литров воды; - при напоре воды 2 метр - 1820 литров воды. Применяя закон Дарси, можно рассчитать коэффициенты фильтрации, которые для двух случаев составят: - при напоре воды 1 метр – 0,0227 м/сут (площадь 1,8 кв.м); - при напоре воды 2 метр – 0,0157 м/сут (площадь 3,6 кв.м) В итоге получается, что с формальной точки зрения применять шпунты для создания ПФЗ нельзя, поскольку в Инструкции прописано, что коэфф. фильтрации для «водоупора» не может быть выше 0,0086 м/сут. Если взять полигон с площадью основания свалочного тела 10 га, то в период сезонного поднятия уровня грунтовых вод (УГВ) под свалочное тело будет затекать: - при поднятии УГВ на 1 метр – 146 куб.м/сут; - при поднятии УГВ на 1 метр – 404 куб.м/сут. При коэффициенте пористости подстилающих отходы проницаемых грунтов равном 0,3 д.е., УГВ внутри и снаружи ПФЗ сравняются через 15-20 дней. После сезонного снижения УГВ загрязнённая фильтратом вода начнёт перетекать наружу шпунтовой стенки примерно с той же интенсивностью. Чтобы доказать, что такой объём выброса загрязнённых вод не приведёт к превышению ПДК хотя бы на границе СЗЗ, нужно провести моделирование процессов диффузии и выноса примесей подземными течениями. Такая задача является довольно сложной, потребует применения трёхмерных симуляторов, таких, например, как MT3DMS и MODFLOW, которые в свою очередь предъявляют высокие требования к квалификации инженеров. Насколько это по силам современным проектным компаниям? Большой вопрос.

Согласно требованиям СП 502.1325800.2021 в районе шпуровых скважин требуется проводить эмиссионную съёмку, на основании которой следует рассчитывать суммарные выбросы компонентов биогаза для выбора типа системы дегазации и подбора утилизационного оборудования. Съёмку мы делаем локально, а свалочный газ выходит практически из каждой точки поверхности полигона. Поэтому, чтобы посчитать суммарные выбросы, необходимо прибегать к методам интерполяции, которые позволяют установить искомые значения в местах, где полевые исследования не выполнялись. Возникает вопрос: Какой метод интерполяции выбрать? Сегодня я провел небольшой численный эксперимент на исходных данных одного полигона и попробовал применить для оценки суммарных выбросов метана разные методы интерполяции. Если вы посмотрите на картинку, то увидите, что распределение потоков и соответствующее им суммарное значение выброса метана очень сильно разнятся. Это значит, что от правильности выбора метода интерполяции может зависеть адекватность выбора оборудования для утилизации свалочного газа, стоимость которого составляет десятки, а иногда и сотни миллионов рублей. Предлагаю сходу на выбор несколько вариантов оценки правильности выбора метода интерполяции: 1. Получить среднее значение суммарного выброса метана по всем методам; 2. Принять среднее значение суммарного выброса метана по большинству методов, у которых схожие значения; 3. Рассчитать суммарный выброс метана по эмпирическим методам и выбрать тот метод интерполяции, который даёт наиболее близкое к полученному результату значение; 4. Провести новые замеры эмиссии в полевых условиях, но в других местах и снова построить карты, выбрав тот метод, который даёт более устойчивый результат по двум выборкам. Каждый из этих способов имеет свои ограничения в применимости, достоинства и недостатки. Если тема интересна, то пишите своё мнение в комментариях, предлагайте свои подходы к оценке выбора методики.