Как городские свалки становятся холмами?

Анатомия мусорной горы и предпосылки закрытия

Десятилетиями бытовые отходы крупных мегаполисов свозили на открытые полигоны за черту города. В советское время и в девяностые годы такие объекты редко строили по строгим инженерным канонам. Зачастую это были просто выработанные песчаные или глиняные карьеры, куда самосвалы изо дня в день ссыпали несортированный мусор. Город рос, объемы упаковки и пластика увеличивались, и со временем плоские карьеры вырастали в гигантские терриконы высотой в несколько десятков метров.

Внутри полигона твердых коммунальных отходов идет непрерывная химическая и микробиологическая реакция. Органика разлагается без доступа кислорода, выделяя свалочный газ, состоящий в основном из метана и углекислого газа с примесью сероводорода и летучих органических соединений. Одновременно атмосферные осадки просачиваются сквозь толщу отходов, растворяя токсичные вещества и образуя концентрированный фильтрат. Когда высота таких массивов начинает угрожать оползнями, а ядовитый запах накрывает жилые кварталы в радиусе десятков километров, полигон закрывают для приема машин и готовят к коренной перестройке.

Технический этап рекультивации

Превращение опасной свалки в стабильный холм состоит из двух больших этапов. Первый из них называют техническим. Он занимает от двух до четырех лет и требует масштабных земляных и строительных работ.

• Формирование устойчивого тела холма с помощью бульдозеров и экскаваторов, при котором крутые и осыпающиеся откосы срезают до безопасного угла наклона около тридцати градусов
• Установка систем дегазации, включающая бурение десятков вертикальных скважин на глубину до тридцати метров и прокладку горизонтальных перфорированных труб для перехвата метана
• Строительство дренажных коллекторов по периметру основания для сбора фильтрата и направление его на станции очистки обратным осмосом
• Монтаж высокотемпературных факельных установок или газопоршневых станций, которые сжигают свалочный газ при температуре свыше тысячи градусов, исключая выброс вредных соединений в атмосферу

Главная задача технического этапа заключается в полной изоляции свалочных масс от внешней среды. Для этого формируют так называемый защитный экран. Поверх выровненного слоя отходов укладывают георешетку, синтетическое полотно, гидроизоляционную геомембрану высокой плотности толщиной несколько миллиметров и защитные маты. Этот барьер полностью блокирует проникновение дождевой воды внутрь полигона и не дает газам бесконтрольно выходить наружу.

Биологический этап и возвращение в природный каркас

После завершения укладки изолирующего экрана начинается биологический этап рекультивации. Он длится от двух до четырех лет и призван восстановить плодородный почвенный покров на искусственном возвышении.

Поверх полимерной геомембраны насыпают дренажный слой из песка или гравия, а затем укладывают слой суглинка и плодородного грунта общей толщиной до полутора метров. Это необходимо для того, чтобы корни будущих растений не повредили синтетическую изоляцию и удерживали землю от смыва во время ливней.

На подготовленную почву высевают специально подобранные смеси многолетних злаковых и бобовых трав. В такие смеси обычно входят мятлик луговой, тимофеевка, овсяница красная и белый клевер. Эти растения обладают мощной корневой системой, неприхотливы к перепадам температур и способны удерживать верхний слой грунта на склонах крутизной в десятки градусов.

Географические особенности рекультивации в Подмосковье

Московская область столкнулась с мусорным кризисом острее других регионов страны из-за огромной плотности населения и соседства со столицей. До конца 2020 года на территории Подмосковья закрыли все тридцать девять старых мусорных полигонов, среди которых были такие крупные объекты, как Ядрово под Волоколамском, Царево в Пушкинском районе, Съяново в Серпухове и Тимохово в Богородском округе.

Тимохово при этом считался одним из крупнейших полигонов Европы, занимая площадь более ста гектаров. Географическое положение в зоне смешанных лесов с умеренно континентальным климатом и обилием осадков требовало особого внимания к гидрологии. Без мощных очистных сооружений ядовитый фильтрат рисковал проникнуть в грунтовые воды и соседние притоки Клязьмы и Москвы-реки. При рекультивации здесь внедрили глубокую систему биогазовой генерации, которая превращает метан в электроэнергию для местных сетей.

Новые комплексы по переработке отходов в регионе сейчас проектируют принципиально иначе. Органические отходы отделяют на этапе сортировки и направляют в цеха компостирования, пластик, металл и стекло отправляют во вторичный оборот, а оставшиеся неперерабатываемые хвосты прессуют и упаковывают в плотные тюки перед размещением на изолированных картах, чтобы не создавать неконтролируемых гниющих курганов.