МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ФИЛЬТРАТА ПОЛИГОНА ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ ПРИ НАЛИЧИИ ГРУНТОВЫХ ЗАЩИТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Автор: Руслан Игоревич Катаев
Соавторы: Паршакова Я.Н., Висков М.В., Картавых Н.Н.
Организация: "Институт механики сплошных сред Уральского отделения Российской академии наук" - филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Пермского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии наук
Представлены результаты численного анализа процессов миграции фильтрационных вод полигона размещения твердых коммунальных отходов (ТКО). Увеличение образования ТКО является насущной проблемой для мирового сообщества. В настоящее время, несмотря на внедрение передовых методов переработки отходов, наиболее распространенным является их размещение на полигонах. Одним из негативных воздействий объектов размещения отходов на окружающую среду является воздействие образуемых фильтрационных вод (фильтрата) на подземные и поверхностные воды, а также грунтовый массив основания объектов размещения ТКО.
В настоящей работе проведено исследование миграции фильтрата через защитные сооружения старой свалки, функционирующей более трех десятков лет. На территории исследуемого полигона ТКО загрязненная жидкость по дренажной системе стекает в пруд‒отстойник. Основным природоохранным сооружением, препятствующим проникновению фильтрационных вод за пределы объекта размещения ТКО, в рассматриваемом варианте является противофильтрационная дамба. Подобные дамбы полигонов ТКО во время эксплуатации периодически ремонтируются и восстанавливаются, поскольку происходит их разрушение в силу естественных причин. Рассматриваемая в работе дамба была восстановлена в 2017 году. Проведено прогнозное моделирование миграции фильтрационных вод с использованием данных натурных измерений. Численно исследован процесс перетекания фильтрата через дно накопителя в слои подстилающих пород. Получены оценки времени установления стационарного профиля концентрации, времени продвижения примеси до ближайшего водоема (озера за дамбой, которой обвалована площадка полигона) и значения концентрации в точке поступления в водоем без учета и с учетом слабой адсорбции загрязнений в грунте. С помощью численного моделирования прослежены основные стадии процесса распространения примеси, по результатам вычислений построены картины концентрации в разные моменты времени (Рис. 1). Оценена фильтрующая способность дамбы, защищающей природную среду от попадания в нее фильтрата ТКО. Показано, что в предельном случае максимального количества осадков фильтрат достигнет озера за дамбой через 4‒5 лет.
