Защита действующих полигонов ТКО/ТБО от запаха, птиц, пожаров и дезактивация свалочного газа с помощью биоминерального покрытия «БИОНИТ» – комплексное решение для региональных операторов и муниципалитетов

1. Действующие полигоны ТКО: комплекс экологических и эксплуатационных проблем

Полигоны твёрдых коммунальных отходов, даже при соблюдении всех норм, остаются источником долговременного негативного воздействия. Основные факторы:

• Свалочный газ (биогаз): образуется при анаэробном разложении органической фракции. Содержит метан (парниковый газ), диоксид углерода, а также токсичные и дурно пахнущие примеси: сероводород (H₂S), меркаптаны, аммиак, летучие органические соединения. Эмиссия газа продолжается десятилетиями.
• Запахи: являются основной причиной жалоб населения и предписаний надзорных органов. Даже при наличии систем дегазации, диффузные выбросы с поверхности тела полигона остаются значительными.
• Птицы и грызуны: открытая поверхность полигона привлекает огромные стаи птиц, создавая угрозу для авиации (особенно вблизи аэропортов) и способствуя распространению инфекций.
• Пожары: самовозгорание отходов, особенно в летний период, – частая проблема, приводящая к выбросам токсичных продуктов горения (диоксины, фураны, ПАУ).
• Фильтрат: загрязнённая жидкость, образующаяся при просачивании атмосферных осадков через тело полигона. Содержит тяжёлые металлы, органические загрязнители, требует сложной и дорогостоящей очистки.

Традиционные методы борьбы (дегазация скважинами, факельные установки, укрытие изолирующими слоями грунта) лишь частично решают проблему, требуют значительных капзатрат и не всегда эффективны против диффузных выбросов и запахов.

2. Почему традиционные методы недостаточно эффективны?

Анализ применяемых в России методов защиты полигонов показывает, что они имеют существенные ограничения:

• Системы активной дегазации (скважины, факелы): позволяют утилизировать только часть газа, но не решают проблему диффузных выбросов через поверхность. Требуют постоянного обслуживания и дорогостоящего оборудования.
• Укрытие инертными материалами (грунт, глина): не обладает сорбционными свойствами, не задерживает газы и запахи. Глиняный экран подвержен растрескиванию при перепадах температуры.
• Химические нейтрализаторы запаха: маскируют запахи на короткое время, но не устраняют источник и могут быть токсичны.
• Биофильтры на дегазационных скважинах: эффективны, но требуют сложной инфраструктуры и не работают на всей поверхности полигона.

Особую сложность представляют «исторические» полигоны, где отходы накапливались десятилетиями, и системы дегазации отсутствуют или не работают. Для таких объектов требуется принципиально иной подход – создание барьера на поверхности, который будет одновременно сорбировать газы и создавать условия для их биологической деструкции.

3. Эксклюзивная технология НПО «БАЛТЭК»: биоминеральное покрытие (БМП)

Разработанная нашими специалистами технология «БИОНИТЫ» (удостоена Премии Роснедра и РосГео «За достижения в решении фундаментальных и прикладных проблем геологии», 2010 г.; Премии «Биотех», 2016 г.) представляет собой создание на поверхности полигона многофункционального биоминерального слоя.

Принцип действия: в верхнем слое полигона формируется масштабный биофильтр, который одновременно выполняет функции физического барьера, химического сорбента и биологического реактора.

3.1. Используемые материалы

В основе технологии лежат два ключевых продукта, разработанных и производимых НПО «БАЛТЭК»:

• «Агроионит» (ТУ 2164-006-03029859-2009) – неорганический сорбент на основе природных ионитов (глауконит, монтмориллонит) из месторождения ГМБТО. Обладает высокой пористостью и ионообменной ёмкостью. Экспериментально подтверждена его эффективность для сорбции органических примесей свалочного газа:
  • Сероводород (H₂S): сорбционная ёмкость до 4,624 г/кг сорбента.
  • Метилмеркаптаны (CH₃SH): сорбционная ёмкость до 2,608 г/кг сорбента.
• «Бионит-Балтэк» (ТУ 2164-003-64280161-2012) – создан на основе «Агроионита» путём иммобилизации на нём ассоциации высокоактивных микроорганизмов-деструкторов, включающей:
  • Бактерии родов Acinetobacter, Pseudomonas, Bacillus;
  • Грибы рода Fusarium;
  • Простейшие: Aspidisca, Vorticella, Paramecium, Rotatoria, Nematoda.

3.2. Как работает биоминеральное покрытие

1. Физическая и химическая сорбция: Свалочные газы, поднимаясь через тело полигона, проходят через слой «Агроионита». Токсичные и дурно пахнущие компоненты (H₂S, меркаптаны) поглощаются пористой структурой сорбента и связываются за счёт ионного обмена.
2. Биологическая деструкция: На поверхности сорбента, обогащённого органическими веществами из газа и влаги, формируется активная биоплёнка. Микроорганизмы, внесённые с «Бионит-Балтэк» и развивающиеся дополнительно, разлагают поглощённые токсичные соединения до безопасных продуктов (вода, углекислый газ, сульфаты). Происходит саморегенерация сорбционного слоя.
3. Ускоренное разложение органики в теле полигона: Биоактивный слой инициирует аэробные процессы в верхних горизонтах отходов, что ускоряет стабилизацию органической массы и снижает потенциал образования свалочного газа в долгосрочной перспективе.
4. Осветление фильтрата: Проходя через минеральный слой, загрязнённый фильтрат очищается от взвешенных веществ, тяжёлых металлов и части органики.
5. Физический барьер: Плотный, но воздухопроницаемый слой сорбента создаёт некомфортную среду для птиц и грызунов (отсутствие доступа к отходам, неприятная текстура), эффективно их отпугивая.
6. Противопожарная защита: Минеральная основа «Агроионита» негорюча. Влагоёмкий слой препятствует пересыханию отходов и снижает риск самовозгорания.

3.3. Конструкция биоминерального перекрытия

Рекомендуемая конструкция многослойного покрытия:

• Фильтрующая загрузка: нижний слой из органических материалов (может формироваться из подготовленных отходов) для выравнивания поверхности.
• Сорбционный слой: основной рабочий слой из «Агроионита» толщиной 10–15 см (при повышенной эмиссии газа – до 20 см и более).
• Поверхностный защитный слой: тонкий слой (0,1–0,3 мм), обработанный жидким раствором «Бионит-Балтэк» для активации биоплёнки.

Система обеспечивает извлечение до 95% дурно пахнущих компонентов свалочного газа и снижает негативное воздействие на прилегающие территории.

Таблица 1. Сорбционная ёмкость «Агроионита» по компонентам свалочного газа

4. Этапы и сроки выполнения работ

Внедрение технологии биоминерального покрытия осуществляется в несколько этапов:

1. Обследование и проектирование: анализ текущего состояния полигона, эмиссии газа, состава отходов. Разработка технической документации и проекта БМП.
2. Подготовка поверхности: планировка и выравнивание участков, при необходимости – создание фильтрующей подложки.
3. Обработка водным составом: первичное увлажнение и обработка поверхности раствором «Агроионита» для формирования начального сорбционного слоя (норма внесения жидкого раствора – 200 г/м²).
4. Нанесение сухого сорбента: распределение слоя «Агроионита» расчётной толщины (10-15 см) с помощью специализированной или коммунальной техники.
5. Активация биогеосорбентом: внесение раствора «Бионит-Балтэк» (расход 500 г на 1 м³ воды) для запуска биологических процессов.
6. Мониторинг: контроль эффективности очистки газа и состояния покрытия.

Сроки выполнения: для полигона площадью 10–40 га – 3–4 месяца. Работы проводятся в весенне-летне-осенний период при устойчивой среднесуточной температуре выше +5°C.

5. Опыт реализации проектов на полигонах России и СНГ

Технология успешно апробирована и внедрена на ряде объектов. Среди реализованных проектов:

• Полигон «Игумново» (Нижний Новгород): разработана и внедрена технология, пройдена государственная экологическая экспертиза.
• Полигон ТБО «МУП Благоустройство» (Нижегородская область): работы выполнены в полном объёме.
• Полигон ТБО, г. Чебоксары, д. Пихтулино: работы выполнены.
• Полигон ТБО, Чебоксарский район, д. Ильбаши: разработан проект.
• Рекультивация полигона ТБО в Ядринском районе Чувашской Республики: работы выполнены.
• Рекультивация полигона ТБО в г. Жердеевка (Тамбовская область): работы выполнены.
• Казахстан, полигон ТБО ГКП «Спецавтобаза» (г. Атырау): разработан проект.

Разработки выполнены на основе свойств ионитов ГМТБО проф. Михайлюком А.В. и мл. науч. сотрудником Оноприенко С.А.

6. Экономическая эффективность и стоимость внедрения

Стоимость работ по созданию биоминерального покрытия рассчитывается индивидуально и зависит от площади полигона, текущего состояния и требуемой толщины слоя. Базовый ценовой ориентир на 2024-2026 гг.:

• Стоимость работ за 1 гектар: от 3,8 млн рублей (включая НДС).
• Пример для полигона площадью 10 га: 38 млн рублей (включая НДС).

В стоимость включены: разработка технической документации, поставка материалов («Агроионит», «Бионит-Балтэк»), выполнение работ по формированию покрытия, контроль качества. Окончательная стоимость фиксируется в договоре.

Для сравнения: строительство нового полигона опасных отходов для размещения нейтрализованных масс (как в проектах с известью) может стоить 50–70 млрд рублей. Наша технология позволяет избежать этих колоссальных затрат, перерабатывая отходы прямо на месте.

7. Соответствие требованиям природоохранного законодательства

Внедрение биоминерального покрытия позволяет операторам полигонов решать ряд ключевых задач, поставленных контролирующими органами:

• Снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (сероводород, меркаптаны, ЛОС) – соответствие нормативам ПДВ.
• Уменьшение выбросов парниковых газов (метан частично окисляется в биоактивном слое).
• Предотвращение образования фильтрата и его загрязнения за счёт осветления и частичной очистки в теле полигона.
• Снижение класса опасности отходов за счёт ускоренной биодеструкции органики.
• Обеспечение санитарно-эпидемиологической безопасности (подавление патогенной микрофлоры, отпугивание переносчиков инфекций).
• Соблюдение требований к эксплуатации полигонов вблизи аэропортов (отпугивание птиц).

Часто задаваемые вопросы о технологии

Читайте также по теме

• Каталог продукции НПО БАЛТЭК (сорбенты) →
• Ликвидация мазута в Арктике →
• Нейтрализация кислых гудронов и нефтешламов →
• Реабилитация земель, загрязненных нефтешламами →
• Очистка от мазутных загрязнений →

Биоминеральное покрытие полигонов ТКО на основе сорбентов «Агроионит» и «Бионит-Балтэк» – единственное комплексное решение для действующих объектов, обеспечивающее сорбцию сероводорода (до 4,6 г/кг), дезактивацию свалочного газа, осветление фильтрата, отпугивание птиц и предотвращение пожаров. Работы выполнены на полигонах «Игумново», в Чебоксарах, Нижегородской области, Чувашии, Казахстане. Свяжитесь с нами для расчёта стоимости для вашего полигона.