(Nie)bezpieczne składowiska odpadów

W powszechnej opinii składowiska odpadów są kojarzone jako tykające „bomby ekologiczne”. Największym zagrożeniem mogą być pochodzące z nich odcieki, które po przedostaniu się do wód i gleby wywierają negatywny wpływ na ludzi i środowisko. Dzięki współczesnym technologiom istnieją jednak metody pozwalające utrzymać to zagrożenie w ryzach i monitorować zjawiska zachodzące w samym składowisku.

Odpady towarzyszą nam od zawsze. Pierwotnie znaczną większość nieczystości stanowiły łatwo rozkładające się odpady organiczne. Ludy koczownicze zostawiały po sobie przede wszystkim popiół z ognisk, odchody, resztki żywności oraz proste przedmioty nienadające się już do użytku. Problem zaczął narastać wraz z powstaniem pierwszych skupisk ludzkich. Gromadzone w ich obrębie odpady stanowiły źródło nieprzyjemnego zapachu oraz zanieczyszczeń sprzyjających rozwojowi chorób.

Pierwsze wysypiska śmieci istniały już 5 tysięcy lat temu na Krecie. Ze względu na swoją trwałość, stanowią obecnie cenne stanowiska archeologiczne obrazujące życie ówczesnych mieszkańców wyspy. Starożytni Ateńczycy wymyślili na przykład, że śmieci wywożone poza miasta są mniej uciążliwe. Nakazali więc lokowanie wysypisk w odległości co najmniej 1,5 kilometra od murów miejskich. W czternastowiecznym Paryżu góra odpadów usypana samowolnie przez mieszkańców dorównywała wysokością bramie wjazdowej do miasta, a o wiele większa ich masa zalegała na ulicach. Konieczne było wprowadzenie regulacji prawnych, które skutecznie ograniczałyby zaśmiecanie miasta.

Z biegiem czasu pojawiły się nowe formy składowania odpadów oraz ich przetwarzania. Pomysł recyklingu i sortowania odpadów zawdzięczamy Japończykom, którzy już w X wieku potrafili przetwarzać makulaturę na papier. Nowoczesny system recyklingu powstał pod koniec dziewiętnastego wieku w Nowym Jorku, podobnie jak pierwsza na świecie spalarnia odpadów w brytyjskim Nottingham.

Odpady do zagłady

Dzisiaj, zgodnie z dyrektywą, 2008/98/WE odpadem jest określana „każda substancja lub przedmiot, których posiadacz pozbywa się, zamierza się pozbyć, lub do których pozbycia został zobowiązany”. Zbędne materiały i przedmioty powinny być zagospodarowane w sposób niezagrażający ludziom i środowisku naturalnemu. W przypadku odpadów przeprowadza się unieszkodliwienie polegające na poddaniu ich procesom fizycznym, biologicznym lub chemicznym. Najczęściej spotykanymi formami ich unieszkodliwiana są: składowanie, spalanie, recykling i kompostowanie.

Niestety nieumiejętne gospodarowanie odpadami może bezpośrednio lub pośrednio wpłynąć na zanieczyszczenie powietrza, wody i gleby, co w konsekwencji może doprowadzić do zagrożenia dla życia i zdrowia ludzi. Dlatego też polityka Unii Europejskiej w tym zakresie zmierza do ograniczenia wpływu odpadów na środowisko naturalne i zdrowie oraz do poprawy efektywnego użytkowania zasobów. Długoterminowym celem tej polityki jest zmniejszenie ilości wytwarzanych odpadów, a jeśli ich wytwarzanie jest nieuniknione, promowanie ich wykorzystania jako zasobów, szersze upowszechnienie recyklingu i zapewnienie bezpiecznego unieszkodliwiania odpadów.

Biorąc pod uwagę skalę zjawiska, jest to wyjątkowo trudne, tym bardziej że wraz ze wzrostem konsumpcji ilość odpadów komunalnych ciągle rośnie. W 2017 roku było to około 12 milionów ton, to aż 310 kilogramów przypadających na każdego mieszkańca Polski. Obecnie, w myśl hierarchii gospodarowania odpadami, najlepszym rozwiązaniem jest zapobieganie powstawaniu odpadów, a kolejne miejsca w przyjętym modelu zajmują odpowiednio: ponowne ich użycie, recykling materiałowy oraz odzysk energii w wyniku np. spalania.

Wszechobecne składowiska odpadów

Składowanie odpadów m.in. komunalnych polega na bezpiecznym lokowaniu ich w specjalnie przygotowanych do tego celu miejscach, czyli tak zwanych kwaterach. Składowiska odpadów komunalnych obsługują regiony gospodarowania odpadami, które swoim zasięgiem mogą obejmować miasta, gminy, powiaty, ale też całe ich grupy. Zazwyczaj składowaniu poddawane są odpady bytowe, gospodarcze, wielkogabarytowe, żużel i popiół, gruz budowlany oraz odpady przemysłowe o charakterze komunalnym.

Składowanie jest najtańszą i najbardziej powszechną formą unieszkodliwiania odpadów. Prawie połowa wszystkich wytwarzanych odpadów trafia na składowiska. W przyszłości powinny tam trafiać jedynie odpady, które nie mogą zostać poddane innym metodom unieszkodliwiania lub pozostałości po kompostowaniu i spalaniu. Składowiska staną się jedynie uzupełnieniem bardziej ekologicznych form gospodarowania odpadami.

Składowanie, w przeciwieństwie do magazynowania, które jest rozwiązaniem tymczasowym, ma na celu trwałe unieszkodliwianie odpadów.

Pożar się nie opłaca

Większość osób nie dostrzega istotnych różnic pomiędzy punktem selektywnej zbiórki odpadów komunalnych (PSZOK), magazynem, instalacją do ich przetwarzania, składowiskiem czy też zwykłym wysypiskiem śmieci usypanym gdzieś na uboczu. Są to różne obiekty, często różne ryzyka, ale łączy je jedno – w każdym z nich może dojść do pożaru skutkującego poważną emisją zanieczyszczeń do atmosfery. Jak pokazują statystki, do głównych przyczyn pożaru odpadów należy zaliczyć nieumyślne zaprószenie ognia, samozapalenie oraz celowe podpalenia, do których dochodzi zazwyczaj w miejscach magazynowania odpadów oraz na nielegalnych wysypiskach. Składowiska, PSZOK-i i legalnie funkcjonujące instalacje znacznie rzadziej są ofiarami podpaleń, gdyż jak pokazuje praktyka celowe spalenie zdeponowanych na składowisku odpadów jest nieopłacalne i wiąże się z dodatkową odpowiedzialnością administracyjną.

Sącząca się trucizna

Pożary, wbrew medialnym doniesieniom, nie są najpoważniejszym zagrożeniem dla środowiska ze strony składowisk odpadów komunalnych. Są nim szkodliwe substancje zawarte w odciekach, które w niekontrolowany sposób mogą zanieczyszczać wodę oraz glebę. Objawem pogorszenia się stanu wody jest jej zmętnienie oraz zmiana koloru. Nieprzyjemny zapach wywołany procesami gnilnymi, które zachodzą w zanieczyszczonej wodzie, często rozchodzi się po okolicy. Woda ta, w zależności od rodzaju i właściwości składowanych odpadów, może zawierać: związki siarki i azotu, oleje mineralne, związki metali ciężkich lub mikroorganizmy.

Procesy zachodzące na składowisku odpadów komunalnych powodują powstanie takich gazów cieplarnianych jak na przykład dwutlenek węgla, siarkowodór i metan. Jako dodatkowe uciążliwości, wpływające zwłaszcza na okolicznych mieszkańców, należy zaliczyć rozwiewane po okolicy lekkie odpady np. opakowania foliowe i papierowe, a także hałas eksploatacyjny, który jest związany z transportem odpadów. Ogólne pogorszenie walorów krajobrazowych stanowi uzupełnienie katalogu niedogodności wynikających z lokalizacji składowiska.

Zagrożenie odciekami występuje również na niektórych składowiskach odpadów niebezpiecznych. Odpady niebezpieczne to substancje szkodliwe, które stwarzają bezpośrednie zagrożenie dla życia ludzi oraz dla środowiska. Ten rodzaj składowisk cechuje się podwyższonym poziomem nadzoru i ochrony. Stosunkowo najbardziej bezpieczne, z punktu widzenia ochrony środowiska, są składowiska odpadów obojętnych, czyli ta - kich jak stałe odpady mineralne i budowlane, w tym ziemia z wykopów, która zgodnie z prawem stanowi odpad.

Misa, nie durszlak

Obowiązkowym elementem ochrony składowiska jest uszczelnienie dna kwatery składowej. Do tego typu zabezpieczeń najczęściej wykorzystuje się geomembrany statyczne, które stanowią nieprzepuszczalną barierę poniżej poziomu odpadów na kształt misy. Membrana ta jest rozwijana z rolek i zgrzewana na krawędziach. Cechuje ją szczelność i odporność na przebicie. Bariera musi wytrzymać napór ogromnej masy odpadów zgromadzonych na składowisku. Zazwyczaj już w trakcie budowy pod membraną umieszczony zostaje drenaż połączony z piezometrami – wąskimi, pionowymi studzienkami sięgającymi wód podpowierzchniowych, służącymi do wykrywania nieszczelności membrany. Inną formą uszczelnienia mogą być maty bentonitowe. Bentonit pod wpływem wilgoci pęcznieje, zmieniając swoją postać fizyczną oraz tworząc warstwę o niskiej przepuszczalności wody. Jest to materiał samouszczelniający się pod wpływem wilgoci z otoczenia. Odcieki zebrane ze składowiska kierowane są do specjalnie przygotowanych zbiorników.

Podczyszczanie odcieków bez „lania wody”

Wysoki stopień toksyczności i duży ładunek zanieczyszczeń w stosunku do ścieków komunalnych czyni z odcieków składowiskowych trudny w zagospodarowaniu rodzaj nieczystości. Całkowite oczyszczenie odcieku jest kosztowne, czasochłonne i trudne ze względów technologicznych. Prostszym i często stosowanym w polskich warunkach rozwiązaniem jest podczyszczenie odcieku polegające na zmniejszeniu stężenia zanieczyszczeń do poziomu spotykanego w ściekach socjalno-bytowych. Podczyszczony odciek może być bezpiecznie kierowany bezpośrednio do oczyszczalni wykorzystujących metody biologiczne, bez ryzyka zniszczenia mikrofauny i mikroflory osadu czynnego. Najpowszechniejszym rozwiązaniem przy podczyszczaniu odcieków jest zastosowanie osadnika, którego zadaniem jest eliminacja zawiesiny z odcieku. Procesy w osadnikach wspierane są przez dawkowanie substancji utleniających, redukujących lub po prostu neutralizujących zanieczyszczenia. Dochodzi wtedy do chemicznej koagulacji, czyli „kłaczkowania” roztworu, a nadmiar zanieczyszczeń pozostaje w osadniku. Należy pamiętać, że z pozoru najłatwiejsze rozwiązanie, czyli rozcieńczanie ścieków wodą do parametrów dopuszczanych przepisami, jest zagrożone odpowiedzialnością karną, ponieważ przyczynia się do jej marnowania.

W wielu krajach Europy Zachodniej popularność zyskuje metoda hydrofitowego podczyszczania ścieków. Odcieki ze składowiska wprowadzane są do specjalnie przygotowanego stawu zasiedlonego przez roślinność bagienną oraz bogatą faunę i florę mikrobiologiczną. Staw ma za zadanie imitować naturalne procesy biologiczne zachodzące między innymi na mokradłach. Nie jest to jedyna zaleta tego rozwiązania. W stawie hydrofitowym zachodzi szereg procesów fizycznych takich jak: utlenianie, redukcja, sedymentacja, asymilacja. Filtry membranowe stanowią najefektywniejszą, ale też najbardziej kosztowną metodę oczyszczania. Odwrócona osmoza zachodzi na skutek wykorzystania modułów dyskowo-rurowych. Wymuszany jest przepływ odcieku składowiskowego przez mikro membranę wbrew kierunkowi osmozy, w wyniku procesu po jednej stronie membrany pozostają zatężone osady ściekowe, a po drugiej czysta chemicznie woda.

Neutralizacja biogazu

W wyniku rozkładania się odpadów organicznych zgromadzonych w kwaterze składowiskowej powstaje gaz wysypiskowy, będący mieszaniną metanu, dwutlenku węgla i innych związków chemicznych. Gaz ten jest niebezpieczny z wielu powodów. Dwutlenek węgla jest toksyczny dla człowieka w stężeniach od około 5%. Metan jest gazem łatwopalnym, który tworzy atmosfery wybuchowe przy stężeniu od około 4 do 15%. Jednym z elementów prewencji jest odgazowywanie, które ma na celu zabezpieczenie kwatery przed niekontrolowanym wybuchem gazu. Dodatkową funkcją instalacji odgazowującej jest umożliwienie dostępu do wnętrza składowiska – ułatwia to między innymi kontrolę stężenia i wielkości emisji biogazu. Najczęściej występującą formą odgazowania jest wykorzystanie studni wierconych w złożu odpadów. Odwiert wykonuje się na całej miąższości złoża, a wewnątrz instaluje perforowany rurociąg z tworzywa sztucznego. Rurociąg obsypuje się żwirem o dużej granulacji. Zgromadzony w składowisku gaz dyfunduje do żwiru, a następnie za pośrednictwem perforacji do wnętrza studni. Aby zachować szczelność geomembrany w miejscach, w których rurociąg na nią napotyka, stosuje się przejścia – szczelne odgazowania przez membranę. Na powierzchni instaluje się studzienki ochronne mające na celu zabezpieczyć głowicę – zakończenie rurociągu, które pozwala na pobór próbki gazu oraz odprowadza go w kontrolowany sposób na zewnątrz. Rozwiązaniem pozwalającym zneutralizować uciążliwość zapachową są tzw. biofiltry. Dodatkowo w studni umieszcza się zrębki roślinne i korę zasiedloną mikroorganizmami, które oczyszczają gaz przedostający się do atmosfery.

Emisja pod czujnym okiem

Szczególną rolę w ograniczeniu negatywnego wpływu na środowisko ma monitoring przedostawania się zanieczyszczeń płynnych na zewnątrz składowiska. Zgodnie z polskim prawem, powinien być prowadzony nie tylko w trakcie użytkowania składowiska, ale również przez 30 lat od jego zamknięcia. Do identyfikacji niepożądanych odcieków wykorzystywane są piezometry umożliwiające przeprowadzanie badań chemicznych wód gruntowych. Dodatkowo przeprowadzane są badania wód powierzchniowych z okolicznych odcieków i zbiorników wodnych oraz wody pitnej ze studni głębinowych zlokalizowanych w pobliżu składowiska. Monitorowanie wielkości opadów na terenie obiektu pozwala w precyzyjny sposób określić ilość wody mogącej potencjalnie przekształcić się w szkodliwy odciek. Obowiązkowo bada się też wielkość emisji oraz skład gazu, który wydziela się w wyniku rozkładu martwej materii organicznej. Kluczowa ze względu na bezpieczeństwo jest też kontrola osiadania gruntu, ponieważ z biegiem lat może dochodzić do zmniejszenia się objętości składowanych odpadów w wyniku procesów zachodzących na kwaterze.

Budowa z rekultywacją w tle

Składowiska odpadów posiadają szereg zabezpieczeń mających na celu eliminację lub całkowite ograniczenie ich negatywnego wpływu na środowisko. Każdy tego typu obiekt powinien funkcjonować na podstawie instrukcji eksploatacji zatwierdzonej przez marszałka województwa lub regionalnego dyrektora ochrony środowiska, jeśli mamy do czynienia ze składowiskiem zlokalizowanym na terenie zamkniętym. Realizacja zapisów tego dokumentu zapewnia prawidłowe i bezpieczne użytkowanie instalacji. Nowe składowiska budowane są według ściśle określonych wytycznych wynikających z Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 30 kwietnia 2013 r. w sprawie składowisk odpadów (Dz. U. 2013 poz. 523).

Obiekty, historyczne oraz współczesne, powstałe z na - ruszeniem powyższych ustaleń stanowią zagrożenie nie tylko dla środowiska naturalnego, ale też zdrowia i życia okolicznych mieszkańców. Nie jest tajemnicą, że standardy bezpieczeństwa produkcji chemikaliów w XX wieku odbiegały znacznie od dzisiejszych norm. Nieczynne składowisko odpadów po dawnych Zakładach Chemicznych w Bydgoszczy stanowi nie lada problem dla mieszkańców pobliskiego Łęgnowa. Już w 1969 r. ze względu na fatalną jakość wody, władze zadecydowały o zaopatrywaniu mieszkańców w wodę pitną za pomocą beczkowozów. W tamtejszych wodach gruntowych do dziś znaleźć można substancje mutagenne i toksyczne takie jak między innymi: fenol, alanina, tuloidyna. Obecnie już na etapie projektowania składowiska opracowuje się kierunek i plan rekultywacji tego miejsca po zakończeniu jego eksploatacji.

Przekorny los

Rekultywacja dawnych składowisk odpadów jest dużym wyzwaniem. Zdarzenia losowe takie jak osunięcia terenu czy powodzie mogą zaprzepaścić wielomilionowe inwestycje poczynione, aby przywrócić te tereny naturze i społeczeństwu. Do głównych zagrożeń należą zanieczyszczenia wód odciekami ze składowisk czy też osunięcia i rozmycia warstw ochronnych odsłaniające zakopane w ziemi odpady. Przy projektowaniu nowych składowisk konieczne jest właściwe oszacowanie ryzyka związanego ze zdarzeniami losowymi. Co do zasady nowopowstałe składowiska odpadów nie mogą być lokowane na te - renach chronionych, zagrożonych osunięciem terenu czy też w jakimkolwiek stopniu zagrożonych powodzią. Kryterium warunkującym podatność obiektu na zagrożenia naturalne jest jego wiek oraz ewentualna data wyłączenia z eksploatacji.

Bomba ekologiczna czy medialna?

W opinii społecznej składowiska odpadów to tykające „bomby ekologiczne”, które prędzej czy później spektakularnie dadzą o sobie znać. Największym zagrożeniem dla otoczenia są powstające wskutek deponowania odpadów odcieki, które po przedostaniu się do wód i gleby wywierają negatywny wpływ na ludzi i środowisko. Istnieją jednak metody pozwalające utrzymać to zagrożenie w ryzach i monitorować zjawiska zachodzące w samym składowisku. Pra - widłowo zabezpieczony i eksploatowany obiekt nie tylko ogranicza swój negatywny wpływ, ale jest też bezpieczny dla otoczenia. Coraz częściej jesteśmy świadkami udanych projektów rekultywacyjnych składowisk odpadów, które mogą być z powodzeniem wykorzystywane jako miejsce rekreacji i relaksu. Obiekty takie dzięki fachowej wiedzy i prawidłowej eksploatacji mogą zostać przekształcone z groźnych „bomb ekologicznych” w miejsca przyjazne ludziom.