Akademia Górniczo - Hutnicza
w Krakowie
Rekultywacja składowisk i terenów górniczych
TEMAT: Rekultywacja terenów składowisk odpadów
komunalnych. Monitoring efektów rekultywacji.
Monika Lebiest
Ewelina Pieczaba
Wydział Górniczy
Inżynieria Środowiska
ZSWO Rok III
Wprowadzenie.
Jak powszechnie wiadomo śmieci ulegają samoistnej degradacji poprzez procesy gnilne. Co stanie się po zakończeniu eksploatacji składowiska. Możliwości mogą być różne, lecz w końcowym efekcie natura sama upora się z tym problemem. Stopniowo pojawiać się będą rośliny pionierskie, wierzchnia warstwa odpadów ulegać będzie mineralizacji i powoli przekształcać się w glebę - jednak proces ten może trwać nawet dziesięciolecia.
Pozostawione po zakończeniu eksploatacji, nie zrekultywowane składowisko przez długie lata stanowią uciążliwość dla otoczenia, a szczególnie dla:
WODY PODZIEMNE I POWIERZCHNIOWE - mogą być zanieczyszczane wymywanymi ze składowiska substancjami będącymi produktami przemian biochemicznych w nim zachodzących
ATMOSFERA - jej czystość może być zagrożona przez możliwość emisji aerozoli bakteryjnych oraz pylenie, a także emisją gazu wysypiskowego (biogazu), który stwarza zagrożenia: niebezpieczeństwo wybuchu metanu, obciążenie atmosfery substancjami takimi jak policykliczne węglowodory, uciążliwość zapachowa związków takich jak siarkowodór, kwasy tłuszczowe, szkody wegetacyjne związane z migracją metanu, są nimi np. blokowanie dostępu tlenu do korzeni roślin.
GLEBY - chociaż są najbardziej odporne na zanieczyszczenia biologiczne to gruntu w bezpośrednim otoczeniu składowiska mogą wiązać nadmierne ilości metali ciężkich.
KRAJOBRAZ - zakłócony rozwiewanymi papierami i foliami oraz zwałami śmieci.
BEZPIECZEŃSTAWO GEOTECHNICZNE - składowisko pod względem geotechnicznym jest przez długi czas tworem dynamicznym. Przemiany w jego wnętrzu prowadzą do zmniejszenia objętości złoża wywołanego przemianami biochemicznymi oraz samozagęszczaniem się odpadów. Powstawać, więc będą niecki i zapadliska bardzo sprzyjające tworzeniu się zastoisk wodnych.
CZŁOWIEK - odkryte partie złoża będą stanowić dla ludzi źródło zagrożenia mikroorganizmami chorobotwórczymi.
Problem rekultywacji wysypisk odpadów komunalnych zaczął być dostrzegany dopiero w osiemdziesiątych latach ubiegłego stulecia.
Składowanie odpadów zniekształca budowę i właściwości gruntu, rzeźbę terenu, warunki wodne. Po zakończeniu eksploatacji składowiska odpadów niezbędne są zabiegi rekultywacyjne, których zadanie jest przysposobienie gruntu do nowej funkcji.
O sposobie rekultywacji terenu składowania odpadów decydują:
Naturalne i techniczne właściwości gruntu do rekultywacji i porekultywacyjnego użytkowania
Zapotrzebowanie na określony sposób użytkowania terenu
Techniczne i finansowe możliwości wykonania rekultywacji oraz porekultywacyjnego zagospodarowania terenu
Tereny składowania odpadów mogą być rekultywowane na cele: rolnicze, leśne, rekreacyjne, ekologiczne, budowlane. Rekultywacja gruntów powinna stanowić część składową we wszystkich etapach budowy i eksploatacji składowiska.
Prace rekultywacyjne
Rekultywacja jest procesem, w trakcie, którego zniszczone tereny przywracane są dla środowiska jako tereny ponownie użyteczne. Rekultywacja wysypiska to nie tylko realizacja zaprojektowanych zabiegów technicznych i biologicznych, lecz również ciągła kontynuacja zadań, aż do momentu uznania, że teren może być zagospodarowany zgodnie z przeznaczeniem.
Rozróżnia się ekonomiczne i pozaekonomiczne kryteria doboru metod rekultywacji składowisk odpadów komunalnych.
KRYTERIA EKONOMICZNE:
Koszt prac i materiałów podstawowych zabiegów
Koszt nadzoru i pielęgnacji zieleni w trakcie trwania procesu rekultywacji,
Wartość użytkowa terenów lokalizacji obiektu;
KRYTERIA POZAEKONOMICZNE:
Stopień zagrożenia środowiska przez obiekt, np. rekultywowany obiekt zlokalizowany jest na zbiorniku wód podziemnych o dużym znaczeniu; w takim przypadku niebezpieczeństwo skażenia jego wód wymaga zastosowania rozwiązań dających szybkie efekty i duży stopień pewności skutecznego działania;
Kierunek rekultywacji: tereny przeznaczone pod budownictwo będą wymagały większego bezpieczeństwa pod względem geotechnicznym niż tereny przeznaczone pod zalesienia;
Wymagany czas rekultywacji wynikający z zagospodarowania terenów przyległych: przekształcenia otoczenia mogą determinować zastosowanie metod dających szybsze efekty;
Zdrowy rozsądek: rzetelna ocena zagrożeń środowiska oraz znajomość zjawisk zachodzących we wnętrzu składowiska warunkują zastosowanie właściwych metod.
Przy rekultywacji terenów zdegradowanych wyróżnia się cztery etapy:
Przygotowanie rekultywacji:
zgromadzenie wszystkich informacji dotyczących wysypiska, diagnozę stopnia degradacji terenu oraz identyfikacje podstawowych zagrożeń; niezbędne jest określenie: warunków gruntowych i wodnych terenu wysypiska, ukształtowania terenu, oddziaływania składowiska na wody podziemne i powierzchniowe, składu gazu wysypiskowego, stopnia mineralizacji odpadów;
ustalenie kierunku zagospodarowania, zależnie od warunków ekonomicznych, przyrodniczych, technicznych i społecznych;
opracowanie dokumentacji projektowej z zachowaniem wymogów prawa budowlanego, górniczego, geologicznego, ochrony przyrody i środowiska.
Rekultywacja techniczna:
odpowiednie ukształtowanie rzeźby terenu w układzie jak najkorzystniejszym dla zapewnienia wymogów bezpieczeństwa pod względem geotechnicznym, ochrony środowiska i przyszłego zagospodarowania;
właściwe ukształtowanie warunków wodnych;
całkowite lub częściowe odtworzenie gleb metodami technicznymi;
budowę dróg dojazdowych, mostów, przepustów, niezbędnych do
użytkowania terenu.
Rekultywacja biologiczna i szczegółowa:
natychmiastowe stworzenie możliwości wegetacji (stworzenie odpowiedniego siedliska - warstwy glebotwórczej) dla roślin;
stabilizacja warstwy glebotwórczej oraz zabezpieczenie jej przed erozją wietrzną i wodną, z równoczesnym nadaniem terenom odpowiednich walorów estetyczno - widokowych;
zapobieżenie przemywania odpadów poprzez pochłanianie wód opadowych w strefie korzeniowej roślin oraz na powierzchni;
zwiększenie parowania terenowego;
ograniczenie spływu powierzchniowego ze skarp nasypu;
regulację lokalnych stosunków wodnych przez budowę niezbędnych urządzeń melioracyjnych
4. Zagospodarowanie docelowe:
zagospodarowanie przedplonowe, które jest przedłużeniem rekultywacji biologicznej, np. zalesienie lub zadrzewienie przedplonowe;
zagospodarowanie docelowe, które stanowi przejście do pełnej produkcji roślinnej, np. przebudowanie drzewostanów na docelowe, ostateczne przygotowanie terenów dla ewentualnych potrzeb gospodarki wodnej, komunalnej lub rekreacyjnej.
W dobrze zaprojektowanych i prawidłowo eksploatowanych składowiskach rekultywacja gruntu wraz z zabezpieczeniami środowiska przed degradacją ma być prowadzona sukcesywnie. Rekultywacja techniczna rozpoczyna się na etapie budowy i trwa do zakończenia eksploatacji składowiska; stanowi ona ostatnie ogniwo eksploatacji obiektu. Zaprzestanie składowania odpadów bez właściwego uformowania nadziemnej bryły jest niezasadne. Pozostawienie tego zadania do realizacji w ramach poeksploatacyjnej rekultywacji gruntu powoduje poważny wzrost kosztów rekultywacji z jednej strony i składowania odpadów z drugiej. Wymaga też pozyskania i przetransportowania dużych mas ziemi, często kosztem degradacji innych gruntów.
Stare składowiska po eksploatacji są przeważnie niekształtne z licznymi pagórkami i nieckami. Niezbędne jest, więc ukształtowanie ich powierzchni w sposób zapewniający użyteczność zrekultywowanego gruntu i ochronę środowiska. Odpowiednie spadki gruntu zrekultywowanego mają zapewnić spływ powierzchniowy nadmiaru wód opadowych. Wyrównanie powierzchni takiego składowiska z odpowiednimi spadkami może być dokonane przez:
lokalne przemieszanie zdeponowanych odpadów oraz nałożenie odpowiednie warstwy ziemi,
nałożenie ziemi (mineralnego odpadu) o zmiennej grubości warstwy.
Właściwości glebotwórczej warstwy mają zapewnić pokarmowe, wodne, tlenowe, termiczne warunki dobrego wzrostu tych gatunków roślin, które będą wegetowały w czasie rekultywacji i porekultywacyjnego zagospodarowania gruntu.
Odpady komunalne obfitują we wszystkie składniki niezbędne do intensywnego wzrostu roślin oraz próchniczotwórczą masę organiczną. Pochłaniają też duże ilości wody opadowej. W miarę upływu czasu rośnie dostępność składników pokarmowych i wody dla roślin, które samosiewnie zazieleniają powierzchnie składowisk.
Rekultywacja biologiczna rozpoczyna się z chwilą ukształtowania pierwszych skarp i tarasów, a trwa do czasu przyjęcia terenu przez docelowego użytkownika.
Nowoczesne przykrycia rekultywacyjne. Zazielenianie składowisk.
Odcieki wysypiskowe to największe zagrożenie składowisk odpadów komunalnych. Z nieuszczelnionego wysypiska przesiąkają z odpadów szkodliwe substancje i związki. Zanieczyszczają one glebę i przede wszystkim wody gruntowe, nie tylko pod wysypiskiem, ale także daleko poza nim.
Dlatego konieczne jest uszczelnione i odpowiednio zdrenowane przykrycie, zwłaszcza starych, niezabezpieczonych składowisk.
Realizacja bezpiecznego wielowarstwowego przykrycia składowiska to przede wszystkim naniesienie warstwy wyrównująco - odgazowującej, która oddzielana jest od wierzchowiny odpadów geowłókniną, która zapobiega mieszaniu się odpadów z mineralną warstwą wyrównująco - odgazowującą. Do podstawowych zadań tej warstwy i geowłókniny należy zmniejszenie lokalnych spiętrzeń biogazu i przygotowanie podłoża do układania warstw uszczelniających, drenarskich i rekultywacji. Warstwy uszczelniające powinny być wykonane z materiałów odpornych na działanie kwaśnych deszczów, agresywnych kondensatów wodnych i gazów wydobywających się z odpadów.
Do budowy nowoczesnych przykryć stosuje się obecnie zamiast uszczelnień mineralnych specjalne bentomaty oraz maty drenarskie, zastępujące typowe warstwy żwiru do odwadniania. Ich zaletą jest min. dużo mniejszą grubość w stosunku do grubości warstw mineralnych a więc zyskuje się większą pojemność składowiska.
Szybsze uzyskanie równomiernej szaty roślinnej umożliwia biowłóknina rekultywująca, która eliminuje stosowanie darniny, ułatwia transport i wykonanie robót. Obniża o ok. 30% koszty darniowania i wykazuje wyższą skuteczność; wykonana jest z odpadów bawełnianych z umieszczonymi w runie mieszankami roślin; jest nieszkodliwa dla środowiska, w ciągu dwóch lat ulega całkowitemu rozkładowi pozostawiając zadarnioną powierzchnię gleby.
Przykrycie składowiska odpadów komunalnych powinno być ukształtowane w sposób uwzględniający zmiany przestrzenne i powierzchniowe, wywołane rozkładem biochemicznym odpadów. Ponieważ zasadnicze zmiany geometryczne pełnego składowiska przebiegają w ciągu 3 - 6 lat, dlatego w tym czasie można spodziewać się największego osiadania.
Uwzględniając osiadanie złoża składowiska zaleca się konstruowanie czaszy z odpadów z 5% spadkiem od środka na zewnątrz - do podstawy składowiska. W ten sposób ukształtowane przykrycie powinno zapewniać swobodny spływ wód opadowych po powierzchni do rowu opaskowego.
Zakładając, że największy efekt osiadania odpadów ujawnia się dopiero po ok. pięciu latach, proponuje się dwustopniowe pokrywanie składowiska. W pierwszym okresie zaleca się wykonanie tylko dwóch warstw przykrycia: wyrównująco - odgazowującej i nałożonej na nią uszczelniającej z mat betofixowych, które powinny zapobiec wsiąkaniu wód opadowych do złoża odpadów. W drugim okresie nakłada się na te warstwy wykładzinę z warstwą odwadniania i rekultywacji.
Zazielenianie składowisk:
Najodpowiedniejszym środowiskiem do intensywnego wzrostu różnorodnych gatunków roślin jest wierzchnia warstwa odpadów komunalnych. W przypadku gdy na składowisko usuwano nie tylko odpady komunalne, lecz także przemysłowe i budowlane to glebotwórcza jakość gruntu może być nikła w miejsca zalegania tych rodzajów odpadów. Niezbędne jest wówczas pokrycie powierzchni warstwą glebotwórczej ziemi.
Nałożenie glebotwórczej warstwy ziemi:
pokrywa złoże odpadów komunalnych wyrównuje jego powierzchnie;
tworzy warunki wzrostu roślin w miejscach zalegania odpadów utrudniających lub uniemożliwiających życie roślin;
zwiększa wodochłonność gruntu w miejscach zalegania odpadów budowlanych i przemysłowych.
Optymalna grubość warstwy ziemi pokrywającej odpady komunalne wynosi:
20-30 cm dla traw i roślin dwuliściennych jednorocznych i wieloletnich,
60-100 cm dla krzewów,
100-150 cm dla drzew.
Dolne części zboczy mają najgrubsze warstwy ziemi glebotwórczej. Tworzą one dogodne warunki do intensywnego wzrostu krzewów i drzew o bardzo dużych możliwościach pobierania wody i składników pokarmowych.
Pokrywowa warstwa ziemi dla trwa i roślin dwuliściennych powinna być zintegrowana z powierzchnią warstwą odpadowego depozytu, tworząc glebotwórcze złoże o dużej aktywności biologicznej.
Pokrywowa warstwa ziemi dla krzewów i drzew stanowi samodzielny grunt glebotwórczy. Musi ona zapewniać pokarmowe, wodne, tlenowe potrzeby uprawiania roślin. Wzrost temperatury ogranicza lub uniemożliwia rozwój systemu korzeniowego drzew i krzewów oraz nasila parowanie wody, czyniąc jej niedostatek w czasie suchej pogody.
Pokrywowa warstwa ziemi wprowadzana na skarpy przeznaczone dla traw i roślin dwuliściennych powinna być zasobna w składniki pokarmowe oraz przepuszczalna dla wody i powietrza. Takie warunki spełniają:
ziemia próchnicza o składzie ziarnowym piasku gliniastego, gliny lekkiej pylastej, pyłu (w tym lessu);
mieszanka osadu ściekowego z piaskiem gliniastym, pyłem, gliną lekką;
mieszanka kompostu z piaskiem gliniastym, pyłem, gliną lekką;
przekompostowany osad ściekowy o strukturze gruzełkowatej.
Mieszanki piasku ilastego, pyłu, gliny lekkiej z osadem ściekowym lub z kompostem powinny zawierać 5-15% substancji organicznej..
Wierzchowiny i półki składowisk są dostępne dla środków transportu, toteż mogą być kształtowane technicznie, odpowiednio do zamierzonego sposobu zagospodarowania. Na wierzchowinie składowiska nie może być niecek gromadzących wodę opadową. Wyrównanie powierzchni przez nałożenie mineralnej warstwy jest nietrwałe, ponieważ wskutek dalszego osiadania tworzą się nowe niecki, przeważnie bezodpływowe. Niekorzystne jest też pokrycie wierzchowiny wysypiska gliną lub iłem ze względu na ich małą przepuszczalność dla wody i powietrza.
Powierzchnie przeznaczone dla roślin traw niskich można pokrywać 10-30 cm warstwą ziemi próchniczej lub mieszanki ziemi z osadem ściekowym czy też z kompostem. W miejscach przeznaczonych pod drzewa i krzewy grubość ziemi pokrywowej powinna wynosić co najmniej 60-80 cm. W miejscach zalegania odpadów słabo rozłożonych i niedostatecznie zagęszczonych niezbędne są większe grubości warstwy pokrywowej (100-150 cm).
Ochronę środowiska przed zanieczyszczeniami w czasie eksploatacji wysypiska i porekultywacyjnego użytkowania gruntu realizuje się głównie przez izolowanie składowanych odpadów od środowiska podziemnego i nadziemnego. Nadziemną część bryły składowiska pokrywa się glebotwórczą warstwą ziemi o grubości co najmniej 80-120 cm, która tworzy warunki prawidłowego wzrostu roślin. Warstwę tej ziemi nakłada się sukcesywnie na skarpy i półki w miarę wzrostu nadpoziomowej części bryły składowiska.
Przeciw erozyjną stabilność gleby na skarpach zapewnia zwarta szata traw z dobrze rozwiniętym systemem korzeniowym. Należy je wprowadzić bezpośrednio po ukształtowaniu pokrywy glebowej.
Stosuje się następujące sposoby pokrywania skarp trawami:
wysiew nasion i wymieszanie ich z wierzchnią warstwą ziemi,
hydrosiew nasion na powierzchnie ziemi,
wprowadzenie nasion osadzonych w biowłókninie,
pokrycie skarpy dywanikiem trawiastym (w tym darniną).
Oprócz traw mogą być też wysiane nasiona roślin szybko zazieleniających powierzchnię. Zalicza się do nich rośliny krzyżowe: rzepak, rzepik, perko, gorczyca, rzodkiew oleista. Gęstość wysiewu tych roślin może być duża, ponieważ konkurują one z trawami o światło, wodę i składniki pokarmowe.
Kierunki rekultywacji i zagospodarowani
KIERUNEK ROLNY - jest najłatwiejszy z kierunków rekultywacji; z przeznaczeniem pod roślinność pastewną, ze szczególnym uwzględnieniem traw. Ten sposób może być pierwszym etapem użytkowania terenu przy pozostałych kierunkach, zwłaszcza leśnym i rekreacyjnym. Kierunek rolny preferuje się dla wysypisk płaskich, dostosowanych swą konfigurację do otaczającego terenu, mających zapewniony odpływ wód opadowych, a także dla wysypisk nadpoziomowych niskich. W obrębie tego kierunku wyróżnia się sposoby zagospodarowania: łąkowo - pastwiskowy, orny, sadowniczy, warzywniczy, warzywniczo - sadowniczy np. ogródki działkowe oraz fermowo - zwierzęcy. Sposób pierwszy stosuje się bezpośrednio po wykonaniu rekultywacji podstawowej, która sprowadza się do ukształtowania powierzchni wysypiska i nałożenia warstwy ziemi. Orny sposób zagospodarowania może być stosowany bezpośrednio po rekultywacji. Uprawa roślin wymagających orki może być wprowadzona dopiero po zintegrowaniu się mineralnego gruntu z górną warstwą odpadów w postaci utworu glebowego, co następuje po upływie ok. 10 lat.
KIERUNEK WARZYWNICZY I SADOWNICZY - takie zagospodarowanie terenu nie znajduje większego zastosowania, z wyjątkiem ogródków działkowych, ze względu na duże koszty niezbędne do szybkiego ukształtowania sanitarnych i powierzchniowych warunków środowiska glebowego.
KIERUNEK FERMOWO - ZWIERZĘCY - to taki sposób zagospodarowania terenów powysypiskowych, który polega na urządzeniu i prowadzeniu ferm np. drobiu lub zwierząt futerkowych. Do tego celu nadają się głównie wysypiska nadpoziomowe z urządzonym pasem zieleni izolacyjnej i budynkami zaplecza gospodarczo - socjalnego.
KIERUNEK LEŚNO - PRODUKCJYJNY - jest to kierunek mało efektywny, zwłaszcza w ciągu pierwszych dziesięciu lat po rekultywacji, kiedy warunki gruntowe nie sprzyjają rozwojowi systemu korzeniowego drzew. Ten sposób zagospodarowania może być uznany za celowy po ukształtowaniu się gleby w wyniku wieloletniego łąkowo - pastwiskowego użytkowania. Tereny powysypiskowe w większym stopniu nadają się pod plantację drzew liściastych niż roślinność typowo leśną. Dlatego wysypiska zadrzewia się tylko w celu melioracyjnych i rekreacyjnych. Przenikanie systemu korzeniowego do głębszych warstw odpadów, w miarę ich natlenienia może być powodem samozapłonów. Należy zatem preferować zakrzewienia kępowe, połączone z łąkowo - pastwiskowym zagospodarowaniem.
KIERUNEK REKREACYJNY - może być ustanowiony dla wysypisk nadpoziomowych, położonych na obszarze zurbanizowanym lub w jego bliskim sąsiedztwie, gdzie odczuwany jest brak tego rodzaju obiektów. Najbardziej przydatne do celów rekreacji są wysypiska wysokie, o suchym gruncie, zlokalizowane na terenach płaskich, o dużej lesistości. Wysypiska przeznaczone na te cele powinny być przykryte znacznej grubości warstwą gruntu mineralnego. Istotne jest, aby ostatnia, górna warstwa wysypiska zawierała głównie odpady mineralne.
KIERUNEK BUDOWLANY - tu nadają się przede wszystkim tereny wysypisk o przewadze popiołu, żużlu i gruzu oraz innych odpadów mineralnych. Budownictwo na tego rodzaju terenach sprowadza się do konstrukcji lekkiej: parkingi, garaże, wiaty, place składowe itp.
Rekultywacja gruntów zdegradowanych wokół wysypiska.
Wyróżnia się następujące formy degradacji środowiska:
trwałe lub czasowe zawodnienia ziemi silnie zanieczyszczonymi odciekami z wysypisk nadpoziomowych,
utrudnianie lub uniemożliwianie przepływu wód gruntowych i powierzchniowych,
zanieczyszczenie chemiczne wód gruntowych i gleby,
zanieczyszczenie mechaniczne powierzchni ziemi odpadami rozproszonymi przez ich składowanie i wiatr,
zniekształcenie gruntu podczas robót ziemnych i transportu odpadów,
zmiana składu gatunkowego szaty roślinnej powodowana przez zniekształcenie warunków wodnych, pokarmowych i tlenowych w glebie,
całkowite lub częściowe zniszczenie szaty roślinnej przez rozlewiska odcieków.
Bardzo ważnym zadaniem podczas rekultywacji jest zlikwidowanie rozlewisk odcieków wysypiskowych. Można to uczynić w następujący sposób:
usuwając ciecz z rozlewisk do oczyszczalni ścieków i osuszając grunt rowami otwartymi lub drenażem,
zapełniając niecki zawodnione ziemią mineralną oraz wprowadzając na ich miejsce rośliny intensywnie pobierające wodę i składniki pokarmowe,
udrażniając spływ powierzchniowy wody opadowej zatarasowany przez składowanie odpadów,
ujmując i odprowadzając odcieki z bieżące wysypiska.
Ujmowanie odcieków za pośrednictwem rowów otwartych, drenażu lub studni depresyjnych jest niezasadne na terenach bagiennych i zalewowych, ponieważ odprowadza się wówczas nie tylko odcieki, lecz głównie naturalne zasoby wody, degradują jeszcze bardziej środowiska.
Dobrze ukształtowana i użytkowana szata roślinna w otoczeniu wysypiska na gruncie podmokłym spełnia bardzo skutecznie rolę w odwadnianiu i oczyszczaniu gruntu. Stanowi model gruntowo - roślinny oczyszczania odcieków, analogiczny do szeroko propagowanych roślinnych oczyszczalni ścieków.
Monitoring efektów rekultywacji, wykorzystanie metod komputerowych do projektowania, lokalizowania i monitoringu składowisk odpadów.
Mówiąc o rekultywacji wysypisk odpadów komunalnych należy brać pod uwagę to, że rekultywacja obejmuje zabiegi łączące się w długotrwały i trudny do zaprojektowania proces wymagający fachowego nadzoru i oceny efektów prowadzonych działań. Rekultywacja wysypiska to także ciągła kontynuacja działań aż do momentu uznania, że teren może być zagospodarowany zgodnie z przeznaczeniem. W skrajnych przypadkach proces rekultywacji będzie trwał nawet kilkanaście lat, w czasie których niezbędny jest stały monitoring efektów rekultywacji oparty o analizy laboratoryjne, obserwację szaty roślinnej oraz bezpieczeństwa geotechnicznego składowiska.
Wykonawcą nadzoru powinien zostać zespół, w skład którego wchodziliby przedstawiciele inwestora, właściciela terenu oraz firmy zajmującej się projektowaniem rekultywacji.
Ocenę efektów rekultywacji powinno się przeprowadzić po dwóch latach od rozpoczęcia prac rekultywacyjnych zarówno w fazie eksploatacji, jak i po zakończeniu pracy obiektu, ale monitoring prawidłowości wykonywania prac rekultywacyjnych należy prowadzić na bieżąco.
Na ocenę efektów rekultywacji składa się kilka elementów, które warunkują jej prawidłowe wykorzystanie. Przystępując do oceny należy zebrać wszelkie dostępne informacje na temat rekultywowanego wysypiska i otaczających go terenów. Zgromadzone dane powinny dotyczyć okresu przed budową składowiska, a także okresu eksploatacji i rekultywacji.
Kolejnym jej elementem jest przeprowadzenie niezbędnych badań obejmujących obserwację stanu szaty roślinnej, analizy laboratoryjne podstawowych parametrów środowiska glebowego oraz badania bezpieczeństwa geotechnicznego. Na ich podstawie można zaobserwować kierunki zjawisk i procesów zachodzących na wysypisku lub na terenach przyległych, będących następstwem działania wysypiska. Przeprowadzona analiza tendencji zjawisk i procesów zachodzących na składowiskach lub przez nie wywołanych jest bazą do znalezienia przyczyn ewentualnych nieprawidłowości i niepowodzeń rekultywacji oraz propozycji działań naprawczych.
Wizja lokalna powinna zostać przeprowadzona w sezonie wegetacyjnym. Głównym jej celem jest weryfikacja zgromadzonych danych dotyczących warunków środowiskowych samego wysypiska oraz ustalenie zgodności wykonywanych prac z dokumentacją projektową eksploatacji i rekultywacji. Głównie należy zwrócić uwagę na:
ukształtowanie bryły składowiska (w tym szczególnie na jej stateczność oraz możliwość powstawania zastoisk wodnych),
składniki warstwy glebotwórczej i sposób jej rozłożenia,
jakość zastosowanych nasion oraz sadzonek,
dokładność przeprowadzonych zabiegów agrotechnicznych.
Część niezbędnych badań, zarówno w przypadku wysypisk eksploatowanych jak i tych, których eksploatację już zakończono, może być przeprowadzona podczas wizji lokalnej; dotyczy to głównie obserwacji stanu szaty roślinnej i oceny estetyki wyglądu składowiska i terenów przyległych, oceny uciążliwości zapachowej, sprawdzenie występowania samozapłonów i rozlewisk.
Pozytywna opinia musi dotyczyć wszystkich wymienionych wyżej elementów. W przypadku negatywnej oceny któregokolwiek z nich należy ustalić przyczyny zaistniałych nieprawidłowości, czyli sprawdzić dokładność wykonania zaleceń zawartych w projekcie rekultywacji. Jeżeli efekty tych działań nie wskażą na przyczyny zaistniałego stanu, konieczne jest przeprowadzenie badań fizykochemicznych warstwy glebotwórczej w miejscach, gdzie występuje brak lub zły stan pokrywy roślinnej. Badania te można wykonać metodami polowymi lub za pomocą metod laboratoryjnych.
Przy ocenie efektów rekultywacji konieczne jest przeprowadzenie niezbędnych analiz laboratoryjnych pozwalających ocenić stan zanieczyszczenia wód gruntowych, gleby i powietrza glebowego (zawartość metanu) oraz określić zawartość tlenu i wody w glebie i zawartość substancji organicznej.
W przypadku monitoringu i oceny skutków rekultywacji składowisk w fazie poeksploatacyjne należy przeprowadzić kontrolę geodezyjną i geotechniczną bryły składowiska, polegającą na sprawdzeniu ukształtowania wierzchowiny i skarp w aspekcie zapewnienia stateczności oraz uniemożliwienia powstawania rozlewisk wodnych. Na podstawie przeprowadzonych badań dokonuje się analizy tendencji zjawisk i procesów zachodzących na wysypisku i wywołanych przez wysypisko.
Monitoring efektów rekultywacji wysypisk odpadów komunalnych powinien być prowadzony aż do chwili uznania rekultywacji za skończoną, a teren wysypiska zagospodarowano zgodnie z docelowym kierunkiem rekultywacji.
Proces rekultywacji może niekiedy potrwać nawet kilkanaście lat i przez cały ten czas niezbędny jest stały monitoring jej skutków, co pozwoli na wychwycenie i naprawę ewentualnych nieprawidłowości. Można więc uznać monitoring efektów rekultywacji za jeden z elementów właściwie prowadzonej rekultywacji.
Burzliwy rozwój technologii komputerowych zaczął wywierać coraz silniejszy wpływ na praktyczne wykorzystanie komputerów w zagadnieniach dotyczących gospodarki odpadami i nowoczesnego składowania odpadów.
Pod względem techniczno - organizacyjnym wyodrębnia się następujące elementy technologii informatycznych:
komputery
oprogramowania
komputerowe urządzenia pomiarowo - monitorujące
ludzie.
Komputery stanowią bazowy element każdego procesu zarządzania, kontroli i monitoringu. Od ich jakości i parametrów, w większości przypadków, zależy ich przydatność do wykorzystania w wybranej dziedzinie wiedzy lub praktyki.
Większość prac związanych z zagospodarowaniem odpadów i ich składowania jest opracowywana komputerowo. Przy sporządzaniu szkiców strategicznych i szczegółowych planów realizacyjnych technologia komputerowa jest niezbędna.
Oprogramowanie, w większości przypadków, stanowi klucz do racjonalnego wykorzystania komputerów. Jest rozumiane jako myśl ludzka, zapisana w formalny sposób w komputerach w postaci programów, umożliwiających wykonywanie powtarzanych czynności bez potrzeby wykonywania fizycznych eksperymentów.
Innym istotnym elementem, wykorzystywanym w pracach związanych z budową i monitoringiem składowisk odpadów, są urządzenia pomiarowo - monitorujące. Pełnią one funkcję gromadzącą dane i poddające je wstępnej obróbce. Dane pozyskiwane są z czujników, analizujących takie parametry jak: ruch, ciśnienie, skład powietrza, odległość.
Najistotniejszym elementem, a zarazem najbardziej zawodnym są ludzie, będący użytkownikami systemów komputerowych. Kluczem do prawidłowego wykorzystania komputerów jest fachowość i przygotowanie kadry końcowych użytkowników komputerów, jak i twórców programów i systemów komputerowych.
Monitoring komputerowy wymaga bezpośredniego połączenia urządzenia pomiarowo - monitorującego z komputerem. Komputer nie steruje tu procesem czy zjawiskiem - jest on jedynie urządzeniem gromadzącym i przetwarzającym dane.
Zakończenie.
Rekultywacja i zagospodarowanie składowisk odpadów komunalnych mają przede wszystkim na celu:
minimalizację ujemnego wpływu odpadów na środowisko podziemne, zwłaszcza wodne,
wyeliminowanie ujemnego wpływu odpadów na środowisko naziemne,
przywrócenie lub ukształtowanie nowych walorów krajobrazu lokalnego, ze szczególnym uwzględnieniem rzeźby terenu i stosunków wodnych,
przywrócenie wartości użytkowej gruntu.
Spełnienie wymienionych celów wymaga pokonania licznych trudności wynikających z niewłaściwej lokalizacji, nieprawidłowej eksploatacji wysypisk przede wszystkim starych składowisk. Do podstawowych czynników utrudniających rekultywację zalicza się:
bezpośredni lub pośredni kształt wysypiska,
bezodpływowe położenie wysypiska,
bezodpływowe ukształtowanie powierzchni wysypiska,
beztlenowość przemian biochemicznych i związane z tym wysokie temperatury warstw powierzchniowych,
deformację bryły i rzeźby wysypiska, wynikającą z rozkładu biologicznego i zagęszczania masy odpadowej.
Podsumowując:
Już na etapie projektu technicznego składowiska musi być określona rekultywacja składowiska po jego zamknięciu, a część techniczna rozpoczyna się od momentu jego budowy.
Wierzchnia warstwa składowiska powinna być tak wykonana by ograniczać infiltrację wód opadowych do warstwy odpadów. Zgodnie z nowoczesnymi zasadami wykonania składowisk, powinno się na nim znajdować ujęcie biogazu, dlatego wymagane jest szczelne przykrycie np. nieprzepuszczalną geomembraną z tworzywa sztucznego.
Uformowane skarpy obsiewa się trawami lub układa darninę, obsadza krzewami i drzewami.
Literatura.
Materiały z IX Międzynarodowej konferencji „Budowa bezpiecznych składowisk odpadów”, Wisła, 24-26 luty 1999r.
S. Łuniewski, „Bezpieczne składowanie odpadów”, Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko, Białystok 2000.
M. Żygadło, „Gospodarka Odpadami komunalnymi”, Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 1999.
C. Rosik - Dulewska, „Podstawy gospodarki odpadami”, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2000.
6