اشتراطات الدفن الصحي للنفايات في السعودية "تصميم المدفن"

تصميم موقع الدفن الصحي للنفايات :-
عند تصميم موقع الدفن الصحي للنفايات يجب أن يكون الهدف الأول هو حماية البيئة والصحة العامة بالإضافة للآتي :-
o إيجاد مرفق مقبول للتخلص من النفايات.
o أن يكون تصميمه وتشغيله وفق المعايير والضوابط المعمول بها في هذا المجال.
o أن يكون إنشاؤه وتشغيله اقتصادياً .
وتصميم موقع الدفن الصحي للنفايات يؤثر في تحديد أعداد وأنواع العمالة والمعدات وكيفية استغلالها واستغلال المساحة المتاحة وبالتالي يؤثر على تكلفة إنشائه وتشغيله ، لذا فإن الموقع الذي يتم اختياره لإنشاء المدفن يكون مثالياً إذا تم العناية بتصميمه ومعالجة سلبياته عن طريق استخدام التقنيات المناسبة ، كما يجب أن يبين التصميم عمليات تطوير المدفن وترتيب تنفيذها، ويمكن الأخذ بالأسس التالية عند تصميم موقع الدفن الصحي.
أسس تصميم موقع الدفن الصحي للنفايات :
1. قاعدة المعلومات :-
إن من أهم الأسس التي ينبني عليها تصميم موقع الدفن الصحي توفر قاعدة معلومات حول نوعية وكمية النفايات التي ستصل للمدفن ، ووضع موقع المدفن الجيولوجي ومنسوب المياه الجوفية، والأحوال المناخية بالمنطقة ، ونوع التربة التي ستستخدم لتغطية النفايات ، والمتطلبات الضرورية لحماية البيئة حول الموقع ، ويمكن الاستفادة من المعلومات التي جمعت وتم تقييمها خلال مرحلة اختيار الموقع لهذا الغرض ، إلا أنه يجب تطويرها للوصول إلى تفاصيل وتقييم أدق ، والجدول رقم (1) يوضح المعلومات الأساسية الضرورية .
2. تخطيط منطقة الدفن :-
تعتبر المعلومات المتعلقة بتخطيط منطقة الدفن هى الجزء المكمل للأسس التي ينبني عليها تصميم المدفن وتشمل اختيار طريقة الدفن التي سيتم العمل بها ومواصفاتها وتحديد أبعاد الموقع الذي سيستخدم لدفن النفايات والسمات الرئيسية لعمليات تشغيل المدفن ، ويوضح الجدول رقم (2) العوامل التي يجب أن تؤخذ في الاعتبار عند تخطيط منطقة الدفن . إن العامل الرئيسي الذي يحددكيفية وضع مخطط الموقع هو أسلوب الدفن الذي تحدده الخصائص الجيولوجية للموقع ، وهناك أسلوبين للدفن الصحي الأول هو حفر موقع الدفن إذا كان قابلاً للحفر وتجميع التراب لاستخدامه لتغطية النفايات بعد دكها ، ويكون الموقع قابلاً للحفر إذا كان منسوب المياه الجوفية ذو بعد كافي من سطح الأرض والطبقة الأولى من أرض الموقع غير صخرية ويفضل أن تكون ذات تربة متماسكة مثل الطفل أو التربة الطينية . والثاني هو الدفن على سطح الأرض ، إذا كان الموقع غير قابل للحفر بسبب ارتفاع منسوب المياه الجوفية به أو صعوبة حفره ، وهذا يتطلب جلب أتربة التغطية من موقع آخر.
3. تصميم خلايا الدفن :-
إن الخلية هى وحدة بناء المدفن وهى تحتوي على نفايات تم ضغطها وتغطيتها ، ويوضح الشكل رقم (1) الحد الأدنى لطول وعرض خلية الدفن الذي يجب الالتزام به عند تصميم خلايا الدفن ، حيث يفضل ألا يقل طول الخلية عن 75 متر وعرضها 25 متر وسمكها 2-3 متر ،وتغطي بطبقة من التربة لا يقل سمكها عن 25سم ، ويجب الأخذ في الاعتبار قبل تحديد مساحة الخلية كمية النفايات وعدد سيارات نقل النفايات المتوقع وصولها للمدفن يومياً لتفريغ حمولتها في وقت واحد ، ويتراوح ارتفاع الخلية بين (2-3) متر ، إلا أن ظروف بعض المواقع قد تفرض ارتفاعاً أقل، ويكون عدد من الخلايا المتلاصقة ذات الارتفاع الموحد طبقة ردم واحدة ، ويمكن أن يتكون مدفن النفايات من عدة طبقات وقد يصل ارتفاعه إلى ما بين 15-20 متراً فوق سطح الأرض المجاورة . الشكل رقم (2) يوضح كيفية بناء خلايا الدفن .
4. خطوات إنشاء موقع مدفن النفايات :-
1. إذا كانت مساحة المدفن كبيرة فإنها تقسم إلى أربع مناطق (أ،ب،ج،د) كما هو موضح بالشكل رقم (3) ، ويتم تقسيم كل منطقة إلى خلايا للدفن (75م × 25م) متلاصقة ، ويبدأ العمل في المنطقة (أ) من نهاية الحلية رقم (1) ثم الخلية رقم (2) وهكذا.
2. تسوير موقع المدفن بسلك من الحديد لمنع دخول الأشخاص والناقلين الغير مصرح لهم وكذلك الحيوانات الضالة والكلاب والقردة.
3. إصلاح وتمهيد طريق ومدخل المدفن وطرقه الداخلية حتى لا يؤثر ذلك على كفاءة العمل ، وللحفاظ على مستوى الآداء للآليات والسيارات.
4. العمل ما أمكن على تسوية سطح المنطقة المستخدمة للدفن حتى يرتفع مستوى سطح الدفن بمعدلات متوازية ، وتخصيص مكان لدفن جثث الحيوانات النافقة ونفايات المسالخ بعد رشها بمحلول الكلور الجيري بدرجات تركيز مناسبة.
5. إنشاء وتجهيز غرف للحراسة عند بوابة دخول المدفن ، ومستودع الكلور الجيري والمواد المستهلكة.
6. إنشاء وتجهيز ميزان ومكتب لتسجيل وزن النفايات وكمياتها وأنواعها ومصادرها .
7. تجهيز مكان لتنظيف وتطهير سيارات النفايات بعد تفريغ حمولتها (عند المخرج).
8. توفير شبكات لتغطية سطح النفايات أو مصدات للرياح للحد من تناثر النفايات.
9. تعيين مشرف مسئول عن المدفن من ذوي الخبرات في هذا المجال.

5. الاستخدام النهائي للموقع :-
يجب أن يوضع الاستخدام النهائي للموقع في الاعتبار عند تصميم المدفن حتى تتم الاستفادة القصوى منه بعد قفله وأن يصمم بطريقة تبعد أي تكاليف إضافية لتهيئته للاستخدام المطلوب. والاستخدام النهائي لموقع المدفن الصحي يجب أن ينسجم مع خطة استخدامات الأراضي المجاورة، ويمكن استخدام مواقع مدافن النفايات المقفلة كمواقع لمحطات انتقالية لنقل النفايات إلى مواقع المدافن الجديدة ، ولا يمكن إقامة مباني عليها بسبب الهبوط المتوقع لسطح المدفن والغازات الناتجة عنه.
الفصل الرابع
4. تجهيز مخططات الموقع :
إن مشروع إقامة مدفن صحي للنفايات هو مشروع إنشائي يتطلب في بدايته تحضير مجموعة مخططات هندسية خاصة به توضح كيفية إنشائه ، وهذه المخططات الهندسية تمثل خطة إنشاء وتشغيل المدفن ، ويجب أن توضح هذه المخططات كيفية تتابع عمليات الحفر ومواقعها ، والخلايا وارتفاع طبقاتها ، والارتفاع النهائي للمدفن وتدرجاته ، ومناطق التشغيل ، والتجهيزات اللازمة لتصريف السيول والسيطرة على السوائل والغازات ومواقعها ، وسور المدفن وطرقه الداخلية والطرق المؤدية إليه والاستخدام النهائي لموقع المدفن بعد قفله ، كما يجب أن تشمل هذه المخططات التفاصيل الإنشائية لكل هذه العناصر ، وفيما يلي العوامل الأساسية التي يجب أن تؤخذ في الاعتبار عند إعداد مخططات المواقع :-
1. الطرق :
الطريق المؤدي إلى موقع الدفن الصحي للنفايات يجب أن يكون صالحاً للاستخدام تحت كل الظروف المناخية ويجب أن يصمم بطريقة تمكن من استيعاب حجم الحركة المتوقعة وأن يكون ذو مسارين بعرض مناسب ومتانة تتحمل سيارات نقل النفايات المستخدمة .
وحيث أن هذا الطريق ينتهي عادة عند مدخل المدفن فإنه من الضروري إنشاء طرق داخلية مؤقتة بالمدفن تؤدي إلى موقع التشغيل ، ويمكن لهذا الغرض استخدام أنقاض المباني أو الحصى وتغطيتها بمادة رابطة أو تربة قابلة للدك ، كما يجب عمل الاحتياطات اللازمة لمنع الرمي العشوائي للنفايات على جوانب هذه الطرق.
2. تسوير الموقع :
يجب أن توضح مخططات المدفن كيفية إنشاء السور ومواصفاته ، ويساعد تسوير موقع المدفن على تنظيم دخول ناقلي النفايات ومنع دخول الأشخاص أو الناقلين الغير مصرح لهم إلى الموقع ، كما يساهم تسوير المدفن في منع حيوانات الرعي الضالة أو الكلاب والقردة من الوصول إلى منطقة التشغيل والتي تعتبر أحد الوسائط المهمة في نقل الأمراض ، ويسور المدفن عادة بسلك من الحديد المجلفن لا يقل ارتفاعه عن 2.6 متر ويجب أن تكون له بوابة يمكن إغلاقها لمنع الدخول في غير ساعات تشغيل المدفن.
3. تصريف مياه السيول والأمطار :
يجب أن توضح مخططات المدفن كيفية تصريف مياه الأمطار من المدفن وتغيير اتجاه السيول المنحدرة من المناطق المحيطة به. ويمكن عمل سدود ترابية واستخدام أنابيب خرسانية أو مصاريف مكشوفة أو حفر لهذا الغرض ، ويمكن تبطين الحفر بالأنقاض والحجارة والأسفلت على أن تنزح منها المياه المتجمعة بعد انتهاء موسم الأمطار ، ويعتمد حجم الحفر على كمية مياه الأمطار المتوقعة. ولضمان انسياب مياه الأمطار يجب أن يكون سطح المدفن عند وضع طبقة تغطية مؤقتة منحدراً بما يعادل 2% وتزيد هذه النسبة عند وضع طبقة التغطية النهائية تحسباً للهبوط المتوقع لسطح المدفن نتيجة تحلل النفايات.
4. التحكم في السوائل :
بجانب حماية موقع المدفن من مياه السيول واستخدام أتربة تغطية مناسبة تقلل من تسرب مياه الأمطار ، قد تفرض طبيعة الموقع تبطين قاعدة المدفن بطبقة عازلة مناسبة تصمم حسب وضعه لمنع تسرب السوائل إلى المياه الجوفية .
5. التحكم في الغازات :
لمنع تسرب الغازات للمناطق المجاورة يمكن عمل حواجز رأسية صماء تحت مستوى الأرض إلى عمق يعادل قاعدة المدفن أو حفر خندق حوله لنفس العمق وتغطية هذا الخندق بالحجارة والحصى ليسمح بصعود الغازات المتسربة من المدفن إلى الهواء الجوي . كما يمكن عمل آبار لتجميع الغاز والاستفادة منه أو إشعاله للتخلص منه.
1. تصميم شبكة أنابيب وآبار تجميع الغاز والمجسات وتوزيعها :
إن تصميم شبكة أنابيب وآبار لتجميع الغازات المتوقع تولدها من النفايات يعد أحد الخطوات المهمة في مرحلة إعداد المخططات ، كما أن زرع المجسات وأجهزة قياس الغازات والكشف الدوري عليها يعد أحد أهم الأساليب ا لوقائية للحد من خطورة الغازات على مشغلي المدفن والقاطنين في المواقع المجاورة له ، ويجب عند تصميم شبكة الغاز والمجسات مراعاة الآتي :-
1. أن يكون مستوى عمق آبار التجميع تحت مستوى عمق الخلية بمسافة مناسبة .
2. حيث أن غاز الميثان ينتج بكميات كبيرة في المدافن بالمقارنة مع غاز ثاني أكسيد الكربون ، وأن خطورة تسربه من خلال مسام التربة أو من خلال بعض الشقوق والفواصل بالقشرة الأرضية ووصوله إلى المناطق المجاورة قد يؤدي –لا سمح الله – إلى اشتعالها وانفجارها ، لذا يراعى توزيع آبار تجميع الغاز بصورة ملائمة حيث تغطي جميع أجزاء المدفن ، أو قد يتطلب الأمر أن يكون التكثيف علي محيط المدفن في حالة المدافن القائمة كما هو موضح بالشكل رقم (4) .
3. البدء بتأسيس وتركيب وتشغيل الآبار والمجسات في المناطق التي سيتم البدء بالدفن بها .
4. في حالة اتساع مساحة المدفن يمكن تقسيمه إلى جزأين أو أكثر ، لكل جزء شبكة أنابيب وجهاز شفط لضمان كفاءة عملية شفط الغاز ، مع ضرورة تأمين وتركيب وتشغيل الجزء من الشبكة والمجسات للمنطقة من المدفن التي سيتم إشغالها بالنفايات أولاً بأول .
5. يتم عمل المجسات بطريقة تبادلية مع آبار تجميع الغاز.
6. يتم تركيب أجهزة قياس مدى تسرب الغاز في المناطق المحيطة بموقع المدفن ، ويمكن استخدام أجهزة القياس المحمولة لهذا الغرض.
2. أسلوب تنفيذ آبار تجميع الغاز ومجسات الاختبار :
1. إنشاء آبار تجميع الغاز :-
عند البدء بتصميم المدفن يتم وضع مخطط لآبار الغاز بحيث تكون الآبار وسط الخلايا وتكون المسافة بين كل بئر وآخر 75 متر و 25متر ، أنظر الشكل رقم (3) ، وتعتمد هذه المسافة على سمك طبقة التغطية ، وتبدأ آبار الغاز من قاعدة المدفن وتستمر مع طبقات الدفن حتى طبقة الغطاء النهائي للمدفن ، وتؤسس الآبار بوضع مواسير بلاستيك من مادة PVC مخرمة لتصريف الغاز بقطر (3-4 بوصه) محاطة بحوض من الحصى طول أضلاعه 0.5م ومخاط بشبك ليعمل على تماسك الحصى مع عدم استخدام الأسمنت وذلك لضمان مرور الغاز ، وتنتهي فوهة البئر بغطاء من الأسمنت أو مادة مشابهة لمنع تسرب تربة ا لتغطية إلى داخل البئر ، أنظر الشكل رقم (5) ، وقبل بدء عملية الدفن للخلية يتم وضع طبقة أسمنتية عند قاعدة الماسورة لتثبيتها تحت قاعدة الخلية ، مع مراعاة أن يكون ارتفاع الماسورة لا يقل عن متر واحد من سطح الطبقة ا لمؤقتة وذلك للاستفادة منها عند عمل طبقة جديدة ، وهكذا بالنسبة لبقية الخلايا ، وفي حالة المدافن التي بدء الدفن بها دون تأسيس آبار ، فإنه يتم حفر عدد من الآبار في الخلايا المقفلة ويوضح بها مواسير لسحب الغاز مع قفل منطقة الحفر بإحكام لمنع تسرب الغاز منها، أما إذا كان الدفن على سطح الأرض فيمكن حفر خندق يحيط بالمدفن حتى يصل إلى مستوى قاعدة المدفن ويغطى بالحصى والحجارة ليسمح للغاز بالصعود إلى الهواء الجوي.
وبعد استكمال آبار الغاز يتم ربطها مع بعضها بشبكة أفقية من مواسير بلاستيك أو الحديد المجلفن بخطوط فرعية بقطر (3 بوصة) وترتبط بخط رئيسي بقطر (6 بوصه) ينتهي بمضخة سحب الغاز موصلة بشعلة لحرق الغاز الناتج من عملية الاحتباس ، ويفضل تغطية شبكة الأنابيب بطبقة من الرمل لحمايتها من العوامل الجوية والصدمات.
2. زراعة مجسات اختبار للكشف عن غاز الميثان PROBES .
إن الهدف من زراعة مجسات الاختبار PROBES حول المدفن هو الآتي :-
أ – الكشف الدوري على مدافن النفايات للتعرف على أي تسرب لغاز الميثان المتولد من تحلل النفايات .
ب- قياس نسبة تسرب غاز الميثان في الأراضي المجاورة للمدفن بشكل دوري بواسطة أجهزة قياس مخصصة لهذا الغرض.
3. تنفيذ مجسات الاختبار :
أ – تعمل حفر دائرية الشكل بقطر 50 سم وبعمق 4 متر تقريباً ، ويثبت بداخل كل حفرة ماسورتين بقطر (3 بوصة) ، وتكون النهايتين السفليتين للماسورتين بعمقين مختلفين (الشكل رقم 6) ، حيث تكون نهاية الماسورة الأولى بعمق 3.5 متر وذات نهاية مثقبة بارتفاع 75 سم ومركب بنهايتها مصفى مسامي.
ب- يتم ردم طبقة من الحصى بارتفاع 1.5 متر ، وفوقها طبقة من الرمل المخلوط بالأسفلت بارتفاع 50 سم.
ج – تثبت الماسورة الثانية بعمق 1.75 متر وتكون مخرمة من أسفلها بارتفاع 50سم ومركب بنهايتها مصفى مسامي ، ويتم ردم طبقة من الحصى بارتفاع 1 متر وفوقها طبقة من الرمل المخلوط بالأسفلت بارتفاع 50سم.
د – وضع طبقة من الخرسانة بسماكة 50 سم بحيث تكون بشكل دائرة قطرها 1.5 متر بعدها يتم إنشاء منهل علوي بغطاء بقفل لحماية المجس من العبث ، بعد ذلك يتم تركيب غطاء يمكن فكه بأعلى كل ماسورة اختبار لكي يتم أخذ قراءات غاز الميثان بصفة دورية بواسطة جهاز قياس محمول للكشف عن وجود الغاز ويتم تسجيل هذه القراءات بسجل خاص ، وتكون مواقع هذه المجسات بطريقة تبادلية مع مواقع بيارات تجميع الغاز ، ويفضل أن تكون المسافة بين مجس وآخر لا تقل عن 100 متر.