Проектирование полигона ТБО в г.Карачев Брянской области

Введение

Проблема складирования и хранения бытовых и промышленных отходов в настоящее время представляет собой одну из самых актуальных и жизненно важных для России экономических и экологических проблем.

В настоящее время деятельность жилищно-коммунального хозяйства в области управления твердыми бытовыми отходами (ТБО) сопровождается весьма большими потерями ресурсов, а также увеличением загрязнения окружающей среды. Существующая система учета и контроля за образованием и размещением отходов не позволяет из-за своей децентрализации получить достоверную информацию о фактических объемах образования отходов как в целом по России, так и по отдельным регионам, а также исключить несанкционированное их размещение. Это привело к образованию многочисленных стихийных, несанкционированных свалок. В городах количество свалок, не отвечающих санитарным нормам, оставляет 40 %, а в сельской местности – 30 % [24]. Сложившаяся ситуация с размещением отходов негативно влияет на состояние природной среды и санитарно-эпидемиологическую обстановку как в целом по стране, так и вблизи крупных городов особенно.

Наиболее распространенными в настоящее время сооружениями по обезвреживанию удаляемых из населенных пунктов ТБО являются полигоны.

Полигоны – комплексы природоохранных сооружений, предназначенных для складирования, изоляции и обезвреживания ТБО, обеспечивающие защиту от загрязнения атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод, препятствующие распространению грызунов, насекомых и болезнетворных микроорганизмов. Полигоны ТБО гарантируют санитарно-эпидемиологическую безопасность населения. На полигонах обеспечивается статическая устойчивость ТБО с учетом динамики уплотнения, минерализации, газовыделения, максимальной нагрузки на единицу площади, возможности последующего рационального использования участка после закрытия полигонов.

Полигоны могут быть организованы для любых по величине населенных пунктов. Выбор участка для устройства полигона согласовывается с территориальным центром Госсанэпиднадзора (ЦГСЭН) в соответствии с Положением о государственной санитарно-эпидемиологической службе Российской Федерации.

На территории г. Брянска и области в эксплуатации находится 30 крупных полигонов ТБО. 16 полигонов ТБО являются потенциально опасными, 11 полигонов ТБО относятся к среднему классу опасности и только 3 полигона ТБО в районных центрах п.г.т. Выгоничи, г. Дятьково и п.г.т. Комаричи считаются относительно безопасными. Полигоны ТБО в г. Клинцы, Жуковка, Сельцо, Сураж, исчерпали свои ресурсы для дальнейшей эксплуатации, однако она продолжается, несмотря на экологическую опасность для окружающей среды. Такие объекты подлежат закрытию и рекультивации со срочной локализацией их негативного воздействия на природную среду.

Одной из основных проблем Карачевского района Брянской области является вывоз бытового мусора из частного сектора и несанкционированные свалки. В 2006 году на территории района образовалось 5731,51 отходов, в т.ч.: I класса опасности – 0,140 т; II – 4,150 т; III – 19,94 т; IV – 345,17 т; V – 5362,11 т. Бытовые отходы утилизируются на поселковой свалке (3,5 км от г. Карачев, площадь 3,65 га), которую обслуживает Карачевское МУП ЖКХ. За год в среднем вывозится около 6 тыс. м3 отходов. Существующая свалка не отвечает санитарным, экологическим и пожарным нормам. Экологическая обстановка за последние 5 лет ухудшилась [14].

Поэтому строительство комплекса природоохранных сооружений (полигона ТБО) крайне важно для улучшения экологической обстановки в Карачевском районе.

1 Природно-климатические условия района проектирования

1.1 Местоположение района проектирования

Объект проектирования – полигон ТБО – находится в Карачевском районе Брянской области. Карачевский район расположен на северо-востоке Брянской области. Административный центр –г. Карачев.

Район граничит с севера - с Хвастовичским районом Калужской области, на востоке - с Хотынецким районом Орловской области, на юго-западе - с Брянским, на юге - с Навлинским районами Брянской области. Районный центр - г. Карачев, территория района состоит из 13 сельских администраций.

По району проходит однопутная железная дорога "РигаВоронеж" на тепловой тяге (пропускная способность 36 поездов/сут.) и асфальтовая автомобильная дорога Орёл-Витебск. Территорию района пересекают газо и нефтепродуктопроводы. Магистральный газопровод, диаметром 529 мм и протяжённостью 43 км. Протяжённость нефтепровода "Дружба" (2 нитки) составляет 84 км, протяжённость нефтепродуктопровода - 82 км.

Население района составляет 37,0 тыс. чел., в т.ч. в городе проживает 21,1 тыс. чел. (53%). Средняя плотность населения - 29 чел./км2.

По территории района протекают несудоходные реки: Снежеть, Ревна, Песочня, Мылинка.

1.3 Гидрогеологические условия

Геологический разрез исследованного участка во вскрытом скважинами интервале представлен отложениями четвертичного и верхнемелового возраста.

Основание проектируемого полигона в верхней части сложено почвенным слоем мощностью 0,30,5 м, развитом повсеместно на покровных лессовидных суглинках, супесях и песках верхнечетвертичного возраста (pr, d III) суммарной мощностью от 1,0 до 5,0 м, непосредственно под полигоном – 4,0 м.

Под покровными образованиями в пределах восточной части участка и непосредственно под полигоном залегают водно-ледниковые отложения времени отступания московского ледника мощностью до 2 м, представленные песками с прослоями супесей и суглинков с коэффициентом фильтрации 0,18 м/сут.

Поток подземных вод в пределах полигона направлен к северо-востоку в сторону заторфованной долины ручья Хлопчатка притока реки Снежеть с уклоном потока около 0,00060,002. Подземные воды горизонта в пределах исследованного участка имеют гидрокарбонатный кальциевомагниевый состав с минерализацией 0,30,4 г/л.

В районе исследований выходов водоносного горизонта на поверхность не обнаружено.

1.4 Обоснование выбора площадки участка строительства

Полигоны размещают за пределами населенных пунктов с соблюдением размера санитарно-защитной зоны, устанавливаемой, в соответствии со СанПиН 2.1.7.72298 , не менее 500 м до жилой застройки.

Перспективные участки для размещения полигонов определяют на основании анализа карт специального типологического зонирования анализируемых территорий в масштабе М 1:200000, которые включают фондовые геологические и гидрогеологические условия.

При выборе перспективных участков для размещения полигона руководствуются следующими принципами:

а) участки, на которых природные условия исключают размещение полигонов;

б) участки, на которых природные условия не способствуют существенному негативному воздействию полигонов на компоненты природной среды.

Благоприятными земельными участками с точки зрения размещения полигонов считаются:

- открытые, хорошо продуваемые, незатопляемые и неподтопляемые, допускающие проведение природоохранных мероприятий и выполнение инженерных решений, обеспечивающих предотвращение загрязнения окружающей среды;

- расположенные с подветренной стороны относительно нахождения населенных пунктов и рекреационных зон, в соответствии с розой ветров;

- расположенные ниже мест водозаборов хозяйственно-питьевого водоснабжения, рыбоводных хозяйств, мест нереста, массового нагула и зимовальных ям рыбы;

- удаленные от аэропортов на 15 км и более, от сельскохозяйственных угодий и транзитных магистральных дорог на 200 м, от лесных массивов и лесопосадок, не предназначенных для рекреации, на 50 м;

- на которых обеспечивается соблюдение 500 м санитарно-защитной зоны от жилой застройки до границ полигона;

- с преобладающими уклонами в сторону населенных пунктов, промышленных предприятий, сельскохозяйственных угодий и лесных массивов не более 1,5 %;

- с залеганием грунтовых вод при наибольшем подъеме их уровня не менее 1 м от нижнего уровня складируемых отходов;

- с преобладанием в геологическом разрезе четвертичных отложений, экранирующих пород, характеризующихся коэффициентом фильтрации 107 м/с и менее;

- с развитым региональным водоупорным горизонтом, характеризующимся отсутствием «гидрогеологических окон» и значительных по площади трещиноватых зон;

- с отсутствием опасных геологических процессов.

Размер участка размещения полигона устанавливают, исходя из условия продолжительности эксплуатации полигона в течение 1520 лет.

По форме в плане наиболее благоприятны земельные участки близкие к квадрату, позволяющие устраивать полигоны с наибольшей высотой складирования отходов.

Необходимую площадь для отвода земельного участка определяют исходя из проектной вместимости полигона и проектной высоты складирования отходов.

Полигон ТБО в г. Карачев будет располагаться на малопродуктивных землях.

Участок граничит: с севера – посёлок Трыковка, с востока – лесной массив, с юга – посёлок Бойково, с запада – посёлок Бережок. Рельеф спокойный с уклоном на север. На участке имеются насаждения в виде кустарника и деревьев неценных пород.

По санитарным, противопожарным, архитектурно-планировочным и экологическим требованиям участок соответствует нормам.

2 Определение вместимости полигона

2.1 Характеристика твердых бытовых отходов

В городах и населенных пунктах происходит интенсивное накопление ТБО, которые при неправильном и несвоевременном удалении и обезвреживании могут загрязнять окружающую среду.

По морфологическому признаку ТБО подразделяются на компоненты: бумагу (картон), пищевые отходы, дерево, металл (черный и цветной), текстиль, кость, стекло, кожа, резина, камни, полимерные материалы, прочие (неклассифицируемые) части, отсев (уличный смет — менее 15 мм) [13].

Сезонные изменения состава ТБО характеризуются увеличением содержания пищевых отходов с 20—25 % весной до 40—55 % осенью, что связано с большим потреблением овощей и фруктов в рационе питания (особенно в городах южной зоны). Зимой и осенью сокращается содержание мелкого отсева (уличного смета) с 20 до 7 % в городах южной зоны и с 11 до 5 % в средней зоне.

Нормы накопления ТБО — это количество отходов, образующихся на расчетную единицу: человек — для жилищного фонда; одно место в гостинице; 1 м2 торговой площади для магазинов и складов; в единицу времени — день, год. Нормы накопления определяют в единицах массы (кг) или объема (л, м3) [36].

На нормы накопления и состав ТБО влияют следующие факторы:

- степень благоустройства жилищного фонда (наличие мусоропроводов, газа, водопровода, канализации, системы отопления);

- этажность, вид топлива при местном отоплении;

- развитие общественного питания, культура торговли, степень благосостояния населения и т. д.;

- климатические условия (различная продолжительность отопительного периода — от 150 дней в южной зоне до 300 дней в северной);

- специфика питания и др.

Важным показателем физических свойств ТБО является плотность. Плотность ТБО благоустроенного жилищного фонда в весенне-летний сезон (в контейнерах) составляет 0,18—0,22 т/м3; в осенне-зимний — 0,20—0,25 т/м3. Для различных городов среднегодовое значение 0,19—0,23 т/м3.

ТБО обладают механической (структурной) связностью благодаря волокнистым фракциям (текстиль, проволока и др.) и сцеплениям, обусловленным наличием влажных липких компонентов. Благодаря наличию твердых балластных фракций (керамика, стекло) ТБО и компост обладают абразивностью, т. е. свойством истирать соприкасающиеся с ними взаимопересекающиеся поверхности. ТБО обладают слеживаемостью, т.е. при длительной неподвижности теряют сыпучесть и уплотняются (с возможностью выделения фильтрата) без всякого внешнего воздействия. При длительном контакте с металлом ТБО оказывают на него корродирующее воздействие, что связано с высокой влажностью и наличием в фильтрате растворов различных солей [36].

На полигоны складирования городских бытовых отходов могут вывозиться твердые промышленные отходы IV класса опасности по согласованию с органами и учреждениями санитарно-эпидемиологической и коммунальной служб и применяться в качестве изолирующего инертного материала в средней и верхних частях полигона [24].

2.2 Нормы накопления ТБО

На период составления проекта численность населения, от которого будут поступать твердые бытовые отходы на полигон, составит 6000 человек.

В соответствии с «Рекомендациями по определению норм накопления ТБО для городов России» фактический объем ТБО составит 3428,67 тонны в год или 17831 м3 в год.

3 Архитектурно-строительные решения

Проектом предусмотрены следующие основные сооружения полигона: подъездная дорога – 1800 м; участок складирования ТБО на площади 3,0 га (1ая очередь); хозяйственная зона; внешнее электроснабжение.

3.1 Хозяйственная зона и инженерные сооружения

Хозяйственная зона проектируется для размещения: административно-бытового вагончика, контрольно-пропускного пункта, открытой площадки складирования сборных ж/б плит для временных дорог, трансформационной подстанции, открытой стоянки, уборной. Территория хозяйственной зоны крепится асфальтобетоном и посевом трав.

Хозяйственная зона размещается в начале территории полигона ТБО. Площадь хоззоны составляет 0,08га.

Со стороны въезда хоззона ограждается железобетонным забором, на въезде в ограде предусмотрены ворота с калиткой. Ограда устраивается между торцами каналов. Длина ограды 68,5 м. По остальному периметру в качестве ограждения используются осушительные каналы глубиной 2 м.

Вагончик–контора принят инвентарным контейнерного типа без ходовой части на основании базового вагона с размерами 3,5 м на 6,5 м. В вагоне–конторе предусмотрен кабинет мастера и кладовая. Под конторой выполнен фундамент из бетонных блоков, крыльцо из керамического кирпича.

На выезде из полигона проектом предусмотрена контрольно-дезинфицирующая зона с устройством железобетонной ванны общей длиной 10 метров, глубиной 0,3 м и шириной 3 м для дезинфекции колес мусоровозов. Ванна заполняется трехпроцентным раствором лизола и опилками.

Источником воды для пожаротушения запроектирован противопожарный водоем. Водоем запроектирован на пересечении нагорноосушительных каналов.

Глубина в водоеме принята на 1 метр ниже дна каналов. Пополнение водоема будет осуществляться грунтовыми водами. Емкость водоема составляет 120 м3 и определена местными условиями. К водоему запроектирована эксплуатационная дорога со щебеночным покрытием. Для забора воды предусмотрен водозаборный колодец из ж/б труб диаметром 2 м, глубина колодца 3,82 м (лист 2 графической части проекта). У водозаборного колодца и колодца сбора фильтрата запроектирована разворотная площадка крепленая щебнем. Размеры разворотной площадки 14x15 м.

Проектом предусмотрено электроснабжение вагончика-конторы и прожекторное наружное освещение полигона. Комплектная трансформаторная подстанция принята по типовому проекту 4073612.91.

Электроснабжение здания предусматривается на напряжении 380/220 В по одному рабочему вводу как для потребителя III категории по надежности электроснабжения, согласно ПУЭ. Ввод в здание выполнен через трубостойку. В качестве устройства принят ток осветительный групповой серии МЗ с устройством защитного отключения на вводе.

Учет активной энергии осуществляется счетчиком типа СА4УИ672м, установленным в КТП-25/10-04кВ

Проектом предусматривается общее рабочее освещение на напряжении 380В. Сеть рабочего освещения питается от однополюсных автоматических отключателей щитка освещения.

Освещенность помещений принята согласно СНиП 230595 «Естественное и искусственное освещение». В качестве источника света приняты лампы накаливания. Групповая осветительная сеть во всех помещениях выполнена кабелем марки АВВГ открыто по стенам и потолку с креплением скобами.

Для защиты от поражения электрическим током при косвенном соприкосновении металлические корпуса светильников и электрооборудования подлежат занулению путем присоединения к нулевому защитному проводу.

Нулевой провод питающейся сети надежно присоединить к повторному заземлителю с R100м.

Туалет на одно очко принят по типовому проекту 284926 из селикатного кирпича с монолитным железобетонным выгребом; покрытие – из сборных железобетонных плит; кровля рулонная.

Вертикальная планировка территории хозяйственной зоны выполнена с учетом отвода ливневых вод открытым способом.