Использование водоотводящих сетей для удаления снега

Основная масса загрязнений сточных вод, отводимых водосточными сетями, представлена взвешенными веществами и нефтепродуктами.

Учитывая, что по этим показателям доля водосточной сети в общей массе сбросов весьма значительна, становится очевидной необходимость очистки дождевых стоков перед их выпуском в водоем.

В настоящее время на водосточных сетях запроектированы, построены и эксплуатируются очистные сооружения, рассчитанные, в основном, на задержание взвешенных веществ и нефтепродуктов, которые конструктивно и технологически подразделяются на следующие основные типы:

- щитовые заграждения в акваториях рек на выпусках водосточных коллекторов;

- пруды-отстойники;

- сооружения камерного типа с фильтрами доочистки;

- промышленные ливневые очистные сооружения с физико-химической очисткой и фильтрами доочистки.

Щитовые заграждения представляют собой полупогружную перегородку между оголовком дождевого коллектора и основным руслом реки (рис. 4.25).

Рис. 4.25. Схема щитового заграждения:

1 – береговой выпуск дождевого коллектора;

2 – полупогружная перегородка; 3 – понтоны

Часть отгороженной речной акватории между оголовком коллектора и щитовым заграждением работает, как отстойник-нефтеловушка, и предотвращает попадание в речное русло аварийных и залповых сбросов. Удаление задержанных загрязнений производится периодически с использованием специальных плавсредств.

Пруды-отстойники представляют собой железобетонные открытые емкости, выполненные в виде горизонтальных отстойников с решетками для задержания мусора и маслосборниками (рис. 4.26).

Рис. 4.26. Схема пруда-отстойника:

1 – вход воды; 2 – решетки; 3 – маслосборники; 4 – пруды-отстойники;

5 – выпуск осветленной воды; 6 – обводной коллектор

После прудов-отстойников возможно устройство искусственных или использование естественных водоемов для дополнительной очистки осветленной в отстойниках воды. В этой схеме также применяется доочистка на фильтрах.

Выпавший осадок периодически удаляется из прудов-отстойников экскаваторами.

Сооружения камерного типа технологически аналогичны описанным выше прудам-отстойникам (рис. 4.27). Конструктивно они отличаются от прудов-отстойников лишь наличием верхнего покрытия, предохраняющего их от промерзания в зимний период.

На сооружениях очистки так называемого промышленного ливневого стока, принадлежащих МГУП «Промотходы», используется технологическая схема с физико-химической очисткой поступающей воды (рис. 4.28).

Рис. 4.27. Очистные сооружения камерного типа:

1 – подводящий коллектор; 2 – разделительная камера; 3 – вход

осветляемой воды; 4 – переливная стенка; 5 – решетка;

6 – плавающий понтон; 7 – сборник нефтепродуктов;

8 – нефтеразделительная камера; 9 – слив воды; 10 – фильтры

доочистки; 11 – отвод очищенной воды

Рис. 4.28. Принципиальная схема очистки промышленного ливневого

стока на МГУП «Промотходы»: 1 – поступающий на очистку сток;

2 – приемная камера; 3 – механизированные решетки; 4 – песколовки;

5 – смеситель; 6 – горизонтальные отстойники; 7 – мелкозернистые фильтры;

8 – резервуар чистой воды; 9 – сброс очищенного стока в водоприемник;

10 – реагентное хозяйство; 11 – бетонированные площадки для переработки

нефтесодержащих осадков

В данной технологической схеме наряду с песколовками также используют регулирующие емкости, позволяющие усреднять пиковые ливневые расходы. В качестве реагента используют сернокислый алюминий. При квалифицированной эксплуатации промышленных ливневых очистных сооружений обеспечивается весьма высокое качество очистки воды по основным контролируемым параметрам.

Технологическая новизна в эксплуатации групповых промышленных ливневых очистных сооружений заключается в микробиологическом обезвреживании на бетонированных иловых площадках нефтесодержащих осадков из песколовок и отстойников по технологии «олеоворин», при которой обеспечивается деструкция нефтепродуктов до уровня, позволяющего впоследствии размещать эти осадки на полигонах твердых бытовых отходов.

Получаемое качество промышленного ливневого стока, очищенного на групповых очистных сооружениях, позволяет его повторно использовать для заправки поливомоечных машин.

Накопленный опыт эксплуатации различных типов очистных сооружений на водосточных сетях позволяет сделать следующие выводы:

- наиболее дешевые по стоимости и простые по конструкции щитовые заграждения достаточно эффективны и обеспечивают удовлетворительную защиту водоемов от аварийных и залповых несанкционированных сбросов загрязнений;

- пруды-отстойники и сооружения камерного типа при аналогичной эффективности значительно более капиталоемки и целесообразность их широкого размещения вызывает сомнения;

- наиболее эффективными являются групповые сооружения очистки промышленного ливневого стока с повторным использованием очищенной воды.

В последние годы особую актуальность приобрела проблема уборки и удаления снега с городских улиц и проездов. Из-за значительной загрязненности снега, выпадающего на городских территориях, сброс его в городские водоемы запрещен по экологическим требованиям. Вывоз снега за пределы города на специально подготовленные полигоны экологически неприемлем.

Фоновым загрязнением снега являются пылевые загрязнения, неравномерно осаждающиеся в зависимости от уровня загрязненности атмосферы и направления господствующих ветров. Осевшие частицы пыли во время оттепелей и весеннего снеготаяния смываются в водные объекты. Величина пылевого загрязнения является умеренной и не слишком загрязняет почву и воды.

Локальные загрязнения снега связаны с накоплением загрязняющих веществ при несвоевременной уборке мусора в местах его интенсивного образования (рынки и т. д.). Весной эти скопления медленно тают, интенсивно загрязняя почву и воду на локально ограниченных участках.

Наиболее значительными и опасными являются загрязнения снега на дорогах, где, как показывают измерения, снег загрязняется противогололедными реагентами и особенно сильно имеющими высокую токсичность нефтепродуктами. Именно эти загрязнения оказывают дестабилизирующее влияние на водные экосистемы, делая их опасными для человека.

Сильное влияние загрязнений убираемого с дорог снега на экологическую обстановку связано с огромными площадями дорог в территориальном балансе города. Загрязнение снега нефтепродуктами вызывается интенсивным движением транспорта и морозным выветриванием асфальтовых покрытий при воздействии противогололедных смесей и отсутствии постоянного снежного покрова (большое количество ежегодных циклов замораживания и оттаивания, намного превышающее морозостойкость покрытия).

Продукты выветривания асфальта осаждаются на дне водотоков и водоемов, вызывая отравление токсикантами всей трофической цепи экосистемы.

Снижение загрязнения поверхностных вод нефтепродуктами до уровня требований санитарных норм по воде предусматривает уменьшение уровня концентрации нефтепродуктов в стекающей с территории города воде примерно втрое (до 0,3 мг/л).

В этой связи экономически наиболее приемлемым вариантом решения этой проблемы является использование транспортирующей способности самотечных канализационных коллекторов, которое возможно по следующим направлениям: зимнее депонирование снега на «сухих» снегосвалках; сброс снега в снегосплавные камеры с последующим отводом талой воды в канализационную сеть.

Размещение «сухих» снегосвалок возможно на свободных или резервных городских территориях. «Сухая» снегосвалка располагается на железобетонном водонепроницаемом основании (рис. 4.29).

При весеннем таянии накопившегося за зимний период снега талая вода по сборному каналу отводится на очистные сооружения, возможная схема которых также приведена на рис. 4.29. После локальной очистки талые воды сбрасываются в городскую водоотводящую сеть и поступают на городские очистные сооружения.

С экологической точки зрения данная схема удаления снега наиболее предпочтительна (вариант полураздельной системы водоотведения), однако ее реализация обусловлена наличием достаточного количества свободных городских территорий для размещения «сухих» снегосвалок.

а

в

б

Рис. 4.29 «Сухая» снегосвалка:

а – план «сухой» снегосвалки; б – план очистных сооружений;

в – разрез очистных сооружений.

Для размещения снегосплавных камер на канализационных сетях требуется значительно меньшая свободная городская территория; одно из возможных конструктивных решений таких камер приведено на рис. 4.30.

Разработанная конструкция снегосплавной камеры предусматривает растапливание сточной воды сбрасываемого снега в течение всего зимнего периода уборки и вывоза снега, а выделенные из снега мусор и песок предусматривается улавливать в специальных отделениях. Отвод талой воды осуществляется через водоотводящую сеть города на очистные сооружения.

Наиболее приемлемым решением проблемы удаления снега, вывозимого с убираемых городских территорий, является сочетание «сухих» снегосвалок и снегосплавных камер, размещаемых с учетом наличия свободных территорий, а также диаметров и трасс городских канализационных коллекторов, способных обеспечивать растаивание снега и отвод талой воды.

Рис. 4.30. Снегосплавная камера с улавливанием песка

и крупных включений