В практике городов СССР применяются несколько типов мусоровозов. Наиболее широко распространен мусоровоз типа 93-М с емкостью кузова 4,4 м³, что при коэффициенте уплотнения в этом мусоровозе 1,5--1,7 позволяет загрузить в кузов около 7 м³ сырого мусора. Емкость приемного бункера этого мусоровоза 0,4 м³ (рис. 200).

Также применяется мусоровоз типа 585-М.

ЗИЛ-585. Геометрическая емкость кузова этого мусоровоза 8 м³, что позволяет при уплотнении загрузить 11--12 М³ сырого мусора.

Разгрузка мусоровозов в местах обезвреживания мусора осуществляется путем опрокидывания кузова при открытой задней стенке.

Более совершенным типом являются мусоровозы, оборудованные специальными приспособлениями для механизированной загрузки, т. е. подъема, опрокидывания и опускания на землю сборников. Как правило, механизированная загрузка является и беспыльной, для чего служат особые устройства (рис. 201). При такой загрузке сборники должны иметь специальные приспособления для их подъема и опускания.

В зарубежной практике известно очень большое число типов мусоровозов с емкостью от 4 до 40 м³, а также большой емкости -- до 150 м³ (США). Большая часть мусоровозов оборудована для беспыльной и механизированной погрузки мусора.

При сменной системе и применении контейнеров для сбора и вывоза домового мусора перевозка их осуществляется специальными контейнерными машинами, монтируемыми на шасси грузовых автомобилей. Машины имеют платформы для установки 6--8 контейнеров и оборудованы подъемными кранами (рис. 202). Погрузка и разгрузка контейнеров полностью механизированы. При погрузке с платформы снимают и устанавливают на место один из порожних контейнеров, а заполненный ставят на платформу. Кран приводят в действие из кабины автомобиля, или он имеет дистанционное управление, позволяющее управлять краном в непосредственной близости от него.

Опорожнение контейнеров производится путем поворота платформы в обе сторойы на некоторый угол, при котором мусор высыпается.

В практике городов СССР применяются контейнерные машины КММ-1 с шестью контейнерами емкостью по 0,6 м³ каждый и машины КМ-3 и М-8 с шестью контейнерами емкостью в первом типе 0,6 м³ и во втором типе-- 0,75 м³. Новейшим типом является контейнерная машина М-20 с удлиненной рамой для установки восьми контейнеров емкостью по 0,75 м³ каждый.

Обезвреживание городских твердых отбросов

Очистка города от твердых отбросов, в основном домового мусора, заключается не только в обеспечении чистоты и санитарного состояния территории города и его жилых районов, но и в обезвреживании отбросов.

В процессе обезвреживания мусора уничтожаются находящиеся в нем болезнетворные микробы, малоустойчивые органические вещества переходят в стойкие негниющие, а сложные органические соединения разлагаются на более простые неорганические (соли, кислота, вода). В результате обезвреживания предотвращается загрязнение почвы, воздуха и водных бассейнов, а мусор в санитарном отношении становится безвредным.

Процесс обезвреживания включает подготовку мусора к его использованию в качестве удобрения в сельском хозяйстве (органической части мусора) и в качестве вторичного сырья и утиля в промышленности.

Существует несколько методов обезвреживания домового мусора. К биотермическим (аэробным) методам относятся биологические методы, основанные на способности мусора при перегнивании самонагреваться до сравнительно высокой температуры, убивающей болезнетворные микробы и способствующей разложению органической части мусора. Процесс минерализации протекает при участии аэробных микроорганизмов, использующих кислород воздуха и органическое вещество мусора, выделяющих значительное количество тепла. Аэробные процессы протекают сравнительно быстро и с наименьшим загрязнением воздуха.

Биологические методы разделяются на обезвреживание мусора в штабелях или в специальных установках. Кроме того, обезвреживание можно производить без предварительной подготовки мусора или же с его предварительной подготовкой. Во всех вариантах обезвреживания полученный материал должен быть освобожден от балластных примесей (стекла, камней и т. п.).

Для использования домового мусора в качестве удобрения не обязательна его полная минерализация. Достаточно, если сложные соединения преобразуются в менее сложные и более устойчивые и, главное, негниющие. Процесс неполной минерализации носит название гумификации, а полученный материал называют гумусом, перегноем или, чаще всего, компостом. С санитарной точки зрения гумус или компост опасности не представляет. В нем много органических веществ, но загнивания не происходит, нет также запахов; в компосте патогенные микробы погибают в процессе обезвреживания, а кроме того, компост не привлекает мух и не представляет собой среду для их размножения.

К биотермическим методам обезвреживания домового мусора относятся:

переработка домового мусора без его предварительной подготовки путем компостирования в штабелях, бескамерным способом с аэрацией и в биотермических камерах, а также в специальных установках;

переработка домового мусора с его предварительной подготовкой и последующим обезвреживанием в штабелях или в специальных установках.

Компостирование мусора в штабелях или так называемое полевое компостирование является наиболее простым и доступным для всех городов методом обезвреживания мусора. Этот метод не требует сложных сооружений и оборудования. Эффективность и сроки обезвреживания зависят от состава и влажности мусора. Органическая часть должна составлять не менее 25%, а влажность находиться в пределах 35--60%.

Мусор на полях компостирования укладывается в штабеля, имеющие форму трапеций. Ширина понизу в поперечном сечении находится в пределах 3--4 м> а поверху -- 2--3 м\ высота штабеля 1,5--2 м. В длину штабеля имеют 10--25 м (рис. 203).

Мусор укладывают на основание в 10-- 15 см из торфа или другого водопоглощающе-го материала. Сверху и сбоку штабеля засыпают изолирующим слоем из земли или торфа толщиной 15--25 см.

Внутри штабелей благодаря происходящим биохимическим процессам температура достигает 50--70° С и держится в течение нескольких дней, после чего постепенно падает.

Созревание компоста продолжается в течение 5--8 месяцев, но практически принимается 1--1,5 года.

Требуемая территория для полей компостирования определяется по формуле

Q^rt fk

12-10000V ' '

где F -- площадь полей компостирования в га\

Q_r -- объем годового поступления мусора на поля в м³; / -- срок обезвреживания мусора, принятый в конкретных условиях местности, в месяцах; V -- объем одного штабеля в м³; / -- площадь одного штабеля в м²;

k -- коэффициент, учитывающий дополнительные площади дорог, хозяйственного двора и строений и т. п., принимаемый в пределах от 2,2 до 2,5.

Для приближенных расчетов можно принимать площадь территории полей компостирования на 10 тыс. человек населения примерно 1,5--2 га.

Поля компостирования отделяют от жилых районов города санитарно-защитной зоной не менее 300 м.

Академией коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова разработан вариант по^ лей компостирования с устройством рвов глубиной 0,5 м под штабелями с загрузкой мусором рвов и штабелей одновременно. Высота штабелей принимается от 1,5 до 2,5 м. Грунт из рвов используется на изолирующие слои сверху и по бокам штабелей.

Бескамерное обезвреживание мусора с принудительной аэрацией осуществляется в естественных котлованах или на участках, ограниченных с одной или двух сторон откосами. Толщина слоя мусора принимается до 3--4 м. Система аэрации состоит из горизонтальных вентиляционных каналов -- воздушных дрен, вентиляционных стояков и засыпки между дренами.

Горизонтальные дрены прокладывают на расстоянии 2--2,5 м одна от другой. Между дренами засыпают крупную фракцию мусора, не гниющего и не уплотняющегося, чем и создается воздушный дренаж, обеспечивающий свободный доступ воздуха к дренам.

Обеспечение аэробного процесса при активной аэрации сокращает время переработки мусора в компост до 3--4 месяцев, что значительно меньше времени обезвреживания мусора на полях компостирования.

Биотермические камеры представляют собой закрытые помещения, наземные или заглубленные в землю, с загрузочными люками в верхнем перекрытии и разгрузочными отверстиями в одной из стен. Загрузка и разгрузка камер могут быть полностью механизированы. Объем камер от 2 до 20 м^ъ и более.

По сравнению с компостированием биохимические процессы в камерах протекают при более высоких температурах и более интенсивно. Саморазогревание мусора продолжается в течение первых 2--3 дней. Нарастание температуры до 70--80° С продолжается в течение 5--10 дней, после чего она посте-' пенно падает до уровня температуры наружного воздуха. Весь процесс переработки и обезвреживания мусора происходит в течение 40--60 дней.

В биотермических камерах возможна интенсификация процесса путем регулирования воздушного, водного и теплового режима, что позволяет сократить срок обезвреживания мусора до 12--20 дней.

Количество и объем биотермических камер зависит от объема поступающего мусора и продолжительности его переработки.

Общий объем камер определяется по формуле

V-M.

Кп ⁹

где V--суммарная емкость камер в м³;

Qc -- среднесуточное поступление мусора в камеры в л*³; t-- полный цикл процесса, включающий загрузку и разгрузку, в днях; К_п -- коэффициент использования строительной емкости камер, принимаемый 0,65--0,75.

Количество камер определяется их расчетной емкостью и строительным объемом:

Годовая производительность одной камеры определяется по формуле

_p= v /Сп'365 (1 -{- /Су) _жз

t

где /С_у--коэффициент уплотнения мусора в камере, принимаемый от 0,2 до 0,4 в зависимости от длительности загрузки; при загрузке в короткие сроки (до 10 дней) коэффициент не учитывается.

Площадь участка для биотермических камер с учетом проездов, площадок, служебных помещений и т. п. принимается из расчета 0,5--1 га на 10 тыс. м^ъ перерабатываемого мусора в год. Санитарно-защитная зона между участком камер и жилыми районами принимается 300 м.

На участке располагают систему камер, часть которых находится под загрузкой, другая часть закрыта (в них происходит процесс переработки мусора), а в остальных камерах происходит разгрузка компоста. Менее двух камер система содержать не может, так как при загрузке одной камеры в другой должен происходить процесс переработки.

Биотермические камеры обладают следующими достоинствами: сравнительно малым сроком обезвреживания мусора, прохождением процесса переработки в санитарных условиях (без загрязнения почвы, воздуха и территории), небольшим участком размещения камер.

Обезвреживание домового мусора значительно ускоряется при дроблении, искусственной аэрации и перемешивании его в процессе переработки. Эти операции могут быть одновременно осуществлены при использовании специальных установок в виде вращающихся барабанов. Такая установка полностью механизирована, а аэрационный, влажностный и температурный режимы регулируются, так же как регулируется и число оборотов барабана.

Метод механического компостирования в барабанах применяется в ряде зарубежных стран -- в Дании, Голландии, Швеции, Швейцарии и др. Заслуживает внимания метод фирмы «Дано» (Дания), в котором мусор загружается в приемный бункер, по конвейеру поступает во вращающийся барабан, называемый биостабилизатором. Из мусора извлекают часть утиля вручную и металл с помощью магнитного сепаратора.

Компостируемая масса перемещается по длине барабана. Мусор разогревается до температуры 60-- 65° С. Скорость вращения барабана 6,6 оборота в час, а при загрузке и выгрузке массы скорость достигает 42 оборота в час. Срок переработки мусора в компост ограничивается 5--6 днями.

Установки подобного типа бывают производительностью от 5 до 300 т в сутки. Барабаны имеют длину от 20 м и более при диаметре 3--3,5 м.

Исследования этого метода обезвреживания и переработки домового мусора проводились Академией коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова с использованием экспериментальной установки. При этом были определены основные условия переработки мусора и подтвердилась целесообразность практического применения этого метода.

В зарубежной практике находят применение методы компостирования мусора с его предварительной обработкой в виде просеивания, измельчения, а также отсева вторичного сырья, металла и некоторых иных фракций. Дробление мусора осуществляют в дробилках различного типа. Часто в подготовленный мусор добавляют сброженный осадок сточных вод (канализационный осадок).

После подготовки мусор укладывают в штабеля и выдерживают в течение определенного времени (3--6 месяцев, в зависимости от его обработки).

Известны также методы компостирования домового мусора в камерах после предварительной подготовки: просеивания, дробления и отбора некоторых фракций вторичного сырья.

Заслуживает внимания обезвреживание и переработка мусора после его предварительной подготовки в так называемых ферментаторах, представляющих собой многоэтажную башню, в которой мусор по наклонным полкам перемещается вниз по этажам. При перемещении мусора происходит его перемешивание, свободное или принудительное, с помощью специальных плужков. Исследование физико-механических процессов аэробного компостирования мусора в многоэтажных ферментатоpax осуществлялось в последние годы Академией коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова. В настоящее время сооружаются экспериментально-производственные установки с ферментаторами отечественной конструкции.

Известен метод капиллярной сушки, представляющий собой использование для обезвреживания не только микроорганизмов, но и плесневых грибков, принимающих участие в разложении, стабилизирующих конечный продукт и оказывающих антибиотическое действие. Для развития плесневых грибков используют капиллярную систему обезвреживаемой массы мусора. Мусор дробят в рашпиль-ной дробилке, смешивают с обезвоженным на вакуум-фильтре осадком сточных канализационных вод. Затем массу прессуют под давлением до 30 ат в брикеты, которые укладывают в сушильные камеры. Весь процесс занимает примерно 12--20 мин. После 4 недель сушки брикеты могут быть направлены в сельское хозяйство в качестве удобрений.

Заслуживает внимания метод совместного компостирования твердых отбросов (домового мусора) с осадком сточных вод. В области применения этого метода ведутся исследования в СССР и за рубежом.

Кроме биотермических (биологических) методов обезвреживания домового мусора известны так называемые ликвидационные методы, к которым относятся: усовершенствованные свалки и мусоросжигание.

Усовершенствованные свалки (в отличие от методов компостирования мусора) служат санитарным целям, и мусор как удобрение в этом случае не используют. На усовершенствованные свалки вывозят все виды твердых отбросов, не содержащих ядовитые и радиоактивные вещества.

Свалки являются наименее совершенным методом обезвреживания мусора и наиболее примитивным. Однако если нет необходимости в каком-либо использовании мусора без обезвреживания или после обезвреживания, его можно ликвидировать простейшим путем на свалках с естественным обезвреживанием. Кроме того, устройство свалки не вызывает каких-либо сложных строительных и организационных работ, а также капитальных затрат.

Не допускается по санитарным соображениям использование неорганизованных и примитивных свалок. Обезвреживание мусора и иных отбросов должно быть организованным и контролируемым делом, осуществляемым на специально выделяемых территориях с соблюдением санитарных условий (так устраивают усовершенствованные свалки).

Существенной особенностью усовершенствованных свалок является покрытие слоев засыпаемого мусора изолирующими слоями и& негниющего материала.

В толще мусора его разложение носит анаэробный характер, при котором происходит процесс разложения за счет кислорода в органической части мусора. Процесс протекает длительное время (до 3--4 лет), причем в мусоре температура поднимается до 30--36° С.

Свалки могут быть организованы на ров-ных территориях, а также в оврагах с целью инженерной подготовки территорий для использования в будущем. Однако длительная осадка и большие сроки полного обезвреживания мусора позволяют использовать территории свалок только через 10--15 лет после их закрытия. Засыпка мусора на усовершенствованной свалке производится с учетом вертикальной планировки территории в соответствии с ее возможным использованием в перспективе.

Все работы по загрузке свалки, разгрузке транспорта, засыпке изолирующих слоев на свалках механизируются, для чего крупные свалки оборудуют эстакадами с бункерами, узкоколейными путями с движением вагонеток и т. п. Для разравнивания, уплотнения и планировки мусора, засыпки изолирующих слоев и других работ применяются экскаваторы, бульдозеры, канавокопатели, катки и другие машины.

Загрузка свалки мусором производится различными способами, в зависимости от местных топографических условий: последовательной засыпки слоями (20--30 см), засыпки под откос слоями большой толщины (2 л* и более), одновременной засыпки по террасам (в оврагах) и т. п.

Изолирующие слои засыпают поверху каждого слоя мусора и по откосам (боковым сторонам). Толщина изолирующего слоя принимается 25--30 см. Материалом слоя могут служить: земля из траншей на самой свалке, доставленный негниющий мусор, уличный смёт и т. д.

Организация работ на усовершенствованных свалках определяется их площадью, объемом поступающего мусора, рельефом поверхности свалки, наличием механических средств и другими местными условиями.

Усовершенствованные свалки разрешается устраивать при санитарно-защитной зоне не менее 500 м между свалкой и жилыми районами города.

Мусоросжигание широко распространено в городах зарубежных стран (Англия, Бельгия, США, Финляндия, Япония и др.). Это мероприятие оправдывается значительными размерами накапливающегося мусора, большими расходами при дальней его перевозке, затруднениями в выделении участков земли для обезвреживания мусора.

В практике санитарной очистки городов СССР мусоросжигание не применяется. Однако нельзя отрицать возможности применения этого метода в перспективе. В настоящее время целесообразно мусоросжигание санитарно-вредных и опасных отбросов, например отбросов больниц, лабораторий и т. п.

В целях наиболее экономичного решения вопроса образующиеся при сжигании мусора горючие газы и тепло можно использовать (что, собственно, и имеет место в зарубежной практике) для выработки электроэнергии и теплоэнергии, расходуемой на нужды мусоросжигательной станции, а также прилегающих предприятий, а иногда и жилых районов. Золу и шлак используют затем в дорожном строительстве.

Необходимо, чтобы предназначенный для сжигания мусор имел влажность не выше 60% (более целесообразно ограничивать ее 40-- 45%), зольность -- в пределах 45--60%; горючая часть мусора должна составлять не менее 20%; теплотворная способность мусора -- не менее 800 ккал/кг, но наиболее эффективным является мусор с теплотворностью 1000-- 2000 ккал/кг.

Сжигание мусора допустимо только в специальных печах при температуре не менее 600--1000° С, а в печах новейших конструкций-- до 1300--1600° С. Мусоросжигательные печи отличаются от обычных печей устройствами для подсушивания обычно влажного мусора. Печи оборудуются дымо- и газоочистными установками.

Производительность мусоросжигательной печи зависит от ее конструкции и емкости камеры сжигания. В зарубежной практике применяются печи различной производительности, достигающей 1200 т/сутки.

Современные мусоросжигательные печи вместе с дополнительными устройствами представляют собой мусоросжигательные станции с централизованным управлением, полностью механизированные, с несколькими печами.

Большое экономическое значение имеют мусороперерабатывающие заводы, предназначенные для подготовки к использованию всех составных частей домового мусора, включая его органическую часть.

Технологическая схема завода включает: предварительную подготовку мусора, отбор вторичного сырья (утиля), биологическую переработку мусора, сжигание неутилизируемых частей мусора.

В технологическом процессе мусороперера-батывающего завода предусматриваются: всемерная механизация всех производственных процессов, вплоть до внутризаводского транспортирования мусора, поточная организация всего производства, санитарные условия переработки мусора.

Мусор сортируют по фракциям: черный металл отбирают магнитными сепараторами; мелкие минеральные части отделяют на специальных грохотах и сортировочных барабанах; тряпье, стекло, кожу, резину и тому подобные фракции отбирают на конвейере вручную.

Отобранный материал дезинфицируют, моют, сушат, упаковывают и передают на производство. Оставшуюся органическую часть мусора перерабатывают в удобрения или вместе с неутилизируемыми фракциями сжигают в специальных печах.

Мусороперерабатывающие заводы представляют собой комбинаты по обезвреживанию и переработке домового мусора и иных твердых отбросов. Комбинаты размещаются на расстоянии не менее 500 м от жилых районов города.

Мусороперерабатывающие заводы широко распространены в зарубежных странах. Работа заводов осуществляется по самым различным технологическим схемам.

В СССР сооружены мусороперерабатывающие заводы, предназначенные только для отбора вторичного сырья (мусоросортировоч-ные заводы), в Москве, Киеве, Донецке. Московский завод рассчитан на переработку 400 тыс. м³ в год домового мусора. Рентабельность завода требует отбора вторичного сырья в объеме не менее 10--12% доставляемого на завод мусора.

Правильный выбор метода и способа обезвреживания мусора имеет существенное значение. Как правило, этот выбор сопровождается технико-экономическими обоснованиями.

Основными факторами выбора являются: состав, свойства и объемы накопления мусора; местные условия -- почвы, температуры, снежный покров и т. д.; санитарные требования, предъявляемые к санитарной очистке города; возможность использования домового мусора в качестве удобрений и вторичного сырья.

Основными критериями оценки способов и методов обезвреживания, переработки и использования домового мусора являются: эффективность решения задачи санитарного состояния города; народнохозяйственное значение переработки и использования мусора; технико-экономические показатели. К последним относятся: первоначальные капиталовложения, эксплуатационные расходы, эффективность и окупаемость предприятия по обезвреживанию и переработке мусора, затраты электроэнергии, труда и степень механизации производства.

К основным методам обезвреживания и переработки домового мусора относятся усовершенствованные свалки (до перехода к более совершенным методам) и мусороперерабатывающие заводы. Свалки являются простейшим и наиболее распространенным методом обезвреживания мусора. Первоначальные капитальные затраты сравнительно незначительны. Эксплуатационные расходы также невелики.

В сумме они составляют примерно 0,25 руб. на 1 м³ поступающего на свалку мусора.

Мусороперерабатывающие заводы, механизированные и имеющие совершенное оборудование, по санитарным и технико-экономиче-ским показателям эффективны и экономически выгодны, так как они окупаются в 5--6 лет.

Мусоросжигательные станции эффективны в санитарном и техническом отношении, но сложны по оборудованию и требуют значительных капитальных затрат. Вопросы экономики и самоокупаемости мусоросжигательных станций еще неясны.

Уборка городских территорий

Уборка в городах производится на улицах и площадях, территориях мест общественного пользования (парки, скверы и т.п.), а также на территориях жилых кварталов и микрорайонов.

Мусор, загрязняющий городские улицы, носит общее название уличного смёта. Расчетные нормы накопления смёта принимаются в зависимости от типа покрытий проезжей части: для усовершенствованных покрытий -- 12 л или 10 кг с 1 м² в год, для булыжных мостовых-- 20 л или 15 кг с 1 м² в год и для дорожек и аллей в парках и скверах, на бульварах и в садах -- 8 л или 5--6 кг с 1 м² в год. Суточная неравномерность накопления смёта принимается в пределах 1,5--2.

Уборка улиц, площадей и других общественных открытых мест разделяется на летнюю и зимнюю. Летняя уборка заключается в подметании, мойке и поливке проезжих частей и тротуаров улиц, а также в борьбе с пылью. Зимняя уборка заключается в сборе и удалении снега и устранении скользкости при гололедице, т. е. в создании условий удобного и безопасного движения транспорта и пешеходов в зимнее время.

Уборка улиц и площадей города производится в соответствии с установленным режимом и технологией выполнения уборочных работ. Режим работ, т. е. характер, частота и сроки выполнения работ, определяется в зависимости от категории улиц и их значимости, а также от размеров движения транспорта и пешеходов.

Технологический процесс уборки зависит от типов дорожных покрытий, определяющих возможность механизации работ. Так, например, мостовые ограничивают применение машинных способов уборки, а усовершенствованные покрытия (асфальтовые и цементно-бетон-ные) позволяют механизировать все основные процессы их уборки.

Основными видами летней уборки улиц, как уже упоминалось, является подметание и мойка проезжих частей. Подметание включает собственно подметание, сбор смёта и его удаление. Эти операции выполняются специальными подметальными машинами. Механизированное подметание производится только на асфальтовых и цементно-бетонных покрытиях.

Мойка проезжих частей улиц производится струей воды под давлением 3--5 ат. Смёт смывается в лотки улиц. Поливка производится в жаркие дни в целях некоторого понижения температуры воздуха и дорожных покрытий, повышения относительной влажности воздуха (на 4--12%) и уменьшения запыленности воздуха примерно в два-три раза.

К специальным мероприятиям по обеспыливанию относятся поливка и обработка поверхности дорожных покрытий пылесвязываю-щими веществами для предупреждения образования пыли и рассеивания ее в воздухе. К таким веществам относятся: гигроскопические соли (хлористый кальций и т.п.), органические и минеральные пылесвязывающие вещества и специальные эмульсии.

В технологии и организации летней уборки улиц выделяются: генеральная (главная, основная) уборка, проводимая, как правило, в ночное время или ранним утром, до начала движения транспорта и выхода населения на улицы; дежурная (патрульная) уборка, производимая в течение дня, периодически или эпизодически.

Городские магистральные улицы и площади подлежат генеральной уборке один или два раза в день, а в течение дня -- дежурной уборке. Улицы с меньшим движением транспорта подвергаются генеральной уборке один раз в день, а дежурной уборке -- по необходимости.

Подметание улиц производится специальными подметально-уборочными машинами. При подметании частицы мусора отделяются от дорожного покрытия и подаются в бункер, машины с помошью транспортера или иного устройства. Подметально-уборочные машины выполняют операции по подметанию проезжих частей улиц, сбору смёта и вывозу его к местам разгрузки бункера. Машины оборудованы подметальными устройствами (задней горизонтальной щеткой, лотковыми вертикальными щетками по сторонам машины), бункером для сбора смёта, транспортером для подачи мусора в бункер, увлажнительными или пневматическими устройствами, механизмами привода подметального оборудования и устройством управления.

Уменьшение пылеобразования при подметании достигается путем увлажнения покрытий, для чего машины оборудуют баками для воды, насосами, трубопроводами и форсунками для полива. При пневматическом обеспыливании машины оборудуют соответствующими пневматическими устройствами.

Известны многие типы подметально-убо-рочных машин в СССР и в зарубежных странах. В отечественной практике широко применяются модификации машин марки ПУ (рис. 212).

Мойка дорожных покрытий осуществляется с помощью поливо-моечных машин, как правило, только при усовершенствованных покрытиях, а также брусчатых или мозаиковых мостовых при неразмываемых швах. Сбор и удаление смёта осуществляется смывом его в лотки улиц и дождеприемные колодцы водосточной сети. Несмытая часть смёта удаляется подметально-уборочными машинами.

Поливо-моечные машины могут быть использованы для поливки зеленых насаждений. Они же служат и для поливки улиц в жаркое время. Машины оборудуются цистернами для воды емкостью 4--6 тыс. л и более, насосной системой, трубопроводами и насадками для подачи воды. Благодаря шарнирному креплению насадки могут быть установлены в разном положении: для мойки, поливки улиц навесной струей и других целей.

В зимнее время поливо-моечные машины используют для зимней уборки путем укрепления на них съемного снегоочистительного оборудования (плугов и щеток).

В практике городов применяются различные модификации поливо-моечных машин марки ПМ.

Летняя поливка улиц распространяется на все типы дорожных покрытий. Для поливки необходимы навесной характер направления струй и давление значительно меньшее, чем при мойке покрытий.

Поливку производят в часы высокой температуры воздуха и в зависимости от нее устанавливают кратность поливки. Ее можно производить 5--6 раз в день и чаще, в зависимости от температуры воздуха и образования пыли на улицах.

Расход воды на увлажнение покрытий проезжей части определяется при подметании 0,01--0,015 л/л*², на поливку 0,2--0,5 л/м² и на мойку 1--1,2 л/м² поверхности покрытия.

Уборочные машины работают самостоятельно, группами с выполнением одного вида работ или группами кооперированного выполнения разных видов работ в их определенной технологической последовательности. Кооперированную работу прежде всего организуют на генеральной уборке совместным выполнением подметания и мойки улиц.

Для организации работ устанавливают график режима работ, на основе которого составляют графики уборки конкретных улиц города и маршрутные карты отдельных машин или колонн. Для подметально-уборочных и поливо-моечных машин учитывают время заправки водой.

При расчете потребного количества машин для летней уборки исходят из полного объема работ, включая генеральную уборку и последующее использование машин на дежурной уборке. Расчет ведется раздельно по основным операциям -- подметанию, мойке и поливке улиц.

Основная формула расчета потребного количества машин для летней уборки улиц:

N -- ^Fn

где #_рас -- расчетное количество машин; F-- суммарная площадь обрабатываемых покрытий в м²\ п--количество одноименных операций в течение суток; /₉ -- эксплуатационная производительность машины на определенной операции в м²/ч\

t -- продолжительность рабочего дня машин в ч.

Эксплуатационная производительность может быть выражена формулой

fa -- /m/Сэ,

где /_э-- эксплуатационная производительность машины в м²/ч\ f'_m--техническая производительность машины в м²/ч\ К_э -- коэффициент использования машины в течение рабочего времени, принимаемый в среднем 0,7--0,8. Для определения списочного состава парка машин необходимо учитывать коэффициент использования машин в парке (пребывание машин в ремонте, на профилактике и т.д.), пользуясь формулой

КГ _ ^рас

^сп--J?--'

Лисп

где N_cn--списочное количество машин в парке в единицах; Wpac--расчетное количество машин в единицах;

исп--коэффициент использования машин в парке. Значение коэффициента использования парка машин колёблется в пределах 0,8--0,9 и находится в зависимости от технического состояния машин и*организованности работ в самом парке.

Зимняя уборка улиц заключается в расчистке проезжих частей и тротуаров от снега, сборе и удалении снега с улиц, а также в борьбе с гололедицей. В период между снегопадами осуществляется сбор и удаление всякого мусора, образующегося на улицах.

По своему состоянию снег может быть рыхлым, средней плотности и твердым. Твердость (плотность) снега влияет на работу снегоуборочных машин. Твердость снега колеблется в пределах 0,2--0,6 т/м². Объемный вес рыхлого снега в валах принимается равным 0,35--0,5 т/м³. При сгребании и окучивании в валы снег уплотняется примерно в 2-- 2,5 раза. Загрязнение снега твердыми веществами принимается обычно в 1% по объему, но может быть и более значительным.

Подметание, сгребание и окучивание снега производится плужно-щеточными снегоочистительными машинами. Подметание производят при незначительных снегопадах и сухом снеге. Сгребание производят при влажном снеге, а также при сухом, когда его слой более 4 см. Сгребание снега является основным мероприятием по расчистке улиц при снегопадах.

Окучивают снег с целью сбора в валы для удобства его механизированной погрузки в автомобили.

Подметание улиц и сгребание снега целесообразно производить колонной снегоочистительных машин при движении их с интервалом 10--20 м и перекрытием части полос впереди идущих машин.

Снег удаляется разными способами: вывозом на снеговые свалки автомобильным грузовым парком, откидыванием снега в сторону от проезжей части на полосы насаждений или незастроенные участки, сплавом снега по водосточной сети города, снеготаянием со сбросом талой воды в водосточную сеть города.

При зимней уборке применяют снегоочистительные машины, снегопогрузчики, роторные снегооочистители, транспортные средства для вывоза снега. В качестве снегоуборочных машин используют летние поливо-моечные машины, оборудуемые снегоочистительными устройствами.

Основное условие организации зимней уборки улиц -- выполнение работ в минимально сжатые сроки. В то же время объемы работ при больших снегопадах настолько велики, что выполнение их возможно только при максимальной механизации всех работ и четкой их организации.

Объем работ определяется площадью проезжих частей улиц города и толщиной снегового покрова. Расчет объемов работ ведется по большим снегопадам в данной местности. В средней полосе СССР в течение зимнего периода бывает от 5 до 15 больших снегопадов, а в иные годы до 20 снегопадов. Толщина снегового покрова за зиму достигает 1,25 м.

Зимнюю уборку разделяют на регулярную, проводимую в период между снегопадами, и периодическую, производимую во время и после снегопадов. При больших снегопадах последняя превращается в аварийную уборку. Регулярная уборка осуществляется ранним утром, а периодическая и аварийная начинается в начале снегопада и продолжается до полной расчистки улиц и удаления снега.

Основой организации зимней уборки является установленный режим уборки снега. Улицы разбивают на группы, в зависимости от их категории, значимости, транспортных потоков и типа покрытий. Для каждой группы устанавливают вид и сроки проведения снегоуборочных работ. Так, например, сгребание снега на магистральных улицах производится непрерывно с начала снегопада и заканчивается в пределах одного часа после окончания снегопада, а удаление снега с улиц может производиться на магистральных улицах со сроком окончания от 24 до 48 ч после снегопада и на второстепенных улицах -- со сроком окончания от 48 до 72 ч после снегопада и т. д.

Кроме того, устанавливают строгую очередность в расчистке проезжих частей и удалении снега для отдельных групп улиц и конкретных улиц. На основе установленного режима работ составляют рабочие графики уборки улиц при снегопадах.

Уборку снега производят одиночными снегоочистительными машинами или колоннами машин. Снег собирают в валы высотой не более 1,5 м. Валы располагают у бортовой линии проезжих частей или, при наличии резервных полос, по оси проезжей части. В качестве снеговых свалок используют реки и каналы, овраги на территории города и другие места. На реках свалки организуют таким образом, что бы не происходило загрязнения стенок набережной, были бы удобными и безопасными подъезды и разгрузка автомобилей-самосвалов.

Снегоочистительные машины представляют собой чаще всего обычные грузовые автомобили или летние поливо-моечные машины, оснащенные специальным оборудованием -- щетками и плугами, а иногда и совками. Совки сдвигают снег в сторону, а щетки подметают оставшуюся часть снега. Конструкции плугов различны. Иногда для уборки используются бульдозеры.

Снегопогрузчики предназначаются для погрузки снега из валов в кузова грузовых автомобилей, обычно самосвалов. Погрузчики оборудуют питателем, транспортером, приводом поступательного движения и специальными механизмами, гидравлическим устройством, системой управления. Для большей производительности автомобилей на вывозке снега практикуется наращивание бортов кузова.

Очень эффективны при очистке от снега проезжих частей улиц роторные снегоочистители, перебрасывающие снег на расстояние до 20 м. Они же могут быть использованы на погрузке снега из валов в кузова автомобилей-самосвалов.

Роторные снегоочистители оборудуют шне-ко-роторным устройством, приводом поступательного движения и специальных механизмов и гидравлической системой. Рабочий механизм -- шнеки и ротор -- монтируют впереди машины. Для направления выбрасываемого снега служит улитка.

Мероприятия по борьбе с гололедицей заключаются в очистке проезжих частей от снега, скалывании льда, придании поверхности покрытия большей шероховатости, т. е. увеличении коэффициента сцепления колеса с дорогой. Этот коэффициент в нормальных летних условиях принимается 0,5--0,7, а при снеговом покрове уменьшается до 0,15--0,25 и при обледенении-- до 0,08--0,1.

Основном мероприятием является дробление ледяной корки на проезжей части специально оборудованным катком с рифлеными ободами и посыпание проезжей части и тротуаров песком, мелкими высевками и другими материалами с крупностью частиц не более 4--5 мм. Посыпку улиц осуществляют пескоразбрасывателями (рис. 219). Песок или иной материал, поступающий из кузова на вращающийся диск, помещенный сзади кузова, рассыпается равномерным слоем по проезжей части улицы.

Расчет количества зимних уборочных машин производится по расчетному снегопаду и толщине соответствующего ему слоя снега. Для каждого вида машин и выполняемой операции расчет производится самостоятельно. Для расчета снегоочистительных машин с плугами используется формула расчета подме-тально-уборочных машин, включая коэффициент использования машин в течение рабочего времени К₉, принимаемый для машин зимней уборки 0,7.

Расчет потребного количества роторных снегоочистительных машин и снегопогрузчиков производится по общей формуле

iy/Су V tKy

где К_у-- коэффициент уплотнения снега в валах, принимаемый в зависимости от того, сколько времени снег находится в валах, от 1,5 до 2;

F-- площадь проезжих частей улиц, подлежащих уборке, в м²;

V₉--производительность машины в м³/ч;

h -- толщина снегового покрова в м;

V--объем снега, подлежащего перемещению, в м³;

t -- продолжительность работ в ч.

Количество грузовых автомобилей для вывоза снега на снеговые свалки, к местам сплава или снеготаяния определяется по формуле

V*tK_y

где N -- необходимое количество автомобилей;

V--объем снега, подлежащего вывозу^ в л*³;

V₉-- производительность одного автомобиля в м³/ч.

Производительность автомобиля определяется по формуле

60 \т-- -- 1

v₉ =--L--^vJ--ck₉₉

V

где Т--продолжительность рабочего дня или длительность работ в ч (следует иметь в виду возможность круглосуточной работы по графику вывоза снега);

t_n--время загрузки одного автомобиля в мин;

t_p--время разгрузки одного автомобиля в мин;

tn-- расстояние от парка до места работ в км;

К_э--коэффициент использования машины в течение рабочего дня, учитывающий переезды с одной улицы на другую, заправку машины, отдых обслуживающего персонала и т. п.

Уборку снега на тротуарах механизировать значительно сложнее, так как ширина тротуаров меньше ширины проезжих частей и на них размещаются мачты, опоры, указатели, выступающие ступени входов в здания и другие препятствия для движения уборочных машин.

Для зимней, а также и летней уборки тротуаров на улицах и в микрорайонах применяют малогабаритные тротуароуборочные машины со сменным оборудованием (щетками, поливочным оснащением, зимними плугами и т. д.). Кроме того, многие из этих машин можно использовать для перевозки мелких материалов в микрорайонном хозяйстве.

Отечественные конструкции тротуароуборочных машин довольно разнообразны. Широко применяются машины марки Т-1 и другие (рис. 220), а также малогабаритные машины новейших конструкций.

Удаление снега автомобильным транспортом требует большой затраты сил и средств. В то же время для удаления снега могут быть использованы городские водосточные сети. Сплав снега производится с соблюдением определенных условий. Диаметр коллекторов водосточной сети должен быть не менее 700 мм, а наполнение их -- не менее чем на 0,3 м при диаметре коллектора 700--800 мм, на 0,25 м при диаметре 900--1000 мм и на 0,2 м при диаметре более 1000 мм.

Как правило, большая часть водосточных сетей в зимнее время не работает. Однако отдельные коллекторы могут иметь постоянный расход, например коллекторы с заключенными в них малыми речками и протоками, коллекторы, отводящие отработанные воды бань и прачечных с круглогодичной работой, и т.д.

Снег можно сплавлять и по коллекторам, не имеющим постоянного расхода. Для этого в коллекторы подают воду из городской водопроводной сети. Для сплава на 1 м^ъ снега требуется от 5 до 9 м³ воды.

Кроме того, возможно обводнение водосточной сети или отдельных коллекторов подачей воды в сеть в верховом участке с забором воды из какого-либо источника, например водохранилища. Такая система создается в Москве в одном из бассейнов с забором воды из Химкинского водохранилища.

Для снегосбора используют смотровые колодцы на водосточных коллекторах или специально сооружаемые приемные шахты с расширенными люками для одновременного сброса снега с нескольких автомобилей (рис. 222).

Следует иметь в виду, что сплав снега по коллекторам с постоянным расходом воды значительно более выгоден в экономическом отношении, чем сплав с добавлением воды.

Снеготаяние осуществляют в специальных снеготаялках, в которых снег расплавляют и затем сбрасывают в водосточную сеть города. По виду топлива снеготаялки разделяют на нефтяные, угольные и газовые. По месту нахождения снеготаялки бывают передвижные и стационарные. Наиболее экономичны и эффективны в своей работе снеготаялки стационарные, работающие на газе или отработанных водах, а также использующие тепло районных котельных или тепловых сетей.

Стационарные снеготаялки устраивают заглубленными в землю, что упрощает сброс в них снега. Снеготаялки присоединяют посредством подземных выпусков воды к водосточным коллекторам.

Коэффициент полезного действия снеготаялки определяется расходом топлива на единицу объема таящего снега.

Значительная экономия в расходе средств при вывозе снега автомобильным транспортом достигается при сооружении сети снеготаялок по районам города с резким сокращением перевозок снега. Особенно эффективны снеготаялки, работающие на дешевом топливе (отработанных теплых водах, дымовых газах), а также газовые снеготаялки.

В практике зарубежных стран (США, Канада) созданы передвижные снеготаялки, смонтированные на шасси грузового автомобиля, на прицепных платформах или на специальных шасси. Они оборудуются топливной аппаратурой, плавильной ванной, системой трубопроводов и т. д.

Наряду со снегосплавом и снеготаянием удаление снега можно производить путем использования систем, нагревающих дорожные покрытия и вызывающих таяние на них снега и льда.

Нагревательные системы представляют собой трубы, закладываемые в дорожной конструкции, по которым циркулирует горячая жидкость (теплоноситель). В другом варианте в покрытии заделываются токонесущие провода, также подогревающие покрытие.

В практике зарубежных стран применяются нагревательные системы с жидким теплоносителем. Трубы имеют диаметр от 25 до 38 мм. Закладываются трубы на различной глубине, до 35 см от поверхности.

Любая нагревательная система может быть автоматизирована с включением в работу и выключением при определенной температуре и влажности на покрытии.

Потребность в тепле определяется по формуле

Q = FhyK,

где Q--тепловая потребность в ккал\ч\

F-- площадь нагреваемой поверхности в м²;

h--толщина тающего снега в м/н\ у-- удельный вес (плотность) снега в кг/м^г;

К -- скрытая теплота таяния снега, при-нимаемая 80 ккал/кг.

Формула является приближенной, так как не учитывает теплопотери при передаче тепла на расстояние, подогрев самих труб и др.

Количество тепла, необходимое для таяния слоя снега определенной толщины, зависит от температуры наружного воздуха.

В СССР проводились экспериментальные работы по созданию нагревательных систем с каналами воздушного подогрева и с проводниками из стальной проволоки (рис. 226). Однако развития эти эксперименты не получили.

Методика комплексного проектирования инженерного благоустройства городских территорий

Проектирование жилых районов должно проводиться комплексно с проектированием инженерного благоустройства. Только при таком методе проектирования можно добиться полноценного, целесообразного решения жилого района, микрорайона, отдельной жилой группы, городского сада" или парка. Эти элементы города проектируются в порядке стадий:проекта детальной планировки и проекта застройки. Масштаб чертежей на этих стадиях проектирования принимается: для проекта детальной планировки 1:2000 или 1:1000, а для проекта застройки 1:500 или 1:1000 в зависимости от размеров проектируемой территории.

Эти масштабы, особенно масштабы 1:1000 и 1:500, позволяют очень детально проектировать инженерное благоустройство. Так, например, вертикальную планировку территории можно разработать методом проектных (красных) горизонталей; озеленение территории можно показать на чертеже вплоть до отдельного дерева, кустарника, цветника; освещение можно показать размещением фонарей и т. д.

Проект детальной планировки и проект застройки разрабатывают на ближайшие 3 -- 5 лет, т. е. на первую очередь строительства.

Проектирование инженерного благоустройства проводят в два этапа. На первом этапе вопросы инженерного благоустройства решают в общих чертах, чтобы получить возможность установления общей планировочной композиции микрорайона, парка, сада илика-кого-нибудь другого элемента городской территории. Так, например, при высотном решении территории внимательно изучают естественный рельеф, определяют оптимальное с точки зрения использования естественного рельефа размещение жилых и общественных зданий, проездов и пешеходных дорожек, зеленых насаждений, площадок для стоянки автомобилей и для хозяйственных целей и т. неодновременно систему проездов и пешеходных путей рассматривают с точки зрения обеспечения удобства пользования и безопасности движения пешеходов и автомобилей; намечают вид и характер зеленых насаждений (внутримикрорайонный сад, пешеходные аллеи, декоративные зеленые насаждения, физкультурные комплексы, малые декоративные и плескательные бассейны, фонтаны и т. п.).

Этот первый этап проектирования, который носит характер создания эскиза, обычно проводят вариантно, сравнивая различные варианты по качеству общей композиции и по укрупненным технико-экономическим измерителям, в результате чего выбирают окончательный рекомендуемый для осуществления вариант.

Таким образом, в результате первого этапа проектирования получается общая картина не только намеченной к строительству застройки, но и всего инженерного благоустройства территории.

В соответствии с задачами, решаемыми в первом этапе проектирования, разрабатывать в этом этапе детально отдельные элементы инженерного благоустройства не имеет смысла, так как только в конце первого этапа может быть выявлен, как это указано выше, окончательный вариант.

Вот этот окончательно выбранный вариант разрабатывается уже детально как в отношении общей планировки, так и в отношении инженерного благоустройства территории 'проектируемого объекта.

При проектировании инженерного благоустройства очень важно правильно определить очередность строительства жилых общественных зданий и сооружений и проведения работ по инженерному благоустройству территории.

Благоустройство городских территорий следует, как правило, проводить одновременно с основным строительством, а во многих случаях и обгонять строительство зданий и сооружений, чтобы при сдаче последних в эксплуатацию все внешнее благоустройство было закончено.

Поэтому в проекты детальной планировки и в проекты застройки надо включать проезды и пешеходные дороги, площадки для стоянки автомобилей, хозяйственные площадки, вертикальную планировку с водоотводом, озеленение и санитарную очистку территории проектируемого объекта. В необходимом количестве следует предусматривать в проектах малые формы благоустройства: киоски, скамейки, беседки в садах и парках, урны и пр.

При технико-экономической оценке проектных предложений по инженерному благоустройству микрорайона важным показателем является баланс территории микрорайона с выделением территорий, занятых проездами, тротуарами, хозяйственными площадками и автостоянками, зелеными насаждениями. Для этого в составе проектов детальной планировки и проектов застройки микрорайона составляется проектный баланс территории по следующей примерной форме (табл. 28).

Проектный баланс территории сопоставляется с действующими нормативами и аналогичными проектами с проведением анализа возможных отклонений в зависимости от местных условий. Кроме того, подсчитывается строительная стоимость намечаемых мероприятий по благоустройству с определением удельных стоимостей отдельных видов благоустройства, отнесенных на 1 га проектируемой тер* ритории и на 1 м² жилой или полезной площади.

Подобная же методика проектирования инженерного благоустройства и технико-эконо-мическая оценка предлагаемых проектных решений проводится и для других городских территорий: садов и парков, улиц и площадей, общественных и торговых центров и т. п.

По данным, полученным в результате анализа экспериментальных вариантных проектов жилых микрорайонов с многоэтажной застройкой и населением 8--10--12 тыс. жителей в Москве, соотношение стоимости отдельных видов работ по освоению территории, инженерному оборудованию и благоустройству вырисовывается так, как показано в табл. 29.

...