Движение транспорта по уложенным |геосинтетическнм матам запрещено, а хождение по ним должно быть сведено к минимуму.

Рулоны отрезают по длине ножом или электролобзиком. Рулоны должны укладываться без складок, на подготовленное основание с перехлестом минимум 30см в продольном и поперечном направлениях. При продольной укладке цветная линия используется для контроля ширины нахлеста. Нахлест не должен содержать складок и посторонних включений (грунта). Любые частицы грунта на полосе нахлёста должны тщательно сметаться. Все нахлесты должны быть шириной не менее 30см. Все стыки должны заделываться бентонитовым раствором (мастикой).

Разложив верхний на нижний стыкуемые рулоны, рекомендуется провести маркировочную линию на верхней стороне нижнего рулона и использовать ее как границу для нанесения бентонитовой смеси. После нанесения разметки верхний рулон откидывается, а на нижний рулон в зоне нахлеста наносят жидкую пасту для закрытия пор в верхнем геотекстильном слое нижнего полотна. Для приготовления раствора используют растворный ящик или ведро наполненный водой, в который затем добавляют бентонитовый порошок в соотношении 6 частей воды на 1 часть порошка, и тщательно перемешивают. Для перемешивания применяют дрель с миксерной насадкой. Далее приготовленную пасту наносят совком или мастерком на раскрытый стык. Пасту наносят 20-ти см полосой на геотекстильную поверхность нижнего полотна на расстоянии 15 см от края с распределением ее мастерком или совком с захватом 5-ти см зоны за границей стыка. Далее приготавливают густую бентонитовую пасту в сотношении 3…4 части воды на 1 часть бентонита, которая предназначена для заполнения пустот в зоне нахлеста верхнего покрытия, и готовится аналогично предыдущей. Густая паста наносится поверх грунтовки слоем толщиной около 1см и сразу же разравнивается аналогично грунтовке: 20-ти см полосой на расстоянии 15см от края с захватом 5 см зоны за границей стыка. После этого, завернутый край верхнего полотна возвращается па место, н утапливается в слой густой насты для обеспечения равномерного контакта. Недопустимо оставлять сгибы или волны, поскольку они могут создавать пути для проникновения влаги. Край стыка заделывается густой бентонитовой пастой толщиной 1-2 см равномерно шириной 10 см без пропусков. После нанесения пасту заглаживают.

Для предотвращения загрязнения бентонитовой пасты в зоне стыка ее немедленно укрывают неткаными полосами, входящими в поставку, которые укатывают роликовой гладилкой. В местах Т-образных и перекрестных стыков нетканые полосы должны располагаться над стыком, а не внутри его.

В местах повреждений геосинтетических матов «Бентофикс» накладывают дополнительный слой из аналогичного материала (в виде заплатки). Размеры ее должны быть больше на 0,5 м габаритов поврежденного участка во всех направлениях.

Материал «Бентофикс», обладая противофильтрационными свойствами, выполняет роль подстилающего элемента для последующих слоев, выполняемых из «Карбофола» и «Секутекса», В связи с этим устройство слоя из «Бентофикса» должно опережать работы по укладке и сварке рулонов полотнищ, выполняемых из материала «Карбофол», на объем работ двух смен.

Укладку противофильтрационного экрана из материала «Карбофол» выполняют при температуре воздуха не ниже -5°С. Все работы по сооружению пленочной гидроизоляции должны оформляться соответствующими актами освидетельствования скрытых работ. «Карбофол» поставляют в рулонах 9,4200м. Рулоны «Карбофола» поставляют в трейлерах. Для хранения должна быть ровная, свободная от острых предметов площадка.

Перед укладкой пленочного материала «Карбофол» на поверхности уложенного слоя из «Бентофикса» должны отсутствовать предметы, которые могли бы повредить как слой из «Бентофикса» так и «Карбофола».

Сварку уложенных пленочных полотнищ производят при температуре воздуха не ниже 5°С. Сварочные швы ориентируют вдоль, а не поперек склона котлована. Все горизонтальные швы на дне котлована располагают не менее 0,5 м от подошвы склона.

Соединение пленочного материала в единое полотно производят контактной или экструзионной сваркой внахлест или с образованием Т-образного шва. Прочность шва должна составлять не менее 80% прочности свариваемого материала.

При выполнении контактной сварки предусматривают двойной шов с каналом для испытания герметичности шва. Процесс контактной сварки рулонных пленочных материалов включает раскатку рулонных материалов с укладкой их внахлест с перекрытием краев 10…15 см, без складок. Далее очищают сварочную полосу вдоль кромок от влаги, грязи. После этого сварочный аппарат располагают в начале свариваемого шва и его включают. Аппарат, перемещаясь вдоль кромок раскатанных рулонов, выполняет их сварку.

При экскрузионной сварке полимерный материал в расплавленном состоянии под давлением подается в зону сварного шва, приводя полимерный материал на линии шва в вязко текучее состояние, и за счёт избыточного давления происходит их соединение.

Для более качественной сварки свариваемый материал предварительно подогревают.

Перед сваркой полимерные полотнища укладывают внахлест с перекрытием кромок краев на 10…15 см. Кромки свариваемых полос должны быть очищены от влаги и грязи, их поверхность на расстоянии не менее 10 мм от края шва должна быть обработана абразивным инструментом. Обработку следует производить не более чем за 0,5 часа до начала сварочных работ. Глубина шлифа должна быть не более10% от толщины листа. Далее подготавливают сварочный аппарат к работе, освобождая рабочую поверхность от расплава, и ведут сварку полотнищ.

Для испытания шва на прочность используют образцы сварного шва шириной от 20 до 50 мм. Шов признаётся прочным, если вытягивание одного из сваренных полотнищ происходит не по шву, и сваренные материалы не расходятся.

Проверка герметичности шва производится путем подачи избыточного давления воздуха в сварочный канал. Шов считается герметичным, если через 10 мин давление упадёт не более чем на 20%.

Укладка пленочных гидроизоляционных полотнищ не должна производиться во время сильных ветров и интенсивных атмосферных осадков.

Механизмы и оборудование, применяемые при укладке рулонных материалов, не должны повреждать поверхности как пленочного материала «Карбофол» так и материала «Бентофикс».

«Секутекс» иглопробивной штапельно-волокнистый геотекстильный материал поступает в рулонах массой до 100 кг. Специальных машин и оборудования для его укладки не требуется. Достаточно рулоны развернуть на месте укладки непосредственно перед устройством укрывающего слоя.

В связи с высоким коэффициентом парусности пленочных материалов для исключения воздействия ветра, необходимо временно их пригружать мешками с песком или другим материалом. Запрещается движение транспорта по уложенному пленочному материалу.

Ежедневно после укладки и приемки выполненной за смену работы экран из геосинтетического материала укрывают слоем грунта толщиной не менее 0,3 м с максимальным размером частиц 16 мм или с максимальным размером каменных включений не более 32 мм коэффициентом неоднородности >5.

Отсыпка и последующее разравнивание защитного слоя производится бульдозером, например, Т-130. Заезд загруженных материалами самосвалов и бульдозеров на защитный слой допускается только в том случае, если толщина слоя составляет не менее 0,3 м.

Движение бульдозера при отсыпке и разравнивании защитного слоя должно производиться вдоль соединительных швов.

При устройстве защитного слоя на откосе движение бульдозера по плоскости откоса допускается только снизу вверх при условии, что уклон откоса соответствует паспортным параметрам бульдозера, а толщина защитного слоя составляет не менее 0,3 м.

При составлении схемы движения машин и механизмов на карте экранирования по защитному слою следует предусматривать, что бы развороты бульдозера не превышали 15°. При этом развороты бульдозера на одной гусенице запрещаются.

Работы по выполнению защитного слоя не должны отставать от работ по укладке и сварке пленочных полотнищ более чем на 72 часа.

Крепление многослойного пленочного гидроизоляционного экрана осуществляют устройством на берме котлована анкерной траншеи после окончания укладки защитного слоя на откосе.

4.6 Внутренний дренаж и система удаления фильтрата. Пример расчета

4.6.1 Общие положения проектирования дренажа

Система сбора фильтрата решает его отведение по дну котлована в изолированные водоприемные емкости, расположенные за пределами насыпи отходов (площадки складирования), рассчитанные на периодическую их откачку и вывоз на ближайшие очистные сооружения. Компонентами системы сбора фильтрата в основании котлованов являются: рельеф поверхностей котлована; отходы; противофильтрационный экран; трубчатая дренажная сеть с щебеночной обсыпкой; приемные колодцы.

Исходя из опыта проектирования и эксплуатации полигонов захоронения ТБО, параметры дренажной сети принимают конструктивно с последующей проверкой их расчетным путем.

Дренажная сеть состоит из следующих элементов:

· системы дрен, уложенных поверху водонепроницаемого экрана, и обсыпанных гравийно-песчаной смесью по методу обратного фильтра, рис.4.14;

дренирующего слоя, отсыпанного между дренажными трубами и по их верху. Систему дрен в котловане устраивают отдельно для каждой очереди эксплуатации полигона первого яруса. Каждая дренажная сеть в котлованах состоит из двух взаимно перпендикулярных коллекторов и входящих в них дрен-собирателей. При этом один из коллекторов соединен с резервуаром накопителем, вынесенным за пределы карт отсыпки, рис. 4.13.

Коллекторы и дрены выполняют из перфорированных труб. Оптимальное расстояние между дренами принимают 50…70 м. Дренажные трубы выполняют из полиэтилена высокого давления, устойчивыми к агрессивной среде фильтра и достаточно прочными, чтобы воспринимали давление выше уложенных отходов и динамическую нагрузку от работающей техники. Использование бетонных труб для устройства дренажа не рекомендуется, так как опыт эксплуатация полигонов показал, что бетон не устойчив в агрессивной среде образующегося фильтрата.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4.13- Компоновка дренажной сети в котловане первой очереди эксплуатации полигона: 1-1,..,5-6 - горизонтали поверхности дна котлована после устройства противофильтрационного экрана

В процессе разработки грунта в котлованах поверхности оснований выполняют наклонными, сходящимися в одной точке с минимальной отметкой в каждом котловане. Уклон принимают не более 0,005. Далее на спланируемой поверхности основания устраивают нижний противофильтрационный экран и по его верху укладывают дренажные трубы. Диаметр коллекторных труб принимают равным 150 мм, а дренажных труб - 100 мм. Уклоны дрен и коллекторов принимают конструктивно в соответствии со спланированным основанием. Монтаж перфорированных труб ведут вручную параллельно с их щебеночной обсыпкой. Для выполнения щебеночной обсыпки можно использовать легкий одноковшовый погрузчик. Для щебеночной обсыпки следует использовать щебень округлой формы диаметром 40…70 мм.

Дренажные трубы, уложенные по верху противофильтрационного экрана, обсыпают гравийно-песчаной смесью по методу обратного фильтра. Толщина обсыпки должна быть в 2 раза больше диаметра трубы.

Конструкция коллектора и дрены приведена на рис. 4.14.

Далее формируют дренажный слой путем отсыпки крупнозернистого песка между коллекторными и дренажными трубами. По верху дренажного слоя формируют переходный слой из песка. После этого укладывают отходы. Дренажный слой предназначен для быстрого отведения фильтрата к дренажным трубам. Поверхность дренажного слоя параллельна спланированной поверхности дна котлована.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4.14- Конструкция дрены: 1 - выравнивающий слой; 2 - противофильтрационный экран, уложенный на выровненную и спланированную поверхность основания под проектный уклон; 3 - защитный слой из крупнозернистого песка; 4 - переходный слой из песка; 5 - отходы; 6, 7 - два слоя гравийно-щебеночная обсыпка дренажных труб по методу обратного фильтра; 8 - дренажная труба;

Фильтрат, образующийся в свалочном теле, по дренам поступает в коллекторы, один из которых соединен с колодцем - приемником фильтрата. Проходка коллектором противофильтрационного экрана показана на рис. 4.15. Приемные колодцы устанавливают вне котлованов и соединяют с коллектором, рис 4.16. Они состоят из типовых железобетонных элементов и чугунных смотровых люков с крышками. Спецификация железобетонных элементов колодцев приведена в табл. 4.5.

При монтаже колодцев используют цементный раствор М200. Для спуска в колодец должно быть предусмотрено устройство лестниц в виде забивных металлических скоб. В крышках колодцев необходимо предусмотреть отверстие диаметром 250 мм для опускания погружного насоса. Колодцы монтируют в заранее подготовленные котлованы.

Все наружные и внутренние железобетонные поверхности колодцев перед их монтажом необходимо покрыть гидроизоляционным материалом, устойчивым к воздействию кислот и щелочей, например специальной кислотоупорной пленкой ПЭНД толщиной 0,5 мм.



Рис. 4.15- Оформление прохода устьевой трубы через многослойный противофильтрационный пленочный экран

Рис 4.16. Конструкция приемного (устьевого) колодца

4.6.2 Определение объема фильтрата, удаляемого из свалочного тела в период эксплуатации полигона. Пример расчета

Фильтрат образуется на участке захоронения отходов в течение теплого и холодного времен года. В теплый период - осадки в виде дождя. Образование фильтрата в холодное время года связано с таянием снега на поверхности уложенных отходов за счет тепла, выделяемого при разложении органического вещества в толще свалочного тела, а также захоронением значительной части выпавшего снега совместно с укладываемыми отходами. Количество фильтрата, образующегося на полигонах, определяется разницей между величиной выпавших осадков и объемом влаги, расходуемой на испарение, достижение отходами полной влагоемкости и на поверхностный сток, рис.4.17.

:Для определения объема фильтрата, удаляемого из свалочного тела в период эксплуатации полигона, необходимы элементы водного баланса 50%-ной обеспеченности: осадки и испарение с водной поверхности. Например, для АР Крым, в соответствии с исходными данными на курсовое проектирование, осадки составляют О = 710 мм; испарение с водной поверхности Е₀=404 мм. Таким образом, расчетное значение инфильтрационного питания q_(З/В) за зимне-весенний расчетный период можно определить по следующей зависимости:

q_(З/В)=[О_(З/В) - Е_(З/В)],

где О_(З/В) - осадки за зимне-весенний расчетный период, приведенные к 10%-ной обеспеченности, мм;

Е_(З/В) - испарение с поверхности полигона за зимне-весенний расчетный период, мм;

Т_(З/В) - продолжительность зимне-весеннего периода, Т_(З/В)=180 дней;

- коэффициент, учитывающий долю осадков, впитывающихся в почву в зимне-весенний период, = 0,6.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4.17- Расчет притока фильтрата к дрене: O - атмосферные осадки, мм; Е - испарение с поверхности полигона, мм; q_P - расчетное значение инфильтрационного питания мм; q_дв - дефицит влаги, расходуемой на насыщение отходов до достижения ими состояния полевой влагоемкости, мм; ПС- поверхностный сток, мм.

О_(З/В)=Ор₁,

где О - среднемноголетнее значение осадков50% обеспеченности,

О=920 мм (по заданию);

р₁ - процентное распределение элементов водного баланса для осадков зимне-весеннего периода, р₁=0,37 (37%).

Испарение влаги за зимне-весенний период определяется по формуле:

Е_(З/В) = Е₀р₂,

где Е_(З/В) - испарение с поверхности площадки складирования за зимне-весенний расчетный период, мм;

Е₀ - величина испарения влаги с водной поверхности 50%-ной обеспеченности (Е₀ =510мм);

р₂ - процентное распределение водного баланса для испарения с водной поверхности за зимне-весенний расчетный период, (р₂ = 0,12).

О_(З/В) = 0,77·0,37·= 0,2849 м.

Е_(З/В) = 0,51·0,12·= 0,0612 м.

Итак, q_(З/В) = (0,6·0,2849 - 0,0612)/180 = 0,00060 м/сут.

Аналогично рассчитывается инфильтрационное питание за летне-осенний период - q_(Л/О):

q_(Л/О) = [О_(Л/О) - Е_(Л/О)]_,

где О_(Л/О) - осадки за летне-осенний расчетный период, приведенные к 10%-ной обеспеченности, мм;

Е_(Л/О) - испарение с поверхности полигона за летне-осенний расчетный период, мм; Т_(Л/О) - продолжительность летне-осеннего периода, 185 суток;

- коэффициент, учитывающий долю осадков, впитывающихся в почву в летне-осенний период, = 1.

О_(Л/О) = Ор^*₁ = 0,77(1 - 0,37) = 0,4851 м,

где р^*₁ - процентное распределение элементов водного баланса для осадков в зимне-весеннем периоде, (р^*₁ =1-0,37 =0,63).

Е_(Л/О) = Е₀р₂^* = 0,51(1 - 0,12) = 0,4488 м,

где р₂^* - процентное распределение водного баланса для испарения с водной поверхности за зимне-весенний расчетный период, (р₂^* =1-0,12 =0,88).

Т_(Л/О) = 365 - 180 = 185 суток.

Тогда

q_(Л/О) = [О_(Л/О) - Е_(Л/О)]= [1· 0,4851 - 0,4488]=0,00019 м/сут._,

Если считать, что отходы на полигон поступают равномерно в течение всего года, то величину объема образующегося фильтрата в течение года можно определить по следующей зависимости:

Q_ф=[ q_(З/В) Т_(З/В)+ q_(Л/О) Т_(Л/О)]Ф_оч-ДWP_сут[Т_(З/В)+ Т_(Л/О)],

где ДW - дефицит влажности отходов, т.е. влага, расходуемая на насыщение отходов до полной полевой их влагоемкости;

- плотность фильтрата, т/м³.

Полная полевая влагоемкость ТБО составляет 30…40 % от объема укладываемых отходов. Вместе с тем, влажность отходов, поступающих на полигоны, в среднем составляет 15…20 % от их объема.

Следовательно, дефицит влажности отходов W составит 15% от их объема.

Тогда

Q_ф=[0,00060?180+0,00019?185]41661-0,15?177,51(180+185)1,0=9424,5 м³/год

Таким образом, годовая величина инфильтрующих осадков по каждой очереди эксплуатации полигона выше величины водонасыщения отходов, поэтому в проекте необходимо предусмотреть системы откачки фильтрата из приемных колодцев в резервуар накопитель.

4.7 Проектирование системы дегазации полигона. Пример расчета

В процессе захоронения ТБО на полигонах в атмосферный воздух выделяются загрязняющие вещества, являющиеся продуктом разложения органической составляющей отходов (пищевые и древесно-растительные отходы, макулатура и текстиль). При максимально благоприятных условиях для жизнедеятельности метанообразующих бактерий из каждой тонны ТБО образуется 80…150 м³ сырого биогаза, имеющего теплотворную способность 18900…25100 кДж/м³ (4500…6000 ккал/м³).

Установлено, что характер процессов разложения отходов в толще свалочного тела полигона: скорость их протекания, количество образующегося биогаза, его свойства, интенсивность и продолжительность выделения на разных стадиях эксплуатации полигона зависят от множества факторов. Главными факторами являются: климатические и геологические условия; морфологический и химический составы отходов; площадь, объем и глубина (высота) свалочного тела полигона; влажность, плотность, реакция среды рН, температура отходов в теле полигона и другие.

В соответствие с морфологическим составом ТБО (применительно к центральному району), процент отходов, содержащих органическое вещество, составит: пищевые отходы - 35…45, бумага и картон - 32…35, древесина и листва - 1…2, текстиль - 3…5%. Ежегодное поступление ТБО на полигон составляет 61214 т/год.

Учитывая морфологический состав поступивших отходов, в их составе, то их ежегодная органосодержащая часть составит:

G=(0,35+0,32+0,01+0,03)*64792490=46003т/год.

Принимая величину удельного образования биогаза g=80м³/т в результате разложения 1 т органосодержащих отходов, ежегодный объем образования биогаза составит:

Q_б/г=gG=80·46003=3680240 м^3/год.

Как показала практика эксплуатации полигонов ТБО, в первоначальный период их эксплуатации продолжительностью до 2…3 лет, разложение отходов происходит в аэробных условиях с преимущественным образованием СО₂, и только по истечении этого срока процесс разложения органического вещества становится анаэробным с выделением биогаза.

В процессе эксплуатации полигона часть образующегося в свалочном теле биогаза, по мере его накопления и повышения пластового давления выходит на поверхность полигона. После прекращения эксплуатации полигона и его перекрытия продолжается анаэробное разложения отходов с выделением биогаза. Этот период может составлять около 10 лет. Поэтому необходимо предусмотреть дегазацию полигона. Существует пассивная дегазация (организованный выпуск биогаза в атмосферный воздух) и активная дегазация (путем принудительной его откачки) для последующего использования в энергетических целях.

Для последующего использования биогаза в энергетических целях требуется наличие достаточного количества и стабильного давления. Обычно образование биогаза на полигонах характеризуется непостоянством объема и низким давлением (30…40 мм вод ст). Кроме того, при активной дегазации происходит подсос воздуха, что чревато реальной опасностью взрыва газовоздушной смеси.

По этому при выполнении окончательной рекультивации полигона перед созданием верхнего полупроницаемого экрана необходимо предусмотреть устройство дренажной системы для сбора и удаления биогаза в атмосферу через специальные вертикальные выпуски. Дренажная сеть представляет собой газосборные каналы, устраиваемые в верхней толще уложенных отходов последней очереди эксплуатации полигона. Поперечное сечение траншей назначают конструктивно из условия обеспечения скорости движения газа в дренажном газопроводе не выше 0,1 м/с. Учитывая ежегодный объем образования биогаза 3476960 м^3/год и допустимую скорость движения биогаза 0,1 м/с, определяем суммарное сечение газосборных траншей:

F==1,2 м.

Принимая сечение газосборной траншеи прямоугольной формы (глубиной - 0,5 м и шириной - 0,4 м), потребуется устройство n==6, (6) траншей. Трассировку траншей выполняют в двух взаимно перпендикулярных направлениях: вначале прокладывают две взаимно перпендикулярные траншеи по середине полигона и по две траншеи, отстоящие от средних, на расстоянии

L==80 м.

В местах пересечения газосборных траншей устраивают специальные вертикальные выпуски высотой не менее 5 м.

4.8 Проектирование нагорных каналов. Пример расчета

С целью исключения поступления на территорию полигона поверхностного стока со стороны водосбора устраивают нагорные каналы. Длину нагорных каналов принимают из условия защиты территории полигона с нагорной стороны, рис.4.1. Поверхностный сток, собираемый нагорными каналами, отводят в ливневую канализацию. При наличии благоприятных гидрогеологический условий на территории полигона (неглубокое залегание водопроницаемых горных пород и низкое залегание уровня грунтовых вод) и незначительном загрязнении поверхностного стока используют водопоглощающие колодцы.

Поперечное сечение нагорного канала принимают трапециидальной формы. В курсовом проекте ширину канала по дну (в_к) можно принимать в_к=0,5…1,0 м, в зависимости от ожидаемого расхода воды. Глубину канала (h_к) определяют расчетным путем. Заложение откосов канала (m) принимают в зависимости от их устойчивости. При заложении откосов канала m =1,5 и вида грунта их устойчивость обеспечивается. При m=1,5; в_к/h_к=0,61.

Тогда

h_к= в_к/0,61==0,98 м.

Уклон дна нагорного канала принимают с учетом рельефа местности, но не менее 0,003. В курсовом проекте можно принять i=0,003.

Для равнинных районов при водосборной площади бассейна 0,5 км² расчетный расход поверхностного стока определяют по формуле:

Q_СТОКА = 0,56 hF,

где h - толщина слоя поверхностного стока при продолжительности ливня 30 мин, h = 24 мм;

F - площадь водосборного бассейна, F = 0,2 км²;

- коэффициент расплывания паводка, = 1;

- коэффициент неравномерности выпадения осадков, = 1;

- коэффициент озёрности бассейна, = 0,8.

Q_CTOKA = 0,56240,2110,8 = 2,15 м³/с.

Далее определяют скорость течения воды () в канале и пропускную его способность (Q_к) запроектированного сечения канала (в_к=0,6м, h_к=0,98м и m=1,5), продольном уклоне i=0,003 и коэффициенте шероховатости n=0,025.

Скорость течения воды

,

коэффициент Шези по формуле Манинга

=,

где - скорость течения воды в канале, м/c;

- коэффициент Шези;

R - гидравлический радиус, м; у - показатель степени (у= =0,167).

Гидравлический радиус R определяется по формуле:

R==0,54 м

- площадь живого сечения, м²;- смоченный периметр живого сечения канала,м.

Рассчитав скорость течения воды:

== 1,06 м/сек

определяют пропускную способность канала:

Q_к==2,03?1,06=2,15 м³/с.

Сравнивая Q_CTOKA = 2,15 м³/с и Q_к = 2,15 м³/с, можно сделать вывод о том, что запроектированное сечение канала обеспечивает отвод расчетного объема поверхностного стока.

5. Проектирование административно-хозяйственной зоны

Административно-хозяйственная зона проектируется для размещения: административно-бытового корпуса; контрольно-пропускного пункта КПП совместно с пунктом стационарного радиометрического контроля, весовой; гаража и площадки с навесом; мастерских для ремонта машин и механизмов; склада топливно-смазочных материалов; складов для хранения энергоресурсов, стройматериалов, спецодежды, хозяйственного инвентаря и др.; объектов линий электроснабжения и других сооружений; пожарного резервуара.

Территория хозяйственной зоны должна иметь твердое покрытие, освещение и въезд со стороны полигона. На крупных полигонах, принимающих более 360 тыс. м³ в год ТБО и рассчитанных на срок эксплуатации более 15 лет, водоснабжение обеспечивается из артезианских скважин, проектируемых в составе объекта.

На выезде из полигона должна быть предусмотрена контрольно-дезинфицирующая яма в виде железобетонной ванны длиной 8, глубиной 0,3 и шириной 3 м для дезинфекции колес мусоровозов. Ванна в теплый период года заполняется 3%-м раствором лизола и опилками.

Расход воды на пожаротушение составляет 10 л/с. Для этой цели на территории АХЗ должен быть предусмотрен железобетонный резервуар или пруд емкостью около 50 м³.

По периметру всей территории полигона проектируют ограждение высотой 1,8м.

В ограде полигона у производственно-бытового здания проектируются ворота или шлагбаум.

Наружное освещение по постоянной схеме предусматривается только в пределах хозяйственной зоны. Суточные карты освещаются по временной схеме. Минимальная освещенность рабочих карт 5 Лк.

6. Санитарно-защитная зона и система мониторинга

6.1 Санитарно-защитная зона

Согласно санитарным правилам и нормам «Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов твердых бытовых отходов» СанПиН 2.1.7.722-98 санитарная зона принимается - 0,5 км. В санитарно-защитной зоне запрещается размещение жилой застройки, скважин и колодцев для питьевых целей.

6.2 Система мониторинга

Для полигонов ТБО разрабатывают экомониторинг для осуществления контроля за качественным и количественным составом поступающих на полигон отходов; техническим состоянием инженерных сооружений; за изменением качества поверхностных, подземных вод и атмосферного воздуха; почвенным и растительным покровом; шумовым загрязнением.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 5.1-Схема административно-хозяйственной зоны

1 - подъездная дорога; 2 - ограждение; 3- ворота и пост радиометрического контроля; 4 - весовая; 5 - контрольно-пропускной пункт; 6 - дезинфицирующая яма; 7 - пруд для пожаротушения; 8 - вагончик для рабочих; 9 - санузел;. 10 - стоянка для машин; 11 - склад топливно-смазочных материалов (ТСМ); 12 - трансформаторная подстанции.

На основании динамики изменения показателей, характеризующих состояние отдельных компонентов природной среды (атмосферного воздуха, почвы и биосферы, и поверхностных и подземных вод), составляется оперативный или среднесрочный прогноз дальнейшего изменения экологической ситуации как на самом полигоне, так на прилегающих к нему территориях. Система мониторинга служит информационной основой при определении эффективности проведенных экологических мероприятий, а также базой данных для разработки технических и технологических решений по совершенствованию эксплуатации полигона.

6.2.1 Программа мониторинга

Программа мониторинга включает следующие наблюдения за:

- химическим составом и количеством образующегося в свалочном теле фильтрата;

- изменением качества грунтовых вод за пределами полигона;

- загрязнением атмосферного воздуха, как в рабочей зоне на территории полигона, так и за ее пределами;

- соответствием отходов, поступающих на полигон, заявленной степени опасности.

Мониторинг химического состава фильтрата должен проводится как на выходе из каждой очереди полигона для определения времени наступления метановой фазы, так и на выходе со всего полигона для определения его влияния на очистные сооружения и систему очистки. Периодичность измерений - один или два раза в год. С резким изменением качественного и количественного составов фильтрата периодичность наблюдений увеличивают.

Качество грунтовых вод контролируют периодически через наблюдательные скважины, пробуренные за пределами полигона, позволяющие обнаруживать изменения химического состава подземных вод.

Система мониторинга должна включать постоянное наблюдение за состоянием воздушной среды. В этих целях ежеквартально производят анализы проб воздуха, отбираемого в приземном слое в зоне перекрытого участка свалки и на границе с санитарно-защитной зоной, на содержание в нем соединений, характеризующих процесс биохимического разложения ТБО представляющих наибольшую опасность.

Определение количества и состава газов в атмосферном воздухе производится систематически с привлечением специализированной организации.

В атмосферном воздухе определяют в обязательном порядке: содержание пыли, микробную обсемененность, аммиак. В отдельных случаях этот порядок может быть расширен за счет поступления в атмосферный воздух фенола, формальдегида, серы и сероводорода, диоксида азота, метана, диоксида углерода и других соединений.

В случае установления степени загрязнения атмосферного воздуха на границе санитарно-защитной зоны выше ПДК должны быть приняты соответствующие меры, направленные на снижение уровня загрязнения.

Система мониторинга должна включать постоянное наблюдение за состоянием почвы в зоне возможного влияния свалки. С этой целью контролируют качество почвы и растений на содержание экзогенных химических веществ (ЭХВ), которые не должны превышать ПДК в почве и, соответственно, остаточные количества вредных ЭХВ в растительной товарной массе не должны быть выше допустимых пределов. Контроль содержания загрязняющих веществ в растениях и почве проводят не реже одного раза в год (июль-август).

В почве определяют содержание тяжелых металлов и мышьяка, углеводородов (суммарное содержание), нефтепродуктов, бензапирена, колититры, наличие патогенных микроорганизмов и яиц гельминтов.

В программу мониторинга не включен анализ поверхностных вод, т.к. предполагается, что полигон не будет оказывать влияние на этот тип вод из-за достаточно большого удаления полигона от поверхностных водных объектов.

Ввиду того, что полигон находится на довольно значительном отдалении от населенных пунктов, а при его строительстве и эксплуатации используют общестроительные машины и механизмы, определение уровней шумовых воздействий на окружающую среду в курсовом проекте не проводится.

Химические и токсичные отходы, недопустимые для захоронения на полигоне, контролируются визуально при их поступлении на полигон. Визуальный осмотр проводится на участке приема отходов, а также на участке их захоронения машинистами бульдозеров и катков.

Если отходы не соответствуют заявленным требованиям, то такие отходы к захоронению на данном полигоне не принимаются.

Мониторинг фильтрата и подземных вод. Цель мониторинга фильтрата - получение информации о степени его токсичности для назначения метода его очистки.

Наблюдения рекомендуется проводить 3…4 раза в год, и один раз в год фильтрат подвергают полному химическому анализу.

Задача программы мониторинга подземных вод заключается в получении информации об изменении их состава, вызванного возможным просачиванием фильтрата через защитный экран.

Параметры, характеризующие качество подземных вод: прозрачность; рН; количество взвешенного вещества; химическая потребность в кислороде (ХПК); биохимическая потребность в кислороде (БПК_полн.); коли-фаги; общие колиформные бактерии; яйца гельминтов.

К этому перечню добавляются вещества, повышенное содержание которых обусловлено их присутствием в свалочных грунтах: нефтепродукты, толуол, этилбензол, фенол, крезолы, хлорбензол, дихлорбензол, тяжелые металлы, мышьяк и др.

Пробы воды отбирают из наблюдательных скважин, рис. 6.1.

Рис. 6.1- Конструкция наблюдательной скважины

Для создания системы слежения за изменением качества подземных вод наблюдательные скважины бурят в санитарно защитной зоне полигона в количестве не менее 5 штук. Две скважины располагают выше полигона относительно притока подземных вод, (которые будут характеризовать их исходное состояние) и три - располагают ниже полигона относительно оттока подземных вод на расстоянии 50…100 м от полигона (которые будут характеризовать степень влияния полигона на изменение качества подземных вод).

Для того чтобы иметь достоверную информацию о качестве грунтовых вод, скважины должны быть пробурены в процессе строительных работ. Периодичность отбора проб воды должна быть не реже 2 раз в год.

7. Технологическая схема эксплуатации полигона

В процессе заполнения полигона отходами должны обеспечиваться проходимость мусоровозов и строительной техники, а также общая устойчивость возводимого сооружения из свалочных грунтов.

Для этого в курсовом проекте рассматривается поэтапный ввод мощностей без остановки приема отходов на полигон. Технологическая схема эксплуатации включает пять очередей. Первая очередь представляет собой пусковой комплекс. В пусковой комплекс входят состав сооружений и виды работ, необходимые для обеспечения производственной деятельности предприятия. Состав работ пускового комплекса включает следующие работы: строительство автодороги до полигона; ограждение территории полигона и установка ворот; возведение хозяйственно-административной зоны с полным набором сооружений; разработка грунта в котловане 1-й очереди и складирование его во временные кавальеры; строительство кольцевой автодороги от хозяйственной зоны до полигона; строительство нагорного канала и пожарного пруда; прокладка сети электроснабжения.

Далее ведут подготовку котлована 1-й очереди под эксплуатацию. Состав работ подготовки котлована 1-й очереди включает: планировку основания до проектных отметок с разуклонкой под дренажную сеть; устройство противофильтрационного экрана по дну и откосам котлована; укладку дренажных труб с устройством устьевого колодца.

После этого производят заполнение котлована 1-й очереди до уровня дневной поверхности земли. В процессе заполнения полигона отходами ведут прием отходов, их складирование и перекрытие уплотненных отходов минеральным грунтом. Основные этапы складирования отходов на полигоне приведены на рис. 7.1.

Для обеспечения общей устойчивости полигона как насыпного сооружения после заполнения котлована 1-й очереди по его периметру осыпают дамбы обвалования из минерального грунта и ведут заполнение 1-й очереди отходами по высотной схеме до верхней проектной отметки 1-го яруса. Аналогично ведутся работы по заполнению 2-й, 3-й и 4-й очередей эксплуатации полигона.

Проезд к участкам захоронения отходов осуществляется по кольцевой автодороге. Для съезда в котлованы предусматривается устройство пандусов-съездов, при заполнении полигона по высотной схеме - пандусов-въездов.

После заполнения 1,2,3 и 4 очередей полигона до проектной отметки 1-го яруса верхнее основание выравнивают минеральным грунтом под единый уровень и по высотной схеме приступают к заполнению 5-й очереди эксплуатации полигона (2-го яруса)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 7.1. Основные операции, выполняемые при заполнении полигона отходам

Заполнение полигона отходами ведут картовым методом. Прибывающие на полигон мусоровозы разгружаются возле рабочих карт. Для этих целей вблизи каждой рабочей карты организуют площадку разгрузки, которую условно разбивают на две части: на одной разгружаются мусоровозы, на другой работают бульдозеры. Выгруженные из мусоровозов отходы накапливают на площадке и затем бульдозерами перемещают в рабочие карты. Заполнение рабочих карт ведут по методу «надвиг» при работе на нижних отметках, либо по методу «сталкивание» - на верхних отметках.

При работе по методу «надвиг» отходы перемещают с площадок разгрузки бульдозерами в пределы рабочей карты, расположенной в основании формируемого яруса, создавая на ней вал с пологим откосом (m=7) и толщиной укладываемого слоя отходов до 0,5 м.

Складирование ТБО методом «сталкивания» выполняют сверху вниз. При методе «сталкивания» мусоровозы разгружаются также на площадках разгрузки, устраиваемых возле рабочей карты, но расположенных на верхней заизолированной поверхности заполняемого яруса, сформированного в предыдущие дни.

Размеры рабочей карты и площадок разгрузки приведены на рис. 7.1.

При разгрузке мусоровозов плотность ТБО уменьшается и достигает значений около 0,210 т/м³. Тогда, суточный объем ТБО принимаемых на полигон, составит:

V_сут=845,3 м³/сут.

Высота формируемого яруса (h_я) ТБО на рабочей карте 1,8 м. Тогда ширина рабочей (В_рк ) при заложении внешнего откоса формируемого яруса m=7 составит:

В_рк=h_я =1,8=12,7 м.

Площадь поперечного сечения отсыпаемых отходов на рабочей карте () составит:

= В_рк·h_c=12,7·0,5=6,35 м².

Длина рабочей карты (L_рк) составит:

L_рк ===133,1м.

Учитывая доставку отходов на полигон мусоровозами, площадки для их разгрузки будут иметь размеры:

Длину

L_пр=м

и ширину В_пр не менее 3-х м.

Тогда площадь площадки разгрузки мусоровозов составит:

F_р/м=66,5·3=199,7 м²,

что вполне достаточно для приема мусоровозов КО-415А с объемом кузова 23 м³.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 7.4-Рабочая карта и площадки разгрузки

После заполнения рабочей карты отходами толщиной слоя 0,5 м производят их уплотнение. Уплотнение отходов выполняют кулачковыми катками о при 4-х кратном попутном проходе по одному и тому же следу. Плотность ТБО после проходки кулачковых катков достигает 0,6…0,8 т/м³. В результате уплотнения произойдет уменьшение объема уплотняемого слоя с V_сут до V_уп. Учитывая постоянство массы складируемых отходов V_сут·=V_уп·, определяют уменьшение толщины слоя уплотняемых отходов:

h_{с уп}==0,15 м.

Уплотненный слой ТБО в процессе формирования яруса в пределах рабочей карты укладки ТБО высотой 1,8 м в конце рабочего дня изолируют слоем минерального грунта h= 0,2 м.

Далее определяют ширину уплотненной полосы отходов, которую перекрывают слоем минерального грунта:

b= h_{с уп=}1,1 м.

Тогда суточная потребность в минеральном грунте составит:

Vг _сут=b·h·L_рк=1,1·0,2·1323,1=29,3 м³.

При эксплуатации полигона основными механизмами, выполняющими работы по перемещению, разравниванию, и планированию отходов являются бульдозеры и катки. Для устройства изолирующих слоев используют экскаватор и автосамосвал. Грунт разрабатывают в котлованах или в кавальерах экскаватором с подвозкой к изолируемым рабочим картам. Разравнивание и уплотнение минерального грунта выполняется также бульдозером.

8. Закрытие полигона и передача участка под дальнейшее использование

После заполнения полигона до проектной отметки производят его закрытие и выполняют работы его рекультивации. Для этого последний слой отходов перед закрытием полигона засыпают слоем минерального грунта.

На высоконагружаемых полигонах со сроком эксплуатации не менее 5 лет допускается превышение проектной с заложением откосов m=3. Рекультивация закрытого полигона направлена на восстановление продуктивности и народно-хозяйственной ценности восстанавливаемой территории, а также на улучшение экологической обстановки вокруг нее. Для этого после стабилизации закрытого полигона выполняют работы по укреплению его наружных откосов. Материалом для укрепления наружных откосов полигона служат минеральные грунты, вынутые при устройстве котлована, а также привозные грунты и материалы согласно принятой конструкции верхнего защитного экрана.

Рекультивацию полигона ведут в два этапа: технический и биологический.

8.1 Технический этап рекультивации

Технический этап рекультивации полигона включает:

1. Укрепление внешних откосов полигона путем их выполаживания отсыпкой избыточного минерального грунта и почвы.

2. Завоз необходимых строительных материалов для устройства многофункционального перекрытия.

3. Устройство слабопроницаемого финального перекрытия и создание системы по сбору биогаза.

Финальное перекрытие поверхности полигона должно включать систему гидроизоляции и газовентиляции. Конструкция защитного (гидроизоляционного) экрана в системе финального перекрытия поверхности участка складирования отходов, для уменьшения объемов осадков, поступающих в тело полигона, выполняют в виде глиняного замка или гидроизоляционного экрана из геосинтетических материалов.

Финальное перекрытие с устройством глиняного замка выполняют следующим образом. В процессе укладки финишного слоя ТБО поверхности полигона придают уклон от его центра в сторону его краев I=0,01 с целью отвода поверхностного стока. На спланированную поверхность отходов наносят защитный слой минерального грунта, отсыпаемый в процессе эксплуатации полигона толщиной 0,2 м. Далее по верху защитного слоя наносят дренажный слой отсыпкой гальки, предназначенный для отвода биогаза, k_ф ?1х10^-3 м/с и толщиной слоя 0,3 м. После этого возводят противофильтрационный экран (два слоя уплотненной глины по 0,25 м каждый с k_ф ?1х10⁷.м/с). Перед уплотнением глину доводят до оптимальной влажности. По верху глиняного противофильтрационного экрана укладывают дренирующий слой из гальки для отвода просачивающихся атмосферных осадков, k_ф ?1х10^-3 м/с и толщина слоя 0,3 м. Перед отсыпкой рекультивационного слоя по дренирующему слою отсыпают переходный слой по методу обратного фильтра из песка и гравия, а затем отсыпают слой из потенциально плодородных горных пород (легкий суглинок, супесь и др.) и почвенный слой, 0,15…1,0 м, в зависимости от последующего целевого использования образующейся территории.

Принципиальная конструктивная схема защитного экрана в системе финального перекрытия поверхности полигона ТБО приведена на рис. 9.1.

Конструкцию защитного экрана из геосинтетических материалов можно принять следующего вида. В начале после закрытия полигона и его стабилизации выполняют планировку поверхности полигона и устройство системы сбора и удаления биогаза. Далее выполняют песчаную подготовку под гидроизоляцию из геотекстильного материала. На подготовленную поверхность расстилают геотекстильный материал, например, Stcudran DS 601 K201), имеющий толщину 2 мм. Далее по его верху расстилают гидроизоляционный слой из бентофикса, имеющего толщину 7 мм, который накрывают слоем геотекстильногоматериала, например, скудрайна, имеющего толщину 2мм. По верху скудрайна отсыпают дренажный слой из щебня толщиной 0,3 м, по верху которого осыпают слой потенциально плодородного грунта ( легкий суглинок или супесь) толщиной 0,8 м и плодородный слой - 0,2 м.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.9.1- Конструкция защитного экрана в системе финального перекрытия поверхности полигона ТБО: 1 - финишный слой ТБО; 2 - защитный слой минерального грунта, отсыпаемый в процессе эксплуатации полигона, 0,2 м; 3 - дренажный слой из гальки, предназначенный для отвода биогаза, k_ф ?1х10^-3 м/с и толщина слоя 0,3 м; 4 -противофильтрационный экран (два слоя уплотненной глины по 0,25 м каждый с k_ф ?1х10⁷.м/с), 0,5 м; 5 - дренажный слой из гальки для отвода атмосферных осадков, k_ф ?1х10^-3 м/с и толщина слоя 0,3 м; 6 - рекультивационный слой, состоящий из слоя почвы и потенциально плодородных горных пород, 0,15…1,0 м, в зависимости от последующего целевого использования образующейся территории; 7 - травостой.

8.2 Биологический этап рекультивации

Биологический этап рекультивации включает комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий.

Для защиты сформированных грунтовых поверхностей от ветровой и водной эрозии производят их озеленение. По склонам и бермам (террасам) высаживают защитные древесно-кустарниковые насаждения, а по откосам выполняют посев многолетних трав.

Верхнее основание полигона обустраивают в зависимости от целевого последующего использования.

9. Инженерно-технические мероприятия гражданской обороны. Мероприятия по предупреждению чрезвычайных ситуаций

Для каждого полигона в соответствии с «Правилами по технике безопасности и производственной санитарии при уборке городских территорий» (М.: Стройиздат, 1978) с учетом местных условий разрабатывают инструкцию по технике безопасности и охране труда.

Инструкция по технике безопасности должна содержать нормы выдачи спецодежды, производственной одежды, продолжительность отпусков, периодичность прохождения инструктажа по технике безопасности.

Каждый полигон должен иметь журнал по технике безопасности и охране труда, в который заносятся все рекомендации проверяющих организаций и данные о проведении инструктажей и занятий с персоналом объекта.

На полигоне должны быть разработаны конкретные меры по пожарной безопасности. Для выполнения повседневных работ, надзора за первичными средствами пожаротушения и организации тушения назначается ответственное лицо за пожарную безопасность на полигоне.

Медицинское обслуживание персонала полигона включает: установление по согласованию с ЦСЭН периодичности медицинского обследования персонала, указания о необходимости осуществления профилактических противостолбнячных прививок, необходимость подготовки одного из рабочих по программе сандружинников.

Персонал полигона должен быть обеспечен специальной одеждой, обувью и средства индивидуальной защиты (респиратор)

Персонал должен строго соблюдать правила личной гигиены и техники, безопасности.

Список использованных источников

1. Методичка по курсовому

2. СНиП 11-01-95 «Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений».

3. СНиП 12-03-99 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования».

4. СП 11-102-97 «Инженерно-экологические изыскания для строительства».

5. «Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов» АКХ им. Памфилова, М.,1997.

6. «Методические рекомендации по проведению инженерно-экологических изыскании для целей рекультивации существующих свалок и проектирования вновь организуемых полигонов захоронения твердых бытовых отходов на территории Московской области», 1998,

7. «Методические рекомендации по геоэкологической оценке территории при размещении полигонов твердых бытовых отходов», 1995.

8. Мирный А.Н. Справочник «Санитарная очистка и уборка населенных мест». М., АКХ: им. Памфилова, 1997.

9. Сметанин В.И. «Защита окружающей среды от отходов производства и потребления» М., «Колос», 2000.

10. Справочник по гидравлическим расчетам, «Энергия», Москва, 1972

Размещено на Allbest.ru

...