CC BY
34Ушаков Илья Сергеевич
магистрант, географический факультет, Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева"
Ilya. 1995@icloud. com
УДК 628.16: 628. 258
СИСТЕМА ОЧИСТКИ ЛИВНЕВЫХ СТОЧНЫХ ВОД ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЙ МАЛОГО И СРЕДНЕГО БИЗНЕСА ГОРОДА
САРАНСКА
Статья посвящена рассмотрению основных подходов к решению вопросов очистки сточных вод ливневой канализации. Закрытая конструкция очистных сооружений, разработанная в подземном варианте, относительная компактность и нормативное воздействие на окружающую среду позволят сооружать их практически на любых предприятиях города.
Ключевые слова: ливневая канализация, технологии, оборудование, проекты, конструкции, компоненты сточных вод.
Основные проблемы использования водных ресурсов для Республики Мордовия связаны с антропогенным загрязнением водных источников, недостаточной санитарной надежностью систем хозяйственно-питьевого водоснабжения, дефицитом питьевой воды, организационно-технической и ресурсной необеспеченностью данной области [1]. Очистка сточных вод ливневой (чаще всего - промышленно-ливневой) канализации городов и промышленных предприятий является одной из главных экологических и технико-экономических проблем охраны окружающей среды.
Загрязненные воды могут вызывать болезни органов пищеварения и заражение продуктов питания. Высокие показатели заболеваемости этими болезнями зачастую связаны с загрязнением открытых водоемов неочищенными стоками и неудовлетворительным обеспечением населения доброкачественной питьевой водой. В связи с этим необходимо ужесточить контроль за источниками и улучшить санитарное благоустройство территории города [2].
Новизна нашей работы состоит в том, что предлагаемая технология очистки нацелена на экономное использование воды в условиях ее дефицита и подорожания. Предлагаемые мероприятия нацелены на рациональное распределение природных вод на малых и средних предприятиях и прекращение или уменьшение сброса неочищенных поверхностных стоков.
Достижение цели требуется:
1. Проведение оценки общего объема ливневых и талых вод на конкретном предприятии пищевой промышленности.
2. Проведение расчетов потребления воды предприятием на технические нужды.
3. Разработка проекта по результатам, полученным в ходе расчетов.
4. Обоснование целесообразности использования ливневых и талых вод на технические нужды предприятия.
5. Разработка технического решения по накоплению и механической отчистке ливневых и талых вод с целью их дальнейшего использования.
6.Технико-экономическое и экологическое обоснование предполагаемого решения.
7. Разработка рекомендаций по внедрению данного проекта.
Под замкнутой системой водоснабжения промышленного предприятия понимается система, в которой вода используется в производстве многократно с очисткой и после соответствующей обработки, исключающей образование каких-либо отходов и исключение сброса сточных вод в природные водоёмы. В замкнутых схемах на предприятиях вместо свежей воды используется очищенная сточная вода. Замкнутые циклы промышленного водоснабжения дают возможность полностью ликвидировать сброс сточных вод в поверхностные водоемы, а очищенную воду использовать только в небольшом количестве для пополнения безвозвратных потерь.
Проект разрабатывался для АО «Хлебозавод», который сбрасывал поверхностные сточные воды в ручей Безымянный, далее - в реку Саранка (рисунок 1). Расчет количества сбрасываемых предприятием сточных вод произведен в соответствии с «Рекомендациями по расчету систем сброса, отведения и очистки поверхностного стока с селитебных территорий, площадок предприятий и определению условий выпуска его в водные объекты» [3].
Поверхностный сток отводится с территории водосбора общей площадью 1,6121 га, в том числе:
- кровля зданий и сооружений - 0,7857 га;
- асфальтобетонное покрытие - 0,4245 га;
- грунтовые поверхности, зеленые насаждения и газоны - 0,4019 га.
Для расчета количества ливневых стоков с территории АО «Хлебозавод» использованы данные метеостанции г. Саранск о количестве выпавших осадков за 2017 год, предоставленные ГУ «Мордовский ЦГМС» согласно которым в 2017 году выпало 590 мм осадков, из них в январе - 48 мм, в феврале - 19 мм, в марте - 24 мм, в апреле - 17 мм, в мае - 36 мм, в июне - 71 мм, в июле - 30 мм, в августе - 78 мм, в сентябре - 74 мм, в октябре - 77 мм, в ноябре - 47 мм, в декабре - 69 мм.
Фактический годовой расход поверхностных сточных вод определяется по формуле:
3
^бр ф год = Qт + Qд + Qм, м /год
Qт, Qд, Qм - среднегодовой объем талых, дождевых и поливомоечных вод соответственно.
Рис. 1. Схема водоотвода на предприятии Среднегодовой объем талых вод определяется по формуле: Qт = 10 х Ь х ут х F, м /год
Среднегодовой объем дождевых вод определяется по формуле: Qд = 10 х Ьд х уд х F, м /год F - расчетная площадь стока - 1,6121 га
Ьт - слой осадков за холодный период года (ноябрь-март) - 207 мм Ьд - слой осадков за теплый период года (апрель-октябрь) - 383 мм Ут, Уд - общие коэффициенты стока талых и дождевых вод соответственно (в соответствии с пп. 5.1.3 - 5.3.5 [3]) Ут = 0,7
Уд = (0,7857 х 0,8 + 0,4245 х 0,8 + 0,4019 х 0,1) / 1,6121 = 0,6255 Среднегодовой объем талых вод:
Qт = 10 х 207 х 0,7 х 1,6121 = 2 335,9 м3/год
Среднегодовой объем дождевых вод:
Qд апрель = 10 х 17 х 0,6255 х 1,6121 = 171,4 м3/месяц Qд май = 10 х 36 х 0,6255 х 1,6121 = 363,0 м3/месяц Qд июнь = 10 х 71 х 0,6255 х 1,6121 = 715,9 м3/месяц Qд июль = 10 х 30 х 0,6255 х 1,6121 = 302,5 м3/месяц Qд август = 10 х 78 х 0,6255 х 1,6121 = 786,5 м /месяц Qд сентябрь = 10 х 74 х 0,6255 х 1,6121 = 746,2 м3/месяц Qд октябрь = 10 х 77 х 0,6255 х 1,6121 = 776,4 м3/месяц Qд = 3 861,9 м3/год
Годовой объем расхода поверхностных сточных вод с территории предприятия:
Qсбр ф год = Qт + Qд = 2 335,9 + 3 861,9 = 6 197,8 м3/год
Примечание:
С учетом климатических условий (таяние снега происходит в апреле) фактический расход поверхностных сточных вод в апреле рассчитывается по формуле:
3
Qапрель = Qт + Qд апрель, м /месяц
Qапрель = 2 335,9 + 171,4 = 2 507,3 м3/месяц
По полученным результатам затем начинается подбор очистных сооружений. Визуально данная идея представлена на рисунке 2.
Условные обозначения:
1. Ассенизатор
2. Цистерна для очистки сточных вод. 2.1. Патрубок для приема сточных вод.
2.2 Патрубок для перераспределения очищенной воды
3. Насос
4. Пожарная емкость для хранения очищенной воды.
Рис 2. Схема замкнутого типа использования сточных вод на предприятии Пояснительная записка
Ливневые воды по действующему трубопроводу поступают в емкость (патрубок 2.1, расстояние трубы от поверхности - 2м ~ 2,5). Затем они проходят грубую отчистку и через патрубок 2.2 откачиваются насосом в подземную пожарную ёмкость (объём 200 м3). Предполагается, что вода в дальнейшем будет использоваться для хозяйственных нужд (Расстояние от подземной ёмкости для отчистки до пожарной ёмкости 30 м, перепад высот -10 м).
Оставшаяся масса после прохождения через песко- и нефтеуловитель будет откачиваться специализированными ассенизационными машинами и вывозиться с территории предприятия на утилизацию.
По нашему мнению, повышение внимания на управление водопользованием предприятий является одной из важных задач нашего времени. Данный проект был предложен на рассмотрение и получил предварительное разрешение на внедрение. Сэкономленные средства могут быть направлены на экологизацию производства данного завода. Использование этого метода позволит прекратить сброс сточных неочищенных вод в близлежащие ручьи и реки.
Список использованных источников
1. Алешкина О. Н., Белов А. А., Яушев А. О. Исследование гидрохимических свойств подземных вод Республики Мордовия // Сб. науч. трудов SWorld. 2016. Т. 13. № 1 (42). С. 60-64.
2. Каверин А. В., Щанкин А. А., Бызгаев В. А. Экологический риск заболеваний населения Республики Мордовия // Научные исследования : [моногр.]. М. : Директ-Медиа, 2015. 116 с.
3. Рекомендации по расчету систем сбора, отведения и очистки поверхностного стока с селитебных территорий, площадок предприятий и определению условий выпуска его в водные объекты. М. : ФГУП «НИИ Водгео». 2006. 57 с.
Ushakov Ilya
master student, Faculty of Geography, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "National Research N. P. Ogarev Mordovia State University", Saransk
Ilya. 1995@icloud. com
THE STORM AND WASTE WATER CLEANING SYSTEM IN THE ENTERPRISES OF SMALL AND AVERAGE BUSINESS IN THE CITY
OF SARANSK
The article considers the problem of storm sewage cleaning. The wastewater cleaning facilities, developed in the underground option, their relative compactness and regulatory influence on the environment allow to build them on almost any enterprises in the city.
Key words: storm water drain, technology, equipment, projects, constructions, components of wastewater.
