Расчет и проектирование санитарно – защитной зоны полигона твердых бытовых отходов

Стабилизация процесса газовыделения наступает спустя в среднем два года после захоронения отходов.

Период активного выхода биогаза составляет в среднем двадцать лет. За это время генерируется около 80 % от общего количества биогаза, получаемого с одной тонны отходов.

Для учета мощности слоя залегания отходов вводятся поправочные коэффициенты. При максимальной высоте полигона 4 метра количество выбрасываемого биогаза умножается на коэффициент 0,5, а при высоте от 2 до 4 метров эта величина умножается на коэффициент 0,4.

Количественный выход биогаза за год, отнесенный к одной тонне отходов, можно определить по формулам:

, кг/т.отходов в год, или: (3)

, кг/т.отходов в год, где: (4)

- удельный выход биогаза, куб.м/т.отходов (формула 1);

- удельный выход биогаза, кг/кг отходов (формула 2);

rбг - плотность биогаза, кг/куб.м;

t - период стабилизированного активного выхода биогаза, год.

Общее количество биогаза, выделившегося за период с начала эксплуатации полигона до момента расчета, определяется по формуле:

, кг, где: (5)

- количество отходов, завезенных на полигон за период с начала эксплуатации полигона до момента расчета, минус количество отходов, завезенное за последние два года, т;

tэкспл - время эксплуатации полигона, год.

Состав биогаза и концентрации компонентов в нем определяются анализами проб биогаза, отобранных в нескольких точках по площади полигона на глубине 0,5 - 1 метр.

Плотность биогаза определяется по закону аддитивности как средневзвешенная величина из плотностей всех его компонентов:

, кг/куб.м, где: (6)

- содержание i-того компонента в биогазе, весовые %;

ri - плотность i-того компонента биогаза, кг/куб.м;

п - количество компонентов в биогазе.

Средняя плотность биогаза составляет обычно 0,95 - 0,98 плотности воздуха, т.е. при плотности воздуха 1,2928 кг/куб.м средняя плотность биогаза будет:

1,2928*0,965 = 1,24755 кг/куб.м

С другой стороны, связь плотности биогаза, концентраций в нем компонентов и их весового процентного содержания определяются формулой:

, %, где: (7)

Ci - концентрация i-того компонента в биогазе, мг/куб.м.

Решая совместно уравнения (6) и (7), получим формулу для определения плотности биогаза:

, кг/куб.м (8)

В нижеприведенной таблице для справки указаны плотности некоторых наиболее вероятных компонентов биогаза:

№№ п.п.	Наименование вещества	Плотность, кг/куб.м
1.	Метан	0,717
2.	Углерода диоксид	1,977
3.	Толуол	0,867
4.	Аммиак	0,771
5.	Ксилол	0,869
6.	Углерода оксид	1,250
7.	Азота диоксид	1,490
8.	Формальдегид	0,815
9.	Ангидрид сернистый	2,930
10.	Этилбензол	0,867
11.	Бензол	0,869
12.	Сероводород	1,540
13.	Фенол	1,071
14.	Водород цианистый	0,901

Рассчитав удельный годовой выход биогаза по формуле (4) и весовое процентное содержание компонентов в биогазе по формуле (7), можно определить удельные массы компонентов, выбрасываемые в год, по формуле:

, кг/т.отходов в год (9)

Зная количество отходов, завозимое ежегодно на полигон, и удельные массы компонентов биогаза, выбрасываемые в год, можно определить максимальные разовые выбросы загрязняющих веществ с полигона:

, г/с, где: (10)

Ptj - количество отходов, завезенное в j-тый год, т.;

tэкспл - продолжительность эксплуатации полигона со времени открытия до момента расчета ("2" в настоящей формуле учитывает отходы, завезенные за последние перед расчетом два года).

В том случае, если период эксплуатации полигона превышает длительность четвертой фазы распада органики отходов, вместо tэкспл в формулу (10) подставляется продолжительность четвертой фазы.

Валовые выбросы вредных веществ определяются с учетом среднего коэффициента неравномерности образования биогаза в теплое и холодное время, равного 1,3:

, т/год

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Рассчитать  объемы сбросов производственных  сточных вод и ливневых стоков

 

4.1Характеристика  водоотведения предприятия

 

На территории полигона образуются следующие виды стоков:

1. Поверхностный сток –  с территории укрепленного асфальтобетоном покрытия хоззоны. Сбор и очистка осуществляется посредством строительства ливневой канализации и блоком очистных сооружений необходимой производительности.
2. Хоз-бытовые стоки – образуются в санитарно-бытовых помещениях АБК. Сбор и очистка осуществляется посредством строительства бытовой канализации и блоком очистных сооружений необходимой производительности.
3. Фильтрат – образуется в теле склада (штабеля) ТБО за счет инфильтрации атмосферных осадков. Сбор осуществляется посредством системы дренажа, устроенной в основании карт складирования. Далее фильтрат отводится в пруд-накопитель, откуда при необходимости перекачивается на тело полигона с целью его орошения (увлажнения).

 

Хозяйственно-бытовые стоки образуются в количестве 6,0 м3/сут.

Производительность очистных сооружений полной биологической очистки  принята на основании расчета по водопотреблению и водоотведению с сооружений полигона ТБО составляет – 6,0 м3/сут.

Режим работы очистных сооружений непрерывный трехсменный, по 8 часов, 365 рабочих дня в году.

В состав проектируемых очистных сооружений предусмотрены следующие основные объекты:

- Распределительный колодец

- Установка очистки сточных вод  ЭКО-Р-3, L = 3,0

- Контейнер размещения воздуходувок

- Илоуплотнитель

- Фильтрующая траншея, L = 12,0

- Контактный резервуар

 

Блок биологической очистки сточных вод «ОСК-6»  представляет собой систему из двух заглубленных технологических емкостей ЭКО-Р-3.

Обеззараживание очищенных сточных вод предусматривается раствором хлорагента в контактном резервуаре, который приготовляется из привозного концентрированного раствора гипохлорита натрия.

Способ очистки сточных вод.

 

Сточные воды, которые поступают  на очистные сооружения, проходят очистку: механическую, трехступенчатую биологическую с использованием прикрепленной микрофлоры обработки.

1. Механическую  очистку сточные воды проходят  на решетке в приемном резервуаре насосной станции, где происходит задержание крупных плавающих предметов и взвесей.

2. Биологическую  очистку сточные воды проходят  в установке очистки сточных  вод ЭКО-Р-3 в следующем порядке:

2.1 Сточные  воды поступают в денитрификатор, в который эрлифтом подается также иловая смесь из аэротенка, содержащая нитраты. Нитраты образуются при окислении аммонийного азота, присутствующего в сточных водах. В денитрификаторе ил и сточные воды перемешиваются за счет барботажа воздухом, поступающим из открытых нижних концов воздушных стояков. В виду крупности пузырей практически исключается растворение воздуха в воде и поступление в нее кислорода. В условиях дефицита кислорода денитрифицирующие бактерии ила используют кислород нитратов из иловой смеси для окисления органических загрязнений сточных вод, поступающих на очистку. В результате выделяется свободный азот, улетучивающийся в атмосферу.

2.2. После  денитрификатора сточные воды поступают в аэротенк, в котором смешиваются с циркуляционным активным илом, который подается эрлифтом из вторичного отстойника. В нижнюю часть аэротенка через загрузку из керамзита дырчатыми аэраторами подается воздух. На загрузке образуется биопленка из микроорганизмов, которая совместно с активным илом сорбируется и окисляет органические загрязнения сточных вод. Аэротенк работает в режиме полного окисления, при котором за счет низкой нагрузки на активный ил происходит его стабилизация непосредственно в аэротенке. Режим полного окисления обеспечивает устойчивость процесса биологической очистки к негативным воздействиям (перебоям в подаче электроэнергии, колебаниям нагрузки, поступлению со сточными водами веществ, угнетающих процесс биологической очистки), уменьшению количества осадка и значительно упрощает обслуживание установки.

2.3. Иловая  смесь из аэротенка поступает во вторичный отстойник, в котором происходит ее разделение: циркуляционный ил возвращается в аэротенк, а сточные воды, прошедшие полную биологическую очистку, отводятся в аэробный биореактор.

2.4. В  аэробном биореакторе сточные воды дополнительно очищаются биопленкой, образующейся в аэробной среде на насадке (глубокая очистка). Наружный слой биопленки на насадке сорбирует и окисляет органические загрязнения, оставшиеся в сточных водах после биологической очистки. Во внутреннем слое биопленки создается дефицит кислорода, что благоприятствует протеканию процесса глубокой денитрификации.

2.5. После  аэробного биореактора сточные воды поступают в третичный отстойник, в котором задерживается отмершая биопленка.

2.6. В  процессе биологической очистки  сточных вод происходит прирост  активного ила с постепенным  увеличением дозы ила в аэротенке от 3 до 4 г/л, после необходимо удалить избыточный ил во избежание его выноса в очищенные сточные воды с ухудшением их качества.

Удаление избыточного ила производится насосом, расположенным во вторичном отстойнике. Избыточный ил удаляется  в илоуплотнитель для уменьшения объема образовавшегося осадка.

2.7. На дне третичного отстойника накапливается осадок из отмершей биопленки, который также необходимо удалять во избежание выноса в очищенные сточные воды.

Удаление осадка производится насосом, размещенным в третичном отстойнике.

2.8.  Полностью  очищенные стоки попадают в  контактный резервуар, где за  счет воздействия активного хлора  на микроорганизмы, яйца гельминтов  и другие патогенные организмы, содержащиеся в сточных водах происходит их  обеззараживание. Обеззараживание очищенных сточных вод предусматривается 3 %-ным раствором гипохлорита натрия. Дозирование раствора гипохлорита натрия  предусмотрено в контактном резервуаре.

2.9. Воздух  для барботажа, для систем аэрации и к эрлифтам подается компрессорами, установленными в  контейнере.

Осадок из установки ЭКО-Р-3, образующийся в процессе биологической очистки сточных  вод, направляется  в илоуплотнитель. Уплотненный осадок осадок, соответствующий требованиям СанПиН 2.1.7.573-96, вывозится в места захоронения. Избыточное количество воды из илоуплотнителя возвращаются в голову установки ЭКО-Р-3.

После очистки вода поступает в самотечный коллектор очищенных сточных вод и далее отводится в дренажный коллектор (для понижения уровня грунтовых вод) со сбросом в безымянный ручей, расположенный в 500 м к западу от участка полигона ТБО.

 

 

 

Ливневые сточные воды

 

Для перехвата и организованного отвода поверхностных вод с асфальтированной площади хозяйственно-бытовой зоны предусматривается ограждение площади по всему периметру, устройство дождеприемных колодцев и ливневой канализации. Весь объем образующегося поверхностного стока направляется на очистные сооружения.

№	Наименование	Ед. изм.	Количество
1.	Площадь участка водосбора, в том числе:		0,53
	площадь твердых покрытий	га	0,297
	площадь газона	га	0,104
	площадь кровли здания	га	0,13
2.	Производительность очистных сооружений поверхностных вод	л/сек	3