Розробка проекту фільтраційної станції по очищенню сточних вод

Вступ

сточна вода утилізація фільтрат

Даним проектом передбачено виконання реконструкції і технологічного переоснащення цеха утилізації фільтрату з розміщенням в цеху установки термічної обробки твердих побутових відходів на полігоні №5 м. Києва.

За час існування полігону №5 м. Києва в його межах відкладено приблизно 400тис. тон фільтрату. Вищезгадана кількість збільшується кожного дня навіть тому, що отримані сьогодні концентрати фільтрату після зворотного осмосу все одно залишаються для його складування. З метою вирішення цієї проблеми, а саме, очищення фільтрату отримуючи, з однієї сторони воду, яка відповідає певним технічним вимогам і можливість подальшого її використання, а, з іншої сторони сухий продукт, пропонується проект з використанням установки, яка має назву «Палл Рохем», яка дозволяє очищати фільтрат до рівня скидання його у відкрите водоймище.Очищену від фільтру воду можна використовувати на господарсько-побутові потреби. Продуктивність установки- 200 м3 фільтрату на добу, з них 15 % у вигляді концентрату. Принцип роботи, якої заснований на проходженні рідини (забрудненої води -фільтрата) під великим тиском через мембранні фільтри, де унаслідок явища зворотного осмосу відбувається відділення молекул води від молекул розчинених в ній речовин.

Очищення стічної води виконується по таких стадіях:

1. стадія очищення концентрату нанофільтрацією;
2. стадія очищення перміата зворотним осмосом високоготиску;
3. стадія очищення об'єднаного перміата оборотним способом.

Цей проект включає аналіз існуючих способів і методів утилізації фільтрату, а також, повну установку по термічній обробці фільтрату і базується на двох лініях концентрування і на одній лінії сушки.

В перспективі, коли озера будуть очищені і необхідно буде обробляти лише щоденно утворений фільтрат (200тон/добу), це устаткування можна буде перенастроювати для обробки обезводнених залишків комунальних стоків на Бортничній станції аерації.

Розділ I. Загальна характеристика об'єкта експлуатації

.1 Загальні відомості

Полігон твердих побутових відходів №5 розташований в 15 км на південь від м. Києва і в 6 км на північно-захід від с. Дмитровичи Обухівського району Київської області. Запроектований на підставі завдання на проектування, виданого спеціалізованим автогосподарством по санітарному очищенню м. Києва «Київспецкомунтранс» і архітектурно-планувального завдання відповідно до Держплану УРСР від 20 серпня 1976р №65 «Про схему санітарного очищення і прибирання м. Києва».

Для складування ТПВ були вибрані два викрутка Ходосіївської балки урочища «Марусин Яр», які розташовані між селами Підгірці і Кренечи. Найкоротша відстань до вказаних населених пунктів складає відповідно 1.2 і 1.0 км. Проте межа сучасної житлової забудови знаходиться набагато ближче - від полігону ТПВ ( з урахуванням експлуатації I і II черги) - в 750-1000 м від с. Підгірці, в 500 м від с.Кренечи і 300м-400м від дачної забудови, що є у ньому. Ще одне найближче село Ходосіївка знаходиться в 2.5 км вниз по тальвігу балки.

У комплекс полігону входять два майданчики складування «А» і «Б» (кожен з яких займає відповідне пониження яру), муловідстійник, госпдвір з комплексом необхідних приміщень і споруд (виробничо-побутовий корпус з вбудованою котельнею, закрита стоянка механізмів, склад ГСМ і інші), комплекс очищення фільтрату.

Вся площа полігону складає 56,3 га, безпосередньо під складування ТПВ визначена територія 35,75 га.

Майданчик «Б» передбачений на першу чергу експлуатації. Площа 18,15 га. Введення в експлуатацію здійснене в травні 1986 року. Згідно завдання на проектування кількість складованих тут відходів повинна була складати 11,5 млн.м3 при заповненні 1 млн.м3 в рік. Фактично кількість сміття, що щорічно вивозиться, була значно великою - 1,5-1,9 млн. м3 в 1991-1995 роках і більше 2,0 млн. м3 в 1996-1997 роках . В даний час майданчик практично заповнений ТПВ в об'ємі 32 млн. м3 і знаходиться у стадії реконструкції, в процесі якої можна буде укласти ще 6 млн. м3 відходів.

Закінчення будівельних робіт по реконструкції утруднене через значне накопичення фільтрату в тілі ТПВ і його ліквідації.

Проектом реконструкції збільшення місткості полігону передбачається за рахунок відсипання захисних гребель по периметру. Греблі зводяться з місцевих суглинних грунтів з пошаровим ущільненням і доведенням густини не нижче 1,67 кг/см2.

Враховуючи характер рельєфу і морфологічні параметри пониження яру, в основі майданчика I черги запроектовані дві тераси - верхня і нижня з відмітками відповідно 155,0 і 145,0 м.

Маса складованих відходів в пониженні яру утримується низовою греблею. Спочатку гребінь греблі знаходився на відмітці 155 м, потім гребля була нарощена до відмітки 159,8 м. В цілому гребля складена ущільненим місцевим суглинком і супіском.

Майданчик «А» передбачений в другу чергу експлуатації. Площа 17,6 га. Проектний об'єм складованих відходів 10,5 млн. м3. Введення в експлуатацію здійснене в серпні 1997 року, після заповнення майданчика «Б». Проектований термін експлуатації до 2003 року. В даний час майданчик «А» заповнюється побутовими відходами починаючи з верхньої її частини, відповідно до технології виробництва розробленої інститутом «УкркоммунНІІпрогресс». Відмітка гребеня утримуючої греблі змінюється від 158 до 151 м, дна полігону -141 -160 м . Проектні відмітки наповнення ТПВ складають 163,5-183 м.

В цілому межі майданчиків «Б» і «А» запроектовані з урахуванням можливості використовування засипаної відходами території після рекультивації для потреб господарського освоєння.

.2 Основні будівельні рішення

Гідротехнічною частиною проекту будівництва полігону ТПВ передбачені наступні заходи :

1. дренажі по дну існуючого яру і дренажний банкет в основі нижньої греблі;
2. водовідведення з територій і площ, що тяжіють до полігону,
3. пристрій протифільтраційних екранів дна і укосів полігону,
4. перехоплення фільтрату для відкачування і розбризгу;
5. перехоплення фільтраційного потоку.

Пристрій дренажу: Враховуючи гідрогеологічну обстановку в зоні полігону ТПВ, проектом будівництва було передбачено пристрій пластового дренажу з подовжньою дреною-збирачем по всьому протяженню виклинювання грунтових вод на денну поверхню.

Пластовий дренаж шириною 10м укладається по підготовленому дну існуючого яру, ближче до його осі, і є двошаровим зворотним фільтром типу: песок-щебень-пісок.

Спорудою водовідведення служить кам'яний банкет по осі пласта з укладанням в нього збирача з чавунних труб. Для прийому води труби не закладаються і розсовуються в місцях розтрубів на 2-3 см. Загальна довжина пластового дренажу складає близько 305 п.м. Для пониження депресивної кривої в нижній греблі в укосі греблі влаштовується банкет із зворотним фільтром. Банкет з кам'яного накидання діаметром 200 мм має трапецеїдальну форму з трубчастим збирачем з керамічних труб. Загальна довжина банкету - 38 п.м.. У дренажах застосовані матеріали : труби керамічні по ГОСТ 286-83, труби чавунні по ГОСТ 9583-75, щебінь з природного каменя по ГОСТ 8267-75, пісок рефульований по ГОСТ 8736-67, камінь фракційний 150-200 мм по стику.

Водовідведення: Для організації водовідведення з прилеглих територій і площ, що тяжіють до полігону, проектом передбачений пристрій системи лотків і водостоків. Лотки перетином 0.3* 0.3 м і 0.6* 0.3 м прийняті із збірного залізобетону, що укладаються по існуючому рельєфу. Водостік №1 діаметром 600 мм служить для перепуску витрат дощового стоку в обхід полігону і скидання в яр.

Протифільтраційний екран. У проекті розглядалися різні варіанти захисних заходів від забруднення підземних вод фільтратом, що утворюється. В якості протифільтраційних пристроїв дна і укосів карт полігону, а також внутрішніх укосів утримуючих гребель прийнято використовування поліетиленової плівки, що випускається Київським заводом «Укрпластик», завтовшки 0,2 мм, стабілізованою сажею по ГОСТ 10354-82. Плівка укладалася по піщаній основі, потужністю 0,2 м і закривалася захисним шаром з грунту потужністю 0,5 м. Сполучення плівкового екрану з гребенем виконувалося у вигляді зуба і пристрою деформаційних складок, так званих компенсаторів.

Разом з поліетиленовою плівкою на майданчику «Б» в якості протифільтраційного екрану широко застосовувався «скоп» з відходів Обухівського картонажно-паперового комбінату, завтовшки до 1 м і з коефіцієнтом фільтрації менше 0,01 м/сут

При проектуванні II черги полігону ТПВ окрім прийнятого варіанту як протифільтраційний екран розглядалися :

-зв'язуючі шари нафтопродуктами (сорти кислих гудронів із вмістом сірчаної кислоти не більше 10 % з розрахунку 30 м3/га);

1. шар глини з коефіцієнтом фільтрації 10-8 см/сек, потужністю 0,3-0,5 м;
2. захист бетонними, бентонітовими стінками;
3. захист спеціальними цементними розчинами з додаванням глин з крем'янистими добавками.

При аналізі розглянутих варіантів застосування захисних екранів в проекті, були зроблені наступні висновки :

1. зв'язуючі шари та різні бетонні конструкції не володіють необхідною міцністю при завантаженні ТПВ на різну висоту;
2. пристрій глинистого екрану трудомісткий і не гарантує захист підземних вод;

-захист спеціальними цементно-глинистими складами вимагає виконання спеціальних досліджень по підбору складових і методів укладання.

Перехоплення фільтрату. Для перехоплення і відведення фільтрату проектом передбачено пристрій по проектних відмітках дрени з азбоцементних труб з дренажним обсипанням і оглядових колодязів для збору і відкачування фільтрату за допомогою насосних установок.

Перехоплення потоку фільтрації. Для перехоплення потоку фільтрації у разі пошкодження ізоляційного покриття полігону проектом передбачений пристрій протифільтраційної завіси. Протяжність протифільтраційної завіси 88,42 м. Завіса побудована у вигляді монолітної бетонної стінки, виконуваної способом буронабивних паль перетином 820 мм і завдовжки 10 м. Зверху палі омонолічуються монолітною залізобетонною балкою перетином 100*40см. Основа стінки виводиться в корінні глинисті грунти.

Для відведення вод фільтрацій за стінкою влаштовується дренаж з керамічних труб діаметром 400 мм, обсипаних щебенем фракції 5*40мм. Для відведення поверхневого стоку передбачений пристрій збірних з/б лотків перетином 30*50 см. Дренаж і лотки підключаються в приймальний колодязь насосної станції. «Пазуха» застінка засипається піском.

Для запобігання розмиву грунту поверхневим стоком перед стінкою передбачене кріплення кам'яно-щебеневим накиданням. Товщина шару каменя прийнята рівною 50 см, щебеня - 30см. Ширина кріплення прийнята 8 м. У зв'язку з тим, що фільтрат володіє сульфатною агресивністю до важких бетонів, для паль передбачене застосування бетону класу B25W6 на сульфатостійкому цементі по ГОСТ 22266-76.

1.3 Захист навколишнього середовища

сточний вода утилізація фільтрат

Тверді побутові відходи містять різні органічні і мінеральні речовини, а також продукти їх гниття і розпаду. Тому порушення правил їх захоронення може привести до небезпечних наслідків забруднення навколишнього середовища.

У зв'язку з цим проектом будівництва передбачалися наступні заходи:

-забезпечення охорони від забруднення поверхневих і підземних вод, а також атмосферного повітря;

-створення санітарно-протиепідемічних умов експлуатації полігону ТПВ і забезпечення безпеки населення;

-забезпечення можливості повернення земель після ліквідації полігону в господарський оборот.

Вказані цілі досягаються цілим рядом виконаних заходів.

З метою запобігання забрудненню поверхневих вод, стік їх за межами полігону відводиться системою лотків і водостоків, забруднені води усередині полігону ТПВ перехоплюються і утримуються усередині його меж.

В процесі експлуатації полігону ТПВ з товщі відходів виділяється фільтрат, джерелом якого є як атмосферні опади, що профільтрувалися, так і рідина, що міститься в самих відходах. З метою запобігання попаданню фільтрату за межі полігону в поверхневі води низова частина яру захищається греблями з штучно ущільнених місцевих грунтів.

З метою запобігання попаданню фільтратних вод в горизонти підземних вод укоси і дно полігону укриті протифільтраційним екраном з поліетиленової плівки, завтовшки 0,2 мм в два шари, а в межах майданчика I черги в комбінації з «скопом» (відходи картонно-паперового виробництва), завтовшки 1м.

Санітарно-захисна зона прийнята 500м, що відповідає вимогам сучасних нормативних документів.

Поліпшення санітарно-гігієнічних вимог передбачається шляхом розбиття полігону на добові карти, на кожній з яких відходи розрівнюються і ущільнюються важкими катками. Висота робочого шару прийнята 2м. Кожен робочий шар ховається проміжним ізолюючим шаром грунту завтовшки не менше 0,25 м. Ізолюючий шар перешкоджає виходу на поверхню мух, розмноженню гризунів, газовиділенню, рознесенню вітром легких фракцій сміття і забрудненню ходової частини транспорту.

Після кожного рейсу ходова частина сміттєвозів в теплу пору року (при температурі зовнішнього повітря більш +5С) обмивається, що запобігає можливості рознесення налиплих на ходову частину відходів за межі полігону. Вода від мийки через очисні споруди прямує на полив відходів. Це сприяє кращому ущільненню, зниженню пилу, запобігає можливості виникнення пожеж.

До полігону ТПВ на всьому протязі проходження сміттєвозів побудована дорога з твердим покриттям в об'їзд населених пунктів.

Для виключення попадання в зону полігону ТПВ тварин, а також сторонніх осіб, вся територія полігону захищається металевою сіткою на залізобетонних стовпах.

Після досягнення проектної висоти засипки полігону останній рекультивується і передається для подальшого господарського використання.

В процесі експлуатації полігону ТПВ хід виконання заходів щодо захисту навколишнього середовища в плановому порядку систематично контролюється державними органами Мінекобезпеки і СЕС на обласному, міському і районному рівнях. Результати перевірок документально оформляються і передаються ГКП «Київспецтранс» як організації, ведучої експлуатацію полігону ТПВ.

1.4 Проблема знешкодження фільтрату і шляхи її вирішення

Для захоронення твердих побутових відходів в Україні існує більше 650 полігонів і звалищ, які займають площу понад 2000 га. З промислових методів переробки відходів більше десяти років тому впроваджено 4 сміттєспалювальних заводи, побудованих в містах Києві, Харкові, Дніпропетровську, Севастополі з використанням чеського обладнання фірми «ЧКД-Дукла» (працює 2 заводи - у Києві та Дніпропетровську).

Впровадження промислових методів та нових технологій поводження з ТПВ стримується економічними труднощами та відсутністю вітчизняного обладнання, хоча Україна має потужний науково-технічний потенціал і виробничі можливості для розробки та освоєння нової техніки.

У звязку із зазначеним, захоронення ТПВ на полігонах на найближчу перспективу слід розглядати як основний засіб.

Закордонні приклади показують, що полігони міських відходів це багатофункціональні підприємства, на яких провадиться сортування будівельних відходів та цінних компонентів, зібраних при роздільному зборі ТПВ, прийом від населення великогабаритних предметів домашнього вжитку, а також старих автомобілів, ділянки польового компостування тощо.

На полігонах облаштовані системи збирання та очистки фільтрату, збирання та використання біогазу. Ці системи продовжують функціонувати ще багато років після закриття полігона та його рекультивації.

Основна проблема на наших полігонах, яка потребує вирішення при їх експлуатації, - це очищення фільтрату, що утворюється за рахунок трьох складових: дощових, підземних вод, біологічного розпаду органічної складової ТПВ.

За своїм складом фільтрат - це небезпечна рідина, і її витік у підземні води чи на прилеглу територію приводить до тяжких екологічних наслідків.

Проблема існує не тільки для полігона № 5 м. Києва, а також для полігонів міст Сімферополя, Ялти, Вінниці, Львова, Хмельницького, Житомира та багатьох інших міст.

Полігон № 5 призначений для розміщення твердих побутових відходів, що вивозяться автопідприємствами санітарної очистки різних форм власності з м. Києва, розташований на відстані 15 км за межами міста в Обухівському районі Київської області поблизу сіл Креничі, Підгірці та Великі Дмитровичі.

Проект полігона виконано інститутом «Київпроект» на підставі постанови Держплану УРСР від 20 серпня 1976 року № 65 «О схеме санитарной очистки и уборки г.Киева».

Земельна ділянка площею 63,7 га для розміщення полігона ТПВ надана «Київспецтрансу» в постійне користування розпорядженнями Ради Міністрів УРСР № 50-Р від 7.02.84 р. (56,3 га) та № 348-Р від 20.06.86 р. (7,4 га).

Перша черга полігона потужністю 9,8 млн.м3 побудована в 1987 році на площі 18,15 га (вартість 2628 тис.грн.).

Друга черга полігона потужністю 10,5 млн.м побудована в 1997 році на площі 17,6 га (вартість 7285 тис.грн.).

При проектуванні полігона були враховані передові технічні досягнення, існуючі для полігонів на той час, а саме: створені ін протифільтраційного екрану, дренажної системи скиду підземних вод, спостережні свердловини, насосна станція для перекачки фільтрату, очисні споруди та інші.

Гідротехнічною частиною проекту передбачалось створення дренажу по дну яру. Загальна довжина дренажу склала 305 м. Передбачалось, що підземні води зможуть проходити через дамбу із скидом на поверхню прилеглої території.

Дощові стоки з територій, прилеглих до полігона та доріг, передбачалось пропускати через лотки на водостоки за межі карт складування відходів./

При проектуванні конструкції протифільтраційного екрана розглядалось декілька варіантів:

·укріплення ґрунтів нафтопродуктами з розрахунку до 30 м на 1 га;

·укладання шару глини з коефіцієнтом фільтрації І0~7-108 см/сек товщиною 0,3-0,5 м;

·захист спеціальними цементними розчинами з додатком глини;

·захист бетонним перекриттям.

Аналіз цих варіантів показав, що вони не гарантують захист підземних вод від забруднення, трудомісткі, потребують додаткових досліджень для конкретних умов.

Проектом передбачено рішення по створенню протифільтраційного екрана з використанням поліетиленової плівки, що випускалась Київським заводом "Укрпластик", товщиною 0,2 мм, стабілізованої сажею.

При будівництві два шари плівки укладались на пісчану основу товщиною 0,2 м та вкривалися захисним шаром ґрунту товщиною 0,5 м.

Дослідження, виконані Українським державним головним науково-дослідним і виробничим інститутом "УкрНДІ ШТ13", м. Харків, показали, що вибрана плівка не забезпечує надійності захисного екрана в умовах експлуатації полігона.іЗ_а розрахунками спеціалістів інституту, товщина протифільтраційного екрана не повинна бути менше 0,49 мм, і це без урахування коефіцієнта міцності. Другий шар плівки товщиною 0,2 мм не працює як екран, і тому два шари загальною товщиною 0,4 мм не можуть розглядатися як цілісна плівка товщиною 0,4 мм. Прийнята конструкція протифільтраційного екрана не є надійною, що і підтвердила подальша експлуатація.

Через півроку з початку експлуатації другої черги підземні води, що збирались дренажною системою і скидались на прилеглу територію, виявились забрудненими фільтратом. У терміновому порядку змінили загальну схему роботи очисних споруд і забруднені фільтратом підземні води включили у систему очистки. За рахунок прийому забрудненої води у систему очисних споруд річна кількість фільтрату збільшується на кілька десятків тисяч м3.

На сьогоднішній день загальна кількість накопиченого фільтрату сягає до 200 тис. м3, у т.ч. на першій черзі - 80 тис.м3, на другій- 120 тис. м3.

На протязі останніх 5 років до ВАТ «Київспецтранс» зверталось багато організацій з пропозицією виділення коштів на розробку та випробування різних технологій очищення фільтрату. Більшість з них - це тільки ідеї, які потребують виконання науково-дослідних робіт, виготовлення дослідних зразків та їх випробувань. ВАТ «Київспецтранс» не має коштів на фінансування таких робіт.

Якщо по одній із запропонованих технологій буде отриманий позитивний результат, тоді всі витрати виконавця будуть компенсовані.

Вимоги, які пред'являє ВАТ «Київспецтранс» до обладнання по очистці фільтрату полігона № 5, такі:

·технологія повинна: бути комплексною з отриманням чистої води та знешкодженням кінцевого продукту або його використанням у виробництві як вторинної сировини тощо;

·використовувати звичайний електричний струм;

·запуск та зупинка обладнання не повинні займати багато часу, а при екстренній зупинці в екстренних ситуаціях обладнання не повинно виходити з ладу;

·обладнання повинно бути надійним, нескладним в експлуатації, обслуговуванні та ремонті;

·капвитрати та поточні експлуатаційні затрати повинні бути такими, щоб собівартість очищення 1 м3 фільтрату не перевищувала 10-15 грн./м3.

На протязі останніх 4-х років проектний інститут «Київінжпроект» разом з інститутом «Укпводоканалпроект» не можуть визначитись з вибором технології та обладнання, як для закритого ще у 1986 році полігона «Пирогів», так і для нарощування потужностей на полігоні № 5.

ВАТ «Київспецтранс» отримує багато пропозицій від різних фірм, об'єднань, науково-дослідних інститутів.

Більшість запропонованого обладнання, за винятком обладнання фірми «Пал Рохем», не працювало на очищенні фільтрату. Відсутня комплексність у вирішенні проблеми, тобто потребують подальшої переробки або зв'язування вилучені речовини.

Тендерна комісія ВАТ «Київспецтранс» у червні 2001 року розглянула пропозиції по визначенню постачальника обладнання для нарощування потужності діючих споруд на 200 куб.м/добу на полігоні № 5 та на звалищі «Пирогів» потужністю 200 куб.м/добу.

На засіданні тендерної комісії розглянуті пропозиції фірм-постачальників обладнання: фірми «Пал Рохем», фірми «Фітікон», підприємства «Екологія» та спільна пропозиція підприємства «Промтехвод» і фірми «Проминент», Німеччина.

Тендерна комісія не визначила переможця конкурсу, і виконання проектних робіт не проводилось. Тільки фірма «Фітікон» у 2002 році провела випробування на полігоні № 5 італійського обладнання фірми «ЬесІ Ііаііа», заснованого на вакуумному випарюванні. Маючи багато позитивного, ця технологія енергозатратна, на очищення 1 м3 фільтрату витрати електроенергії складають 168 кВт-год. (на виході 92 % чистої води та 8 % концентрату). При таких показниках собівартість очищення наближається до установки «Пал Рохем», а з урахуванням усіх показників складає 70 грн./м3.

Отримані ВАТ «Київспецтранс» позитивні результати по новим технологіям і обладнанню для очистки фільтрату можуть бути використані на полігонах інших міст України. В подальшому треба мати також обладнання для полігонів різної потужності,

1.5 Комплексна переробка фільтратів звалищ ТПВ

Фільтрати полігонів твердих побутових відходів (фільтрати) характери-зуються високим вмістом солей і органічних речовин, що становить серйозну загрозу навколишньому середовищу внаслідок масштабного та неконтрольованого забруднення підземних та поверхневих вод. На сьогодні не існує ефективного та економічного методу, за допомогою якого можна було б утилізувати фільтрати. Тому для вирішення цієї проблеми необхідно поєднувати різні методи очищення води.

В Інституті колоїдної хімії та хімії води НАН України (ІКХХВ) накопичений багаторічний досвід очищення промислових стічних вод, у тому числі і мінералізованих, різними методами. Одержані результати свідчать, що найдоцільніше проводити комплексну переробку фільтратів з метою одержання очищеної води та цінних речовин, які придатна для використання в народному господарстві. Це технологічно складно, але враховуючи шкоду, яку завдають надто забруднені, екологічно небезпечні фільтрати навколишньому середовищу, їх комплексна переробка вкрай необхідна.

Роботи виконані в ІКХХВ НАН України, підтвердили, що найекономічнішим методом знесолення фільтратів є зворотний осмос, він також забезпечує очищення фільтратів від різних речовин до необхідних стандартів. Недоліком зворотного осмосу є недостатнє концентрування розчинів солей, що позначається на їх подальшій ефективній переробці. Це спонукає до використання багатоступеневих схем зворотного осмосу, що не завжди економічно доцільно, або ж інших методів, які за таких умов є економічнішими та екологічнішими.

Для значного концентрування розчинів солей (аж до стадії насичення:) в ІКХХВ НАН України розроблений спеціальний електродіалізний концентра-тор-розділювач (ЕКР). Значне концентруванн_я солей в ЕКР досягається завдяки його оригінальній конструкції.

Для забезпечення тривалого (4-5 років) ресурсу роботи мембранних установок без заміни мембран необхідно проводити ретельну попередню підготовку вихідної води. Це дозволить також зменшити витрати миючих розгинів, які використовуються для регенерації мембран. У технологічній схемі, розробленій Інститутом, передбачається така ретельна попередня підготовка фільтрату полігону перед подачею на мембранні установки.

Фільтрат після попереднього очищення та знесолення зворотнім осмосом буде повністю відповідати вимогам щодо скидання у водойми. Із розсолу, одержаного в електродіалізаторі, передбачається вилучення осаду карбонату кальцію та гідроксиду магнію для їх подальшого використання. Додатково буде забезпечене розділення та використання у промисловості солей хлориду та сульфату нагрію.

Для визначення оптимальних параметрів очищення фільтратів інститутом розроблена та виготовлена дослідна комплексна установка продуктивністю 0.5 м3 за годину. На основі результатів випробування цієї установкиреальних умов буде розроблений технологічний регламент для створення комплексної установки продуктивністю 200 м3/добу для утилізації фільтратузвалищ сіл В. Дмитровичі та Пирогове. Орієнтована вартість такої установкиза попередніми розрахунками майже вдвічі менша, ніж установка "Пал-Рохем" аналогічної продуктивності, що експлуатується на полігоні №5в с. В.Дмитровичі. Розрахункова собівартість очищення 1 м3 фільтрату складатиме 14-15 грн.

1.6 Підземні води

.6.1 Гідрогеологічні умови

У гідрогеологічному відношенні район розміщення полігону ТПВ №5 відноситься до Дніпровско-Донецкої впадини, до Дніпровского артезіанського басейну, виділяється як басейн другого порядку, до його південно-західного крила. По поширенню й ступеню використання підземних вод тут виділяються 16 районів четвертого порядку, серед яких розглянута нами територія, ставиться до району переважно поширення й використання вод еоцинових, сеноманских і частково юрських відкладень. Враховуючи, що полігон ТПВ присвячений до ерозійних елементів рельєфу й по геологічній будові відноситься до території зі слабкою природною захищеністю, вплив його на підземні води потенційно може бути значним. Тому вплив полігону ТПВ на підземні води й прогноз його зміни вивчалися на підставі сучасних досягнень у математичному моделюванні як для рішення гідродинамічних, так і гідрохімічних завдань, з урахуванням конкретно існуючих гідрогеологічних умов.

.6.2 Характеристика водоносних горизонтів

У районі полігону твердих побутових відходів виділяються наступні водоносні горизонти:

. Сучасний алювіальний, алювіально-делювіальний й озерно-алювіальний водоносний горизонт водойм малих рік, їхніх протоків і днищ балок .

. Поверхнево-четвертичний алювіальний горизонт перших і других над водоймових терас р. Дніпро.

.Поверхнево-середньочетвертичний золово-делювіальний і водно-льодовиковий локальний слабоводоносний горизонт.

1. Полтавсько-харківський слабоводоносний горизонт.
2. Эоциновий водоносний горизонт.

До слабо проникних родовищ відносяться :

1.Міоцен-пліоценові й нижнечетвертичні глини й важкі

суглинки

2.Эоцинові київські мергелі й мергельні глини.

Нижче приводиться загальний опис водоносних горизонтів і слабопроникаючих порід у районі полігона твердих побутових відходів.

Водоносні горизонти

. Сучасний, алювіальний, алювіально-делювіальний, озерно-алювіальний водоносний горизонт водойм малих рік, їхніх протоків і днищ балок

Цей водоносний обрій розповсюджений у водоймах малих рік, днищах балок й ярів, густа мережа яких покриває весь район полігона. Водовмістними породами є піски тонко- рідше дрібнозернисті, глинисті супіски й суглинки. Потужність обрію 1-10 м. Підстилається він різними за віком і літологічному складів породами - полтавськими й харківськими пісками, київськими мергелями.

Водоносний горизонт безнапірний. Глибина його залягання змінюється від десятих часток метра до 3-4 м. Дебіти колодязів і свердловин не перевищують 1 дм /с.

Режим водоносного горизонту обумовлюється метеорологічними умовами, рельєфом місцевості й інших факторів. У зв'язку з розчленованістю рельєфу й низьким положенням базису ерозії атмосферні опади дренуються досить швидко, що спричиняє відносну стабільність рівня води на протязі року

Практичного значення обрій не має. У рідких випадках він експлуатується колодязями.

. Верхнечетвертичний алювіальний горизонт перших і других надводоймних терас рік

Обрій розвинений у межах перших і другий надводоймних терас р. Дніпро і його припливи. Тераси складені у верхній частині дрібнозернистими й глинистими пісками із прос лоями суглинків, у нижній частині - середньо- і різнозернистими пісками, іноді з галькою й гравієм кристалічних порід, потужність горизонту 5-30 м.

Підстилаючими породами в основному є піщані відкладення бучакско-канівської товщі.

Водовмістна товща не має верхнього водонапору й містить безнапірні води. Тільки на деяких окремих ділянках надзаплавних терас, при наявності в покрівлі суглинків або сильно глинистих пісків, води здобувають місцевий напір, що не перевищує 10м.

Глибина залягання ґрунтових вод від 0,1 до 10-15 м. Абсолютні оцінки рівня води 93-95 м. При неглибокому заляганні ґрунтових вод на терасах утворяться заболочені ділянки. Дебіти колодязів, який експлуатує водоносний горизонт, змінюються від 0,1 до 0,8 дм3/с при зниженні рівня 0.5-1,0 м. Дебіти свердловин коливається від 0,03 до 2,6 дм/с при зниженнях рівня 7,5-15,3м.

Величина водо провідності горизонт змінюється від 60 до 570 м2/добу., становлячи в середньому 100-300 м2/сут.

Величина рН коливається в межах 6,4-7,4. Загальна жорсткість змінюється від 1,4 до 15.6 мг-экв./дм3. Дуже часто у воді присутня залізо в кількості 0,2-3,0 мг/дм3. У населених пунктах зустрічається забруднення вод, збільшується в них вміст нітратів і хлоридів.

Для великого водопостачання водоносний обрій значення не має.

. Еоценовий водоносний горизонт

Водоносний обрій у розглянутому районі має повсюдне поширення, які відсутні лише на окремих ділянках у долині р. Дніпро. Водоносні породи присвячені до відкладень канівської, бучакскої і київської свит. Водоносні відкладення представлені пісками різнозернистими, глауконіт кварцовими з жовнами піщанистих фосфоритів, з лінзами глин і піщаників. Потужність водомісткої товщі 10-30м. Глибина залягання обрію змінюється від 10-30 до 100 м.

На більшій частині площі району водоносний обрій перекривається водотривкими київськими мергелями. У долині р. Дніпро ці відкладення розмиті й водоносний обрій залягає безпосередньо під водо насиченими породами четвертинних відкладень. Водомісткі породи оцинового горизонту підстилаються водотривкою мергелъно-меловою товщею сенон-турону.

Фільтраційні властивості водомістких порід різні. Найбільш низькими характеризуються канівські відкладення. Середнє значення коефіцієнта фільтрації водоносних порід становить 4 м/добу. Водопровідність коливається від 100 до 140 м/добу. У долині р. Дніпро, де бучаксько-канівскі відкладення утворять єдиний водоносний горизонт з алювіальними відкладеннями, водо провідність збільшується до 1000 м2/добу.

У місцях наявності київських мергелів водоносний обрій має напір 7-10 м. На ділянках, де київські мергелі розмиті, водоносний обрій має вільну поверхню рівня.

. Міоцен-пліоценові й нижньочетвертні глини й важкі суглинки .

Товща нижнеьочетвертичних важких суглинків і пліоцених строкатих і бурих глин широко поширена на вододільних ділянках району полігона. Повсюдно залягаючи вище базису ерозії, вони у великих балках і ярах розмиті. Описувана товща водонапірних порід залягає в основному на полтавських відкладеннях і перекривається середньо-поверхнево-четвертичними суглинками й супесями.

Водотривка товща представлена щільними у різному ступені піщанистими глинами строкатого й бурого фарбування, а також важкими суглинками. Загальна потужність товщі змінюється від 1 до 23 м. Коефіцієнт фільтрації в середньому становить 10-3 м/добу.

Дана товща є локальним водо напором, що затрудняє зв'язок між ґрунтовими водами, присвяченими до четвертинних відкладень і підземними водами, що залягають нижче за розрізом.

Розділ II. Еколого-експертна оцінка гідрохімічного стану підземних вод

Екологоекспертная оцінка гідрохімічного стану підземних вод включає оцінку забруднення фільтратних вод (як джерела дії) оцінку забруднення підземних вод методом біотестування (як об'єкту дії), оцінку гідрохімічного режиму, результати математичного моделювання і прогноз шляхів можливої міграції забруднюючих речовин від полігону ТПВ

.1 Оцінка забруднення фільтратних вод

Під фільтраційними водами (техногенні води) розуміються як розчини , які формуються в тілі складованих відходів так і води, яка накопичується в придамбових зонах полігону ТПВ у вигляді озер з вільною поверхнею. Результати хімічних аналізів окремих проб фільтратних вод приведені в додатках, а їх зведені і порівняльні дані - в таблицях .

По своєму хімічному складу дані води є хлоридно-гідрокарбонатними кальцієво-амонійними відносно високомінералізованими з мінералізацією 28.2 г/л. Низькі значення мінералізації характерні для зимового періоду і в основному для вод, що містяться в тілі ТПВ, високі, - для літнього періоду і вод озер, що утворюються в придамбовій зоні.

Як встановлено попередніми дослідженнями у фільтратних водах створюється різко відновне середовище з Eh - 50-100 мВ і нижче і рН 7.6 - 8.4. Значний дисбаланс між величинами Eh і рН показує, що така термодинамічна система нерівноважна. Відмічена різко відновна обстановка взагалі несприятлива для міграції важких металів. Проте розчинену органічну речовину переводять більшість важких металів і інших елементів в рухому форму у вигляді органічних комплексів. У зв'язку з чим у фільтратних водах зміст більшості макро і мікроелементів значно перевищує як кларкові, так і фонові значення.

У таблиці 2. приведені порівняльні дані про зміст макрокомпонентів у фільтратних водах відносно кларка і фону; грунтових вод. Звідки видно, що фільтратні води по мінералізації, змісту НСОЗ, SO4, С1, NH4, До, РО4, Fe в 100- 9090 разів перевищують покази, характерні для природного стану. Це означає, що навіть незначні втрати фільтрацій цих вод можуть викликати значне забруднення підземних вод цими елементами.

Решта визначалися макрокомпоненти N02, N03, Са, Mg, Na, F перевищують дані показники тільки в десятки разів і, відповідно, їх роль в забрудненні підземних вод набагато менше.

В цілому по величині перевищення значень кларка і фону природних вод, що містяться, макрокомпоненти у фільтратних водах, можуть бути представлені у вигляді убуваючого ряду концентрації :

Мінералізація > NH4+>PO43-> K+> Fe > Cl>HCO3-> SO42- > Са2+ >Мg2+ >Na+

відповідно до якого слід чекати міру дії на поверхневі і підземні води, що знаходять в зоні полігону ТПВ.

Мікроелементний склад фільтратних вод по величині перевищення значень кларка і фону природних вод, виходячи з даних табл.2., також може бути представлений у вигляді убуваючого ряду концентрації, відповідно:

>Zn>Co>Cd>Mn>Sn>Ni>Cr>V>Zr>Ag>Mo>Ti>Ba>Li>Hg>Co>Cd>Mn>Sn> Ni>Cr V>Zr>Ag>Mo>Ti>Ba>Li>Hg>Se>Sr

Як видно у фільтратних водах присутній найширший спектр мікроелементів, які можуть бути зв'язані і з синтетичною органікою, що потрапляє на полігон ТПВ:

Всі перераховані вище хімічні елементи у складі рядів концентрації

Вміст макрокомпонентів в хімічному складі фільтратних вод полігону ТБО №5 і рівень їх перевищення відносно кларків грунтових вод вилуговування, фону грунтових вод району м. Києва і ГДК вод питного і господарського призначення (на базі даних ГГП «Севукргеологія» виконаних робіт).

МакрокомпонентиПеревищення кларка грунтових вод вище вещелачування помірного клімата (по А.І. Перельману) Відносно фона грунтових вод району м.КиєваГранично- допустимих концентрацій в водах питного призначенняІндексВміст мг/дмЗКларк мг/дмЗРівень перевищенняФон мг/дм3ГДК по ГСАНПІН -96**Рівень перевищеннямг/дмЗСухий залишок-8588-28172 - - -- 108588-28172НСОз12322 *21258.110112--С12600-674510,9238-6183672-187250(350)7-27SO42-17-305014.71.2-207220.8-138250(500)0.03-12РО43-55-77.50.068808-11400.051100-1550-- 100*N020.1-6.1----не допускаєтся-N03- 1.0-6.731.430.70-4.7 .20.5-3.4450.02-0.15NH4400-25000.449090-56810.5200-12501.0400-2500Са2+-.600-144337.316-383020-48--Mg2+156-45610.515-431213-38--Na+1256*23.8531490--К+1275*3.044192.5510--Fe0.5-1180.760.7-1550.22.5-5900.31.7-393F0.360.3710.21.87(10)***0.04-0.05Жорсткість53-100----1.5-7.07-14рН7.6-8.4----6.5-8.5-

Таблиця 2.2 Вміст мікроелементів і інших забруднюючих речовин в хімічному складі фільтратних вод полігону ТПВ №5 відносно кларків грунтових вод, грунтових вод вилуговування, фону грунтових вод району м. Києва і ГДК вод питного і господарського призначення ( на базі даних ГГП «Севукргеологія і виконаних робіт).

МікроелементиПеревищення кларка грунтових вод вищелачуваня помірного клімата (по А.І. Перельману) Відносно фона грунтових вод району м.Києвагранично-допустимих концентраций (ГДК) в водах питного и господарського призначенняІндексВміст, .. мг/дмЗКларкРівень перевищенняФон мг/дмЗРівень перевищенняПо СанПин 1988 рAs0.005*0.002641.90.002520.05(0.01)*«Сu1.0-17.0>0 -00485 206-35050.005200-3400 1.0 (1.0)*Zn8.25-48.20.025330-19280.020412-24101.0(не доп.)*Pb0.25-0.370.001250-3700.0102.5-3.70.03(0.01)Mn4.4-7.10.042105-1690.09049-790.1(0.1)Cd0.0-0.180.00010-1800-0.0030.0-600.001 (не доп)**Be0.0040.000261.50.0000580.0002Ni0.9880.00244200.015660.1(0.1)Co0.5860.0004214000.0003516740.1Cr0.60.00183430.020320.5 (не доп.)Mo0.0600.001580.005120.25Li0.3200.0164200.010320.03Ba1.70.0167200.010320.03Ті0.5130.012430.013390.1La1.28--0.002642Sn0.1540.000582660.0005308-V0.0510.0016320.0002 2550.1Ag0.00510.0002260.000051021Sr3.080.24512--7.0Zr0.1540.0023670.013118-Hg0.0002-0.01620.000610.3-160.00021-80(не доп.)Se0.0050.00037140.0002250.001(0.01)Br7.210.20635--0.2Rb1.680.2357---Фенол0.588-4.6----0.001 (не доп.)Нефте-про-ти0.4-22.0----0.3(не доп.)

Найбільш небезпечні в санітарно-гігієнічному відношенні, амоній і ортофосфати, хлор, фенол, нафтопродукти, залізо, кадмій, марганець, бром, барій, літій, свинець, нікель, цинк, кобальт, титан ртуть та інші.

Раніше наголошувалося, що не всі компоненти, перераховані в рядах концентрації будуть реальними забруднювачами підземних вод поза межами полігону ТПВ, оскільки у міру руху фільтратних вод за межами полігону відбувається окислення поступове видалення органічних речовин з розчину. При цьому амонійний азот переходить у вільний (нейтральний), нітритний і нітратний, віддаляючись з водоносного горизонту і заміщаючись іонами кальцію, магнію і натрію вміщаючих порід. З втратою органіки. Передбачається випадання з розчину значної частини калія і його аналогів літію і рубідія. Такі елементи як олово, лантан, хром, ванадій, цирконії, барії, срібло і титан в гіпергенних умовах слабо рухомі і, у міру окислення і втрати органіки, випадатимуть з розчину.

Найбільш вірогідними елементами забруднювачами природних вод, пов'язаними з дією полігону ТПВ на навколишнє водне середовище., будуть хлор і сульфат іони, натрій, магній, кальцій, цинк, свинець, марганець, кадмій, залізо, берилій, мідь, нікель, фенол, нафтопродукти та інші, як речовини найбільш рухомі в геохімічних умовах, що формуються.

2.2 Оцінка забруднення підземних вод методом біотестування

За допомогою приладу «Біотестер-2», розробленого Санкт-петербурзьким електротехнічним інститутом, досліджувався параметр поведінської (хемотаксичної) реакції мікроорганізмів-інфузорій на дію хімічних забруднювачів. Даний біотестовий метод має наступні особливості[72, 73, 74, 83, 84,109]:

1.Дозволяє оперативно отримувати інтегральну характеристику ступеня забруднення підземних вод.

2.Робота з популяціями мікроорганізмів забезпечує отримання статичної достовірності результатів.

3.Доступність і відносно низька вартість тест- організмів і реактивів

4.Короткий час реалізації тест-реакції.

5. Нешкідливість дії тест-організмів і вживаних реативів на обслуговуючий персонал.

Схема біотестового аналізу.

Для реалізації в біотестуванні хемотаксичної реакції необхідне створення у фотометричній кюветі стабільного градієнта концентрації токсикантів. Для його отримання використовується ПВС, який, будучи доданий до суспензії мікроорганізмів, по-перше, не порушує їх життєдіяльності, в других, робить середовище з парамеціями більш в'язкою, ніж вода, що дозволяє водні проби напластовувати на суспензію парамецій.

Реакцію хемотаксиса проводять у фотометричних кюветах, причому в

контролі на суспензію мікроорганізмів напластовують середовище. Л-Л або будь-яку свідомо нетоксичну рідину, а в досвіді - аналізовані проби. У контролі практично всі парамеції піднімаються у верхню зону кювети (негативний геотаксис, позитивний аеротаксис), в досвіді кількість кліток, що вийшли вгору, залежить від токсичності проби.

У кювету вносять 9 мл суспензії тест-обєкта з концентрацією близько 500-1000 кліток, додають 0.34 мл змішай ПВС з фарбником еозином, перемішують і відразу зверху напластовують піпеткою 2 мл досліджуваної проби. Одноразова серія дозволяє провести аналіз 15 проб на 30 хвилин.

Інтерпретація отриманих результатів. Ступінь токсичного забруднення водних проб оцінюється показником, величина якого пов'язана з числом мікроорганізмів, що перемістилися в зону аналізу досліджуваної проби. Згідно ГСанПіН України 1996г [34] води є нетоксичними, якщо індекс токсичності (Т) не перевищує 50 %, і токсичними - якщо цей показник 5- % і більш.

По методиці біотестування виділяється декілька градацій ступеня токсичності:

Т = Про - нетоксично

Т = 1-35 - допустимо токсично

Т = 35-70 помірно токсично

Т = 70-100 - непомірно токсично

Результати біотестування приведені в додатку. Отримані результати свідчать про наступне :

. У зоні полігону ТПВ індекс загальної токсичності складає 4-100 %. Нетоксичние води (Т=0) відмічені тільки в т.4 в центрі за завісою протифільтрації, в т.9 по лівому борту струмка, поточному від 2-ої греблі, і в т. 13 де випробувалися скидні води від установки. Неприпустимо токсичними (Т=100%) є всі води випробувані на території полігону ТПВ і в місцях їх безпосереднього вибивання клину в підошві 2-ої греблі. У зоні обхідної фільтрації протифільтрації завіси індекс токсичності складає 68-77 %, що свідчить про проникнення фільтратних вод з території полігону ТПВ на прилеглу територію .

Слід відразу відзначити, що за відсутності протифільтрації завіси цей негативний вплив був би набагато більшим.

За іншими пунктами випробування наголошується зменшення токсичності вод у міру видалення від утримуючої греблі 2-ої черги, від 78 до 40% .

2.У районі с. Кренечі всі проби підземних вод, відібрані з джерел і колодязів з боку правого борту місцевої балки, прилеглого до полігону ТПВ, забруднені і мають показник токсичності 41-100 %. Це свідчить про пряме проникнення сюди фільтратних вод з полігону ТПВ.

Проби підземних вод, відібрані з джерел і колодязів з лівого борту місцевої балки, хоча по ГСанПіН України нетоксично проте, індекс токсичності складає 13-45 % і, як видно з цього підземні води, в центральній і північній частинах села теж несуть сліди забруднення, яке вже потрапляє сюди із загальним підземним потоком від полігону ТПВ, відповідно до виявленої гідродинамічної схеми його розтікання (мал. 1-3.). У південно-західній частині сіла підземні води, поточні з протилежного боку полігону ТПВ, поки не забруднені, індекс токсичності Т=0. Проте випробувана свердловина , завглибшки 32м, мала Т=93%.

Схематична карта гідроізогіпс полтавско-харьківського водоносного горизонту в 1999р. при техногенній інфільтрації - 0.0004 м/сут.

-140- Прогнозна гідроізогіпса і її відмітка.

Таким чином водопостачання с. Кренечі в даний час не може бути організовано за рахунок колодязів і свердловин із полтавсько-харківського водоносного горизонту і тут треба переходити на центральне водопостачання із бучакського водоносного горизонту.

Поверх води балки по ГСанПіН України в цілому не токсичні, проте, індекс їх токсичності в окремих крапках відносно високий 45-80 % , а в гирлі, де дренируются підземні води поточні з полігону ТПВ складає 73 % .

3.У районі с. Підгорці чітко виділяється зона неприпустимо токсичних підземних вод, яка прилягає до корінного схилу, де відбувається розвантаження підземного потоку поточного від полігону ТПВ. Індекс токсичності вод відібраних тут з колодязів неприпустимо високий 80-100 % і, практично простежується по верхній частині вулиці Київська, на всьому її протязі.

Відносно високий ступінь забруднення підземних вод характерний і для вулиці Васильківською, розташованою також з боку полігону ТПВ. Індекс вод; відібраних тут з колодязів складає 40 % і, як видно, знаходиться на межі допустимості їх використання в господарсько-побутових цілях.

У зоні змішування полтавсько-харківського водоносного горизонту з бучакським (долина р. Дніпро), індекс токсичності вод колодязів і свердловин складає 13-18 %. Лише у зоні відсутності зв'язку з підземними водами поточними від полігону ТПВ, індекс токсичності рівний нулю.

Таким чином водопостачання с. Підгірці, перш за все, вулиць Київська і Васильєвська, повинно бути організовано з бучакського водоносного горизонту, з свердловини пробуреною за межами примикання до корінного схилу, оскільки в цій частині як і у всій долині Дніпра київські водотривкі глини розмиті і не є природній захищеності нище залягаючого водоносного горизонту або ж не глибших природно захищених водоносних горизонтів, що каптує.

Тому водозабірні свердловини, пробурені на бучакський водоносний горизонт в зоні корінного схилу і відповідно в зоні змішення із забрудненими водами полтавсько-харківського горизонту, будуть в процесі експлуатації теж забруднюватися. Як показало випробування вод з водопроводу від такої свердловини, індекс токсичності може досягати 86 %.

В балці Марусин Яр випробувані поверхневі води в зоні дренування підземних вод, що розтікаються від полігону ТПВ, приблизно, на 1500 м вниз по потоку від його межі, є токсичними. Індекс токсичності складає 86-100 %, тобто ці води на цій ділянці струмка не можуть використовуватися для господарсько-питних цілей. Забруднення такого рівня спостерігається і на південній околиці с. Ходосіївка.

.3 Оцінка впливу полігону ТПВ на забруднення поверхневих вод

Вказана оцінка стосується струмка балки «Марусин Яр», в якій розташований полігон ТПВ.

Гідрохімічне випробування поверхневих вод струмка даної балки, було виконано в 4-х крапках: 1-а - у полігоні ТПВ, відразу за підпірною стінкою, 2-а - в 1 км. нижче біля зупинки «Кренечи», 3-а, - спочатку с .Ходосіївка, 2.5 км. нижче за полігон ТПВ і 4-а -за с. Ходосіївка. Результати хімічних аналізів приведені в додатку 3 і 7 і для окремих компонентів показані на рис. 2.1.2.

В цілому приведені дані для різних тимчасових періодів гідрохімічного випробування характеризуються відносно близькими між собою свідченнями. Деякий виняток становлять зміст хлоридів і величина ХПК, розкид значень яких перевищує десятки разів, а бактерійного забруднення - навіть сотні разів.

По переважаючому хімічному складу води струмка характеризуються як гідрокарбонатні або хлоридно-гідрокарбонатні кальцієво-натрієвого складу з мінералізацією 0.1-0.9 г/дмЗ. Перевищення рівня ГДК за змістом нормованих компонентів Mg, СІ, SO4 і N03 не спостерігається, зазвичай ця величина складає 0.05-0.5 ГДК. Зміст NH4 коливається в інтервалі 0.8-4 ГДК.

Звертає увагу високий вміст заліза - 4-166 ГДК, а так само величина тієї, що окисляється біхроматною (ХПК) - 1.5-40 ГДК. Тоді як біохімічне споживання кисню складає 1.5-2 ГДК, окисляється пермангенатна (по одиничному виміру) - З ГДК.

Рис.2.4. Розподіл елементів забруднювачів по потоку струмка зміст розчиненого кисню лише в окремих випадках - 1-3 ГДК.

Відповідно до норм гранично-допустимих концентрацій для водних об'єктів господарський-питного і культурно побутового призначення змісту N02, N03, фенолу і мікроелементів Ni, Cr, Hg в більшості випадків не перевищує рівнів ГДК, а зміст нафтопродуктів, Сі і Zn коливається в незначних межах 0.3-2 ГДК.

Найбільш незадовільними є мікробіологічні показники, оскільки їх величини мають дуже високі значення : число сапрофітних бактерій в 1мл - від 22 до 426 00, індекс бактерійної групи кишкових паличок - 18 - 3800, коліфаги - 1400-61400 БОЕ/ДМЗ і практично у всіх пробах є наявність свіжого фекального забруднення. Не були виявлені збудники кишкових інфекцій сальмонели і шигели.

При дослідженні зміни змісту окремих хімічних елементів у водах струмка по потоку (рис.1.), наголошується максимальний зміст сухого залишку, Сі, Ni і Zn поблизу полігону ТПВ, що хоч і не перевищує рівень ГДК і зниження їх змісту убік з.Ходосеевка, відповідно, від 517; 0.9; 0.17 і 0.23 до 441; 0.5; 0.0 і 0.16 мг/дмЗ. Це ж характерно для нітриту (зниження з 0.39 до 0.02 мг/дмЗ і мікробіологічних показників, наприклад, ОМЧ і колі-індексу (зниження, відповідно, від 2000 і 3800 до 564 і 27), що свідчить про щодо високого ступеня самоочищення вод струмка, яке відбувається на шляху водотоку протяжність в 2.5 км. до с. Ходосіївка.

Таким чином по макрокомпонентному складу і змісту мікроелементів у водах струмка особливо небезпечного впливу полігону ТПВ не спостерігається. Практично перевищення рівня ГДК, має місце по окремих елементами як правило, не дуже значне - 1-3 ГДК. Лише зміст заліза і мікробіологічні показники є екологічно небезпечними, перш за все в зоні безпосередньої близькості до полігону ТПВ. B межах с.Ходосіївка останні хоч і знижуються, але залишаються все ж таки високими : число сапрофітних бактерій - 560 -1069, індекс бактерій групи кишкової палички - 27 -240, колофаги - 15400 -3200 БОЕ/дмЗ.

Разом з впливом полігону ТПВ на поверхневі води, наголошується значне забруднення вод струмка від найнаселенішого пункту. Так в межах с .Ходосіївка відбувається зростання змісту N03 - від 3.3 до 7.48, Сг - від 0.05до 0.19, нафтопродуктів - 0.1 до 0.8 мг/дмЗ, що свідчить об наявність комплексної проблеми збереження екологічної безпеки поверхневих вод, що включає виконання вимог санітарних норм не тільки службами полігону ТПВ, але і жителі найнаселенішого пункту, а також, що дуже важливе, і на об'єктах господарської діяльності, що є тут.

Відповідно до економічної оцінки якості поверхневих вод (КНД 211.1.4.010-94) води струмка «Марусин Яр», поточні від полігону ТПВ, відносяться :

За показниками сольового складу до прісних вод, по аніонному складу до класу гідрокарбонатних (С), до групи кальцієво- натрієвих (Са - Na), до II- IV категорії якості води по сумі іонів, II - V категорії за змістом хлора і II- IV групі за змістом сульфатів.

По трофо-сапробіологічним (эколого-санітарним показникам) категорія якості води : VI-VIII - по зважених речовинах, рН - II-III, змісту NH 4 - IV-VII,- I-IV, N03 - V-VIII, змісту розчиненого кисню - I, окисляється біхроматної -III-VIII, числу сапрофітних бактерій - VIII.

За специфічними показниками токсичності : ртуті, міді, цинку, хрому і нафтопродуктів - до VIII категорії якості.

Великі інтервали коливань категорій якості за тими або іншими показниками у зв'язку з відмінностями в надходженні поверхневого і підземного стоку в русло струмка залежно від водності сезонів року і кліматичних тенденцій в багаторічному розрізі. В цілому води б.Марусин Яр» є забрудненими, особливо, на ділянці починаючи від полігону ТПВ і до зупинки «Кренечи», . на 1-1.5 км. вниз за течією струмка.

Особливе місце в забезпеченні екологічної безпеки поверхневих вод грають утримуючі низові греблі полігону ТПВ, оскільки вони повинні бути надійним бар'єром розповсюдження складованих відходів вниз його рельєфу і, найголовніше, розтіканню що утворюється на полігоні сильно забруднених вод фільтрацій. Тут же ще раз відзначимо, що низові утримуючі греблі мають дуже важливе природоохоронне значення і оскільки з моменту будівництва 1-ої черги пройшло 14 років, а в межах II-ой черги в січні 1998г відбулося проникнення фільтрату на прилеглу площу в 1999 році були виконані спеціальні роботи за оцінкою їх експлуатаційної надійності і, відповідно, можливості створення непередбаченої аварійної ситуації, яка може викликати прорив вод фільтрацій у водозбірний басейн р. Дніпро. Екологічна небезпека такої аварійної ситуації пояснюється вже тим, що в межах полігону ТПВ в двох придамбових озерах і одному накопичувачі за станом на початок 1999 року закумульовано близько 140 тис.м3 фільтрату, а з урахуванням вод вмісту в порах ТПВ - близько 500 тис. мЗ, з мінералізацією понад 28 г/л і дуже високим ступенем бактерійного забруднення. Як видно з результатів спеціально виконаних робіт за оцінкою експлуатаційної надійності утримуючих гребель полігону ТПВ , в даний час вказані греблі виконують свою функціональну роль і знаходяться в стійкому стані. Проте для підтримки їх експлуатаційної надійності потрібне проведення спеціальних заходів .

2.4 Оцінка гидрохімічного стану підземних вод

Спостереження за гидрохімічним станом підземних вод здійснюється як шляхом випробування окремих свердловин, колодязів і джерел, так і по спеціально обладнаних свердловинах режимної мережі. Дані гидрохімічнх спостережень за період з 2000 р по серпень 2005 р приведені в додатках ..

В основному розглядаються підземні води зони активного водоймища, що залягають вище за регіональний водоупір (київських глин). Особливе значення мають, як вже указувалося, води полтавсько-харківського водоносного горизонту, оскільки вони використовуються місцевим населенням для господарсько-питного водопостачання.

Загальна гідрохімічна обстановка. Оцінюється за наявним даними хімічного випробування шпар, колодязів і джерел, що найбільше повно приводилося в досліджуваному районі в останні роки.

Узагальнені дані цих спостережень зведені в табл. звідки видно :

мінералізація підземних вод на території прилягаючої до полігона ТПВ коливається в широких межах, від 24 до 28172 мг/дмЗ і за середнім значенням, приблизно, в 14 000 разів перевищує рівень ПДК;

-з макрокомпонентів переважають іони хлору й сульфату від 3-5 до 3050-674э мг/дмЗ, їхнього змісту в 5-10 разів перевищують середні значення ГДВ;

1. азотовмісні елементи (NH4, N03, N02 ) утримуються відносно в невеликих кількостях, від 0-0.01 до 0.6-12.2 мг/дмз і незначно перевищують рівень ГДВ, в 0-3 рази;
2. значним перевищенням рівня ПДК характеризується величина окисленості, більш ніж в 3 000 разів щодо середніх показників;

-зміст розчиненого кисню й величина БПК5 коливається в інтервалі значень 0.5-35 і перевищувало рівень ГДВ щодо середніх значень в 3-5 разів;

1. нафтопродукти втримуються в кількостях 0.-11 мг/дмз й, приблизно, в 30 разів перевищувало рівень ПДК;
2. мікроелементи Pb, Ni, Zn і Си, по своєму змісті , приблизно, в 5-20 разів перевищують припустимий рівень ГДВ, Fe - 300 разів, a Li і Сг - в 0-2 рази.

Слід зазначити, що значення хімічних елементів величин їхнього змісту в підземних водах, в основному, спостерігаються по випробуваним водо пунктам, розташованим поблизу полігона ТПВ, нижче середніх - по периферії купола радіального розтікання підземних вод від полігона ТБО, що добре буде показано в розділі 7.2.4.5. за результатами математичного моделювання.

Гідрохімічний режим. Характеризується по шпарах режимної мережі 1, 2, 3, За, 4, 4а, 5, 5а, 6, 6а, струмок у с. Кренечі. Графіки режимних спостережень наведені на мал. 1-21. Характерними елементами є : рн, CI, S04, N02, N03, NH4, лужність, Са, Mg, загальна твердість, N02, N03,NH4,

Таблиця 2. Середнє значення і величини ГДВ хімічних компонентів у водах полтавсько-харківського водоносного горизонту

№ п/пелементГДВ (мг/дм3)Інтервал зустрічних значеньСереднє значення1Сухий залишок1000100024-28172140742Загальна жорсткість1,5-771,1-7536,953Окисленість150,96-134006699,524Розчинений О2>40,96-23,611,325БПК5 мг/л30,4-35,617,46Li0,030,030-0,010,0057Pb0,030,030-0,420,218Ni0,10,10-1,50,759нафтопродукти0,30-1110,510NH4220,15-11,85,8911NO345450-12,26,112NO23,33,3(0,1)0-0,620,3113Cl3502505-6745337014SO45002503-30501523,515Fe0,50,30-21410716Zn0,051(5)0-199,517Cu10,7-1,50,01-2311,518 F1,50,50,2-0880,4319Cr0,50-0,80,4

Сухий залишок. В цілому у режимі випробуваних свердловин спостерігається ріст величини мінералізації з 0.1-0.2 до 0.25-0.4 г/дмз, із чітко проявами сезонними коливаннями. Амплітуди коливання відносно невеликі 0.1-0.2 г/дмз.

Лужність. На фоні загального сезонного коливання відзначається ріст лужності з 1992 по 1995 роки, з 1.5 до 8 мг-екв/дмз. До серпня 1999 року визначення не проводилися й тому за подальший період відомостей про характер режиму цього показника не є; Амплітуда сезонних коливань, що спостерігалися, становить від 2 до 6 мг-екв/дмз.

Кальцій. Крім свердловин 4, 4а і 5а в режимі спостерігається окремий відскік значенні змісту кальцію в 1996 року, у цілому за період спостережень відзначається ріст його з 0.5-1.5 до 2-4.5 мг-екв/дмз. Амплітуда сезонних коливань становить 1-2 мг-екв/дмз.

Магній. Режим схожий з іоном кальцію, однак у багаторічним розрізі по шпарі 1, 2, 4а й 5а відзначається стійке зниження його вмісту.

Загальна жорсткість. У цілому в багаторічному розрізі спостерігається ріст її величини з 1.5-4 до 3-9 мг-екв/дмз.

Р о зчинений кисень. Кількість розчиненого кисню воді також являється неопосередкованим показником її забрудненості. Малий вміст розчиненого кисню свідчить про забрудненість середовища так, як він йде на окислювання присутніх у пий речовин, тобто на з'єднання з ними. У такий спосіб; іде біохімічне самоочищення середовища й у тому числі природних вод.

Розглядаючи графіки коливань змісту розчиненого кисню в пробах води зі спостережливих шпарах у зіставленні з аналогічними графіками по окисленню, бачимо деяка невідповідність природі очікуваних результатів. По логіці, у періоди забруднення підземних вод, виявлені на графіках окислення, на розглянутих графіках як би в дзеркальному відображенні повинне виявитися зменшення змісту розчиненого кисню. У цьому випадку ні на графіках для ґрунтових вод, ні на графіках між пластового горизонту це не спостерігається. Крім того, якщо по окисленості ті і інші водипротягом всього періоду спостережень характеризувалися, в основному, як непридатні для питного водопостачання.

Мікроелементи Zn, Cu, Fe, Cr, Ni. Практично для всіх перерахованих мікроелементів характерно незначні зміни їхнього змісту протягом 1992-1995 років. Надалі до 1998 року всім спостережливим шпарам відзначається ріст величини їхнього змісту і різке зростання амплітуди сезонного коливання, більш ніж в 10 разів. Основною причиною цього явища, було пониження рН, при якій збільшилась міграційна активність цих елементів. З ростом величини рн убік лужної реакції в 1999 році, відповідно, відбувається й зниження міграційної активності розглянутих елементів і зниження їхнього змісту в підземних водах.

У цілому розглянутий вище режим макро- і мікроелементів у підземних водах підкоряється всім тим особливостям, які обумовлюються геохімічним характером фільтратних вод й їхньою взаємодією з навколишнім середовищем.

Розділ III. Впровадження технології очищення фільтрату полігону ТПВ №5

Всі Стадії справжньої системи очищення стічної води базуються на принципі Зворотного осмосу.

Відокремлення один від одного дві змішувані рідини за допомогою напівпроникної мембрани, яка пропускає лише молекули певної величини, стараються зрівняти свої концентрації. Цей процес називається осмос. Якби одна з цих рідин була забрудненою шкідливими речовинами стічною водою, а інша чистою водою, то частинки чистої води проникали б через мембрану і розбавляли б стічну е воду. При цьому виникав би так званий осмотичний тиск.

При обробці стічної води цей природний процес штучно реверсує. Тиск системи підвищується вище за осмотичний тиск; а це приводить до транспортування частинок у зворотному напрямі: водяні молекули проникають із стічної води через мембрану на сторону чистої води. Молекули забруднень, що містяться в стічній воді, не можуть проникати через мембрану, а залишаються перед нею і надалі несуться потоком початкової води. Таким чином концентрації обох середовищ не можуть зрівнятися, а забруднена стічна вода концентрується, в той час, як чиста вода розбавляється. Цей фізичний процес може бути застосований для очищення забрудненої стічної води.

Нанофільтрація є зміною принципу зворотного осмосу за допомогою застосування спеціальних величин пір і тиску (до 40 бар). Таким чином це дозволяє реалізувати особливо високу селективність для спеціальних цілей.

3.1 Принципова схема процесу в цілому

Концентрированная стічна вода поступає на Стадію стічної води ( SiSti 1 ). Велика частина води повертається у вигляді пермеата, а забруднюючі речовини відділяються. Відокремлені субстанції знаходяться в так званому високонавантаженому концентраті. Пермеат потім поступає в послідовно підключену Стадію пермеата і потім - в дегазатор ( не представлений на схемі), перш, ніж потрапить в накопичувач пермеата.

Збагачений наскільки можливо концентрат Стадії стічної води поступає на Стадію нанофільтрації ( KoSt71 ). Отримуваний в ній концентрат як кінцевий продукт прямує на накопичення або подальшу переробку за допомогою додаткових процесів, а пермеат із Стадії нанофільтрації поступає на доочистку в Стадію концентрату високого тиску (KoSt51) і там далі концентрується. Пермеат з неї спільно з пермеатом Ступеня стічної води обробляється у стадії пермеата.

Система місткостей

Системі місткостей підпорядковані місткості системи, службовці для постачання пристроїв початковою водою, хімічними речовинами і іншим, або проміжного накопичення або зберігання концентрату.

Кондиціонування стічної води:

При попередній підготовці стічної води необхідно довести її показник рН до значення 6,5. з метою запобігання швидкому випаданню речовин, створюючих тверді осідання. При послідовному включенні ступеня концентрату високого тиску потрібне значення рН близько 6,0. Для корекції показника рН передбачена дозуюча

система, забезпечена вимірювальними і регулюючими пристроями. Груба корекція рН виконується додаванням сірчаної кислоти за допомогою дозуючого насоса PD122 в місткості стічної води В122 ( контроль виконується рН-перетворювачем рНТ122 ). Подальша точна корекція проводиться у стадії стічної води уприскуванням кислоти між песчаним і патронним фільтрами за допомогою дозуючого насоса PD 141 і контролюється рН-перетворювачем рНТ1512. Аналогічно функціонує PD 571 в Ступені концентрату.

Місткості і насосні установкиСкорочене позначенняПризначенняПриміткаНакопичувачі VS001Наповнювальна станція для хімікатівВ112Бак для очищувача АВ113Бак для очищувача ВВ114Бак для очищувача NFВ101H2SO4 (Сірчана кислота)В122Бак стічної водиВ192Бак накопичення перміатуРаб. місткості FE193Дегазатор

Піщаний фільтр з двостороннім підключенням

Досягнення перепаду тиску на пісочному фільтрі в 2,5 бар викликає необхідність зворотної промивки

Фільтруючий матеріал в загальному випадку не вимагає заміни. Заміна необхідна у разі забруднення піску маслом або подібними матеріалами ( початковою водою, що наприклад містить масла).

Зовнішній вигляд місткості форми А

Пісочний фільтр з двостороннім підключенням місткості форми А або В

1. Корпус тиску
2. Верхня розподільна система, компл.
3. Нижня розподільна система, компл.
4. Кварцовий пісок 0,3-0,7 мм
5. Кварцовий пісок 2,0-3,0 мм
6. .Кварцовий пісок 3,0-5,0 мм

Патронний фільтр

Фільтроелементи патронного фільтру після досягнення перепаду тиску на фільтрі 2 бари повинні замінюватися..модуль

ДТ-модуль повинен регулярно промиватися циркуляційною промивкою. Через певний інтервал часу мембрани необхідно оглянути і, при необхідності, замінити. Момент затягування фланців підлягає контроль кожні 150 годин роботи, або щомісячно, і далі після кожної зупинки більш ніж на тиждень

а) Стадія стічної води

Схема потоків Стадії стічної води

Підготовлена стічна вода поступає потім в Стадію стічної води і там пісочним фільтром FS131 грубо і патронними фільтрами FS141 і FS142 тонко фільтрується. У модульному блоці (FM) здійснюється процес зворотного осмосу. Отримуваний тут пермеат очищається далі в послідовно підключеній Стадії пермеата.

Стадія стічної води складається з 7 модульних блоків, в кожному з яких є по 10 модулів.

Стадія стічної води містить 7 модульних блоків по 10 модулів в кожному. Лінійний насос розміщений перед модульним блоком для збільшення фактичної об'ємної витрати початкової води. Це призводить до того, що лінійний насос крім початкової води, що підводиться до нього, від плунжерного насоса РР160 також забирає частину води яка пройшла через модульний блок і знову через нього її прокачує (зворотна циркуляція концентрату). Така організація потоку збільшує вихід пермеата.

Наступна таблиця містить короткий опис найважливіших частин установки Стадії стічної води.

Кожна установка оснащена процесорним пристроєм управління, яке сприймає різні сигнали від виконавчих механізмів і вимірювальних пристроїв. Після обробки цієї інформації з використанням наявної в пам'яті процесора програми пристрій управління видає сигнали, що управляють, до виконавчих пристроїв, чим забезпечується автоматична робота установки. Як пристрій управління використаний апарат автоматизації "Модікон А250"в якому захист програми управління.

Сточна вода проходить через гравієво-піщаний фільтр, заполпенный частинками різного рзмера які уловлюють зважені в потоці частинки, виконуючи таким чином попереднє очищення стічної води. Через певний час цей фільтр заповнюється забрудненнями, що приводить до збільшення втрати тиску на нім зверх значення (близько 2 бар). В цьому випадку відповідний датчик ініціює промивку фільтру (якщо це предусмотренов конструкції конкретного пристрою )

У патронному фільтрі FC141 відбувається затримання частинок розміром більше 10 м . Через певний час забруднення фільтру приводить до перевищення перепаду тиску на нім зверху допустимого. В цьому випадку він повинен бути замінений

Реле тиску PS 1513 контролює тиск води в насосних групах і вимикає установку у разі падіння тиску вчасно роботи нижче встановленого значення. Таким чином здійснюється захист насосів від кавітації.контролює тиск в лінії концентрату після DT - модуля

PS1802 - в лінії перміата. У випадку зупинці установки при високому тиску можливе пошкодження модулів коли зовнішній вентиль в лініїконцентрату або пермеата закритий.

Описані функції виконуються також реле тиску PS2512 і PS280 у стадії пермеата.

Плунжерный насос високого тиску РР160 у стадії стічної води і, відповідно, РР260 у стадії пермеата подають воду під робочим тиском до 65 бар, яка проходить через DT - модулі. Насоси приводяться в рух окремими електромоторами змінного струму за допомогою ремінної передачі.

Після насоса високого тиску встановлений гаситель пульсації SP160 і, відповідно. SP260, які призначені для згладжування пульсацій тиску плунжерних насосів, що виникають при роботі. Вони є напірними місткостями розділені на дві частини гнучкою мембраною. Одна частина заповнена азотом під певним тиском, а інша - сполучена з нагнітальним трубопроводом насоса.

Прискорювальні насоси РК161, РК162 і т.д. призначені для збільшення кількості води, що проходить через модулі. Вони здійснюють додаткову циркуляцію концентрату. Тим самим підвищується продуктивність модулів по пермеату.

Усередині DT-модуля вода під робочим тиском пропресовуєтся через пакет мембран. Гідродиски між мембранними подушками служать для напряму потоку. Вода проходить через мембрани і відводиться у вигляді пермеата. Забруднення не можуть пройти крізь мембрану і затримуються. Надалі вони несуться потоком води, що поступає. Таким чином від мебрани до мембрани відбувається наростання концентрації забруднень в концентраті. Концентрат відводиться. Отриманий в ступені стічної води перміат далі очищається в послідовно підключеній Стадії перміата. За допомогою регулюючих вентилів з електромеханічним приводом автоматично забезпечується необхідний тиск в DT-модулях. Відкриття або закриття вентилів визначає значення робочого тиску і, як наслідок, продуктивність модулів по перміату. Чим вище тиск тим вище вихід очищеної води. Шпіндель вентиля також може управлятися уручну в положенні "Manuell" за допомогою ручного колеса. Поки не досягнуте максимальне значення продуктивності перміата через вимірника потоку FT1802, VS1601 продовжує закриватися, потік перміата підвищується, оскільки перетворювач частоти FU160 підвищує частоту обертання насоса РР160 і підвищується потік початкової води.

Стадія перміату Перміат із стадії стічної води проходить через стадію перміата і там далі очищається. Продукований в цій стадії концентрат знов повертається на вхід стадії стічної води, а перміат проступає до дегазатора FE 193, в якому шляхом змішування з киснем відбувається підвищення показника рН перміата. Стадія перміата також працює з циркуляцією концентрату. Плунжерний насос РР 260 підключений до живлячих трубопроводів таким чином, що разом з пермеатом із стадії стічної води підсмоктується частина концентрату. Це забезпечується підключенням зрівняльного трубопроводу перед насосом високого тиску. Стадія пермеата сполучена сої стадією стічної води без проміжної місткості. За допомогою зрівняльної магістралі забезпечується при роботі зворотна протока води. У передпусковому режимі вода по цій магістралі короткочасно проходить мимо стадії перміата до тих пір, поки стадія перміата не вийде на робочий тиск і процес зворотного осмосу не стане ефективним.

Функції промивки і очищення в процесі роботи

Циркуляційне очищення

Для збереження продуктивності мембран, проводиться регулярна промивка ДТ-модулів, що реалізується таймером в системі автоматичного управління. Зниження продуктивності, або збільшення втрати тиску в модулі понад задані значення запускає промивку передчасно, відповідно, може реалізуватися в ручному режимі (по конфігурації).

Оператор має можливість ухвалювати рішення, або використовувати промивку в певному робочому режимі, або виконувати її уручну.

Тривалість циркуляційної промивки: Стадії стічної води - . 2 годин

Стадії перміата - 1 години

Концентрація очисного розчину: Кількість дозується так, щоб в циркулюючій воді концентрація очищувача складала 5-10% (підбирається досвідченим шляхом). Це встановлюється часом роботи хімнасоса РК112. Цей часовий інтервал жорстко встановлений в системі автоматичного управління. Режим очищення і виклик очищувача: Режим очищення (автоматичний, або ручною) і тип очищувача може викликатися в певній комбінації:

Періодичність очищення: Оптимальний час між очищеннями залежить від вмісту хімічних речовин в стічній воді, наприклад, після тривалого періоду дощів стічна вода менш концентрована, чим після тривалого сухого періоду.

Автоматичне очищення стадії стічної води проводиться кожні 50 ... 200 годин роботи.

В основному рекомендовано для стадії стічної води і пермеата виконувати очищення кожні 50 ... 200 робочих годин.

Виконання очищення:

Вказівка:

1. В період очищення з використанням очищувача "А" необхідно контролювати рівень рН. Для ефективного очищення він може короткочасно складати <12. Для збереження модулів, проте, рівень рН не повинен перевищувати 12.
2. В процесі циркуляційного очищення мембранні шари патронного фільтру FC141 розчиняються. Це приводить до підвищення втрати тиску яка контролюється в подальшій роботі, перевищення втрати тиску понад 2,5 бар перемикає установку на FC142 з індикацією сервісного 641 повідомлення на LED індикаторі що вимагає від оператора заміни фільтроелемента. Невиконання цього приведе до зупинки установки з свідченням помилки.

Функції промивки і очищення в процесі роботи.

В процесі роботи можуть бути викликані, або виконуватися автоматично наступні функції:

а)циркуляційне очищення

б)робоча промивка.

а) Циркуляційне очищення

Для підтримки продуктивності мембран ДТ модулі регулярно обробляються очисним розчином, що реалізоване таймером в системі управління. Зниження продуктивності пермеата нижче встановленого значення, або перевищення максимального перепаду тиску на модулі передчасно запускає очищення або вона може бути запущена уручну ( залежно від конфігурації ).

Оператор має можливість вирішувати, або промивка здійснюється в автоматичному режимі, або він її проводить уручну.

Концентрація очисного розчину: Кількість повинна бути віддозовано так, щоб у воді, що знаходиться в циркуляції, підтримувалася концентрація в межах 5 -10% (залежно від робочої технології). Це визначається часом включення хімічного насоса (РК114). Часовий інтервал жорстко встановлений в системі управління. ТИП ОЧИСТИТЄЛЯ: NF-очищувач.

Інтервал Очищення оптимальний інтервал між очищеннями залежить від загального вмісту забруднень в стічній воді. Наприклад, стічні води після тривалого дощового періоду менш концентровані, чим після тривалого сухого періоду. Як основна установка для стадії нанофільтрації може бути прийнята 150 робочих годин часовий інтервал.

Для підтримки продуктивності мембран в ДТС-модулях, їх необхідно регулярно піддавати циркуляційному очищенню, яке здійснюється за рахунок вбудованого в АСОВІ (SPS) реле часу. Перевищує швидкість пермеата мінімальне значення або ж перевищується різниця тиску входу і виходу в модулях те максимальне задане значення по витіканню певного інтервалу, включається підпрограма очищення і залежно від конфігурації системи вона може бути задана уручну. Співробітник, обслуговуючий установку може має право вирішити сам яким способом установка піддається очищенню : автоматично або уручну. Циркуляційне очищення здійснюється тільки в режимі нормальної роботи установки.

Тривалість циркуляційного очищення: близько 1 години (Час можна підібрати індивідуально ).

Концентрація ОЧИСНИХ розчинів: Кількість розчинів дозується так, щоб концентрація очисних розчинів циркуляційного очищення складала 5-10 %

Цей процес здійснюється регулюванням часу роботи хімічних насосів (РК112 або РК113). Часовий інтервал жорстко запрограмований в АСОВІ установки.

2.Мембранні фільтри

РТ-модуль складається з декількох круглих пресованих пластин з мембранною подушкою зворотного осмосу, яка розміщена між кожною з пластин. Усі фітінги на одному краєві.

Струмінь протікає через РТ-модуль

Мембранна подушка виготовлена з пористим шаром відомим як несучий шар.

Цей несучий шар вставлений між 2 шарами мембрани. По зовнішньому діаметрі 3 шари скріплені ультразвуковою сваркою. Центральний отвір дозволяє розчинові проникати в наскрізні проточні канали.

Потоки поверху, знизу і через мембранну подушку

Вода для живлення з жолобків живлення пластини тече через тильну сторону мембранної подушки, потім вона відводиться в сторону внутрішньою частиною пластини, потрапляючи через верхню частину мембранної подушки на наступну пластину. Чиста вода проникає через поверхню мембрани до несучого шару. Ця чиста вода потім відводиться з мембранної подушки в наскрізні проточні канали. Ущільнювальні кільця-прокладки попереджують потрапляння води для живлення в наскрізні проточні канали.

Потік живлення Þ наскрізний потік

Пластина РТ-модуля із зафіксованою мембранною подушкою

Ущільнювальні кільця повинні бути закріплені з кожної сторони РТ-пластини перед тим як до неї кріпиться мембранна подушка.

Ущільнювальні кільця мають бути повністю посаджені.

Якщо не вистачатиме одного з ущільнювальних кілець РТ-пластини, то увесь РТ-модуль буде неправильно функціонувати.

Відсутність ущільнювального кільця дозволить воді для живлення потрапляти в наскрізні канали надаючи розчину високу солоність (електропровідність) /

4. Математичне моделювання

.1 Методика математичного моделювання фільтраційного процесу

Математичне моделювання виконане на PC й охоплює територію найближчих об'єктів, на рівне вий і гідродинамічний режими, робота яких може впливати на вплив полігон ТПВ №5 м. Києва. На півночі і півдні територія моделювання обмежується радіусом, приблизно, 1.5-2.0км від центра полігону, на заході - п. Креничі, на сході - п.Підгірці. Останній розташований у долині р. Дніпро.

Розглядається вертикально-профільна модель в правій прямокутній системі координат, у якій вісь Y спрямована знизу вверх, а вісь Х з права на ліво. Для побудови математичної моделі використаний метод кінцевих різниць. Зміст його полягає в тому, що досліджений фільтраційний процес розбивається в просторі і у часі на відносно невеликі інтервали, в межах яких він вважається однорідним.

З початку розглядається просторова дискретизаціяфільтраційного процесу. Для одержання різцевих рівнянь використовується інтегро - інтерполяційний (балансний) метод. Для цього вся область фільтрації розбивається на прямокутні блоки з детальністю при якій можна найбільше точно врахувати особливості геологічної будови і гідрогеологічних умов. Наприклад, в зоні можливих коливань УГВ або різких змін фільтраційних параметрів водовмісних порід розмір блоків більше дрібний. У такий спосіб формується в загальному випадку нерегулярна прямокутна розрахункова сітка, вузли якої перебувають у центрах ваги виділених блоків.

Надалі всі властивості порід і параметри фільтраційного процесу усереднюються в межах кожного розрахункового блоку й ставляться до відповідних вузлів.

Позначимо через i індексацію вузлів по осі X, а через j -по осі Y. Тоді для будь-якого ij-того вузла можна записати в загальному виді рівняння водного балансу:

MK = Qл + Qп + Qb + Qh + Qrp + Qw + Qісп + Qt,

де:

Qеmk - ємнісна складова балансу;

Qл, Qn, Qb, Qh - витрати через відповідні поверхні ij-того блоку;rp - витрата на зовнішній або внутрішній границі потоку;w, Qісп, Qt - витрати природного й техногенного харчування, а також на випаровування.

Витрати через поверхні розглянутого блоку можна зв'язати з напорами в суміжних блоках через фільтраційні опори ФХ -по осі X і ФУ - по осі Y. Зазначені опори складаються з фільтраційних опорів половинок ij-того й суміжного блоків. За законом Дарсі (з огляду на, те що ширина досліджуваної стрічки струму в плані дорівнює 1 м) маємо, наприклад, для вузлів ij-того й i+1 j-того:

ФХ і, і+1 = ФХ i +ФХ i+1= dxi /( 2*Ki *dyj) + dxi+1 /(2* Ki+1 *dyj),

де dx - розмір блоку по осі X; dу - розмір блоку по осі Y; К - коефіцієнт фільтрації у відповідних блоках.

Далі маємо:

Qn =dH/(ФХ)=(Ні+1 - Ні)/( dxi /( 2*Ki *dyj) + dxi+1 /(2* Ki+1 *dyj))

Аналогічно виражаються через гідродинамічні параметри величини Qл, Qb, Qh.

Величини Qw, Qісп, Qt визначаються, як добуток інтенсивності інфільтрації (техногенного харчування або випаровування) на площу верхньої поверхності верхнього блоку. Тому що ширина потоку в плані дорівнює 1 м, зазначена площа чисельно дорівнює розміру блоку по осі Х, тобто:

w = W*dXi

Qісп = Wісп*dXi T = Wr*dXi

Звичайно чітко розділити загальне харчування з поверхні землі й зони аерації на складові Qw, Qісп і Qt досить важко. Можна використати в розрахунках інтегральний показник, певний досвідженим шляхом або в результаті рішення зворотних задач. У загальному випадку величина W є кусочно-однорідною функцією координати X.

Для виділення складової Qісп доцільно скористатися формулою С. Ф. Аверянова:

ісп=dХ*Wo*(l - Z/*Zk)* n ,

де:- інтенсивність випару з вільної поверхні; - глибина УГВ;

Zk - критична глибина УГВ (нижче випаровування відсутнє);- константа, що враховує особливості порід зони ефрації.

Величина Qrp у балансовому рівнянні представляє приплив (відтік) у розглянутий вузол з боку зовнішньої або внутрішньої границі, на якій може бути встановлено одне з наступних граничних умов:

1. роду - H=const
2. роду - Q=const
3. Зрода-Q=f(dH)

При завданні граничної умови 1 роду у вузлі зберігається сталість напору. У випадку завдання граничної умови 2 роду витрата Qrp у явному виді вводиться в балансове рівняння, як постійна величина. Більше складна реалізація граничної умови 3 роду, тому що в цьому випадку Qrp є функцією різниці напорів у розглянутому вузлі й на границі. Для завдання цієї граничної умови в загальному виді у вузол уводиться додатковий фільтраційний опір Фгр, що розраховується залежно від конкретної ситуації по різних методиках.

Якщо алгебраїчна сума перерахованих вище доданків балансового рівняння дорівнює нулю, то зміна рівня у вузлі не відбувається, тобто фільтраційний процес є стаціонарним. В іншому випадку доданок Qемк характеризує величину й швидкість зміни рівнянь поверхні:

dXi*dYj t+dt t

Оемк = m* *(Hij -Hij),

Dt

де:- крок за часом;- гравітаційна або пружна водовіддача шару.

Запишемо балансове рівняння для ij-того вузла, виразивши його складові через гідродинамічні параметри:

dXi*dYj t+dt t Hi-l,j - Hij Hi+lj-Hij

m**(Hij -Hij) =++

dt ФXi-l,jOXi^lj

Hij-1-Hlj Hij+1-Hij Hrp-Hij

+------------- + ------------ + ---------- +

OXij-1OYij+lФгр

+ dХ(We,i+Wt,і +Wісп,i)

або після нескладних перетворень:

dXi*dYi t+dt t Hi-l,j Ні+l,j Hi,j-1

m =-*(Hi j - Hi j) = [------- -- + -------- + -------- +

dt ФXi+l,j ФXi-l,j ФYi,j-1

Hi,j+1 Hrp 1

------- + ------- + dXi*(We,i+Wt,i+Wісп,i)] - Hi ,j*(----------- +

ФYi,j+1 ФгрФXi-l,y

111l

+ +- + + )

ФXi+l,j ФXi,j-1 ФYi,j+1 Фгр

Позначивши в останньому виразі водоемінсть блоку через Ci,j доданок у квадратних дужках через CHi,j й останній доданок у круглих дужках через HXi,j , маємо:

+dt t

Сj*(Hy - Ну) = С*Ні,j - Hi,j .

Записавши аналогічні рівняння для всіх розрахункових вузлів сітки, одержимо систему рівнянь, для рішення якої можна використати різні обчислювальні схеми. Застосування класичних явної або неявної схем по різних причинах вимагає значних витрат машинного часу, тому доцільно використати наближені ітеративні методи. Зміст їх полягає в тому, що невідомі значення напору у вузлах обчислюються із заданою точністю шляхом послідовних наближень. Використання ітераційних методів виправдано також тим, що фільтраційний процес є нелінійним у зоні зміни УГВ. У сіткових рівняннях це вимагає багаторазового підбору потужності потоку у верхніх блоках моделі, виходячи з вимог водного балансу. Ця задача вирішується ефективно ітеративним шляхом.

Не вдаючись у докладний аналіз існуючих чисельних методів рішення систем алгебраїчних рівнянь, відзначимо, що нами обрана розрахункова схема компонентної релаксації. У її основу покладена ітераційна схема Зейделя, модифікована введенням прискорювального (релаксаційного) параметру.

У прийнятих нами позначеннях на кожному кроці ітерації Зейделя величина

t+dt,j обчислюється в такий спосіб:

t+dt

- t+dt -Cij-C*Hij

Hi,j = --для нестаціонарної задачі

Cij + H*Xi,j

C*Hij

Hi,j =для стаціонарної задачі

H*Xi,j

потім використовується релаксаційний параметр:

= t+dt о t+ dt = t+dt о t+dt

Ні,j = Hij + Топт.(Ні,j -Hi,j)

де:

Топт - релаксаційний параметр (1 е Т е 2 );

о - індекс попередньої ітерації;

= - індекс поточної ітерації;

індекс проміжного значення напору, що обчислює за схемою Зейделя. Далі здійснюється перехід до наступної ітерації. Обчислення тривають до виконання умови: dHi,j e ерs2 , де dHi,j - різниця напору в іj-тому вузлі, отриманого на попередній і поточній ітерації; eps2 - задана точність рішення.

Для верхніх розрахункових блоків, у яких перебуває УГВ, замість схеми по компонентної релаксації використається схема простої ітерації. Алгоритм розрахунку виглядає в такий спосіб:

-Задається початкове наближення УГВ.

Запускається ітераційний (основний) процес за схемою по компонентної релаксації.

-У верхніх блоках моделі на кожному кроці основної ітерації виконується додаткова ітерація по не лінійності.

-При досягненні заданої точності ітераційний процес завершується.

.2 Методика прогнозу забруднення підземних вод

Застосування різних моделей масопереносу до задач прогнозу якості води підземних вод у даний момент обмежено недостатньою вивченістю відповідності тих або інших моделей реальними умовами поширення речовин у підземній гідросфері й недоліком відомостей про параметри масопереноса, які специфічні для різних речовин і порід, а також умов їхньої взаємодії. Для визначення параметрів масопереноса необхідні спеціальна дуже дорого вартісні польові експериментальні роботи які не передбачувалися програмою.

Тому для прогнозу можливого забруднення підземних вод в районі полігону ТПВ використовується найбільш проста модель конверторного масо переносу, в якій враховується тільки основний фактор міграції - перенесення речовини частинками води при їх однаковій усередненій швидкості руху - схема поршневого витискання. Ця схема дозволяє також врахувати і основні фізико-хімічні перетворення - дисперсію і рівноважну сорбцію. Найбільший інтерес схема поршневого витискання представляють для аналізу руху границь розподілу рідин, одна з яких витискає іншу, також ця схема дозволяє прослідкувати траєкторію руху в точки, яка належить границі розподілу і визначити час проходження від території полігону ТПВ до струмків , до злиття трьох струмків в ур. Марусин Яр. Ця програма реалізує розрахунок руху частинок від джерела забруднення в однорідному водоносному горизонті в природних умовах та і при обуренні пласту. Розрахунок проводиться для будь-якої кількості точок, які задає на моделі оператор вздовж контуру полігону ТПВ.

.3 Методика кластерного аналізу

Класифікація - одна з фундаментальних проблем у науці. Факти і явища повинні бути впорядковані, перш ніж ми зможемо їх зрозуміти й розробити загальні принципи, що пояснюють як їхню появу, так і спостережуваний серед них порядок.

Кластерний аналіз, використовуючи формальні математичні методи, робить класифікацію й розбивку об'єктів і багатомірних спостережень на однорідні групи.

Кластерний аналіз підземних і поверхневих вод проводився з метою виявлення однорідності хімічного складу вод кожної із цих груп, і можливості перетинання різних груп (або об'єднання різних по походженню вод в одну групу), що дозволило б говорити про статистичну близькість або віддаленість підземних вод зі шпар на полтавсько-харківський водоносний обрій вод зі струмків і вод, відібраних з тіла ТБО.

Кластерний аналіз виконувався з використанням агломеративної ієрархічної процедури з побудовою дендрограми - одномірного графа зображаючого взаємні зв'язки між об'єктами. Сутність агломеративної кластерної процедури складається в обчисленні функції між всіма парами об'єктів й об'єднанням на кожному кроці тієї пари об'єктів, для якої досягає мінімум функції відстані.

Як функція відстані застосовувалася евклідова відстань між об'єктами (1), ознаки яких попередньо були стандартизовані.

, (1)

, (2)

де - Dk,j евклідова відстань між і-тим і j-тим об'єктами;

Xk,j - стандартизоване значення k-ої ознаки i-того об'єкта;

М - число ознак;

Хк - к - та ознака;

Х - середнє значення даної ознаки по N об'єктах;

у - середньоквадратичне відхилення ознаки к по N об'єктах..

.4 Еколого-експертна оцінка прогнозної зміни рівня підземних вод

.4.1 Розрахунок і побудова математичної моделі

Як уже вказувалося, зона моделювання охоплює весь басейн місцевого стоку підземних вод - від струмка в Ходосівському урочищі на північному заході й струмка в балці Вишняк на південному заході до підніжжя правого берега р. Дніпро на сході. Довжина між зазначеними .орієнтирами становить 7.0 км із півночі на південь й 6.0 км із заходу на схід. Загальна площа моделюючої області становить 42000 га й захоплює площі головних обєктів забудови - полігону ТПВ с. Кренечі і с. Підгірці.

Для забезпечення найбільш точного завдання на моделі техногенного інфільтраційного джерела і отриманих вірних результатів в зоні найбільшого підйому рівня підземних вод, територія полігону ТПВ була розбита на розрахункові блоки площі головних об'єктів забудови - полігон ТПВ, села Креничі, Подгірці, Більші й Малі Дмитровичі, Ходосіївка.

Тому, для забезпечення найбільш точного завдання на моделі техногенного інфільтраційного харчування й одержання достовірних результатів у зоні найбільшого підйому рівня підземних вод, територія полігона ТБО була розбита на розрахункові блоки з мінімальним кроком 50 * 50 м. За межами полігона розміри блоків поступово збільшуються від 100 * J 00 м й 200 * 200 м до 500 * 500 м на окраїнах досліджуваної області. Майже всі межі моделювання розмістилися в центрах блоків. Всього сформовано 1936 розрахункових блоків, для кожного з них був виконаний свій комплекс воднобалансових ітерацій відповідно до методики наведеної в розділі. Розбивка площі моделі на розрахункові блоки показана на мал. . Високий ступінь детальності розбивки на блоки зв'язаний зі складністю існуючих гідрогеологічних умов і одтриманням найбільш достовірних прогнозних рішень.

.3.2 Ідентифікація природних і модельних умов

Результати рішення зворотного завдання наведені на карті гидроизогипс у природному режимі, звідки видно, що досягнуто максимальну ідентифікацію природних і модельних умов і що відповідні нами гідрогеологічні параметри є достовірними. Найбільші відхилення між гідроізогіпсами полтавсько-харківського водоносного горизонту, побудованими за даними режимних спостережень і отриманими на моделі в районі полігона ТПВ не перевищує. 0,02 м, що відповідає вимогам припустимих погрішностей. На іншій площі переважають відхилення в межах 0,05 - 0,1 м.

На першому етапі рішення зворотного завдання нами не враховувався вплив техногенних втрат із площадки полігону ТПВ. При цьому на моделі одержали рішення дуже далекі від природного стану. Потім була задана техногенна інфільтрація води із площадки полігона ТПВ. Коректуванням значень водопроввідності водоносного горизонту досягли заданої точності рішення.. З огляду на те, що гранична технічна точність виміру рівня на моделі дорівнює 0,1 м, досягнуту точність рішення зворотного завдання можна вважати достатньої достовірними.

Схема розбиття області фільтрації

ОЗ-11.2403.202.07

Схематична карта розширення зворотньої задачі

Це означає, що для рішення будь-яких гідрогеологічних завдань основні гідрогеологічні параметри можуть бути прийняті з наступними значеннями:

1. водопровідність полтавско-харківського водоносного горизонту - 60 - 80 м2/добу
2. водопровідність поджерельних відкладень - 30-40 м2/добу.

4.4.3 Визначення фільтраційних втрат з полігона ТПВ

Після процедури встановлення ідентифікації природних і модельних умов на моделі вирішувався цілий ряд тимчасових завдань для встановлення інтенсивності техногенної інфільтрації з полігона ТПВ.

На моделі території полігону задавалася різна інтенсивність техногенної інфільтрації від щ = 0.00015 до 0.00045 м/добу, всього 5 варіантів. Крок за часом був установлений рівним 365 доби (1 рік). У ключових крапках на моделі на сьомому тимчасовому кроці який відповідає 1996-1997 рокам, визначилися оцінки рівнів. Потім ці рівні рівнялися з фактично заміряними рівнями підземних вод у цих свердловинах в 1999 р. При збігу рівнів завдання вважається вирішеною.

Дані різноманітних рішень і завдання по визначенню інтенсивності інфільтрації з території полігона зведені у-таблиці .

З наведених даних видно, що найбільший збіг фактично заміряних рівнів з модельними спостерігається при величині фільтраційних втрат з полігона ТПВ у підземні води 0.0004 м/добу.

Таким чином, рішення на математичній моделі зворотного завдання дозволило встановити, що в існуючих умовах експлуатації полігона ТПВ техногенна інфільтрація води у водоносний горизонт на території полігона ТПВІ становить 0.0004 м/добу або 50.7 - 55.0 тис. м3 води в рік, що повністю збігається з водонобштансовими розрахунками, де величина фільтраційних втрат у підземний простір визначена в обсязі 57 тис. мЗ у рік

Таблиця. Визначення техногенного інфільтраційного харчування на моделі при рішенні зворотного завдання.

№ Відмітка фактичного рівня,мВідмітка рівня води на моделі на 2003р. при техногеній інфільтрації, м/добу в1992р в 2003 щ=0.00015 щ=0.0002 щ=0.0003 щ=0.0004 щ=0.000451115,8127,0121,2121,8126,2127,4128,02137,3151,0142,6143,1148,3149,3149,83131,0147,0137,0138,6145,0146,6147,44123,2140,2131,3132,2138,2140,2141,15131,0136,0133,0133,5135,0136,0136,4

Схематична карта гідроізогібсу полтавсько-харківського водоносного горизонту в 2003 при технічній інфільтрації-0.0004м/добу

Прогнозна схематична карта гідроізогіпс полтавсько-харківського водоносного горизонту при техногенній ініфільтрації-0.001м/добу

• З метою встановлення вірогідності виконаних вище визначень величини техногенних фільтраційних втрат із плошали полігона ТБО, нижче приводяться ще два варіанти розрахунку - по формулах перетекания й зміні мінералізації підземних вод.
• Розрахунок фільтраційних втрат по зміні мінералізації підземних вод. Розрахунок виконується виходячи з відомої залежності мінералізації від обсягу вод, що змішують, [62].

qпол· = Спол+qп.в.?Сп.в. Сс

-

q пол + q п.в.

• де для нашого випадку :
• Сс - мінералізація підземних вод, змішаних з фільтратними водами з полігона ТПВ;

Спол; q пол. - мінералізація в г/л, і витрата фільтрату на рівень підземних вод з одиниці площі полігона ТПВ, у м/добу;

Сп.в.; q п.в, - минератизация, у г/л й одиничну витрату підземних вод, у м/добу.

• Вирішуючи рівняння відносно q пол. одержимо :

qп.в.(Сс-Сп.в)

q пол =

Спол- Сс

• У результаті ерозійного урізу балки, у якій розміщується днише полігона ТПВ, фівлътратні води контактують безпосередньо з підземними водами полтавсько-харківського водоносного горизонту.

Із графіків режимних спостережень за хімічним складом зазначених підземних вод видно, що по основній частині спостережливих свердловин мінералізація підземних вод збільшилася в середньому з 0.1-0.15 г/дмз до 25-30 г/дмз і коливається, в основному в зазначених останні залежно від умов водоносного року.

• Тому в розрахунках ми приймаємо умови мінімальної зміни мінералізації - від 0.15 до 0.25 г+дмз й, відносно, максимальні - від 0.1 до 0.3 г/дмз.
• Одинична витрата потоку підземних вод, загальновідомо, дорівнює :
• q п.в. =* до * h * J,
• де
• к - коефіцієнт фільтрації - 4 м/добу.
• J - ухил поверхні підземних вод : визначався по різниці в оцінках рівня між св.З і св. 4; на 1992м.
• h - середня потужність водоносного обрію під днищем полігона ТПВ
• Звідки:
• q = 3 м/добу * 0.006 * 8 = 0.144 м/добу
• Мінералізація фильтратных вод полігона ТБО в період росту мінералізації підземних вод з 1992 по 1996р.г. становила близько 28 г/дмз. Отже витрата фільтраційних втрат на рівень підземних вод з одиниці площі ТБО відповідно до вище наведеної формули:

• qп.в. (Сс- Сп. в.) q підлога = -Спол - Сс
• складе:

1. При зміні мінералізації підземних вод з 0.15 до 0.25 г/дмЗ

0.144 (0.25 -0.15)

q пол == 0.0005 м/добу.

28-0.25

Тобто практично це теж, що при розрахунку водного балансу і при розрахунку на моделі.

• 2. При відносно максимальних змінах мінералізації підземних вод - з 0.1 до 0.3 г/дмз :

0.144(0.3-0.1)

q пол =------ =0.001 м/добу

28-0.3

• Тобто це відповідає результатам розрахунку за умовами перетекания й у цілому для площіполігона ТПВ в одиниці об'єму рівняється -130.5 тис. мз у рік.
• Таким чином, можна констатувати, що існуючий обсяг витоків фільтратних вод з полігона ТПВ в підземний простір становить 55-65 тис. мз у рік, в окремі роки або окремі його сезони з високої водностью й за умовами перетекания - до 110-130 тис. мз у рік, і як максимально можливе, якщо всі опади, що випали, 664 мм профільтруються вниз - 237 тис.мз рік. Зазначеним обсягам відповідають наступна інтенсивність інфільтрації :
• 55 тис. мз - 0.0004 м/сут.
• 65 тис. мЗ - 0.0005 м /добу
• 130 тис.мз-0.001 м /добу.
• 237 тис. мз-0.0018 м /добу.
• відповідно до яких і виконувався прогноз положення рівня підземних вод на території прилягаючої до полігона ТПВ.
• 3.4.4 Прогноз положення рівня підземних вод
• Рішення прогнозного завдання здійснювалося по програмі MIFT на основі прогнозної гідродинамічної схеми, що складена шляхом накладення на вихідну гідродинамічну схему внутрішніх граничних умов, що відповідають
• фільтрації води з території полігона ТПВ. Територія полігона ТПВ моделювалася граничною умовою II роду Q = Const, тобто задавалося додаткове техногенне інфільтраційне харчування, що відповідає втратам при експлуатації полігону. По кожному варіанті прогнозного завдання будувалися схематичні карти гідроізогіпс по полтавсько-харківському водоносному горизонті.
• Таблиця Зміна абсолютної оцінки УГВ при додатковій техногенній фільтрації на полігоні ТПВ і прилеглої території.

№ п I пНомер свердловиниАбсолютна оцінка УГВ по станові на 1999р., мПрогнозна оцінка УГВ при додатковій техногенній фільтрації (м/добу) на території ТПВ, м-0,00050,001 0,0018На території прилеглої до полігону ТПВ11127,0127,8129,1 129,423151.0152,0153,3153,734147,0147,7148,3148,945140,2140,4140,7141,056136,0137,0138,1138.5610137,3138.2138,4138.67Джерело 22123,7124,0124.5 124,98Джерело 23122,6122,9123,4 124,09Джерело 24123,0123,3123,7124,1На території полігона ТПВ (усереднені оцінки)10Територія 171,8 ТПВ172,4173,0173,8На території села КренечіПКолодязь 5116,2 116,2 | 116,2116.212Колодязь 6 136,5 136,5 136,5136,5

• Таблиця Зміна глибин залягання УГВ на прилягаючій території дополігону ТПВ.

№п/пНомер свердловиниГлибина залягання УГВ за станом на 1999р., м.Прогнозна глибина УГВ при додаткової техногенної фільтрації (м/добу) на території полігона ТПВ, м0,0005 0,00010,00181110,089,28 7,98 7,687,987,682339,338,3 37,0 36,637,036,63442,041,3 40.7 40,140,740,14548,0247.8247,5247,22 5632,0531,0529.9529,55

• Наведені дані прогнозного математичного моделювання показують:
• 4.4.5 Територія навколишній полігон ТПВ
• 1 Під впливом експлуатації полігона ТПВ на прилягаючій території гідродинамічна обстановка істотно змінилася. Порівнюючи карти гидроізогіпс за станом, що утворився до 1992 року (мал. ) і при сформованій техногенній інфільтраційній навантаженню щ= 0.0004 м/добу (мал. .) видно, що загальний регіональний потік від водо поділу з балкою Вишняк в сторону с. Ходосіївка деформувався. Навколо полігону ТПВ чітко позначився купол розтікання фільтраційних вод оцінкою 145м по контурі границі полігона ТПВ. При порівнянні ліній деформації гідроізогіпс на період 1992м й 1999м, видно, що убік с. Ходосіївка гідродинамічний вплив полігона ТПВ досягає, приблизно, 2.0 км ( гідроізогіпсу з оцінкою 115м), убік с. Підгірці і с. Кренечі - до границь їхньої забудови, і у бік вододілу з балкою Вишняк - найменш усього, до 0.3 км. Слід зазначити, що при виконанні математичного моделювання по визначенню фільтраційних втрат з полігона ТПВ, на сьомому тимчасовому кроці, що відповідає 1996-1997 рокам, визначилися оцінки рівня підземних вод відповідні фактично спостереженим в 1999 році. Це значить, що вже в 1996 - 1998 рокам установився режим близький до стаціонарного, відповідному технологічному режиму експлуатації полігона ТПВ до 1999 року.
• Гідроізогіпси прогнозного стану рівень підземних вод, незалежно від моделюючого техногенного інфільтраційного навантаження 0.0005,0.001 й 0.0018 м/добу будуть перебувати :
• поблизу області розвантаження - на оцінці до 115.0м, тобто уздовж уступу правого борта р. Дніпро (с. Підгірці) і уздовж струмка в Ходосівському урочищі, а також уздовж північної окраїни с. Кренечі, і на оцінці до 140.0 м - у струмку балки Вишняк у селі Підгірці рівні ґрунтових вод, практично не зміняться, то ж у селі Кренечі , лише вздовж його східної окраїни в напрямку з півночі на південь підйом УГВ може відбутися від 0.5 до 2м. 2.

При зрості, інтенсивного техногенного інфільтраційного навантаження з 0.0005 . до 0.0018 м/добу розшириться площа оконтурена гідро ізогіпсами 130.0 й 140.0 м, що присвячена безпосередньо до полігон}' ТБО, і збільшиться ухил підземного потоку.

1. Глибина залягання підземних вод на моделюючої території, за межами днищ балок, буде більше 2.0 м, тобто більше значення встановленої санітарної норми .
2. Положення гідроізогіпсу, що сформувалося до 1999 року, відповідає інтенсивності техногенної інфільтрації рівної 0.0004-0.00044 м/добу. Це значить, що існуючі техногенні втрати становлять 50.0 - 55.0 тис. м3/рік, що відповідає водно балансовому розрахунку й гідрохімічному рішенню.
3. При подальшому збільшенні техногенних втрат до 0.001 і до 0.0018 м/добу, що можливо тільки в тому випадку якщо більша частина або всі атмосферні опади (664 мм/рік) підуть техногенну інфільтрацію, підняття рівня підземних вод може скласти відповідно 0.5 й 2.7 м (табл. .). При високих оцінках існуючого рельєфу це відносно невеликі величини й тому можна говорити, що в цілому на території досліджуваного району при існуючому господарському освоєнні особливих" негативних наслідків від такого підйому УГВ не очікується.. 6. На підтоплення існуючої зони житлової забудови техногенні інфільтраційні втрати з полігона ТПВ не впливають. Якщо й виникає в окремих будинках підтоплення підвальних приміщень у селах Кренечі і Підгірці, то це пов'язане з місцевими витоками води з водоносних систем. Виключно становить частину вулиці Київська в с. Підгірці, що прилягає до корінного схилу, де можуть розвиватися процеси підтоплення за рахунок розвантаження тут техногенних ґрунтових вод з полігона ТПВ.

.4.6 Територія полігону ТПВ

1. Як показу вище, при рішенні прогнозних завдань на моделі з території полігона ТПВ задавалася техногенна інфільтраційна витрата рівний 0.0005, 0.001 й 0.0018 м/добу. При цьому на території полігона визначалася усереднена оцінка. При рішенні зворотного завдання по визначенню інтенсивності техногенної інфільтрації (0.0004 м/добу) середня оцінка на полігоні дорівнює171.8 м. При завданні максимальної техногенної інфільтрації (0.0018 м/добу) рівень підземних вод на території полігона може здійнятися на 2.0 м і залягати на глибині 0.5-2 м від денної поверхні.

.Середня величина підйому рівня підземних вод складе: при wt =0.0005 м/добу - 0,6 м, при wt= 0,00l м/добу -1,2 м, а при wt=0.0018 м/добу. Це свідчить про те, що на території полігону ТПВ підйом рівня підземних вод ще не закінчився, але інтенсивність підйому значно знизилась.

. В цілому на території полігону ТПВ прогнозна глибина залягання підземних вод при відсутності захисних заходів по обмеженню потрапляння атмосферних опадів може зупинити 0,15 - 2,0 м.

Таблиця Прогнозне підвищення рівня ґрунтових вод на полігоні ТПВ і навколишньої території

№ п/пКрапка спостереженняПідйом рівня ґрунтових вод при додаткової техногенної інфільтрації (м/добу) на території навколишній полігон ТБО, м.0,00050,0010,00181Свердловина 10.82,12,42Свердловина 31,02,32,73Свердловина 40,71,31,94Свердловина 50,20,50,85Свердловина 61,02,12,56Свердловина 10 0,40,60,87Джерело 220,30,81,28Джерело 230,30,81,49Джерело 240,30,71,110Полігон ТБО (середні значення)0,61,22,0с. Кренечі11Колодязь 50,00,00,012Колодязь 60,00,00,0с. Підгірці13Колодязь 20 00,00,014Колодязь 30,00,00,0

Таблиця Середня зміна рівня підземних вод

№ п/пДодаткова технологічна фільтрація на території полігону, м/добуСереднє підвищення УГВна території с. Кренечіна території полігону10,000400,620,00101,230,001802

4.6 Оцінка забруднення підземних вод за результатами математичного моделювання

Розміщення водопунктів, на підставі даних спостережень за якими здійснювалося гідрогеологічне моделювання, показано на рис., головним чином це свердловини, пробурені з 1971 по 1997 р. для різних цілей дослідження, колодязі й джерела.

.6.1 Оцінка гідрохімічного забруднення за результатами математичного моделювання

Результати хімічного аналізу проб води, які були притягнуті для оцінки впливу полігона ТПВ на забруднення підземних вод, наведені в табличних додатках і величина перевищення рівня ГДВ у табличному додатку 9..

З наведених даних видно, що найбільше змісту забруднюючих речовин і величина їхнього перевищення норм ГДВ присвячені до зони безпосереднього розміщення полігона ТПВ №5.

Нами досліджувалося поширення в навколишнім підземному водному середовищі змісту наступних елементів, як найбільш показові для геохімічних умові : сухий залишок, загальна твердість Zn, Pb, Mn, Cd, Fe, Li, Be, нафтопродукти, фенол.

Сухий залишок (рис....). В існуючих природно-техногенних умовах фонове значення величини рівня його змісту в підземних водах відносно ГДВ (1мг/дмз) становить 0.248. У водах фільтрату полігона ТПВ - 26.97.

Підвищення мінералізації в підземних водах в 100-200 м від границь полігона ТБО становить 2 ПДК. Значення величини мінералізації рівні 1 ПДК простежуються на відстані 300-750 м від меж полігону ТПВ, а значення рівні природному тлу (0,248) установлюються на відстані більше 500-юоом. Практично, що забруднює вплив полігона ТБО №5 досягає с.Кренечі і с. Підгірці, розташованого в долині р.Дніпро.

Найбільша міграція забруднення простежується по балці Марусин Яр, у верхів'я якої розташований полігон. Відстань розтікання підземних вод від границі полігона до границі зі змістом сухого залишку на рівні 1 ГДВ становить 500-750м і більше.

Загальна жорсткість

Границя рівня більше 1 ГДВ досягла с. Кренечі і просувається до західної окраїни с. Підгірці. Фонове значення ГДВ - 0.6 , у межах полігону ТПВ поблизу його границі 3,5 ГДВ. Найбільш інтенсивна міграція компонентів загальної твердості (Са +Mg ) відбувається убік північно-східної частини с. Кренечі. Відстань від полігону ТПВ до границі з рівнем 1 ГДВ становить 600-1550 м.

Цинк В існуючих природно-техногенних умовах фонові значення рівня його змісту в підземних водах відносно ГДВ ( 1,0 мг/дмЗ) становить 0.0002, тобто практично мізерну величину. У водах фільтрату полігона ТПВ рівень змісту цинку відносно ГДВ становить 1.65, тобто також невелику величину. У зв'язку із цим границя розтікання забруднених підземних вод з рівнем вмісту в них цинку 1ГДВ складає до 30-100 м від границі полігона ТПВ.

Площа ж впливу полігона ТПВ на вміст цинку в підземних водах, а саме, з рівнем від 1 ГДВ до границі фонових значень, набагато ширше й охоплює с. Кренечі й с. Підгірці.

Свинець В існуючих природно-техногенних умовах фонові значення величини рівня його змісту в піднімальних водах відносно ГДВ (0.03 мг/дмз) становить 0.33. У водах фільтрату полігона ТПВ рівень змісту свинцю відносно ГДВ становить 48.3. Це значить, що побутові відходи несуть у собі велике забруднення свинцем.

На границі полігону ТПВ в підземних водах вміст свинцю становить 3 ГДВ. Границя з вмістом його на рівні 1 ГДВ розташовується на відстані 100-250 м від границі полігона ТПВ.

Площа ж впливу полігона ТБО на забруднення підземних вод ширше й досягає с.Кренечи й с. Підгірці. На цій відстані зміст свинцю збільшується від фонових значень до 1 ПДК.

Марганець (мал. .). Забруднення підземних вод в існуючих природно-техногенних умовах простежується на всій досліджуваній території, тому фонове значення його становлять 0.9 ГДВ. У фільтраті полігона ТПВ його зміст становить 71.3 ГДВ., тобто дуже високе. У зв'язку із цим на границі з полігоном ТПВ зміст марганцю в підземних водах в 20 разів перевищує рівень ПДК. Розтікання забруднення марганцем становить по окремих напрямках досягає 1500-2500 м убік від полігона ТПВ й досягає границь с. Кренечі (рівень 2.2 ГДВ.) і с. Підгірці (рівень 3.06 ГДВ.)

Кадмій .(мал. .). Забруднення підземних вод в існуючих природно-техногенних умовах також простежується на всій досліджуваній території. Фонове значення його змісту в цей час становить 0.9 ГДВ. У водах фільтрату полігона ТПВ вміст кадмію становить 181.2 ГДВ, тобто дуже високе із цим на границі з полігоном ТПВ рівень перевищення змісту кадмію в підземних водах становить 20 ПДК. Відстань підземних вод з рівнем забруднення 20 ПДК - 1 ПДК становить 500-1500 м від границь полігона ТБО й досягає с. Кренечі і с. Підгірці.

Залізо. Фонове значення рівня ГДВ. - 0.9, у межах полігона. ТПВ - 201.3, на границі полігона ТПВ - 120 ГДВ.. Особливо активно його міграція відбувається убік с. Підгірці, де значення його зміст у підземних водах можуть перевищувати 20 ГДВ. Ширина зони поширення змісту з рівнем 1 ПДК становить 500-3250 м.

Літій. Міграційна активність відносно невелика й становить 100-400м від полігона ТБО. Фонове значення 0.3 ГДВ., у межах полігона ТПВ -10.7, на границі з ним - близько 4 ГДВ..

Берилій. Утримується у водному середовищі у відносно невеликих кількостях. У межах полігона ТБО на рівні 2 ПДК, на границі з ним -1.8 ПДК. Міграційна активність висока. Змісти рівні 1 ГДВ. простежуються на відстані 500-1600 м від полігона ТБО, поширюючись до с. Підгірці й охоплюючи с. Кренечі.

Нафтопродукти. Безпосередньо в межах полігона ТПВ їхнього змісту досягають 73.3 ГДВ., однак, за кордоном полігона ця величина різко зменшується до 5 ГДВ. Це свідчить, що основні втрати фильтратних вод відбуваються через дно полігону ТПВ, тому що легкі нафтопродукти якщо й можуть проникати цим шляхом, то тільки в обмежених кількостях.

Фонове значення становить 0.1 ГДВ.. Границя з рівнем вмісту нафтопродуктів рівна 1 ГДВ поширюється на 1000-1400м убік с. Підгірці, на 400 м убік с. Кренечі і більше 950 м по балці «Марусин Яр».

Фенол. Забруднення підземних вод в існуючих природно-техногенних умовах також як й у випадку марганцем і кадмієм простежується на всій території дослідження. Фонове значення його змісту в цей час становить 1 ГДВ.. У водах фільтрату полігона ТПВ перевищення змісту фенолу досягає 538 ГДВ. На границі з полігоном ТПВ зміст його в підземних водах становить 16 ГДВ. Розтікання підземних вод з рівнем забруднення ГДВ простежується на відстані 500-2600 м і досягає с. Кренечі і с. Підгірці. В сторону с. Підгірці розповсюдження фенолу йде найбільш активно.

Наведені вище дані систематизовані в таблиці 7.29,які показують, що :- за 12 років експлуатації полігона ТПВ забруднюючі речовинипоширилися на 30-3250 м і більше від границі полігону ТПВ;

1. швидкість поширення забруднення підземних вод становить 3-250;
2. найбільшою міграційною активністю володіють марганець, залізо, нафтопродукти й фенол, у яких дальність поширення становить 500-3250 м від границь полігона ТПВ, а швидкість - 40-250 м у рік;

- найбільш міграційною активністю володіють цинк і свинець, в яких дальність поширення становить 30-250м, а швидкість - 3 - 20 м в рік;

- розтікання забруднюючих речовин відбувається радіально від границь полігону ТПВ більшість з них з рівнем змісту 1 ГДВ і більше досягли сіл Підгірці і Кренечі, що спричиняється забруднення вод колодязів.

Слід відзначити, що ймовірний радіус впливу полігона ТПВ на підземні води полтавсько-харківського обрію досягає 500-1500м.

Забруднення по марганці, залізу, нафтопродуктам і фенолу, що відзначається на відстані більше 1500 м від полігона ТБО, швидше за все, пов'язане з накладенням місцевих ореолів розсіювання.

Математичне моделювання міграції забруднюючих речовин показує, що прогнозоване хімічне забруднення підземних вод при існуючому нагромадженні фильтратних вод на полігоні убік с. Кренечі, до його західної частини, подальшому рухові забрудненню буде перешкоджати підземний потік який рухається зі сторони с. Гвоздыв;

1. убік с. Підгірці, до його центральної частини, тому що на подальшому шляху просування забруднених вод вони будуть розбавлятися виклинюючими тут водами бучакского горизонту;
2. убік с. Ходосіївка до території його розміщення. Т.к. у цьому напрямку спостерігається поширення фільтраційного потоку від полігона ТБО;
3. убік балки Вишняк (на південь від полігона ТПВ), рухомі забруднення можливо при подальшому нагромадженні филътратних вод на полігоні ТПВ і зростанні градієнтів напору.

4.6.2 Оцінка гідрохімічного забруднення за результатами кластерного аналізу

У якості вихідних даних використалися результати хімічних аналізів підземних і поверхневих вод району полігона й вод, відібраних з тіла ТБО.

Для розрахунку приймалися 14-15 параметрів: макрокомпоненти (НС03, Cl S042, Ca2+, M^*, Na++K+) і мікрокомпоненти (Cd, Cu, Pb, З, Zn, Mn, Fe, Ni, Сг, As, Li, Be, Mo, F, Ba, Sr), нітрати, нітрити, феноли й нафтопродукти.

На даному етапі кластерний аналіз проведений по двох вибірках хімічного складу підземних і поверхневих вод у районі полігона ТПВ і вод, відібраних з тіла ТПВ (інфільтрат) на 1996 й 1997 р. Аналіз розподілу природних вод за хімічним складом (з урахуванням мікро та макрокомпонентів) показує, що в структурі евклідового простору в 1996 м виділяються три більші групи, а в 1997м - чотири, які у свою чергу розпадаються на кілька дрібних груп. З малюнка 7.2.10. (1996р.) можна зробити/висновок, по хімічному складі й по зв'язку з водами полігона ТБО найбільш близькі води з колодязів 2 й 4, розташованих у с. Підгірці на відстані 750-1000 м від границь полігона ТПВ, а також колодязя 6, розташованого в с. Кренечі на відстані 600м від границь полігона ТПВ.

У цілому результати кластерного аналізу показують, що води ТБО найбільший вплив мають на підземні води с. Підгірціі с.Кренечі. На свердловини, що експлуатують більше глибокий бучакский водоносний горизонт, води полігона ТПВ в цей час не мають істотного впливу, тому ці води можуть бути використані для організації централізованого водопостачання.

Висновки й пропозиції

Вплив забруднених фільтраційних вод полігона ТПВ здійснюється на значну глибину підземних вод, до 20-100м, глибини залягання київських глин, що представляють регіональний водонапір. Забрудненню піддаються води четвертинних і полтавсько-харківських відкладень. Останні використаються місцевим населенням для господарсько-питних цілей.

. Радіус поширення забруднення підземних вод убік від полігона ТПВ "становить 750-1000 м й, у цей час, потік забруднених підземних вод з перевищенням ПДК по окремих елементах, наприклад, Mn, Fe, Cd, нафтопродуктам, фенолу й іншим

досяг границь населених пунктів с. Кренечі й с. Підгірці. Останній розташований у долині р. Дніпро. Наявність забруднення підземних вод i свідчить про недостатній протифільтраційний захист полігона ТПВ.

3. У цей час гідрохімічний режим є не встановленим, так як продовжується подальший вміст мінералізації підземних вод, що перебувають у зоні впливу полігона ТПВ, а разом із цим ріст змісту важких металів і бактеріального забруднення.

. У зв'язку з наближенням фронту забруднення підземних вод с. Кренечі і с. Підгірці, необхідно організувати пункти гідрохімічного моніторингу по всьому периметрі зазначених населених пунктів.

5. У зв'язку із забрудненням вод полтавсько-харківського водоносного горизонту водопостачання с. Кренечі повинне бути організоване з бучакского водоносного обрію, а с. Підгірці - з юрського, так вказані водоносні горизонти в цих місцях природно запущені від проникнення забруднюючих речовин з боку полігона ТПВ.

Розділ V. Техніко-економічне обґрунтування роботи німецької установки „ Пал-Рохем на Полігоні №5

Метою техніко-економічного обґрунтування дипломного проекту є спрямована на запобігання виснаження природних ресурсів, зменшення негативних дій на довкілля, припинення безоплатного використання навколишнього середовища, як приймальника забруднюючих речовин. Необхідно навчитися регулювати, контролювати, планувати ці дії.

Оцінка негативного впливу на природу базується на двох основних альтернативних підходах. Перший враховує фактичну (по можливості - повну) оцінку завданого збитку, другий - попередні витрати на запобігання можливих збитків. Перший тип оцінок визначає фактичні збитки чи витрати, спрямовані на ліквідацію негативних наслідків дії на навколишнє середовище, другий - на потенційні збитки внаслідок негативного впливу. Робота над ліквідацією заздалегідь передбачених збитків прогнозує впровадження різного виду захисних заходів щодо недопущення збитків.

Метою еколого-економічної оцінки є попередження негативного впливу проекту на навколишнє середовище та поверхневі та підземні води.

Проектований об'єкт відповідає всім діючим стандартам і положенням з екології виробництва.

Важливою умовою еколого-економічної оцінки порівняння витрат на нове будівництво з базовими останніми показниками кращих підприємств у галузі.

Еколого-економічна оцінка складається з чотирьох етапів:

І етап. Оцінка екологічної допустимості будівництва, за якою сумарний обсяг викидів нового чи реконструйованого виробництва не може перевищувати

ГДК в атмосфері та воді.

II етап. На ньому обчислюються і зіставляються витрати на проектований обєкт з базовим.

ІІІ етап. Він повязаний з необхідністю подолання шкідливого впливу в районах, де забруднення вище від ГДК, тобто необхідна мінімізація шкідливої дії проектованого обєкта.

ІV етап. Визначається економічний ефект від капітальних вкладень. Визначаються витрати величини збитків і розраховується економічний ефект.

З усіх варіантів обирається той, що дає найбільший річний ефект.

Економічна суть плати за забруднення полягає в тому, що:

забруднювач і споживач продукції змушений оплачувати (компенсувати) економічні збитки від негативного екологічного впливу на здоров'я людей, об'єкти житлово-комунального господарства (житловий фонд, міський транспорт, зелені насадження тощо), сільськогосподарські угіддя, водні, лісові, рибні та рекреаційні ресурси, основні фонди промисловості та ін.

Плата за забруднення, яка здійснюється в межах граничнодопустимих викидів (ГДВ), граничнодопустимих скидів (ГДС), тимчасово-погоджених викидів (ТПВ), тимчасово-погоджених скидів (ТПС) відноситься на собівартість продукції (включається до валових витрат і оплачується споживачем). До понаднормативного (понад ГДВ, ГДС, ТПВ, ТПС), понадлімітного забруднення застосовуються штрафні санкції, які сплачуються за рахунок прибутку підприємства-забруднювача.

В умовах ринкових відносин, конкуренції плата стимулює виробника до зменшення рівня забруднення, з метою зменшення ціни продукції та підвищення її конкурентоспроможності.

Нормативи збору

Нормативи збору за забруднення навколишнього природного середовища встановлюються як фіксовані суми в гривнях за одиницю основних забруднюючих речовин.

За скиди забруднюючих речовин (азот амонійний, сульфати, хлориди, органічні речовини) згідно Порядку встановлення нормативів збору за забруднення навколишнього природного середовища і стягнення цього збору затвердженого Постановою Кабінету міністрів від 1 березня 1999 р. № 303 та Постановою від 28 березня 2003 р. № 402 м. Київ згідно додатку 1 таблиці 1.7.

За скиди забруднюючих речовин (натрій та калій) які не ввійшли до таблиці 1.7 додатка 1, слід застосовувати нормативи збору, які наведені в таблиці 1.8 додатка 1; за скиди, на які не встановлено граничне допустимих концентрацій (таблиця 1.8) або орієнтовно безпечних рівнів впливу, за граничнодопустимі концентрації береться найменша величина граничнодопустимих концентрацій, наведена в таблиці 1.8.

Порядок обчислення збору

Сума збору, яка справляється за викиди стаціонарними джерелами забруднення (Пвс), обчислюються платниками самостійно щокварталу наростаючим підсумком з початку року на підставі фактичних обсягів викидів, нормативів збору та коригувальних коефіцієнтів, наведених у таблицях 2.1, 2.2 додатка 2, і визначаються за формулою:

Пвс = Мі · Нбі · Ісп · Кнас · Кф(6.1)

де: Мі - обсяг викиду і-тої забруднюючої речовини в тоннах (т);

Нбі - норматив збору за тонну і-тої забруднюючої речовини, у гривнях (гри/ т);

Ісп - величина індексу споживчих цін (індекс інфляції);

Кнас - коригувальний коефіцієнт, який враховує чисельність жителів населеного пункту, наведено в табл. 2.1 додатка 2;

Кф - коригувальний коефіцієнт, який враховує народногосподарське значення населеного пункту, і наведено в табл. 2.2 додатка 2;

Порядок сплати збору

Щорічні розрахунки збору на наступний рік (прогнозні) подаються платником до органів державної податкової служби за місцем реєстрації платника за попереднім погодженням з органами Мінекобезпеки до 1 липня поточного року.

Платник щокварталу складає розрахунки збору за встановленою формою та подає до органів державної податкової служби за місцем реєстрації до 15 числа місяця, наступного за звітним кварталом.

За четвертий квартал звітного року розрахунок збору (остаточний розрахунок збору за звітний рік) подається платником, з обов'язковим попереднім погодженням з органами Мінекобезпеки, до органів державної податкової служби за місцем реєстрації платника в 10-денний строк після подання платниками річної статистичної звітності про кількість викидів, скидів, розміщених відходів та використаного пального не пізніше 20 січня року, наступного за звітним.

Якщо платник не складає статистичну звітність, подає річний розрахунок збору та довідку про фактичні обсяги скидів на погодження до органів Мінекобезпеки. Погоджений розрахунок збору подається до органів державної податкової служби до 15 січня року, наступного за звітним.

Збір сплачується платником щокварталу до 20 числа місяця, що настає за звітним кварталом.

Платник перераховує збір за забруднення навколишнього природного середовища двома платіжними дорученнями: 30% до Державного бюджету і 70% до місцевих бюджетів.

Збір розподіляється між фондами охорони навколишнього природного середовища в складі відповідних бюджетів у розмірах, установлених законодавством:

20 відсотків - до місцевих фондів охорони навколишнього природного середовища, що утворюються у складі сільських, селищних, міських бюджетів, на рахунки, що відкриваються на ім'я відповідних фінансових органів за відповідним кодом бюджетної класифікації;

відсотків - до місцевих фондів охорони навколишнього природного середовища, що утворюються у складі бюджету Автономної Республіки Крим, обласних бюджетів, на окремі рахунки, що відкриваються на ім'я Міністерства фінансів Автономної Республіки Крим, обласних фінансових управлінь за відповідним кодом бюджетної класифікації;

відсотків - до Державного фонду охорони навколишнього природного середовища, що утворюється у складі Державного бюджету України, на окремі рахунки, що відкриваються на ім'я територіальних органів Державного казначейства за відповідним кодом бюджетної класифікації.

Між Київським та Севастопольським міськими та Державним фондами збори за забруднення навколишнього природного середовища розподіляють у таких розмірах:

відсотків - до Київського та Севастопольського міських фондів охорони навколишнього природного середовища на окремі рахунки, що відкриваються на ім'я міських фінансових управлінь за відповідним кодом бюджетної класифікації;

відсотків - до Державного фонду охорони навколишнього природного середовища на окремі рахунки, що відкриваються на ім'я територіальних органів Державного казначейства за відповідним кодом бюджетної класифікації.

Збір, який справляється за скиди стаціонарними джерелами забруднення в межах лімітів, зараховується на валові витрати виробництва та обігу, а за перевищення цих лімітів - справляється за рахунок прибутку, що залишається у розпорядженні платника.

Визначення еколого-економічного ефекту

Ефект від охорони навколишнього середовища впливає на поліпшення економічних показників виробництва.

Оцінка ефективності - це порівняння результатів з витратами. До неї ставляться дві вимоги:

) по можливості повніше охоплювати всі соціально-економічні наслідки у різних сферах господарства як у найближчий період, так і у віддаленій перспективі;

2) найповніше врахувати всі витрати, пов'язані із здійснюваними заходами. Обидві вимоги є міжгалузевими, міжрегіональними й довготривалими.

Найпростіший метод визначення нанесених збитків від забруднення довкілля визначають за формулою:

З=З1 - З2 (4.2.1)

де З - зменшення збитків від забруднення;

З1 - величина збитків до впровадження екологічних заходів;

З2 - величина збитків, визначених після впровадження екологічних заходів.

Ефективність капіталовкладень використаних на природоохоронні заходи визначають за формулою:

(4.2.2)

де: Ек - ефективність капіталовкладень використаних на оздоровлення навколишнього середовища; З1 - зменшення шкідливих речовин, які забруднюють землю; З2- воду; З3- повітря;

К - величина капіталовкладень, використаних для зменшення викидів шкідливих речовин.

Зменшення викидів окремих забруднювачів визначають зіставляючи рівень забруднення до впровадження останніх.

Ефективність використання обладнання внаслідок поліпшення середовища визначається за приростом чистої продукції через скорочення простоїв і ремонту обладнання, зниження витрат на його утримання тощо.

Госпрозрахунковий ефект Ег можна визначити за формулою:

Ег = Р1 +Р2 + О · Кр (Т2 - Т1) ,(4.2.3)

де: Р1,Р2 - витрати на ремонт до і після проведення природоохоронних заходів; О - середньорічна вартість обладнання;

Кр - коефіцієнт річної рентабельності основних фондів;

Т2-Т1 - тривалість служби обладнання до і після проведення природоохоронних заходів.

Загальний ефект від підвищення продуктивності сільськогосподарських угідь або від попередження і зниження витрат обчислюються за різницею їх оцінки до і після проведення природоохоронних заходів.

Чистий економічний ефект природоохоронних заходів визначається з метою техніко-економічного обґрунтування вибору найкращих варіантів, які відрізняються між собою за впливом на навколишнє середовище, а також за впливом на виробничі результати галузей та субєктів господарської діяльності. Визначення чистого економічного ефекту природоохоронних заходів ґрунтується на порівнянні витрат на їх здійснення з досягнутим завдяки цим заходам економічним результатом.

Економічний результат природоохоронних заходів (Р) визначається за величиною економічних збитків (Упр), та величиною додаткового доходу (ДД):

Р= Упр+ ДД,(4.2.4)

де: Упр - величина попереднього економічного збитку;

ДД - річний приріст доходу /додатковий доход/ внаслідок поліпшення виробничих досягнень.

Річні витрати на здійснення природоохоронних заходів визначаються за формулою:

З = С + Ен · К,(4.2.5)

де: С - експлуатаційні витрати;

Ен - нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень (коефіцієнт дисконтування), Ен = 0,15.

К - одноразові капітальні вкладення.

Тоді з урахування формул (5.2.4) та (5.2.5) розмір чистого економічного річного ефекту:

Еп = Р - З = (Упр+ ДД) - (С + Ен · К)(4.2.6)

Розрахунок техніко-економічного обгрунтування

Розрахунок збору

Суб'єкт оподаткування, розташований у с. Підгірці, здійснює скиди забруднюючих речовин в підземні та поверхневі води. Викиди шкідливих речовин та розміщення відходів не відбувається. Фактичні обсяги викидів наведені в таблиці 4.1. до впровадження екологічних заходів, та в таблиці 4.2. після впровадження.

Таблиця 4.1.

Назви забруднюючих речовинФактичні обсяги скидів за квартал, тНормативи збору (Нбі) скиди, грн./тВеличина індексу споживчих цін, індекс інфляціїКоригувальні коефіцієнтиСуми збору, грн.123456І. Скиди в стічні води забруднюючих речовин Хлориди1,25 11,0822,22,9Сульфати0,68511,0822,21,6Азот0,105351,0822,28,07Нітрати0,0011721,0822,20,4СПАР319951,0822,214246,7Залізо0,00219951,0822,29,5Фосфати2,23441,0822,21801,5Хром0,0227521,0822,2131Цинк0,00627521,0822,239,3Мідь0,01727521,0822,2111,4УсьогоXXXX16353У т.ч. до:XXXXXДержавного бюджетуXXXX4908Місцевих бюджетівXXXX11445

Сума збору, яка справляється за скиди джерелами забруднення (Пвс), визначається за формулою:

Пвс = Мі · Нбі · Ісп · Кнас · Кф(6.1)

Розраховуємо суму збору для кожної забруднюючої речовини окремо:

Пвсхлориду= 1,25*1*1,082*2,2=2,9 грн

Пвссульфати = 0,685*1*1,082*2,2 =1,6 грн

Пвсазоту= 0,105**35*1,082*2,2=8,7 грн

Пвснітрати = 0,001*172*1,082*2,2 =0,4 грн

Пвсспар= 3*1995*1,082*2,2=14246 грн

Пвссзалізо = 0,002*1995*1,082*2,2 =9,5 грн

Пвсфосфати= 2,2*344*1,082*2,2=1801,5 грн

Пвсхром =0,02*2752*1,082*2,2 =131 грн

Пвсцинк= 0,006*2752*1,082*2,2=39,3 грн

Пвсмідь = 0,017*2752*1,082*2,2 =111,4 грн

Після розрахунку отримані данні зводимо в таблицю 4.1.

Платник збору, Полігон №5, сплачує за скиди в підземні та поверхневі води забруднюючих речовин 16353 грн.

Таблиця 4.2.

Назви забруднюючих речовинФактичні обсяги скидів за квартал, тНормативи збору (Нбі) скиди, грн./тВеличина індексу споживчих цін, індекс інфляціїКоригувальні коефіцієнтиСуми збору, грн.123456І. Скиди в стічні води забруднюючих речовинХлориди1 11,0822,22,4Сульфати0,54811,0822,21,3Азот0,0840351,0822,27,0Нітрати0,00081721,0822,20,3СПАР2,400019951,0822,211397,4Залізо0,001619951,0822,27,6Фосфати1,76003441,0822,21441,2Хром0,016027521,0822,2104,8Цинк0,004827521,0822,231,4Мідь0,013627521,0822,22,4УсьогоXXXX12993,4У т.ч. до:XXXXXДержавного бюджетуXXXX3898,1Місцевих бюджетівXXXX9095.3

Сума збору, яка справляється за скиди джерелами забруднення (Пвс), визначається за формулою:

Пвс = Мі · Нбі · Ісп · Кнас · Кф(4.2)

Розраховуємо суму збору для кожної забруднюючої речовини окремо:

Пвсхлориду= 1*1*1,082*2,2=2,4 грн

Пвссульфати = 0,548*1*1,082*2,2 =1,3 грн

Пвсазоту= 0,084**35*1,082*2,2=7,0 грн

Пвснітрати = 0,0008*172*1,082*2,2 =0,3 грн

Пвсспар= 2,4*1995*1,082*2,2=11397,4грн

Пвссзалізо = 0,0016*1995*1,082*2,2 =7,6 грн

Пвсфосфати= 1,76*344*1,082*2,2=1441,2 грн

Пвсхром = 0,016*2752*1,082*2,2 =104,8 грн

Пвсцинк= 0,0048*2752*1,082*2,2=31,4 грн

Пвсмідь = 0,0136*2752*1,082*2,2 =2,4 грн

Після розрахунку отримані данні зводимо в таблицю 4.2.

Платник збору, Полігон №5, буде сплачувати за скиди в підземні та поверхневі води забруднюючих речовин 12995,8 грн., після впровадження екологічних заходів.

Розрахунок еколого-економічного ефекту

Впровадивши новітні технології по охороні навколишнього середовища скиди в підземні та поверхневі води зменшені на 20% , тобто сума збору після впровадження дорівнює 12995,8 грн на рік. Розрахуємо економічний ефект.

Найпростіший метод визначення нанесених збитків від забруднення довкілля визначають за формулою:

З = З1 - З2 = 16353 -12995,8 = 3357,2 грн

Визначимо ефективність капіталовкладень використаних на природоохоронні заходи. Оскільки після впровадження новітньої технології скид шкідливих речовин відсутній, то ми приймаємо суму яка раніше йшла на оплату збору за забруднення.

Визначення всіх видів експлуатаційних витрат та їх зміни:

1.витрати на заробітну плату робочого-ремонтника :

ВЗП1 = ЗПСРГ· n· Куе1/Z· (1+Н/100) ·КМ

n - кількість змін;

Куе - коефіцієнт переводу устаткування (у.е);

Z - зона обслуговування одним робітником-ремонтником (у.е);

Н - нарахування на заробітну плату;

КМ1, КМ2 - кількість обладнання яке виводиться та вводиться (од);

Z = 100 тис. у.о.

-на виведене обладнання (до впровадження)

ВЗП1 = 2400·1·2,5/100·(1+38,26/100) ·4 = 331,824 тис. грн.

-на введене обладнання (після впровадження)

ВЗП2 = 2400·1·1,8/100·(1+38,26/100) ·3 = 179,184 тис. грн.

.витрати на електроенергію:

ВЕЛ/ЕН = КМ · М·ДРД· n· ТЗМ · КЗ/з·СКВТ/год

де М1 - потужність електродвигуна;

ДРД - число робочих днів;

n - кількість змін;

ТЗМ - тривалість зміни;

з - коефіцієнт корисної дії обладнання;

СКВТ/год - вартість 1 КВт/год;

-обладнання яке виводиться

ВЕЛ/ЕН1 = 4·0,35·254·1·8·0,3/0,78·0,15 = 7294,36 тис. грн.

-обладнання яке вводиться

ВЕЛ/ЕН2 = 3·0,46·254·1·8·0,37/0,95·0,15 = тис. 7280,98 грн.

3.витрати на амартизацію:

ВА = КВ · NА/100

де КВ1 - капітальні витрати;

NА - норма амортизації (15%);

-обладнання яке виводиться

КВ1 = КМ · С1М = 4·387 = 1548 тис. грн.

-обладнання яке вводиться

КВ2 = КМ · С2М = 3·5800 = 17400 тис. грн.

ВА1 = 1548·15,8/100 = 244,58 тис.грн.

ВА2 = 17400·15,8/100 = 2749,2 тис. грн.

4.витрати на запасні частини та мастильні матеріали:

ВЗ/Ч = КВ · N3/Ч/100

N3/Ч - норма нарахувань на заробітну плату;

-обладнання яке виводиться

ВЗ/Ч1 = 1548·7,83/100 = тис.121,21 грн.

-обладнання яке вводиться

ВЗ/Ч2 = 17400·7,83/100 = тис. 1362,42 грн.

5.сумарні експлуатаційні витрати:

ЗСУМ = ЗЗП + ЗЕЛ/ЕН + ЗА + ЗЗ/Ч

обладнання яке виводиться

ЗСУМ1 = 331,82+7294,36+244,58+121,21 = 7991,97 тис. грн.

-обладнання яке вводиться

ЗСУМ2 = 179,18+7280,98+2749,2+1362,42 = 11571,78 тис.грн.

6.зміна експлуатаційних витрат:

ДЗ = (ЗСУМ2/В2 - ЗСУМ1/В1) ·В2

ДЗ = (11571,78/90000 - 7991,97/59000) ·90000 = -630 тис.грн.

ІІ етап.

Визначення показників ефективності:

1. економія від зниження собівартості (чиста економія):

ЕС/В = ЕСУМ - ДЗ

ДЗ - зміна експлуатаційних витрат;

ЕС/В - на скільки знизилась собівартість продукції;

ЕС/В =26915,17 - (-630) = 26285,17 тис. грн.

2. приріст продуктивності праці (ПП):

ДПП = N1 /N2·100-100

N1 N2 - витрати продукції до та після введення заходів

ДПП = 5735/5329·100-100 = 7,62 %

3. зміна капітальних витрат:

ДКЗ = КЗ2 - КЗ1 · В2 / В1 = 90000/59000 = 1,53 тис. грн.

4. срок окупаємості:

-додаткові капітальні витрати

ТОКд = ДКЗ / ЕС/В = 1,53/26285,17 = 5,82 року

-коефіцієнт ефективності капітальних витрат

(0,15 - коефіцієнт ефективності)

додаткових КЗ

КЕФд = 1/ ТОКд = 1/5,82 = 0,17

6. річний економічний ефект:

ЕФ = ЕС/В - ЕН · ДКЗ = 26285,17- 0,15·1,53 = 26284,94 тис. грн.

Як видно з розрахунків, річний економічний ефект складає 26284,94 тис. грн. Можемо зробити висновок: при заміні старого устаткування (4 одиниць на 3), на нове, маємо: скорочення витрат часу на комплексну операцію на 400 сек., зменшення витрат матеріалу на одиницю продукції на 0,02 мІ, економію по матеріалам 27000 тис. грн., економію від зниження собівартості продукції 26285,17 тис. грн. Тобто впроваджені зміни дали позитивний результат при додаткових капітальних витратах, строк окупності яких -5,82 року.

Розділ 6. Охорона праці

6.1 Загальні відомості

Організація охорони праці на полігонах ТПВ базується на положеннях Закону України "Про охорону праці" і передбачає виконання заходів, спрямованих на збереження життя, здоров я і працездатності людини у процесі трудової діяльності.

Для роботи на полігоні ТПВ допускаються чоловіки і жінки віком від 18 років, які пройшли медичний огляд і не мають протипоказань за станом здоров я, пройшли інструктаж з охорони праці і первинний інструктаж на робочому місці.

У процесі роботи працівники полігону ТПВ повинні періодично, один раз на три роки, проходити навчання, а також перевірку знань з охорони праці.

Працівники, зайняті на роботах з підвищеною небезпекою або таких, що потребують спеціальної підготовки (згідно з "Переліком робіт з підвищеною небезпекою" та Переліком робіт, де є потреба у професійному доборі", затвердженими наказом МОЗ України та Держнаглядохоронпраці від 23.09.94 № 263/121), проходять щорічне спеціальне навчання і перевірку знань з охорони праці.

Під час виконання робіт ніяка терміновість не може бути підставою для порушення вимог безпеки та охорони праці.

Про небезпечну виробничу ситуацію працівник зобов'язаний негайно повідомити безпосереднього керівника або керівництво полігону ТПВ.

Робота на полігоні ТПВ вночі дозволяється виключно за наказом.

За додержання вимог охорони праці відповідає особа, призначена наказом.

До роботи в колодязях на території полігону ТПВ допускається бригада з трьох працівників і лише після того, як повітря в колодязі перевірено газоаналізатором на наявність кисню і відсутність шкідливих та вибухонебезпечних газів.

Працівникам полігону ТПВ, зайнятим на роботах із шкідливими і небезпечними умовами, або роботах, пов'язаних із забрудненням або несприятливими метеорологічними умовами, керівництво полігону ТПВ зобов'язане видавати спеціальний одяг, спеціальне взуття та інші засоби індивідуального захисту, а також мийні та знешкоджувальні засоби.

Згідно з колективним договором керівництво полігону може додатково, понад встановлені норми, видавати працівникам певні засоби індивідуального захисту, якщо фактичні умови праці вимагають їх застосування.

Робота працівників полігону ТПВ без спецодягу, спецвзуття та інших засобів індивідуального захисту заборонена.

Спецодяг підлягає пранню. Терміни та порядок здачі у прання мають бути визначені у колективному договорі.

Керівництво полігону ТПВ зобов'язане забезпечити фінансування та проведення попереднього (під час прийняття на роботу) і періодичного (один раз на рік) обов'язкових медичних оглядів працівників та обов'язкових щеплень.

Договір з медичним закладом, відповідальним за проведення медичних заходів, керівництво полігону ТПВ укладає за погодженням із СЕС.

Працівники полігону ТПВ зобов'язані проходити медичні огляди у встановлені терміни і мають право на проходження позачергового медичного огляду на їх прохання за рахунок підприємства.

Для надання першої допомоги при травмах та нещасних випадках на кожній експлуатаційній дільниці полігону ТПВ повинна бути в наявності аптечка з запасом медикаментів та перев'язочних матеріалів, яку необхідно періодично поповнювати (не рідше одного разу на рік). Наказом повинна бути визначена відповідальна особа.

6.2 Організація робіт на полігоні

В'їзд і проїзд машин по території полігона здійснюється по встановленим на даний період маршрутам.

Розвантаження сміттєвозів, складування ізолюючого матеріалу (ґрунт, шлак, будівельні відходи), роботу бульдозера по розрівнюванню й ущільненню ТПВ або укладання ізолюючого шару на полігонах робити тільки на картах, відведених на дану добу. У зоні роботи бульдозерів забороняється присутність людей і виробництво яких-небудь інших робіт.

Присутність сторонніх на території полігона забороняється.

Розвантажувальні роботи:

- транспортний засіб, поставлений під розвантаження, повинен бути надійно загальмований;

при розміщенні автомобілів на розвантажувальній площадці один за одним відстань між транспортними засобами (у глибину) повинне бути не менш 2 м, а між тими ,що стоять поруч (по фронту) - не менш 4 м;

пристрій розвантажувальних площадок на ущільнених бульдозером ТПВ без ізолюючого шару не допускається;

відстань від зовнішнього укосу до автомобілів, що розвантажуються, повинна бути не менше 10 м;

освітленість розвантажувальних площадок у темний час доби повинна забезпечувати нормальні умови проведення робіт (не менш 5 лк.).

Роботи з ущільнення ТПВ і укладанні ізолюючого шару:

при переміщенні ТПВ бульдозером під укіс висування ножа за край укосу забороняється, а відстань від краю гусениці до краю насипу повинна бути не менше 2,0 м;

щоб уникнути запалення побутових відходів від вихлопних газів на вихлопну трубу бульдозера варто встановлювати іскрогасник. Бульдозер повинен бути укомплектований вогнегасником;

перед тим як зійти з бульдозера, машиніст повинний поставити перемикач передачі u1074 у нейтральне положення й опустити відвал на землю;

щоб не обпекти руки й обличчя окропом і парою, пробку горловини водяного радіатора варто відкривати тільки через деякий час після зупинки роботи двигуна;

для огляду, технічного обслуговування і ремонту бульдозер необхідно установити на горизонтальній площадці, відвал опустити на землю, виключити двигун. При необхідності огляду знизу потрібно відвал опустити на надійні підкладки;

знаходиться під піднятим відвалом бульдозера, утримуваним штоками гідравлічних циліндрів або канатом блокової системи, забороняється;

забороняється допускати до технічного обслуговування й усунення несправностей бульдозера сторонніх осіб;

категорично забороняється до глушіння двигуна знаходиться в просторі між трактором і рамою бульдозера, між трактором і відвалом або під трактором;

піднімати важкі частини бульдозера необхідно тільки справними домкратами і талями. Застосовувати ваги й інші засоби, що не забезпечують належної стійкості, забороняється;

регулювати механізми бульдозера повинні два чоловіки, з яких один знаходиться у регульованого механізму, а інший - на важелях керування. Особлива увага повинна бути приділена безпеці в моменти включення муфти зчеплення і рукояток керування;

кабіна, важелі керування повинні бути чистими і сухими. Забороняється захаращувати кабіну сторонніми предметами;

при роботі в темний час доби бульдозери повинні бути обладнані:

·лобовим і загальним висвітленням, що забезпечує достатню видимість шляху, по якому переміщається машина, видимість фронту робіт і прилягаючих до нього ділянок;

·висвітленням робочих органів і механізмів керування;

·заднім сигнальним світлом.

.3 Аналіз існуючих небезпечних факторів на полігоні №5

При експлуатації полігонів в атмосферу систематично або несподівано виділяються різні шкідливі домішки.

На полігоні №5 виявлені такі шкідливі фактори:

1.Виділення пилу при здуванні з поверхні секцій складування відходів, а також при переміщенні сміття і грунту транспортом.

2.Виділення в атмосферу продуктів згорання палива (оксиди вуглецю, азоту, сірчистий ангідрид, вуглеводні, бенз(а)пирен, зола) при роботі автотранспорту, дизельної електростанції, котельні; забруднення оксидами заліза та марганцю при роботі мехмайстерні.

.Виділення з площадок складування біогазу, який містить такі небезпечні речовини, як сірководень, метил-метиленові з'єднання, етилбензол, тетрахлоретан, ксилол та ін.

.При застосуванні різновидних машин, механізмів їх робота супроводжується сильним шумом і вібрацією, систематичний вплив яких на працюючих приводить до зниження продуктивності праці.

6.4 Екологічна та санітарна безпека

Враховуючи негативний вплив полігонів ТПВ на природне середовище, заходи екологічної безпеки мають бути спрямовані на захист нормального стану повітря, грунту та підземних вод.

Відповідальність за санітарний стан прилеглої до полігону ТПВ території у межах санітарно-захисної зони покладається на керівництво полігону.

Не рідше ніж двічі на рік спеціалістами організацій, які мають відповідну ліцензію, повинні проводитись дослідження проб повітря з території полігону ТПВ та санітарно-захисної зони (на відстані 50, 100, 200 і 500 м від полігону ТПВ).

Дослідження проб повітря проводиться за такими показниками: азот, діоксид вуглецю, ангідрид сірчаний, вуглецю оксид, сірководень, фенол, формальдегід, метан, зважені речовини. Медична документація надається за формою № 329/0, затвердженою наказом МОЗ України 11.07.2000 р. № 160.

Щоб повітря не засмічувалось леткими фракціями відходів, на основних напрямках їх розлітання необхідно встановлювати тимчасові сітчасті переносні елементи огорожі. Періодично, один раз на квартал, огорожу, що затримує леткі фракції, слід очищати.

Для запобігання виносу забруднення транспортними засобами за територію полігону ТПВ має бути споруджений дезбар'єр (бетонна яма) розмірами не менше 8 х 3 х 0,3 м, призначений для дезинфекції коліс. Як дезинфекційні використовують розчини лізолу (від 5 %), креоліну (від 5 %), нафтолізолу (не менше 10 %), фенолу (3-5 %), метасилікату натрію (1-3 %).

Проїзд транспортних засобів через дезбар'єр є обов'язковим при температурі повітря понад +5 єС.

Один раз на 10 днів воду з дезбар'єру необхідно відкачувати у цистерну з подальшим транспортуванням асенізаційними машинами на очисні споруди каналізації за погодженням із СЕС.

За сухої, спекотної погоди ділянки ущільнення відходів необхідно поливати водою із розрахунку 10 л на 1 м3 ТПВ.

Поверхня робочої карти, заповненої шаром відходів на висоту 2 м, у разі затримки її закриття в літній період понад 3 доби має бути оброблена дезинфекційним розчином.

Дослідження грунту на території полігону ТПВ та у межах санітарно-захисної зони (на відстані 50, 100, 200 і 500 м) повинні проводитись не рідше ніж двічі на рік.

Проби відбираються організацією, яка має відповідну ліцензію, і досліджуються за такими показниками: рН, аміак, нітрати, хлориди, свинець і ртуть. Медична документація надається за формою № 332/0, затвердженою наказом МОЗ України 11.07.2000 р. № 160.

Територія полігону ТПВ має бути обмежена нагірною канавою, яка б запобігала витіканню за межі полігону забруднених поверхневих вод. Не рідше ніж двічі на місяць слід проводити її огляд і за необхідності очищати.

Контроль за станом підземних вод має проводитись щоквартально через спостережні свердловини, кількість, розташування і глибина яких встановлюється згідно з проектом. Досліджується хімічний склад, а також наявність нафтопродуктів.

З початку появи на полігоні ТПВ фільтрату слід виконувати закладену у проекті технологію його збирання та знешкодження, запобігаючи його попаданню у підземні води та витіканню за межі полігону.

Полігони ТПВ становлять потенційну небезпеку для довкілля через скупчення на них розповсюджувачів інфекцій - птахів, мух, мишей, пацюків.

До виконання дезинсекційних, дератизаційних і дезинфекційних робіт слід залучати відділення профілактичної дезинфекції СЕС або спеціалізовані дезинфекційні станції за договорами з адміністрацією полігону ТПВ. Виконавець робіт несе відповідальність за матеріали, що застосовуються, і норми їх витрат.

Знищення птахів отруйними речовинами забороняється. Натомість рекомендується встановлювати спеціальне звукове та біоакустичне обладнання для відлякування птахів.

Екологічні і санітарно-технічні заходи, здійснювані протягом року, необхідно заносити у "Паспорт місць видалення відходів".

6.5 Охорона і засоби звязку

Полігони ТПВ повинні мати охорону.

Охорона є відповідальною за збереження техніки, що знаходиться у господарській зоні, пально-мастильних матеріалів, адміністративно-побутових приміщень та всіх інших матеріальних цінностей.

В обов'язки охорони входить також недопущення на територію полігону ТПВ автотранспорту для розвантаження відходів у неробочий час, а також будь-яких інших машин.

Охоронникам категорично забороняється допускати на територію полігону ТПВ сторонніх осіб у неробочий час.

Охорона полігону ТПВ може формуватись із власних (штатних) працівників або здійснюватись охоронними структурами органів МВС України або іншими охоронними структурами, які мають ліцензію на здійснення такої діяльності.

Кількість постів визначається керівництвом полігону ТПВ залежно від конкретних умов, але не більше трьох.

Головний пост охорони має бути розташований на КПП або при вїзді на полігон ТПВ.

На полігоні ТПВ можуть бути організовані пересувні пости охорони, необхідність яких вирішується залежно від ситуації.

Якщо організація пересувних постів охорони не планується, а полігон ТПВ не має огорожі по всьому периметру, слід поряд з приміщенням охорони спорудити оглядову вишку.

Існуючі системи дистанційної сигналізації дають можливість встановлювати на окремих приміщеннях (об'єктах) охоронні датчики з передачею сигналів на головний пост охорони.

Полігони ТПВ можуть облаштовуватись відеокамерами зовнішнього нагляду, що встановлюються у найбільш важливих місцях території полігону (КПП, адмінкорпус, місце розміщення техніки тощо).

По периметру території полігону ТПВ має бути споруджена суцільна огорожа заввишки до 2,0-2,5м або грунтовий вал заввишки 1,5-1,7м і завширшки 3,0-3,5м, що забезпечить вїзд транспортних засобів на полігон ТПВ лише через КПП.

При вїзді на полігон ТПВ має бути встановлений шлагбаум або в'їзні ворота, які у неробочий час слід замикати.

Охорона полігону ТПВ повинна мати телефонний зв'язок, а у разі його відсутності бути забезпечена мобільними телефонами.

Працівникам охорони має бути надано список посадових осіб полігону ТПВ, їх домашні адреси, службові та домашні телефони - на випадок надзвичайних ситуацій. Працівники охорони мають бути ознайомлені з порядком дій у разі пожежі, вміти користуватись первинними засобами пожежогасіння. Природне освітлення поверхні на відкритому місці створюється прямим сонячним світлом і розсіяним світлом неба.

Вся територія полігону освітлюється ксеноновими лампами ДКсТ-10000. Розрахунок освітлення ксеноновими лампами ДКсТ-10000

Розрахунок освітлення виконуємо методом визначення сумарного світлового потоку освітлювальної поверхні, величина якого знаходиться з виразу:

, [Лм] (6.1)

де, Ен = 2 Лк - нормована освітленність;

S = 56300 м2

Кз = 1,5 - коефіцієнт запасу, який враховує втрати світла від забруднення джерела світла.

Кп = 1,3 - коефіцієнт, який враховує втрати світла в залежності від конфігурації освітлювальної площі.

Необхідна кількість прожекторів складе:

, [шт],(6.2)

де, Fл = 165000 - світловий потік лампи прожектора для проектуємої для установки лампи ДКсТ 10000;пр = 253350/165000*0,25=6

Як слідує з розрахунку, одночасне освітлення полігону забезпечується шістьма прожекторними установками ДКсТ 10000. В якості прожектора приймаємо освітлювальний прилад СКс Н 10000, однопучковий, для зовнішнього освітлення, який встановлюється на мачтовій опорі.

Висоту встановлення прожектора по умовам обмеження засліплюючої дії визначаємо по формулі:

, [м],(6.3)

де, Імах = 165000 св - максимальна сила світла прожектора.

Найвигідніший кут нахилу оптичної осі прожектора, при якій площа світлової плями буде максимальною, а освітленість буде не менше заданої, визначаємо по формулі:

, [град],(6.4)

де, - значення граничної освітленості.

для розрахунку приймаємо К=1,3; Е=2Лк; m =0.052; Н = 25м; n = 0.00064

Приймаємо найбільш прийнятний кут нахилу прожекторної установки 20°.

6.7 Пожежна безпека

Відповідно до статті 2 Закону України "Про пожежну безпеку" відповідальність за стан пожежної безпеки підприємств покладається на їх керівників та уповноважених ними осіб.

На кожному полігоні ТПВ має бути розроблена "Інструкція про заходи пожежної безпеки", в якій встановлюється порядок протипожежних заходів, обов'язки і дії працівників у разі виникнення пожежі, засоби оповіщення керівників та пожежної охорони, застосування засобів пожежогасіння та взаємодії з підрозділами пожежної охорони.

Інструкція має бути затверджена керівником підприємства.

Для виконання щоденних робіт з нагляду за первинними засобами вогнегасіння і організації гасіння вогнищ призначається відповідальна особа.

Для розміщення первинних засобів пожежогасіння на території полігону ТПВ (у господарській зоні) необхідно встановити спеціальні пожежні щити (стенди).

Пожежні щити (стенди) і засоби пожежогасіння мають бути пофарбовані у відповідні кольори за чинним державним стандартом.

У господарській зоні на видному місці має бути встановлений щит (стенд) з відомостями про дії персоналу в разі пожежі і засоби оповіщення найближчої пожежної охорони. Дозволяється розміщувати названу інформацію на щиті (стенді) поряд із засобами пожежогасіння.

Пожежні щити (стенди) на території об'єкта встановлюються з розрахунку один щит (стенд) на 5000 м2 площі.

До комплекту засобів пожежогасіння на одному щиті слід включати: вогнегасники - 3 шт.; гаки - 3 шт.; лопати - 2 шт.; ломи - 2 шт.; сокири - 2 шт.; ящик об'ємом 0,5 м3 з піском - 1 шт.; покривало з негорючого теплоізоляційного матеріалу - 2 х 2 м.

Придатність заряду пінного вогнегасника необхідно перевіряти не рідше одного разу на рік в організаціях, які мають ліцензію на виконання таких випробувань.

При прийнятті на роботу працівники полігону ТПВ повинні пройти вступний інструктаж, у процесі роботи - первинні, повторні, позапланові та цільові інструктажі з питань пожежної безпеки.

Використання пожежного обладнання, інструментів, інвентарю для господарських, виробничих та інших потреб, не пов'язаних з гасінням пожежі або навчанням протипожежних формувань, забороняється.

Кожний транспортний засіб, який працює на полігоні ТПВ, має бути оснащений вуглекислотним чи порошковим вогнегасником.

У приміщеннях під навісами та на відкритих майданчиках, де зберігається автотракторна техніка полігону ТПВ, а також безпосередньо на картах складування відходів забороняється:

·заправляти техніку пальним;

·заряджати акумулятори безпосередньо на машинах;

·залишати автомобілі з увімкненим запаленням.

Внаслідок біохімічних процесів у тілі полігону ТПВ утворюється біогаз. Так як в біогазі міститься до 15% кисню, то він може самозайматися і вибухати. При цьому в повітря попадуть полімервмісні фракції у виді летючих зєднань і зважених речовин, серед яких можуть бути і токсичні. Щоб запобігти його вибуху і пожежам, слід створювати дренажні свердловини.

Рекомендується облаштовувати свердловини металевими або полімерними трубами діаметром 200 мм і більше з перфорацією у заглибленій частині до 2,5-3,0 м.

В міру зростання шару відходів трубу слід нарощувати таким чином, щоб висота над поверхнею становила не менше 1,5 м.

Частина труби, що виступає над поверхнею, має бути пофарбована в яскравий оранжевий колір, щоб запобігти її руйнуванню транспортними засобами.

Висновки

За час існування полігону №5 м. Києва в його межах відкладено приблизно 400тис. тон фільтрату. Вищезгадана кількість збільшується кожного дня навіть тому, що отримані сьогодні концентрати фільтрату після зворотного осмосу все одно залишаються для його складування. Основна проблема на наших полігонах, яка потребує вирішення при їх експлуатації, - це очищення фільтрату, що утворюється за рахунок трьох складових: дощових, підземних вод, біологічного розпаду органічної складової ТПВ.

За своїм складом фільтрат - це небезпечна рідина, і її витік у підземні води чи на прилеглу територію приводить до тяжких екологічних наслідків.

Проблема існує не тільки для полігона № 5 м. Києва, а також для полігонів міст Сімферополя, Ялти, Вінниці, Львова, Хмельницького, Житомира та багатьох інших міст.

На сьогоднішній день загальна кількість накопиченого фільтрату сягає до 200 тис. м3, у т.ч. на першій черзі - 80 тис.м3, на другій-- 120 тис. м3.

З метою вирішення цієї проблеми, а саме, очищення фільтрату отримуючи, з однієї сторони воду, яка відповідає певним технічним вимогам і можливість подальшого її використання, а, з іншої сторони сухий продукт, пропонується проект з використанням установки, яка має назву «Палл Рохем», яка дозволяє очищати фільтрат до рівня скидання його у відкрите водоймище. Очищену від фільтру воду можна використовувати на господарсько-побутові потреби. Продуктивність установки- 200 м3 фільтрату на добу, з них 15 % у вигляді концентрату. Принцип роботи, якої заснований на проходженні рідини (забрудненої води -фільтрата) під великим тиском через мембранні фільтри, де унаслідок явища зворотного осмосу відбувається відділення молекул води від молекул розчинених в ній речовин.

Очищення стічної води виконується по таких стадіях:

1. стадія очищення концентрату нанофільтрацією;
2. стадія очищення перміата зворотним осмосом високого тиску;
3. стадія очищення об'єднаного перміата оборотним способом.

Закордонні приклади показують, що полігони міських відходів це багатофункціональні підприємства, на яких провадиться сортування будівельних відходів та цінних компонентів, зібраних при роздільному зборі ТПВ, прийом від населення великогабаритних предметів домашнього вжитку, а також старих автомобілів, ділянки польового компостування тощо.

За рахунок атмосферних опадів, дренажу фільтрату через товщу ТПВ кількість фільтрату у придамбовій частині постійно збільшується. Потужність діючої установки по очищенню фільтрату недостатня для забезпечення очистки на протязі наступних одного-двох років.

Аналізуючи роботу очисної установки «Пал Рохем», слід відмітити, що не зважаючи на велику забрудненість фільтрату органічними складовими та сільовими сполуками, вона забезпечує стабільний вихід перміату у кількості 200м3 на добу, який скидається на прилеглу територію, і відповідає всім вимогам.

До недоліків слід віднести такі:

·не вирішено питання з утилізацією концентрату;

·енергопостачання забезпечується від дизель-генератора;

·відсутня попередня підготовка фільтрату перед подачею на мембрани;

·високі витрати сірчаної кислоти та промивних розчинів.

На протязі останніх 5 років до ВАТ «Київспецтранс» зверталось багато організацій з пропозицією виділення коштів на розробку та випробування різних

технологій очищення фільтрату. Більшість з них - це тільки ідеї, які потребують виконання науково-дослідних робіт, виготовлення дослідних зразків та їх випробувань. ВАТ «Київспецтранс» не має коштів на фінансування таких робіт.

В перспективі, коли озера будуть очищені і необхідно буде обробляти лише щоденно утворений фільтрат (200тон/добу), це устаткування можна буде перенастроювати для обробки обезводнених залишків комунальних стоків на Бортничній станції аерації.

Список використаної літератури

1.Артемов Н.И. и др. Технологии автоматизированного управления полигоном ТБО / Н.И. Артемов, Т.Г. Середа, С.Н. Костарев, О.Б. Низамутдинов. - Пермь: НИИУМС, 2003. - 266 с.

2.Методические указания по выбору технологии очистки фильтрата и рекомендации по проектированию очистных сооружений фильтрата санитарных полигонов твердых бытовых отходов / Сост. Т.Г. Середа; Перм. гос. техн. ун-т. - Пермь, 1999.- 20 с.

.Патент 2162059 RU. Способ очистки сточных вод полигонов твердых бытовых отходов от тяжелых металлов

.Середа Т.Г., Костарев С.Н. Регулирование качества стоков на полигонах захоронения твёрдых бытовых отходов // Наука - производству. - 2002. - № 4. - С. 48 - 49.

.Бутковский А.Г. Характеристики систем с распределенными параметрами.-М.: Наука, 1979.-224 с.

.Середа Т.Г., Костарев С.Н. Метод расчёта эколого-экономического ущерба объектам гидросферы наносимого фильтратом полигонов депонирования твёрдобытовых отходов (ТБО): Информ. листок / Пермский центр. науч.-техн. информ. - Пермь, 1999. - 3 с.

7.Пособие по мониторингу полигонов твердых побутових отходов.Донецк: Тасис-2004-291 с