CC BY
106
__________________________________ © В.Н. Рямаев, Ю.Н. Горбатов,
С.В. Макарьева, 2009
В.Н. Рямаев, Ю.Н. Горбатов, С.В. Макарьева
ГИДРОМЕХАНИЗИРОВАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ РЕКУ ЛЬ ТИВАЦИИ ТЕРРИТОРИИ ИЛОВЫХ ПЛОЩАДОК ЛЮБЕРЕЦКИХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Проведен анализ условий складирования и свойств осадка на иловых площадках Люберецких очистных сооружений, предложена структурно-технологическая схема системы гидромеханизации при рекультивации этих территорий. Ключевые слова: очистные сооружения, гидромеханизация, рекультивируемая территория.
Дефицит площадей в г.Москве, неблагоприятная экологическая обстановка вынуждает искать новые решения по восстановлению ландшафта и созданию благоприятных и безопасных условий для жилищного строительства. С этой целью было принято решение Правительства Москвы «О комплексной застройке территории иловых площадок Люберецкой станции аэрации с их предварительной рекультивацией, строительстве полигонов депонирования и завода по термической обработке осадка». Для этого необходимо освободить иловые площадки Люберецких очистных сооружений (ЛОС) от находящегося на них осадка, очистить его и подать в цех механического обезвоживания (ЦМОО).
Анализ условий складирования и свойств осадка позволил выбрать для этой цели способ гидромеханизации.
Территория Люберецких полей фильтрации расположена в Люберецком районе Московской области. Система классификации и удаления осадка с территории иловых площадок ЛОС способом гидромеханизации (база гидромеханизации) располагается в непосредственной близости от Люберецких очистных сооружений.
В пределах рассматриваемой территории находятся: с севера - иловые площадки Люберецких очистных сооружений, подлежащие рекультивации и свободные от застройки земли АОЗТ «Косино». В непосредственной близости с севера предполагается строительство цеха по производству гипохлорита.
с востока - иловые площадки Люберецких очистных сооружений, подлежащие рекультивации;
с юга - территория Люберецких очистных сооружений;
с запада - территория ООО «Некрасовка».
Территория характеризуется видимым перепадом в рельефе. В целом на территории рекультивируемых земель абсолютные отметки поверхности земли изменяются от 139 м в северо-западной части до 123 м в юго-восточном направлении, с общим понижением к долине реки Пехорка. Территория разработки проектных предложений по базе гидромеханизации занята иловыми картами, в результате чего рельеф территории значительно изменен за счет планировки и обвалования иловых площадок, а также наличия дренажных канав.
В настоящее время стенки насыпных валов подвергаются линейным и плоскостным эрозионным процессам. Территория практически свободна от древесно-кустарниковой растительности. Травяной покров представлен в основном злаковыми видами с примесью рудеральных (до 40%).
Конструкция карт выполнена с частичным монолитным железобетонным покрытием.
Схема расположения территории иловых площадок ЛОС, определенные для очистки от осадка и проведения их рекультивации под жилищное строительство и местоположение базы гидромеханизации представлены на рис. 1.
Территория иловых площадок Люберецких очистных сооружений расположена на поверхности Мещерской озерноледниковой низменной равнины, на поверхности древнеаллювиальных террас, относящихся к водораздельным склонам рек Руд-нёвка и Пехорка.
Рекультивируемая территория характеризуется видимым перепадом в рельефе (в пределах территории размещения базы гидромеханизации территория относительно пологая: абсолютные отметки поверхности земли изменяются от 129,8 м до 126,5 м). Участок занят иловыми картами различного назначения.
В геологическом отношении рассматриваемая территория располагается вблизи зоны делювиального размыва. Рассматриваемый участок характеризуется наличием водоупорных верхнеюрских глин, мощностью порядка 20 м, кровля верхнеюрских водоупорных отложений фиксируется на отметках
Аварийные иловые площадки
ЛЮБЕРЦЫ
Рис. 1. Структурная схема расположения иловых площадок и базы гидромеханизации на территории люберецких очистных сооружений (ЛОС)
104-113 м. Четвертичные отложения залегают на размытой поверхности верхнеюрских глин и песков.
Четвертичные отложения представлены аллювиальным и ледниковым комплексами. Гляциальный комплекс представлен флювиогля-циальными разнозернистыми песками с линзами супесей и суглинков. Местами присутствуют невыдержанные отложения днепровской морены. Аллювиальный комплекс представлен повсеместно древнеаллювиальными разнозернистыми песками с прослоями суглинков, супесей. Оградительные валы сложены загрязненными техногенными грунтами, незабетонированные днища карт выстилают иловые коль-матационные отложения.
В пределах рассматриваемой территории повсеместно развит надъюрский водоносный горизонт.
На сопредельных территориях в зоне развития моренных отложений присутствует надморенный водоносный горизонт, распространение которого обуславливается областью развития морены, положением ее кровли и степенью эродированности. Отсутствие и невыдержанность моренных отложений на рассматриваемом участке ведет к формированию единого общего повсеместно распространенного надъюрского горизонта.
Надъюрский водоносный горизонт имеет безнапорный характер. Водовмещающими породами являются древнеаллювиальные, флювиогляциальные, верхнеюрские пески с невыдержанными прослоями супесей и суглинков. Водоупором служат верхнеюрские глины. Многолетнее использование территории под поля фильтра-
ции привело к загрязнению подземных вод, водовмещающих отложений и грунтов зоны аэрации.
Подземные воды надъюрского водоносного горизонта по данным изысканий вскрываются на абсолютных отметках 130,6 -123,4 м. Питание водоносного горизонта осуществляется за счет бокового притока с северной и северо-западной верховых границ и инфильтрационного питания, как за счет атмосферных осадков, так и дополнительного инфильтрационного питания с иловых площадок и полей фильтрации. Разгрузка горизонта осуществляется за счет бокового оттока в южном и юго-восточном направлении, незначительного перетекания в нижележащие водоносные горизонты, в местах близкого залегания УГВ к поверхности - за счет испарения с уровня. Основное направление движения подземных вод надъюрского водоносного горизонта в юго-восточном направлении, в сторону долины р.Пехорки, основного базиса эрозии территории.
Рекультивация иловых площадок на территории Люберецких очистных сооружений с удалением осадка предусматривает следующий порядок работы:
- очистка карт иловых площадок ЛОС методом отжима, включая существующие аварийные площадки, от накопленного илового осадка;
- проведение удаления из илового осадка крупногабаритного мусора различного характера, усреднение химического состава осадка и его транспортировка в цех механического обезвоживания способом гидромеханизации;
- обезвоживание илового осадка, поданного средствами гидромеханизации, во вновь строящемся цехе механического обезвоживания осадка (ЦМОО);
- вывоз механически обезвоженного илового осадка на специализированные полигоны или укладка его в карьерах на территории Московской области в рамках проекта по рекультивации карьеров с использованием в качестве рекультиванта обезвоженного осадка сточных вод;
- восстановление ландшафта территории иловых площадок ЛОС после удаления с них осадка и загрязненного грунта.
Система классификации и удаления осадка способом гидромеханизации предназначена для очистки и извлечения осадка на иловых площадках от крупногабаритного мусора, усреднения состава
осадка и организации его автоматизированной транспортировки в цех механического обезвоживания.
В состав системы гидромеханизированного удаления осадка входят:
- Система удаления осадка гидромеханизированным способом с территории иловых площадок ЛОС с подачей в ЦМОО в объеме около 10 тыс. м3/сут.
- Сооружения для приема илового осадка, доставляемого с иловых карт автотранспортом и гидромеханизированным способом
- Система круглогодичной подачи осадка влажностью 97% из накопительной емкости земснарядом в узел приема и переработки осадка.
- Система очистки осадка от песка, растительности и строительного мусора.
- Узел сброса кондиционного (очищенного) осадка из илопро-вода в накопительную емкость (на случай остановки ЦМОО).
- Электроснабжение, освещение и коммуникации.
- Радиосвязь земснарядов и участка гидромеханизации с пунктом управления узла, приема и переработки осадка расположенного в ЦМОО.
Общая структурно-технологическая схема системы гидромеханизации при рекультивации иловых площадок представлена на рис. 2.
Разработанная технологическая схема земляных сооружений и механического оборудования, позволяет провести разведение осадка технической водой до необходимой концентрации, осуществить классификацию и предварительное уплотнение осадка для оптимизации и безаварийной работы аппаратов механического обезвоживания.
Для этих целей используется каскадный метод классификации осадка с использованием плавучих земснарядов, оборудованных рационально подобранными рабочими органами.
Специально разработанный профиль земляных сооружений позволяет в 3-х каскадах удалять посторонние включения различной фракции.
Вывоз осадка от карт до базы гидромеханизации автотранспортом
Разгрузка осадка в приемное отделение (буферная №1)
Г идротраспортировка (прохождение каскадов очистки)
Выемка осадка с применением земснаряда
Разбавление осадка технической водой
Г идромеханическая классификация
%
Удаление крупногабаритного мусора и песка
Подача жидкого осадка на обезвоживание в ЦМОО
ч.
Сбор воды на водяной карте и ее перекачка насосной станцией
Рис. 2. Структурно-технологическая схема системы гидромеханизации при рекультивации территории иловых площадок
Работа каскадных сооружений для классификации осадка осуществляется следующим образом:
- в приемной карте (буферной емкости) снижается концентрация заво-зимого осадка, и происходит удаление крупных включений.
- в лотках гидросортировки удаляется крупный песок.
- в карте-уплотнителе (буферной емкости) задерживается песок мелкой фракции и достигается концентрация осадка, оптимальная для работы аппаратов механического обезвоживания.
При этом, земснаряды осуществляют перекачку осадка из приемной карты и карты уплотнителя с наименьшими эксплуатационными затратами.
Свободная вода с карты уплотнителя подается насосами на разбавление исходного осадка (оборотное водоснабжение). Предлагаемая технологическая схема и подобранное аппаратное обеспечение оптимальны для решения поставленной задачи и обеспечивают значительное сокращение дополнительного расходования воды для процесса гидроклассификации.
Осадок от сооружений гидромеханизации (земснарядов) по пульпопроводу через приемные резервуары подается в ЦМОО на центрифуги.
Исходя из объемов и режима работы ЦМОО, для разработки осадка в буферной емкости №1 выбран земснаряд 200-50 с землесосом 3ГМ-1М, а в буферной емкости №2 для подачи осадка в цех механического обезвоживания - земснаряд электрический катама-ранный - 3ЭК700/40.
Таким образом, выбранная технологическая схема очистки иловых площадок с использованием средств гидромеханизации позволяет эффективно рекультивировать эти территории.
V.N. Ryamaev, Y.P. Gorbatov, S. V. Makaryeva
HYDRAULIC MINING TECHNOLOGIES DURING LANDSCAPE RECREATION OF THE SLUDGE BANKS AT THE SEWAGE DISPERSAL PLANTS
The analysis of the sludge accumulation conditions at the sludge banks of the Lyuberetskoe sewage dispersal plants is conducted; the structural and technological scheme of hydraulic mining during its land recreation is proposed.
Key words: sewage dispersal plants, hydraulic mining, the recultivated territory.
___ Коротко об авторах _____________________________________________
Рямаев В.Н., Горбатов Ю.Н., Макарьева С.В. - ЗАО ПИИ «Экопроект», 349-77-22
