Требования к участкам торфяных залежей, используемым для проектирования очистных сооружений малых населенных пунктов


Участки торфяных залежей для проектирования очистных сооружений рекомендуется выбирать в непосредственной близости от водоприемников, обеспечивающих возможность осушения залежи мощностью не менее 2 м.

По стратиграфии предпочтительны участки торфяных болот с преобладающими торфами - среднеразложившимися (степень разложения от 15 до 25%) всех типов.
К качественным характеристикам торфяных залежей, необходимым для расчета параметров очистных сооружений, относятся стратиграфия и распределение общетехнических свойств торфа в залежи. Кроме того, участки торфяных болот, используемые в качестве очистных сооружений, должны соответствовать природоохранным требованиям, установленным ст. 44 Водного кодекса РФ, а именно: не иметь статус особо охраняемых водных объектов;
находиться за границами зон, округов санитарной охраны источников питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения; находиться за границами первой, второй зон округов санитарной (горно-санитарной) охраны лечебно-оздоровительных местностей и курортов; не содержать запасы природных лечебных ресурсов.
После осушения участок торфяного болота приобретает признаки техногенного объекта, отличающего его от исходной торфяно-болотной экосистемы; уменьшение гидрофильности местообитаний болотных растений; уменьшение обводненности, повышение плотности и газонасыщенно- сти торфяных отложений; увеличение прочности и несущей способности поверхности; развитие аэробных микробиологических сообществ в торфяной залежи выше уровня болотных вод.
Принципиальные (предварительные) оценки технологического режима
Расчет потребной площади участка торфяной залежи и опенка длительности работы очистного сооружения по сорбционным характеристикам торфа
Объем неосушенной торфяной залежи Fs необходимый для очистки сточных вод заданного расхода в течение года, определяется:
V = т / Е.м3,
т г акт5 7
где Eairr - емкость актуального поглощения торфа в неосушенном состоянии по загрязняющему веществу, мг/м3; тг - годовое поступление загрязняющего вещества со сточными водами мг/год.
mr = g- С - Т, мг/год, где g - суточный расход сточных вод, м3/сут; С - концентрация загрязняющего вещества в сточной воде, мг/м3; T-число дней в году, сут.
Емкость актуального поглощения определяется для фильтрующего слоя торфяной залежи в неосушенном состоянии как средневзвешенная величина для отдельных слоев торфа с учетом его вида, степени разложения и мощности.
Допустимо оценивать этот показатель очистного сооружения по аммонию, в больших количествах присутствующему в сточных водах. При этом емкость актуального поглощения по азоту следует принимать по табл. 38.
Таблица 38
Емкость обменного и актуального поглощения различных торфов28

Вил торфа

Степень
разло
жения
торфа
(R), %

Обменное поглощение

Емкость актуального поглощения

рн
аммо
низиро
ванного
торфа

мг-экв. на 100 г орг.
в.

В пересчете на азот, % к с. в.

мг-экв. на 100 г. орг. в.

В пересчете на азот, % к с. в.

Др.-осоковый

45

214,5

2,41

82,8

0,93

7,1

Тростниковый

30

184,5

2,39

75,7

0,98

7,0

Тростниковый

35

193,8

2,38

83,9

1,03

7,0

Тростниковый

45

214,6

2,73

96,0

1,22

7,0

Тростниковый

50

226,5

2,60

83,6

0,96

7,2

Осоковый

35

156,9

1,97

98,8

1,29

6,9

Др.-осоковый
переходный

30

165,8

2,22

177,7

2,38

7,2

Сфагновый
переходный

15

153,7

2,10

169,6

2,29

7,1

Сосново-
пушицевый

50

307,8

4,21

203,6

2,75

7,0

Магелланикум-
торф

10

152,3

2,11

164,6

2,28

7,0

Магелланикум-
торф

20

254,8

3,52

198,4

2,74

6,9

Сфагново-
мочажинный

5

180,1

2,49

141,1

1,95

6,8


Емкость актуального поглощения по табл. 38 устанавливается в процентах к сухому веществу торфа. Для определения массы сухого торфа в фильтрующем слое необходимо использовать содержание влаги и плотность торфа, которые определяются при инженерно-геологических изысканиях на торфяном болоте для неосушенного состояния.
Площадь нетто подземных полей фильтрации на весь срок работы очистного сооружения определяется по формуле:
F=t V Ih . ,м2,
т полн.ф.сл'              7
где t - плановое число лет работы очистного сооружения, лет; Ьпшнфсл - полная мощность фактически работающего слоя торфяной залежи (не менее I м).
Колебания УГВ в осушенных торфяных залежах в течение года имеют амплитуду до 40 см. На это влияет ритм атмосферных осадков, а также неравномерность подачи в подающий канал сточных вод. Кроме того, часть загрязнителя будет мигрировать с капиллярной водой над УГВ. Ниже УГВ в торфяной залежи скорости фильтрации растворов существенно снижаются, но сохраняются процессы диффузии загрязнителей в нижележащие слои торфа, примыкающие к слою активной фильтрации. С учетом этого процессы очистки сточных вод будут происходить в слое торфа в интервале не менее 1—1,5 м, что зависит от мощности, стратиграфии торфяной залежи, условий ее водного питания, характера осушения.
Общую длину карт фильтрации при заданной ширине 20 м на верховой торфяной залежи (18 м ширина нетто с учетом ширины осушительных каналов) и 40 м на переходной и низинной (38 м ширина нетто) находим по формуле:
L = F/18 (38), м, где L - длина полей фильтрации.
Для надежной работы очистного сооружения рекомендуется принимать значения L не менее 50 м. В том случае, когда требуемая длина поля фильтрации превышает 50 м, необходимо предусматривать строительство дополнительных последовательно расположенных полей фильтрации, которые рационально размещать в сторону водоприемника. По мере выхода из эксплуатации первого поля и его рекультивации в работу включается следующий участок (рис. 31). Расчетные параметры зависят от времени эксплуатации и объемов сточных вод.
Для очистки одного кубического метра бытовой сточной воды в течение года требуется от 5 до 10 м3 неосушенной торфяной залежи в зависимости от ионообменно-сорбционных свойств торфа. Поля подземной фильтрации по этим условиям на I гектар площади способны обеспечить срок работы очистного сооружения до 20 лет.
Следует отметить, что расстояние между подающим и осушительно- принимающим каналами может меняться в зависимости от фильтрационных и сорбционных характеристик торфа, а также от мощности торфяного слоя.
При увеличении скорости фильтрации и снижении сорбционных свойств торфа за единицу времени расстояние между каналами увеличивается, и наоборот.
При уменьшении мощности торфяной залежи расстояние между каналами (подающего и осушительно-принимающего) уменьшается с целью сохранения «работоспособной» депрессионной кривой уровня воды, обеспечивающей скорость фильтрации. С ростом перепада уровней воды в каналах и уменьшении расстояния между каналами увеличивается скорость фильтрации.

Условная схема очистного сооружения на торфяном болоте
Рис. 31. Условная схема очистного сооружения на торфяном болоте


В расчетах фильтрации сточных вод важно не допустить их подпора в подающем канале. Поэтому к особенностям исходных данных относится мощность слоя активной фильтрации в осушенной торфяной залежи, обладающего повышенными скоростями движения и расходами воды (растворов) вблизи УГВ. Этот слой с учетом микроколебаний УГВ можно принять мощностью до 10 CM.
Периметр подающих каналов на болотном участке принимается постоянным при стабильном объеме поступающих стоков и определяется следующим выражением:
P=V /(Aili -lj,
ст. v ф.сл. Ю7’
где Vct - суточный объем поступающих стоков - 100 м3; йфсл - толщина активного фильтрующего слоя (в настоящее время это экспертная величина); P - периметр подающего канала, в котором фильтрация происходит в две стороны от его оси; Lto - путь фильтрации стоков на картах с торфом низкой и средней степени разложения за сутки (10 м).
Тогда при названных условиях периметр при слое фильтрации 10 см (P10) будет равен 100 м.
В результате при суточной работе периметра фильтрации, способного «переработать» весь объем стоков, длина одного подающего канала (Lk = PJ2) составит 50 м.
Кроме объемных параметров следует оценивать влияние на параметры сооружения водопропускной способности торфяной залежи. Так, при Vcr = 100 м3, йфсл =0,1 м; коэффициенте фильтрации торфяной залежи (например, кф = 0,00001 м/сек или 0,0864 м/сут) длина одного подающего канала (LK = P /2) составит L1 = Vci/ (2Лфсл • кф)= 100/(0,2 • 0,0864) = 5,79 км. Если к. = 0,0001 м/сек, то L ~ 0,58 км; если к. = 0,001 м/сек, то L- 0,06 км.
ф 9              9              К              9              9              ф              ’              ’              к              ’
Таким образом, с увеличением скорости фильтрации длина подающего канала уменьшается, что следует учитывать для практических целей и расчетов при выборе участка торфяной залежи (?ф gt; 0,001 м/сек).
Количество каналов (подающих - пс и осушительно-принимающих - п ) связано соотношением: Zn = Zn + I.
IK              ПС
По разным причинам один подающий канал может быть заменен несколькими каналами (длина каждого - LJ, но обеспечивающими расчетную суммарную длину.
Накопление и деструкция загрязнителей будет происходить в результате их сорбции торфом, микробиологической деятельности, окислительновосстановительных реакций, растворения и разбавления, а также за счет поглощения их высшей водной растительностью осушительно- принимающих каналов. Каждый из этих эффектов имеет свои характерные особенности, которые находятся в сложной взаимосвязи, определяющей длительность процесса, что необходимо учитывать при оценке времени эксплуатации КОС в целом или ее отдельных участков, поскольку сточные воды в подающие каналы могут поступать попеременно.
При расчете размера подающего канала следует учитывать сезонность. Для летнего периода характерна большая поверхность открытой воды, что приводит к увеличению испарения и повышению концентрации загрязнителя. Снижение влияния этих факторов решается путем использования перфорированной трубы, накрытой сырой торфяной засыпкой.
Зимой образование льда может привести к подпору воды, деформации канала и нарушению фильтрационного потока. Основным условием
должна быть глубина подающего канала. Труба должна лежать ниже уровня промерзания на глубине не менее 70 см. Тогда при диаметре трубы (не более 30 см) глубина канала должна быть не менее 1,0 м. При длине подающего канала, например, 50 м он должен вмещать в себя за сутки до 100 м3, его площадь при глубине в I м должна составлять 50 м2, а ширина подающего канала в средней части - не более I м.
Для увеличения срока работы очистного сооружения не следует подавать в среднем в течение года (за исключением начала зимы) в подающий канал более чем трети суточной доли стоков.
<< | >>
Источник: Суворов, В.И.. . Актуальные вопросы использования торфа и болот [Текст]: монография / Ю.Н. Женихов, В.В. Панов, К.И. Лопатин, В.И. Толстограй, И.А. Юсупов. - Тверь: ООО «Издательство «Триада».- 152 с. 2012

Еще по теме Требования к участкам торфяных залежей, используемым для проектирования очистных сооружений малых населенных пунктов:

  1. 3. ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД МАЛЫХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ НА ПОДГОТОВЛЕННЫХ УЧАСТКАХ ТОРФЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ
  2. Общая характеристика опытно-промышленной технологии очистки сточных вод на подготовленном участке торфяной залежи Природно-климатические и техногенные особенности
  3. Инженерное обеспечение фильтрации сточной воды через торфяную залежь
  4. Пороговые концентрации нефти в деятельном слое торфяной залежи
  5. 12.8. Очистные сооружения
  6. Опыт эксплуатации очистных сооружений на болоте
  7. (ДОП.) § 74. ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
  8. Укрытие населения в защитных сооружениях
  9. НОРМАТИВЫ ПЛАТЫ ЗА ЗЕМЛЮ В НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТАХ
  10. § 63. Творительный падеж фамилий и названий населенных пунктов с суффиксами -ов, -ин и т.п.
  11. 1. Понятие и цели экологического аудита Под экологическим аудитом понимается проверка и оценка состояния деятельности юридических лиц и граждан-предпринимателей по обеспечению рационального природопользования и охраны окружающей среды от вредных воздействий, включая состояние очистного и технологического оборудования, их соответствие требованиям законодательства РФ, проводимые для выявления прошлых и существующих экологически значимых проблем, подготовки рекомендаций по совершенствованию такой