Никитин А.А., Добровольская Е.В. Расчет полигона твердых бытовых отходов

Подождите немного. Документ загружается.

Фильтрат – жидкая фаза, образующаяся на полигоне при захоро-

нении ТБО влажностью более 55% и вследствие атмосферных осад-

ков, объем которых превышает количество влаги, испаряющейся с

поверхности полигона.

Дно и откосы котлована должны иметь противофильтрационные

экраны из природных материалов с коэффициентом фильтрации воды

не более 10

-9

м/с и толщиной не менее 1,0 м.

Если противофильтрационный экран из минерального грунта не

отвечает требованиям, применяется искусственный противофильтра-

ционный экран, имеющий коэффициент фильтрации води не более

-9

м/с, срок службы более 75 лет, стойкий к возможным нагрузкам,

ультрафиолетовому излучению и повреждению грызунами. Для защи-

ты искусственной гидроизоляции от механических повреждений на ее

поверхность насыпают слой мелкого песка, измельченного суглинка

или мелкозернистых промышленных отходов (IV класса опасности) с

размером зерна не более 0,5 мм, мощностью не менее 0,5 м. Материал

искусственной гидроизоляции должен быть химически стойким к

длительному воздействию фильтрата.

1.5. Нормы накопления ТБО

Рекомендуемые нормы накопления ТБО для Украины представ-

лены в таблице 3.

Таблица 3 – Рекомендованные нормы накопления ТБО

Тип жилья

Нормы накопления ТБО,

/чел. в год

Плотность,

кг/м

Полностью благоустроенное

многоэтажное здание

1,09…1,12 235…245

Неблагоустроенное одно-

этажное здание с приуса-

дебным участком

1,41 410

2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТОВ

Расчет полигона твердых бытовых отходов проводится по сле-

дующим этапам.

2.1. Определение общей вместимости полигона ТБО

Для этого необходимы следующие данные:

1) расчетный срок эксплуатации полигона

, лет;

2) удельная норма образования отходов на одного человека в год

W , м

/чел⋅год; в среднем

W = 1,2 м

/чел⋅год.

3) скорость ежегодного прироста удельной нормы

, %; прини-

маем U = 1,8%;

4) численность населения города на момент проектирования по-

лигона

N , чел;

5) прогнозируемая численность населения города через

лет –

N , чел.;

6) ориентировочная высота «холма» ТБО на полигоне, согласо-

ванная с архитектурно-планировочным управлением города,

ор

H , м;

2.1.1. Определение удельной нормы образования

W отходов че-

рез T лет, м

/чел год

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

+⋅=

100

(1)

2.1.2. Расчет общей вместимости полигона

, м

KNNWW

⋅⋅

⋅

22121

(2)

где

N – численность населения города на момент проектирования

полигона, чел;

N – численность населения на момент ввода полигона в экс-

плуатацию и спустя время

, чел.;

K – коэффициент уплотнения ТБО за весь период

;

K – объем изолирующих слоев грунта;

– период эксплуатации полигона до его закрытия, лет;

Коэффициенты

K и

K определяются по таблице 2 и 3 в зави-

симости от ориентировочной высоты «холма» полигона ТБО

ор

H , м.

Таблица 2 – Значения коэффициента

Масса бульдозера, т

Ориентировочная

высота «холма» поли-

гона ТБО

ор

H , м

14 10 3,7

14 10…30 4,0

20…25 более 30 4,5

Таблица 3 – Значения коэффициента

ор

H , м

< 5,0 5,0…7,0 7,1…9,0 12 15 39 50

1,37 1,27 1,25 1,24 1,2 1,18 1,16

2.2. Определение площади полигона

Основание полигона принимаем в виде прямоугольника, а форму

«холма» отходов – в виде усеченной пирамиды.

2.2.1. Из объема пирамиды

(

)

3HSV

⋅

определяют ее основа-

ние (площадь участка складирования ТБО)

УС

S , м

ор

УС

⋅

(3)

2.2.2. Вокруг участка складирования отходов должны быть сво-

бодная площадь для движения и работы транспорта, механизмов, об-

служивающего персонала и подъездных дорог. Поэтому необходимая

под полигон площадь

S (м

) должна быть больше участка складиро-

вания

УС

S для размещения вспомогательной зоны

Всп

S (принимаем

6,0=

Всп

S га) и проездных дорог (коэффициент 1,1)

ВспУСП

SSS

⋅

= 1,1 .

(4)

2.3. Уточнение высоты «холма» ТБО

и расчет параметров котлована

Практика показывает, что грунт для изолирующих промежуточ-

ных слоев, а в будущем для рекультивационного (верхнего) слоя при

закрытии свалки экономически целесообразно заготовлять из котло-

вана под основание участка складирования ТБО.

2.3.1. Холм полигона имеет вид усеченной пирамиды. Объем усе-

ченной пирамиды

, м

(«холма» ТБО) можно определить по форму-

ле:

()

HSSSSV

BHBH

⋅⋅++⋅=

(5)

где

S ,

S – площадь нижнего и верхнего основания пирамиды, м

;

– высота пирамиды, м.

Таким образом, общая вместимость полигона

E , м

()

ПBУСBУСП

HSSSSE ⋅⋅++⋅=

(6)

Отсюда, уточняем высоту полигона

H , м

BУСBУС

SSSS

⋅++

⋅

(7)

Площадь верхнего основания холма полигона представляет фор-

му квадрата. Принимаем

S = 40×40 м

2.3.2. Определяем требуемый объем грунта

V , м

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−⋅=

ПГ

(8)

2.3.3. Глубина котлована

H (м) с учетом откосов (коэффи-

циент 1,1) равна:

УС

⋅= 1,1

(9)

2.3.4. Оценивают верхнюю отметку полигона ТБО

ВО

H , м

−

КПВО

HHH .

(10)

Высоту наружного изолирующего слоя грунта принимают рав-

ным 1 м, что учтено в формуле (10).

3. ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

Используя данные индивидуального задания предложенного пре-

подавателем и методику расчета, изложенную в пунктах 2.1 – 2.3 не-

обходимо:

− определить общую вместимость полигона ТБО;

− рассчитать площадь полигона;

− произвести уточнение высоты «холма» ТБО и расчет парамет-

ров котлована;

− по результатам расчетов заполнить таблицу 4;

− сделать выводы по работе.

Исходные данные для индивидуального расчета приведены в

Приложении Б таблица Б.1.

Таблица 4 – Форма представления отчета

№

вар.

E , м

УС

S , м

H , м

V , м

ВО

H , м

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Дайте определение ТБО.

2. Что такое утилизация?

3. Дайте определение реутилизации.

4. Какие видов отходов принимаются на полигон ТБО?

5. Классификация отходов.

6. Какие отходы называются токсичными?

7. Состав и свойства ТБО.

8. Как производится термическая обработка твердых бытовых от-

ходов?

9. Опишите процесс анаэробного биотермического

компостирова-

ния.

10. Устройство полигона ТБО.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Украина. Законы. Про отходы: закон Украины // Ведомости Вер-

ховной Рады Украины. – 1998. – № 36-37. – Ст.242.

2. Стольберг Ф.В. Экология города: Учебник / Ф.В. Стольберг. – К.:

Либра, 2000. – 464 с.

3. Лобачева Г.К. Состояние вопроса об отходах и современных спо-

собах их переработки / Г.

К. Лобачева, В.Б. Желтобрюхов,

И.И. Прокопов, А.П. Фоменко. – Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2005. –

176 с.

4. ДБН В.2.4-2-2005 Полігони твердих побутових відходів Основні

положення проектування. – Киев: ДП "Укрархбудінформ". – 32 с. –

(Державні будівельні норми України)

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Таблица А.1 – Перечень промышленных отходов IV класса опасности,

которые принимаются на полигоны ТБО без ограничения и использу-

ются как изолирующий материал

Код группы

и вида от-

ходов

Вид отхода

1.23.01 Алюмосиликатный шлам Сб-г-43-6

1.36.02.1 Асбестоцементный лом

1.36.02.2 Асбесткрошка

1.39.01 Отходы бентонита

1.31.01 Графит отработанный производства карбида кальция

1.39.02 Гипсосодержащие отходы производства витамина В

1.39.03 Гашеная известь, известняк, шламы после гашения

1.39.03 Твердые отходы мела, химически осажденные

1.39.05 Оксид алюминия в виде отработанных брикетов (при

производстве AlCl

)

1.39.06 Оксид кремния (при производстве ПВХ и AlCl

)

1.39.07 Отходы паранита

1.39.08 Сплав солей сульфата нартия

1.39.09 Силикагель (из адсорберов сушки нетоксичных газов)

1.23.02 Шлам из фильтр-прессов производства силикагеля (со-

держит глину и кремнезем)

1.23.03 Шлам соды гранулированный

1.23.03 Отходы дистилляции в виде CaSO

содово-кремниевого

производства

1.29.00 Формовые стержневые смеси, не содержащие тяжелые

металлы

1.23.05 Шламы химводоочистки и смягчения воды

1.27.01 Хлорид-натриевые осадки сточных вод производства

лаковых эпоксидных смол

1.39.10 Хлорная известь нестандартная

1.36.02.3 Твердые отходы производства шифера

1.39.1 Шлаки ТЭЦ, котельных, которые работают на угле,

торфе, сланцах или ТБО

1.39.12 Шлифовальные материалы

Таблица А.2 – Перечень промышленных отходов III и IV классов

опасности, которые принимаются на полигоны ТБО с ограничением и

складируются вместе (нормативы на 1 м

ТБО)

Вид отхода

Предельное количество

промышленных

отходов, т/м

ТБО

Кубовые остатки производства уксусного

ангидрида

Резита отходы (затвердевшая формальдегид-

ная смола)

Твердые отходы производства полистироль-

ных вспенивающихся пластиков

Отходы при производстве электроизоляционных материалов

Гетинакс электротехнический листовой

Ш-8,0

Липкая лента ЛСНПЛ-0,17 3

Полиэтиленовая трубка ПНП 10

Стеклолакоткань ЛСЕ-0,15 3

Стеклоткань Е2-62 3

Текстолит электротехнический листовой

Б-16,0

Фенопласт 03-010-02 10

Твердые отходы суспензионного, эмульсионного производства

Сополимеров стирола с акрилонитрилом или

метилметакрилатом

Полистирольных пластиков 3

Акрилонитрилбутадиенстирольных пласти-

ков

Полистиролов 3

Таблица А.3 – Перечень промышленных отходов III и IV классов

опасности, которые принимаются на полигоны ТБО с ограничением и

складируются вместе (нормативы на 1 м

ТБО) с соблюдением особых

условий

Вид отхода

Предельное коли-

чество промыш-

ленных отходов,

т/м

ТБО

Особые условия складирова-

ния на полигоне ТБО или под-

готовки на промышленном

предприятии

Активированный

уголь производст-

ва витамина В-6

3 Укладка слоем не более 0,2 м

Отходы ацетобу-

тилат-целлюлозы

Прессование в блоки разме-

ром не более 0,3 × 0,3 × 0,3 м

в мокром состоянии

Деревянные и

опилочно-

стружечные отхо-

ды

Не должны содержать опилки,

которые идут на посыпание

пола в промышленных поме-

щениях

Обрезки хромовых

кож

3 Укладка слоем не более 0,2 м

Невозвратная де-

ревянная и бу-

мажная тара

Не должна включать промас-

ленную бумагу

Обрезки кожзаме-

нителей

3 Укладка слоем не более 0,2 м

Отбеливающий

грунт

3 Укладка слоем не более 0,2 м

Фаолитовая пыль 3 В мешки в мокром состоянии

Предельная суммарная нагрузка 100

Примечание. Вырубка резины и прочие резиновые отходы могут при-

ниматься без количественных ограничений при наличии специально

отрытых для них в почве траншей с последующей засыпкой

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(справочное)

Таблица Б.1 – Исходные данные для расчета

№

вар

, лет

N , тыс. чел

ор

H , м

1 20 350 500 20

2 20 1300 2000 40

3 25 280 450 25

4 18 630 1000 30

5 22 410 800 30

6 25 250 520 20

7 20 1100 1800 35

8 18 800 1100 30

9 19 425 630 30

10 22 370 530 30

11 23 1600 2200 40

12 25 1025 1500 40

13 20 220 390 20

14 18 420 610 25

15 18 550 950 25

16 22 1310 2000 40

17 22 355 940 20

18 25 820 1300 30

19 20 225 475 20

20 18 510 975 25

21 20 1400 1900 40

22 23 345 420 20

23 22 660 1400 25

24 25 1250 2300 40

25 25 440 710 25

26 18 970 1100 40

27 20 340 470 25

28 23 800 970 30

29 22 450 560 20

30 25 600 770 40

Заказ № 114 от « 7 » июля 200 9 г. Тираж 50 экз.

Изд-во СевНТУ.