Утилизация снега

В 70-х годах прошлого века появились проекты относительно мощных снеготаялок на газовом и дизельном топливе. К их достоинствам относятся автономность и компактность. Очистка снега, расплавленного на таких снеготаялках, не представляет особых затруднений в связи с тем, что расходы талой воды не велики. Серьезным недостатком такого рода решений являются высокие эксплуатационные расходы, связанные с необходимостью оплачивать используемое топливо.

 

2.4 Метод складирования снега с естественным таянием

 

Наиболее экономным способом утилизации вывозимого с магистралей города снега является его складирование с последующим естественным таянием. Для естественного таяния снега характерным является значительная продолжительность периода таяния и постепенный отток талых вод небольшими расходами. В связи с этим, реальной схемой является очистка талых вод фильтрованием через специально устроенные фильтры. При таянии снега в водонепроницаемой естественной или специально созданной емкости можно организовать достаточно длительное отстаивание и фильтрование талой воды, надежно очищающее воду почти от всех видов загрязнений. Недостаток у этого способа один – значительные площади, потребные для складирования снега. В зависимости от высоты укладки, для утилизации 100 тыс. м³ снега на «сухой» снегосвалке требуется от 0,3 до 1,0 га площади.

Для каждого из перечисленных способов утилизации снега оптимальная мощность сооружений определяется, исходя из особенностей принятой технологической схемы. Однако общими для всех способов являются закономерности, связанные с затратами на уборку и транспортирование снега. Эти затраты являются значительными и, в большинстве случаев превосходят затраты на переработку собранного снега. Они состоят из части независящей от обслуживаемой сооружением территории (затраты на погрузку снега), и из другой части, зависящей от расстояния перевозки и следовательно, от размеров обслуживаемой территории и мощности сооружений.

 

2.5 Программа форсированного строительства снегоплавилбьных пунктов

 

При распределении объемов снега по направлениям утилизации в соответствии с предлагаемой номенклатурой была учтена действовавшая на момент разработки схемы программа форсированного строительства снегосплавных пунктов, в соответствии с которой определились следующие этапы реализации Генсхемы.

В качестве первого этапа было принято существовавшее на конец зимнего сезона 2000-2001 гг. положение, соответствовавшее следующему примерному распределению объемов снега:

• 33 действовавших "сухих" снегосвалок, общей производительностью 2,5 млн. м³ в сезон;
• 6 старых работающих снегосплавных камер на канализации, общей производительностью 3,0 млн. м³ в сезон;
• 2 реконструированные снегосплавные камеры на канализации, общей производительностью 1,4 млн. м³ в сезон;
• 8 вновь строящихся снегосплавных камер на канализации, общей производительностью 5,6 млн. м³ в сезон;
• 4 вновь строящиеся снегосплавные камеры на сбросных водах ТЭЦ, общей производительностью 2,5 млн. м³ в сезон;

Суммарная сезонная производительность всех сооружений составляла порядка 15 млн. м³ снега в сезон, что соответствовало году 25%-ой обеспеченности по снегу, и позволяло в многолетнем разрезе перерабатывать 53% выпадающего снега. Остальные 47% снега подлежали сбросу в речные снегосвалки или в места неорганизованного складирования, либо оставались на улицах.

Второй этап был продиктован заданием на строительство еще 8-10 снегосплавных камер на канализационной сети, суммарной мощностью 8-10 млн. м³ за сезон, что соответствовало вывозу 76% снега, выпадающего в году 50%-ой обеспеченности по снегу.

Третий этап, завершающий выполнение программы, характеризуется следующим распределением – табл 2.1:

 

Таблица 2.1 Методы утилизации снега в Москве

Направление утилизации снега	Объем снега, млн.м3	Количество сооружений, шт.	Обслуживаемая площадь  дорог, км2
«Сухие» снегосвалки	1,5	15	3,0
ССП на канализации	34,8	41	71,2
ССП на сбросных водах ТЭЦ	3,5	5	5,4
Всего	39,8	61	78,6

2.6 Требования к размещению снегоприемных пунктов в Москве

 

Размещение снегоприемных сооружений на территории города планировалось в соответствии со следующими основными требованиями:

• уборка и утилизация снега решается для каждого административного округа отдельно (кроме центрального АО);
• схема размещения должна учитывать существующие снегоприемные пункты с оценкой их перспективности;
• размещение сооружений должно обеспечивать оптимальную дальность возки снега – 5 км;
• потребность в количестве и составе сооружений определяется для каждого округа в зависимости от площади убираемых дорог;
• снегосплавные камеры могут располагаться только вблизи (меньше 100 м) канализационных коллекторов с достаточным расходом (более 220 л/с) и наполнением, обеспечивающим прием снега;
• снегоприемные пункты не должны располагаться вблизи жилой застройки и на территории Природного комплекса;
• размеры свободной площадки под сооружение составляют не менее 0,25 га.

2.7 Распределение снегоприемных пунктов в Москве

 

В соответствии с этими требованиями был составлен базовый вариант схемы размещения сооружений на основе определения оптимальных с точки зрения транспортных возможностей бассейнов снегоуборки, предусматривающий относительно равные распределения снегоприемных пунктов на территории административных округов и города в целом.

 

Таблица 2.2 - Распределение снегоприемных пунктов на территории административных округов

№№	Адрес	Производ. по снегу	Отличительные особенности
пп	Снегосплавного пункта	(куб.м.\сут.)
1	Красногорская	1500	На тепловых сетях
2	Ул.Ленинская слобода  ЮАО	3000	На теплой воде ТЭЦ-9
3	Ижорская ул. САО	3500	На теплой воде ТЭЦ-21 с  локальными очистными сооружениями
4	Ул. ген. Дорохова ЗАО	1500	На теплой воде ТЭЦ-25 с  локальными очистными сооружениями
5	Булатниковская ул. ЮАО	12100	На территории модернизированных очист-ных сооружений с использованием теплой воды ТЭЦ-26
6	ПО «Митино» СЗАО	1500	На территории модернизированных
			очистных сооружений с использованием дизельного топлива
7	ПО «Золотой Рожок» ВАО	1 000	На территории реконструируемых прудов-отстойников с использованием меженных расходов водосточных коллекторов
8	ПО «Хапиловка» ВАО	1500
9	ПО «Городня-2» ЮАО	1500
10	ПО «Сев.Бутово» ЮЗАО	500	На территории реконструируемых прудов-отстойников с использованием дизельного топлива
11	ПО «Ичка» СВАО	2 000
12	Ул. Вилюйская СВАО	1500	На дизельном топливе
13	ОС «Кожуховские» ЦАО	1500	На иловых площадках  существующих очистных сооружений глубокой очистки с
			использованием теплой воды ТЭЦ-ЗИЛ
Итого		34050

 

В рамках Генсхемы окончательно отработаны площадки для первого и второго этапов строительства. Площадки для третьего этапа уточнятся в процессе подготовки разрешительной документации на проектирование и строительство каждого пункта. Работа по подбору этих участков включена Москомархитектурой в Программу первоочередных градостроительных мероприятий Генплана развития города до 2020 г. Назначенные в схеме параметры и места расположения сооружений предусматривают возможность таких уточнений. При этом не исключается возможность некоторого сокращения количества сооружений с компенсацией выбывшей мощности за счет увеличения производительности оставшихся сооружений.

Изложенные выше принципы построения Генеральной схемы снегоудаления и имевшийся, хотя и небольшой, опыт эксплуатации определили технологию, типы и конструктивные решения сооружений, перерабатывающих снег.

 

3. Технологии, типы и конструктивные решения стационарных сооружений, перерабатывающих снег

 

Созданная в Москве система  промышленной утилитами снежной массы на стационарных снегосплавных пунктах (ССП). использующих бесплатное тепло канализации и сбросных вод ТЭЦ. позволяет в значительной степени решить проблему утилизации снега. Однако производственных мощностей снеготаяния недостаточно для обеспечения городских нужд в период сильных снегопадов. Кроме того, расположение снегосплавных пунктов продиктовано наличием свободных площадок вблизи коллекторов и в стороне от жилья. Расширение сети снегосплавных пунктов затруднено ввиду отсутствия подходящих площадок.

В настоящее время  суммарная проектная производительность городской системы утилизации стационарных ССП, составляет 142,8 тыс. м' снега в сутки. Этого достаточно, чтобы в течение суток убрать с дорог снежный покров высотой 8 мм. Опыт эксплуатации показал возможность кратковременного превышения проектной производительности.

Максимальная достигнутая  производительность - 220 тыс.м2 в сутки. Однако заметим, что при интенсивном снегопаде с дорог города общей площадью 80.81 км: необходимо будет вывозить до 400 тыс. м2 снега (в пересчете на плотность вывозимого снега). Поэтому для оперативной уборки снега в этом случае необходимо будет задействовать площадки временного хранения, а кроме того перегружать снегосплавные пункты. Расчеты показывают, что при традиционных методах уборки снега дефицит производительности составляет 60 — 70 тыс. м2; в сутки.

Основные параметры системы утилизации городского снега были рассчитаны ГУП "МосводоканалНИИпроект" в рамках разработки Генеральной схемы снегоудаления. принятой Правительством Москвы в 2002 г. За несколько лет эксплуатации выяснилось, что реальная ситуация отличается от расчетной. Во-первых, увеличилась площадь убираемого дорожного покрытия за счет дорог 3-ей категории, которые ранее не учитывались. Во-вторых, происходит выдвижение на проезжую часть снега с тротуаров и дворов. В-третьих, применение новых противогололедных реагентов, заменивших NaCl. на 15 % снизило плавление снега на дорогах, что соответственно увеличило объем убираемого снега. Безреагентная уборка дворов также приводит к увеличению объема вывозимого снега.

 

Таблица 2.3. Стоимость утилизации 1 м³ снега на стационарных и мобильных снеготаялках, руб.

Операция	ССП на канализационном коллекторе	Стационарный ССП на дизельном топливе	Мобильная снеготаялка
Перевозка снега к  месту утилизации	59,5	29.5	14.9
Утилизация (при проектной  производительности)	42,5	95	84.2
	102	134.5
Итого	ССП на дизельном	топливе сооружают	99,1

 

Сегодня развитие системы  снегоуборки в городе идет в двух направлениях. Во первых, продолжается поиск мест для размещения стационарных ССП. Предварительно определены площадки для строительства новых стационарных ССП производительностью до 40,5 тыс. м' в сутки. Реальные сроки ввода в эксплуатацию этих ССП составляют 3 года. Даже при предположении, что все площадки будут освоены, мощности стационарных ССП будет недостаточно, а дефицит производительности составит 30 тыс. м3 в сутки. Во-вторых, разраба-тываются и внедряются передвижные и самоходные установки — мобильные снеготаялки, использующие дизельное топливо для плавления снега.

 

3.1 Снегосплавные пункты на коллекторах канализации

 

Потенциальная возможность устройства снегосплавных пунктов на коллекторах канализации, исходя из имеющихся в сточных водах запасов тепла и требований к качеству вод, принимаемых канализацией, была рассмотрена выше. Растаявший снег, вывезенный с улиц города, дает расход всего около 2% от суммарного расхода городских сточных вод. Эта величина находится в пределах возможной точности любых инженерных расчетов. Поэтому можно принять, что имеющиеся резервы мощности городских очистных сооружений заведомо достаточны для приема стока от растаявшего в снегосплавных пунктах снега.

Оптимальная суточная мощность снегосплавных пунктов в пределах 5-10 тыс.м³ снега в сутки была определена выше. Исходя из имеющихся трудностей с выделением участков в городских условиях более предпочтительным является верхний предел производительности, т.е. 10 тыс.м³ снега в сутки.

В связи с необходимостью срочного строительства первоочередных снегосплавных пунктов на канализации в зимний сезон 2000-2001 г.г. проектирование этих сооружений осуществлялось в два этапа.