Утилизация снега

В то же время, анализ итогов реализации первоочередных этапов схем снегоуборки и противогололедной  обработки дорожных покрытий города выявил необходимость выработки  дополнительных мероприятий и подходов к указанным проблемам. В 1999-2000 г.г. начались работы по созданию комплексной схемы снегоудаления и концепции противогололедной обработки автомагистралей, с учетом последующей утилизации снежной массы. Основные положения разработанной Генеральной схемы снегоудаления в г. Москве предусматривают загрузку до 80 % вывозимой с дорог снежной массы в снегосплавные камеры на канализационных коллекторах с последующей совместной очисткой талых и фекальных стоков на городских станциях аэрации. Оставшаяся часть снежной массы поступает на другие сооружения утилизации с последующим сбросом в водные бассейны.

Передовые зарубежные страны имеют весьма значительный опыт снегоуборки  и противогололедной обработки  дорожных покрытий, обеспечивающий минимизацию  экологических последствий использования  реагентных средств на дорогах. Это достигается оптимальным выбором номенклатуры применяемых реагентов, средств транспортировки и дозирования реагентов в зависимости от разнообразных климатических условий. В то же время необходимо учитывать, что объемы убираемой и, особенно, утилизируемой снежной массы в странах зарубежья существенно уступают объемам снежных масс, имеющим место в Московском мегаполисе.

Наиболее интересен  опыт стран Северной Европы, Канады и США, сочетающий в себе применение современных средств снегоуборки  и эффективных противогололедных реагентов, обеспечивающих поддержание в должном состоянии дорожной сети и снижение негативного воздействия реагентов на окружающую среду.

Системы снегоуборки  и противогололедной обработки  в Финляндии и Швеции, несмотря на отсутствие в этих странах мегаполисов, подобных г. Москве по своей площади и интенсивности дорожного движения, представляют наибольший интерес ввиду значительного сходства их климатических условий с условиями Московского региона.

Противогололедные реагенты в этих странах используются для предотвращения образования льда, для облегчения процесса очистки ото льда и для замедления процесса промерзания снега при низких температурах воздуха. Наиболее опасными считаются случаи появления первого “черного” льда при понижении температуры. Методы предварительной обработки покрытия раствором соли наиболее эффективны для предотвращения таких опасных ситуаций при ожидающейся повышенной скользкости. Считается, что химический способ борьбы с зимней скользкостью наиболее эффективен, когда температура на поверхности покрытия выше -7° С. Если после обработки на покрытии образуется талый снег, то он подлежит немедленной уборке.

Утилизация снежной  массы, вывозимой с городской  территории, производится на «сухих»  снегосвалках. Эти снегосвалки представляют собой огороженные площадки, на которые свозится снег и сдвигается бульдозерами и мощными шнековыми устройствами в кучу высотой 20-30 метров. Таяние осуществляется под действием естественного тепла. Основание площадки выполнено из уплотненных катками отходов от ремонта асфальтовых дорожных покрытий. Канадские специалисты считают, что такая конструкция является достаточно водонепроницаемой. Талые воды собираются в пруд-отстойник и затем попадают в водосток. В настоящее время канадские органы охраны природы требуют предусмотреть создание на «сухих» снегосвалках дополнительных очистных сооружений для талых вод. В качестве критериев выбора площадок используется удаленность их от жилья, наличие подъездных дорог, минимизация расстояния до места сбора снега (не более 4-х километров).

В целом зарубежный опыт зимней уборки характеризуется наличием следующих элементов:

- нормативной базы, предусматривающей  глубокую дифференциацию методов,  способов и материально-технических  средств зимней обработки дорожных покрытий;

- развитой дорожной  и транспортной инфраструктуры, удовлетворяющей условиям интенсивного  зимнего движения автомобилей;

- разнообразной материально-технической  структуры реализации способов  противогололедной обработки автомагистралей.

 

6. Программы модернизации систем утилизации городского снега в Москве

6.1 Сравнение технико-экономических показателей различных типов сооружений по переработке снега

 

Из сравнения технико-экономических  показателей различных способов и технологий утилизации снега и  из вышесказанных соображений по типам сооружений, наиболее эффективной является переработка убираемого с дорог снега снегоплавными машинами. Этот способ связан с наименьшими затратами и обеспечивает наименьшее загрязнение водных объектов в черте города. К недостаткам этого вида сооружений можно отнести:

-необходимость дозаправки топливом  передвижных ССП;

-динамику загрязнения бункера,  возможность его оперативной  очистки от твердых отложений;

-частоту очистки бункера от  осадка;

-периодичность слива талой воды в сети городской канализации или водостока.

Кроме того, возможно проявление негативного  влияния неочищенных талых вод  на элементы канализационной сети. Ликвидация указанных недостатков  может быть произведена по мере совершенствования  конструктивных элементов камер.

Применение других способов утилизации снега оправдано лишь в случаях, когда по конкретным местным условиям затруднена организация передвижных  снегосплавных пунктов:

• отсутствуют сети с требуемыми параметрами,
• отсутствуют свободные площади для размещения камер и удобные подъезды транспорта.

В качестве альтернативных вариантов  выступают снегосплавные пункты на сбросных водах ТЭЦ, являющиеся более  дорогими сооружениями, однако, необходимыми при отсутствии возможности устройства снегоприемных пунктов на канализации.

Одним из преимуществ снегосплавных  пунктов на сбросных водах ТЭЦ  является возможность снижения теплового  загрязнения поверхностных вод. При строительстве снегоприемных  пунктов большой производительности на ТЭЦ с высоким тепловым ресурсом и возможности использования в технологическом процессе мощностей имеющихся очистных сооружений поверхностного стока, стоимость утилизации 1м³ снега на этих сооружениях может быть существенно снижена.

 

Таблица 6.1. Сравнительные показатели различных типов сооружений по утилизации снега

Тип сооружения	Число сооружений, шт.	Занимаемая площадь	Ориентировочная стоимость строительств млн руб.	Дополнитель ные затраты на эксплуатацию млн руб./год	Примечания
Буферные площадки	15	10	525	20	Мало свобод ных территории
Снеготаялки на дизельном  топливе	14	2,6	560	0	-

 

Таблица 6.2. Удельные показатели различных сооружении утилизации снега

Тип сооружения	Удельная производительность, ms/m2	Удельная стоимость строительства, тыс.руб./м3	Удельные эксплутационные  затраты, руб./м3	Экспертная оценка гибкости размещения, балл
"Сухая" снегосвалка	20	275	3	1
ССПна канализации	180	172	18	2
Буферные			5	3
ССПна	40	132	18
площадки Стационарный ССП на дизель ном топливе	150	133	48	6
	150	133
Мобильная снеготаялка  на дизельном	-	155	45	10

 

В качестве другого источника  энергии можно использовать дизельное  топливо. Технико-экономические показатели ССП со снеготаялками на дизельном топливе (по согласованному с природоохранными органами проекту ССП и материалам канадской фирмы TRECAN) приведены ниже.

Производительность по снегу:

• часовая (100 м3 при плотности 0,3 т/ м3), т 30
• суточная (около 300 автомашин), м3 2300
• сезонная, мэ 300000
• Занимаемая площадь, га 0,2
• Требуемое количество топлива, мя/ч (м3/сут) 0,3
• Суммарная установленная мощность, кВт 120
• Ориентировочная стоимость строительства в текущих ценах
• (с учетом очистных сооружений), млн руб 40

Затраты на содержание и  эксплуатацию ССП с установкой на дизельном топливе соответствуют  аналогичным затратам для.ССП на коллекторе городской канализации, за исключением стоимости топлива. Стоимость топлива в пересчете на 1 м3 утилизируемого снега составляет 30 руб. в текущих ценах. Заметим, что стоимость эксплуатации одного автомобиля, вывозящего снег, составляет 3500 руб. за смену (8 ч), при этом среднее плечо перевозки 8 — 12 км, среднее число ездок в смену — 6, объем вывозимого снега — 42 м3 и соответственно стоимость вывозки 1 м3 снега 83 руб. Строительство сети ССП с установками на дизельном топливе вблизи мест образования снежной массы позволит снизить среднее плечо перевозки до 4 — 5 км и увеличить число ездок как минимум вдвое. Объем вывозимого снега в таком случае возрастет до 82 м3, а стоимость перевозки 1 м1 снега сократится на 40 руб.

Приведенный расчет показывает, что дополнительные затраты на топливо компенсируются экономией средств на перевозку снега. Кроме того, достигается дополнительный экологический эффект, поскольку снегоплавильная установка практически не загрязняет окружающую среду в отличие от автотранспорта, перевозящего снег.

Затраты на строительство  сети ССП с установками на дизельном  топливе для переработки 4 млн  м3 снега за сезон составят 560 млн  руб. Эксплуатационные расходы не увеличатся, поскольку, как было показано выше, снизится плечо перевозки снега.

Дальнейшее наращивание мощностей по утилизации снега на канализационных коллекторах города практически невозможно.

Сооружение сети буферных площадок возможно, но сопряжено с  необходимостью поиска свободных площадей.

Наиболее перспективным  направлением увеличения мощностей следует считать стационарные и мобильные установки, работающие на дизельном топливе.

Как видно из сравнения  технико-экономических показателей различных способов и технологий утилизации снега и следует из высказанных выше соображений по типам сооружений, наиболее предпочтительной является переработка убираемого с дорог снега на снегосплавных пунктах, расположенных на канализационных коллекторах. Этот способ связан с наименьшими затратами и обеспечивает наименьшее загрязнение водных объектов в черте города. К недостаткам этого вида сооружений можно отнести “парение” теплых канализационных вод в открытых камерах и периодическое создание санитарно-опасной обстановки на площадке при разгрузке-выгрузке осадка из камеры. Кроме того, возможно проявление негативного влияния неочищенных талых вод на элементы канализационной сети. Ликвидация указанных недостатков может быть произведена по мере совершенствования конструктивных элементов камер.

Все эти недостатки сведутся к минимуму при осуществлении  схемы камер второй очереди строительства Снегосплавные камеры на канализационной сети могут сооружаться на магистральных коллекторах, как напорных, так и безнапорных, с расходом не менее 220л/с, имеющих наполнение в зимний период не ниже проектного значения.

Применение других способов утилизации снега оправдано лишь в случаях, когда по конкретным местным условиям затруднена организация снегосплавных пунктов на канализационных коллекторах:

отсутствуют сети с требуемыми параметрами,

отсутствуют свободные  площади для размещения камер и удобные подъезды транспорта.

В качестве альтернативных вариантов выступают снегосплавные  пункты на сбросных водах ТЭЦ, являющиеся более дорогими сооружениями, однако, необходимыми при отсутствии возможности  устройства снегоприемных пунктов на канализации.

Одним из преимуществ  снегосплавных пунктов на сбросных водах ТЭЦ является возможность  снижения теплового загрязнения  поверхностных вод. При строительстве  снегоприемных пунктов большой  производительности на ТЭЦ с высоким  тепловым ресурсом и возможности использования в технологическом процессе мощностей имеющихся очистных сооружений поверхностного стока, стоимость утилизации 1м3 снега на этих сооружениях может быть существенно снижена.

Существующие “сухие”  снегосвалки могут быть использованы в условиях поэтапного строительства снегоприемных пунктов на канализации. В перспективе должны сохраниться только те сооружения, для которых на данном участке города отсутствует альтернатива, при этом обязательна их полная реконструкция в соответствии с разработанным типовым проектом.