Региональные схемы санитарной очистки городов

В условиях ускоренного научно-технического и социального про­гресса наблюдается развитие небольших городов, группирующихся вокруг более крупного города-центра. Происходит формирование так называемых групповых систем населенных мест (регионов). Они объединены социально-экономическими связями в сфере труда, быта и отдыха.

Как правило, целесообразно создание единой системы санитарной очистки в масштабах групповой системы населенных мест с использованием ее дорожной сети. Но, как показывает отечественный и зарубежный опыт, условия реализация продукции заводов по обезвреживанию и переработке ТБО могут наложить дополнительные требования. Единый комплекс санитарной очистки может охватывать часть групповой системы населенных мест, а может включать две или более групповые системы.

Ц(I), П(I) и К(I) — центральные, периферийные и комбинированные размещения сооружений по обезвреживанию и переработке ТБО при одноэтапной системе удаления; П(I I) — двухэтапное удаление ТБО на периферийные сооружения; 1 — город-центр (крупнейший в группе городов); 2 — ведущий подцентр (средний в группе городов); 3 — низовой подцентр (наименьший в группе городов); 4 — условная граница группы городов (регионов); 5 — дороги; 6 — сооружения по обезвреживанию в утилизации ТБО; 7 — перегрузочная станция двухэтапной системы удаления ТБО

а, б, в — системы с городом центром соответственно с населением 20...300 тыс. чел., 500...1000 тыс. чел., свыше 1 млн. чел.; 1 — город-центр; 2 — ведущий подцентр; 3 —визовой подцентр; 4 — полигон высоконагружаемый; 5 — пере­грузочная станция (ПС); 6 — аэродром; 7 —дороги; 8 — условная граница группы городов региона; А₁, А₂, А₃ ..., А_i— пункты сбора ТБО

ТБО в компост (схема II)

а —система с городом-центром с населением 350...800 тыс. чел. и ЗМПБО у его границы; б — то же, с ЗМПБО у границы сельскохозяйственной орга­низации; в, г — групповые системы с городом-центром соответственно с насе­лением 500...1000 тыс. чел. и свыше 1 млн. чел.; 1 — завод механизированной переработки ТБО в компост (ЗМПБО); 2 — сельскохозяйственная организация (потребитель .компоста); 3 — полигон высоконагружаемый; 4 — перегрузочная станция; 5 — комплексный ЗМПБО со сжиганием некомпостируемых отходов; А₁, А₂, А₃, ..., А_i — пункты сбора ТБО

Удаление ТБО из мест их образования на сооружения обезвреживания и переработки в СССР осуществляют специальными автомобилями. Централизованная схема санитарной очистки базируется на надежной дорожной сети. Транспортно-планировочная структу­ра расселения определяет масштабы централизации санитарной очи­стки.

По схеме размещения комплексы сооружений обезвреживания и переработки ТБО подразделяют (рис. 4.2) на: 1) центральные (Ц), размещаемые в городе-центре региона или уего границы; 2) периферийные (П), строящиеся у одного из низовых подцентров (городов) региона; 3) комбинированные (К), состоящие из несколь­ких объектов, расположенных на различных расстояниях от города-центра.

Применяют три схемы размещения сооружений обезвреживания и переработки ТБО.

Схема I (рис. 4.3) основана на применении простейших соору­жений — высоконагружаемых полигонов (ПВ) складирования ТБО на грунт. Ее используют при любой численности обслуживаемого населения. Размер санитарно-защитной зоны полигона — 500 м, ми­нимальное расстояние от полигона до аэродрома с учетом возмож­ных полетов птиц—10 км. Вариант, изображенный на рис. 4.3,а, является оптимальным применением схемы для системы на 25... 400 тыс. жителей с городом-центром, где проживает 20...300 тыс. жителей.

Характерной особенностью рассматриваемого варианта являет­ся создание единого периферийного ПВ (при децентрализованной схеме их было бы не менее 10). Вариант рассчитан на максимальную длину дороги (транспортных коммуникаций) от пункта сбора ТБО А_i до комплекса сооружений свыше 30 км, что предопределяет не­обходимость технико-экономических расчетов целесообразности при­менения двухэтапной системы удаления со строительством перегру­зочной станции — ПС. Вариант осуществлен в гг. Курске, Орле, Керчи, ряде городов Московской области.

Вариант, приведенный на рис. 4.3.б, рассчитан на систему, на­считывающую 600...1200 тыс. жителей с городом-центром, вытяну­тым на 60...80 км (500... 1000 тыс. чел.). Удаление ТБО рационально с применением станций перегрузки (двухэтапное). Двухэтапная си­стема таких масштабов базируется на двух периферийных полигонах ТБО. Вариант характерен для Волгограда, Пензы, Свердловска.

Вариант, показанный на рис. 4.3,в, рассчитан на систему, на­считывающую 1,5... 10 млн. жителей (город-центр — свыше 1 млн. жителей). Рассматриваемые сверхкрупные системы подразделяют на подсистемы с охватом 0,8... 1,5 млн., в отдельных вариантах до 4 млн. жителей. В подсистемы входят планировочный район города-центра и тяготеющие к выходящей из него автомагистрали подцентры. В подсистеме, на пересечении границы города-центра и авто­магистрали, проектируют ПС, у границы системы, на периферии, - ПВ. Из входящих в подсистему предприятий санитарной очистки (автоколонна, ПС, ПВ) целесообразно создать производственное объединение. Схема используется при размещении сооружений в Мос­кве и Московской области.

Схема II (рис. 4.4) основана на применении промышленных (за­водских) методов биотермической переработки ТБО в компост. Эта схема экономична при обслуживании систем на 0,35...4,5 млн. жи­телей. Схема рассчитана на получение значительного народнохозяй­ственного эффекта в сельском хозяйстве. Размер санитарно-защит­ной зоны от завода — 500 м.

Наиболее распространенным является вариант схемы, приве­денный на рис. 4.4, а, который применим для систем на 350... 600тыс. жителей (город-центр — 300...500тыс. жителей). Завод меха­низированной переработки ТБО в компост (ЗМПБО) размещен в центре региона, отходы доставляются на него одноэтапно. В схеме нет перегрузочных станций, так как вариант рассчитан на макси­мальную длину дороги от пункта сбора ТБО до завода менее 25 кн. В схеме варианта предусмотрен ПВ, на который вывозят некомпостируемые отходы с ЗМПБО (до 30% общей массы). На нем же обезвреживают ТБО близлежащих населенных мест. Вариант при­менен в г. Могилеве.

Вариант, изображенный на рис. 4.4,5, отличается периферий­ным размещением ЗМПБО вблизи сельскохозяйственной организа­ции и двухэтапной доставкой на него ТБО. Это является следстви­ем значительной удаленности потребителей компоста от города-центра (до 50 км). Диаметр системы по схеме увеличен, но только в на­правлении размещения ЗМПБО. Такой вариант оптимален при до­левом участии сельского хозяйства в создании ЗМПБО.

Вариант, показанный на рис. 4.4, в, рассчитан на систему, насчи­тывающую 0,6... 1,2 млн. жителей с городом-центром (0,5... 1 млн. жителей), вытянувшуюся вдоль реки, моря или автомагистрали на 60...80 км. Условно можно считать, что завод расположен централь­но. Масштабы системы предопределяют двухэтапность доставки на него ТБО, что экономичнее схемы с двумя заводами. Для системы на 750 тыс. жителей и более технологически оправдано создание комплексного завода с сооружениями по термической переработке некомпостируемых отходов. Завод является малоотходным предпри­ятием (отходы, зола и шлак составляют 3 % общей массы).

Вариант, приведенный на рис. 4.4, г, рассчитан на крупнейшие системы с охватом 1,5...4,5 млн. жителей (город-центр свыше 1 млн. жителей). Это периферийная схема с двухэтапным удалением ТБО. Система подразделена на подсистемы, куда входят планировочный район города-центра и тяготеющие к выходящей из него автомаги­страли подцентры с охватом 1...1.2 или. жителей. В подсистеме проектируют ПС (с учетом возможности подачи на нее ТБО пневмо­транспортом) и комплексные заводы, размещаемые с ориентацией на потребителей компоста. На базе входящих в подсистему автоко­лонны, ПС и завода целесообразно создавать производственное объ­единение.

В одной из подсистем с учетом использования всем регионом создают ПВ, который обеспечивает надежность функционирования всей системы. Его площадь рассчитывают с возможностью размеще­ния 25 % ТБО. Вариант использован в проекте схемы санитарной очистки Ленинграда, Минска, Ташкента.

Схема III (рис. 4.5) основана на применении промышленных ме­тодов термической переработки ТБО (сжигания или, в перспективе, пиролиза). Эта схема освоена для систем (регионов) в СССР, где проживает более 200 тыс. жителей. Схема обеспечивает полное обезвреживание ТБО и рассчитана на получение народнохозяйст­венного аффекта за счет реализации тепловой энергии. Размер санитарно-защитной зоны от завода 500 м. Заводы, основанные на тер­мическом методе, требуют меньших по сравнению с другими мето­дами удельных площадей земельных участков. Шлак и зола (отхо­ды от заводов) составляют в... 10 % объема ТБО.

1 - город-центр; 2 — ведущий подцентр; 3 — низовой подцентр; 4 — площадка стоянки передвижной сжигательной установки (ПСУ); 5 — шлакоотвал; 6 — завод сжигания бытовых отходов с утилизацией тепловой энергии; 7 — пере­грузочная станция; 8 — полигон

Вариант, изображенный на рис. 4.5 а, содержит предложения по наименее изученным системам на 25...125 тыс. жителей с горо­дом-центром, где проживает 20...50 тыс. жителей. Размещение соору­жений центральное с одноэтапной доставкой на них ТБО. В каж­дом населенном месте проектируют стационарную площадку с подводом необходимых коммуникаций и устройством бункера-накопи­теля ТВО. В связи с малым объемом накопления ТБО в каждом от­дельном населенном месте системы в перспективе могут использо­ваться передвижные сжигательные установки (ПСУ) на автомобиль­ном, тракторном шасси, на железнодорожной платформе или на базе теплохода. ПСУ регулярно объезжают населенные пункты и сжи­гают в них отходы. В рассматриваемом варианте утилизация теп­ловой энергии не экономична.

Максимальный радиус системы составляет 300 км (зависит от возможности преодоления пути от крайней точки системы до горо­да-центра в ночное время за 6...8 ч). В пригороде города-центра пре­дусматривают шлакоотвал. Схема применена в ряде небольших ку­рортов Франции.

Варианты, изображенные на рис. 4.5 б, в, е, рассчитаны на при­менение стационарных заводов по сжиганию ТБО (ЗСБО) с ути­лизацией тепловой энергии. В оптимальном варианте ЗСБО разме­шают центрально, в пределах города-центра, что обеспечивает:

• 1) круглосуточную и круглогодичную реализацию тепловой энергии;
• 2) экономию на транспортировании ТБО;
• 3) квалифицированное обслуживание.

Вариант, выполненный на рис. 4.5 б, рассчитан на применение в системе численностью 200...400 тыс. жителей (город-центр — 150... 800 тыс. жителей); ЗСБО расположен на одном земельном участке с автоколонной мусоровозов. Для наиболее удаленных подцентров системы принято двухэтапное удаление ТБО. Вариант используют для систем с центром в Пятигорске, Сочи, на Южном берегу Крыма.

Вариант, изображенный на рис. 4.5 в, рассчитан на применение в системе численностью 600...1200 тыс. жителей с городом-центром, вытянутым на 60...80 км (0,5... 1 млн. жителей). ЗСБО расположен в средней части города-центра (у его границы). Решение по созда­нию единого завода позволяет добиться экономии по приведенным затратам и трудовым ресурсам. По сравнению с вариантом, приве­денным на рис. 4.3 в, достигается экономия более 40 га пригород­ной земли.

Вариант, показанный на рис. 4.5 г, рассчитан на применение в системе численностью 1.5...3.5 млн. жителей (город-центр свыше 1 млн. жителей) и может быть с некоторымипоправками распрост­ранен на крупнейшие системы до 12 млн. жителей. Заводы разме­щены центрально, ТБО из подцентров транспортируют по двухэтапной системе.

Как и в схемах, приведенных на рис. 4.3 г и 4.4 г, выделяют подсистемы, куда входят планировочный район города-центра, тя­готеющие к выходящей из него автомагистрали подцентры с охва­том 0,8... 1,2 млн. жителей. ЗСБО совмещают на одной площадке с автоколонной мусоровозов. Размещаемые в ведущих подцентрах ПС также объединяют с автоколоннами.

В системах численностью 4,5... 12 млн. жителей акономичны под­системы, охватывающие 1.6...2.5 млн. жителей, а ЗСБО могут раз­мещаться в ближайших к центру ведущих подцентрах. Создание крупнейших ЗСБО в 2...3 раза сокращает затраты трудовых ресур­сов. Вариант использован в проекте схемы санитарной очистки Мос­квы, Будапешта, Милана, Парижа, Цюриха.

Степень централизации сооружений в системе оценивают двумя показателями (табл. 4.6). Удельное число жителей групповой систе­мы, приходящееся на одно сооружение, составляет:

У = Н/С,

где Н — число жителей групповой системы, тыс. чел.; С — число со­оружений одного назначения.

Коэффициент, показывающий, какая часть жителей групповой системы приходится на одно однотипное сооружение, равен:

К = У·100%Н.

Анализ отечественного и зарубежного опыта показывает, что оптимизация централизованных схем санитарной очистки дает эко­номический эффект и обеспечивает более высокое качество охраны окружающей среды.

Технико-экономическое сравнение децентрализованных и различных централизованных схем выполняют с учетом поиска варианта, требующего наименьших затрат:

Рекомендуемые масштабы региональных систем также приве­дены в табл. 4.6.