ФЕДЕРАЛЬНЫЕ ДОРОГИ РОССИИ

АЛЬБОМ

ТИПОВЫХ очистных сооружений на мостах

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ДОРОЖНОЕ АГЕНТСТВО (РОСАВТОДОР)

АЛЬБОМ

ТИПОВЫХ ОЧИСТНЫХ

сооружений на мостах

Сбор всего объема вод поверхностного стока с проезжей части моста и направление его на очистные сооружения осуществляется с использованием следующих принципиальных конструктивных решений:

1.    При использовании водоотводных трубок:

•    отвод воды с тротуаров в сторону проезжей части за счет поперечного уклона;

•    применение системы коллекторов (лотков) в пределах высоты балок пролетного строения для отвода воды за пределы моста.

2.    При поперечном сплошном (через пониженные тротуары) отводе или через отверстия в бордюрном камне - применение навесных лотков по краям плиты проезжей части крайних балок.

3.    При продольном отводе воды лотками вдоль бордюра, сбор воды с тротуаров производится по аналогии с п.1, а за пределами моста направление объема вод, собранного для последующего выведения на очистные сооружения, осуществляется открытыми лотками, либо закрытой системой коллекторов, располагаемых в теле насыпи подходов.

На подходах к мостам, следует предусматривать устройство системы поверхностного водоотвода открытого или закрытого типа, с организацией сбора вод поверхностного стока по участкам, согласуясь с ситуационными условиями и профилем трассы, с последующим направлением их на очистные сооружения. Обочины подходов к мостам должны быть укреплены и отпрофилированы.

Собранный поверхностный сток с мостовых сооружений и подходов к ним подастся в очистные сооружения.

Критерии, которым должны отвечать очистные сооружения, учитывая условия, в которых находятся и работают эти сооружения, а также специфику состава и объема поверхностных сточных вод с мостовых сооружений следующие:

1.    высокая эффективность очистки сточных вод от нефтепродуктов, взвешенных веществ и снижение БПК;

2.    отсутствие отрицательного воздействия на здоровье человека и окружающую среду;

3.    возможность работы при отрицательных температурах, характерных для региона;

4.    материальные и временные затраты на возведение и эксплуатацию должны быть, по возможности, минимальны;

5.    долговечность со сроком службы нс менее срока службы моста.

Применяемые очистные сооружения подразделяются на:

•    пруды-отстойники (в.т.ч. каскадного типа);

•    модульные станции глубокой очистки;

•    очистные сооружения индивидуального проектирования из сборного и монолитного железобетона;

•    очистные сооружения типа - фильтрующий патрон.

Кроме того, по расположению очистные сооружения делятся на:

•    очистные сооружения наземного расположения;

•    очистные сооружения подземного расположения;

•    очистные сооружения наземно-подземною расположения;

Типы очистных сооружений для мостов на автомобильных дорогах представлены на схеме (рис.3.1 на стр. 14).

Для автодорожных мостов на дорогах низких категорий, вдали от населенных пунктов, когда объемы стока небольшие, необходимо стараться проектировать простейшие очистные сооружения, такие как пруды-отстойники, рассеивающие выпуски. Там, где этих сооружений недостаточно, следует проектировать и строить сооружения, имеющие в своем составе камеры для грубого улавливания взвешенных частиц, нефтепродуктов и камеры с кассетами, содержащими сорбенты и выполняющие более тонкую очистку ливневых стоков.

В настоящее время на автодорожных мостах, по большей части, строятся очистные сооружения индивидуального проектирования из сборного и монолитного железобетона. Это вызвано тем, что в дорожной отрасли отсутствуют конкретные требования к очистным сооружениям, и они проектируются и строятся по типу, используемому для промышленных предприятий.

В связи с ужесточением экологических требований и выходом новых природоохранных документов, к которым относится и Водный Кодекс РФ (редакция 2006 года), часть фирм, занимающихся проектированием и строительством очистных сооружений, используя опыт западных стран, начали проектировать и строить очистные сооружения модульного типа, которые полностью комплектуются и изготавливаются в заводских условиях.

Область применения таких очистных сооружений включает в себя и очистку загрязненных ливневых стоков с проезжей части мостов, и подходов к ним.

-11 -

4. Применяемые конструкции очистных сооружений на мостах

4.1 Пруды-отстойники каскадного типа

Область применения

Пруды-отстойники каскадного типа предназначены для очистки ливневых поверхностных сточных вод до норм сброса в водоемы рыбохозяйственного значения и применяются на мостах автомобильных дорог, как высоких технических категорий, так и низких.

На дорогах низких категорий большей частью применяются пруды-отстойники, состоящие из 1 или 2-х каскадов (рис. 4.1.1- 4.1.2).

На дорогах высоких технических категорий следует проектировать каскад отстойников, состоящий из 4-х и более камер (рис. 4.1.3).

On и сап ие ко пап рук и и и

В соответствии со схемой водоотведения, поверхностный сток поступает в отстойник, где происходит осаждение взвешенных веществ. Положение уровня воды определяется конструкцией фильтрующей камеры с зернистой загрузкой и абсолютной отметкой лотка водопроводящей трубы.

Поступающая из отстойника осветленная вода фильтруется через камеру с зернистой загрузкой, проходя дополнительную очистку от взвешенных веществ и нефтепродуктов. Фильтрующая камера состоит из двух рядов габионов, между которыми засыпан щебень и крупнозернистый песок. Из камеры с зернистой загрузкой сток поступает на бноплато. Био-плато представляет собой искусственный водоем, ограниченный по периметру стенками габионов и засаженный высшими водными растениями (макрофитами). Благодаря совместному действию сообщества растений и микроорганизмов, населяющих биоплато, происходит доочистка стока от нефтепродуктов и тяжелых металлов.

После биоплато сток попадает в фильтрующую камеру с сорбентом. Камера с сорбентом состоит из двух рядов габионов, между которы-

-12-

ми засыпан сорбент. При прохождении стока через сорбент происходит окончательная доочистка от взвешенных веществ и нефтепродуктов, что особенно важно в зимне-весенний период, когда активность биоплато уменьшается. Очищенный сток, в виде рассредоточенного потока, стекает в водоотводящий лоток из матрасов «Рено», представляющих собой сетчатую конструкцию из проволоки двойного кручения с шестигранными ячейками, выполняющих функцию габионных очистных фильтрующих элементов. Матрасы «Рено» разделяются внутренними диафрагмами (как правило, через метр), для обеспечения жесткости сетчатой конструкции и заполняются камнями, образуя монолитную систему.

После строительства таких очистных сооружений в течение года, необходимо проводить за ними наблюдения, по результатам которых уточняется регламент эксплуатационных работ.

Характеристика очистных сооружений

Пруды-отстойники каскадного типа применяются на мостовых сооружениях, где имеются достаточные площади для устройства таких очистных сооружений. Рельеф местности, где располагаются очистные сооружения, должен иметь перепад высот, достаточный для движения очищаемых вод самотеком.

Производительность установки - 10,0-20,0 л/с.

Среднечасовой расход стоков - 36-72 мЗ/ч.

Расположение очистных сооружений - наземное.

Метод фильтрации - безнапорный.

Сброс очищенного стока - в водоем рыбохозяйственного значения, либо на рельеф.

Стенки отстойника и биоплато очистных сооружений выполнены из габионов. Степень очистки в системах соответствует нормам СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» [7].

Состав очистного сооружения

Пруды-отсгойники каскадного типа состоят из:

•    решеток, на которых задерживаются крупные загрязняющие вещества (бумага, пакеты, банки, бутылки и т.д.);

•    камер оседания взвешенных и иловых частиц, поступающих со стекающей по кювету водой;

•    биокамер с макрофитами (рогоз, рдесты, элодея и т.д.), а также с такими биологическими составляющими, как олигохст, личинки хирономид и другие организмы;

- 13-

Оглавление

Введение.................................... 3

1.    Определения, обозначения, сокращения............... 4

2.    Объекты охраны окружающей среды. Общие положения ... 7

3.    Выбор конструкции очистных сооружений............. 9

4.    Применяемые конструкции очистных сооружений на мостах 12

4.1    Пруды-отстойники каскадного типа.......... 12

4.2    Очистные сооружения модульного типа сборные,

подземного расположения................ 24

4.3    Очистные сооружения индивидуального

проектирования из сборного и монолитного железобетона......................... 36

4.4    Модульная станция глубокой очистки подземного

расположения......................... 43

4.5    Модульная станция глубокой очистки наземного

расположения......................... 49

4.6    Очистные сооружения индивидуального

проектирования кассетного типа............ 54

4.7    Комбинированный фильтрующий патрон

для очистки лнвнестоков................. 60

5.    Экологические требования к очистным сооружениям. ... 66

Список литературы............................. 69

Предельно допустимые концентрации

вредных веществ в воде водных объектов.............. 70

Критерии выбора очистных сооружений............... 74

Рекомендации по содержанию

и эксплуатации очистного сооружения................ 85

Пример расчета объема стока, отводимого

на очистное сооружение......................... 87

-2-

Введение

В соответствии с Подпрограммой «Автомобильные дороги» Федеральной целевой программы «Развитие транспортной системы России (2010 - 2015 годы)», к числу наиболее значимых социально-экономических последствий модернизации и развития сети автомобильных дорог федерального, регионального (межмуниципального) значения отнесено сокращение негативного влияния транспортно-дорожного комплекса, а именно автодорожных мостов, на окружающую среду.

Для решения этой задачи необходимо, при проектировании автодорожных мостов, предусматривать устройство очистных сооружений. Настоящий альбом разработан с целью передачи передового опыта строительства очистных сооружений на мостах в дорожной отрасли.

Представленные в альбоме семь типов очистных сооружений предназначены для отвода и очистки поверхностного стока с элементов мостовых сооружений с целью защиты водных объектов от загрязнений и соблюдения требований природоохранного законодательства.

По каждому типу очистного сооружения приводятся:

•    область применения;

•    принцип работы;

•    характеристика очистного сооружения;

•    состав очистного сооружения;

•    преимущества;

•    особые условия;

•    технологическая схема;

•    пример расположения очистного сооружения.

Материалы, изложенные в альбоме, представлены в виде технологических схем, рисунков, фотографий и пояснительного текстового материала.

-3-

1. Определения, обозначения, сокращения

Антропогенный фактор - непосредственное воздействие человека на среду обитания: изменение структуры земной поверхности, состава биосферы, круговорота и баланса.

БПК - биологическое потребление кислорода.

Водоотведение - любой сброс вод, в том числе сточных и (или) дренажных, в водные объекты.

Водоочистка - комплекс технологических процессов, имеющих целью довести качество воды, поступающей в водопроводную сеть из источников водоснабжения или сточных вод, до показателей, установленных нормами.

Водопользование - юридически обусловленная деятельность граждан и юридических лиц, связанная с использованием водных объектов.

Водопользователи - граждане, индивидуальные предприниматели, юридические лица, использующие водный объект для любых нужд (в т.ч. дзя сброса сточных вод).

Дренажная вода - вода, собираемая дренажными сооружениями и сбрасываемая в водные объекты.

Загрязняющее вещество - вещество или смесь веществ, количество и (или) концентрация которых превышают установленные для химических веществ (в том числе радиоактивных), иных веществ и микроорганизмов нормативы, и оказывают негативное воздействие на окружающую среду.

Зона рекреации водного объекта - водный объект или его участок с прилегающим к нему берегом, используемый для отдыха.

Зона санитарной охраны - территория и акватория, на которых устанавливается особый санитарно-эпидемиологический режим для предотвращения ухудшения качества воды источников централизованного питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения и охраны водопроводных сооружений.

Источник загрязнения вод - источник, вносящий в поверхностные или подземные воды загрязняющие вещества, микроорганизмы или тепло.

Качество воды - характеристика состава и свойств воды, определяющая пригодность се для конкретных видов водопользования.

Коалссцентный модуль - модуль, используемый в коалесцентных фильтрах для очистки сточных вод от нефтепродуктов и представляющий собой единый блок, состоящий из множества параллельных пластин сложной формы, изготовленных из синтетического материала.

Компоненты природной среды - недра, земля, почвы, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, растительный и животный мир, иные организмы, а также озоновый слой атмосферы и околоземное космическое пространство, обеспечивающие в совокупности благоприятные условия для существования жизни на Земле.

Контроль качества воды - проверка соответствия показателей качества воды установленным нормам и требованиям.

Ливневые сточные воды - сточные воды, образующиеся на поверхности земли в результате выпадения жидких и смешанных осадков.

Модуль - унифицированный узел аппаратуры или приспособление, выполняющее самостоятельную функцию (агрегат, блок).

Негативное воздействие на окружающую среду - воздействие хозяйственной и иной деятельности, последствия которой приводят к негативным изменениям качества окружающей среды.

Окружающая среда (ОС) - внешняя среда, в которой функционирует дорожная организация, включая воздух, воду, землю, природные ресурсы, растительный и животный мир, человека и их взаимодействие. Это совокупность компонентов природной среды: природных, природно-антропогенных и антропогенных объектов.

Отстойник - устройство для осаждения нерастворимых взвешенных частиц в сточных водах.

Охрана вод от загрязнения - система мер, направленных на предотвращение, ограничение и устранение последствий загрязнения.

Поверхностные сточные воды - сточные воды, образующиеся на поверхности земли за счет выпадения атмосферных осадков и полива территории.

Полнвомосчные воды - сточные воды, образующиеся на поверхности земли за счет полива водосборной территории.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) - максимальная концентрация вещества в воде, в которой вещество, при ежедневном поступлении в организм в течение всей жизни, не оказывает прямого или опосредованного влияния на здоровье населения в настоящем и последующих поколениях, а также не ухудшает гигиенические условия водопользования.

-5-

Предельно допустимый сброс в водный объект (ПДС) - масса веществ или микроорганизмов в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени, с целью обеспечения норм качества воды в контрольном створе.

Примечание. Количественным критерием ПДС служат ПДК веществ; ПДС устанавливается в расчетном створе без учета ассимилирующей способности водного объекта.

Предотвращение загрязнения - использование процессов, практических методов, материалов или продукций, которые позволяют избегать загрязнения, уменьшать или бороться с ним и могут включать очистку, изменение технологического процесса механизма управления, эффективное использование ресурсов и замену материала.

СПАВ - синтетические поверхностно-активные вещества.

Сточные воды - воды, сброс которых в водные объекты осуществляется после их использования или сток которых осуществляется с загрязненной территории.

Суммарный водосток - совокупность всех составляющих стока в русле водотока за какой-либо интервал времени.

Талые сточные воды - воды, образующиеся на поверхности земли за счет таяния выпавшего снега.

Техногенный фактор - влияние, оказываемое промышленной деятельностью на организмы, биогеоценоз, ландшафт, биосферу (в отличие от естественных или природных факторов).

Технологические сточные волы - сточные воды, образующиеся в результате работы техники.

хпк - химическое потребление кислорода.

-6-

2. Объекты охраны окружающей среды. Общие положения

Объектами охраны окружающей среды от загрязнения, истощения, деградации, порчи, уничтожения, а также иного негативного воздействия хозяйственной и прочей деятельности являются:

-    земли, недра, почвы;

-    поверхностные и подземные воды;

-    леса и иная растительность, животные и другие организмы, а также их генетический фонд;

-    атмосферный воздух, озоновый слой атмосферы и околоземное космическое пространство.

В соответствии с Конституцией Российской Федерации, каждый гражданин имеет право на благоприятную окружающую среду, но обязан сохранять её и бережно относиться к природным богатствам, которые являются основой устойчивого развития, жизни и деятельности народов, проживающих на территории Российской Федерации. [ 1 ]

Федеральный закон об охране окружающей среды определяет правовые основы государственной политики в области охраны окружающей среды (ОС), обеспечивающие сбалансированное решение социально-экономических задач, сохранение благоприятной окружающей среды, биологического разнообразия и природных ресурсов, в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущих поколений, укрепления правопорядка в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности. [ 2 ]

Федеральный закон об охране окружающей среды регулирует отношения в сфере взаимодействия общества и природы, возникающие при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, связанной с воздействием на природную среду. Окружающая природная среда является основой жизни на Земле, включая континентальный шельф, относящийся к экономической зоне Российской Федерации.

Основными источниками загрязнения ОС на автодорожных мостах являются транспортные средства. Доля выбросов от сгорания топлива

-7-

автомобилей у различных субъектов РФ составляет от 60% до 90% всех выбросов, имеющихся в регионе. Значительное влияние на количество выбросов от сгорания топлива автомобилей оказывает техническое и эксплуатационное состояние мостовых сооружений, а также организация дорожного движения.

В последние годы, вследствие резкого увеличения интенсивности движения автотранспорта на дорогах и мостах, увеличилось количество твердых отходов, выбрасываемых в придорожную полосу, наносящих вред окружающей среде и загрязняющих ливнестоки. Кроме этого, значительный ущерб придорожной полосе наносится в результате попадания в поверхностные стоки и атмосферный воздух продуктов износа автомобильных шин, тормозных колодок, деталей автомобильного транспорта, смазочных и охлаждающих жидкостей.

Строительство, реконструкция, эксплуатация дорожных мостовых сооружений сопряжены также с возможностью активизации неблагоприятных природных процессов: водной эрозии, заболачивания местности, образования селевых потоков, изменения поверхностного стока и движения грунтовых вод. Применение противогололедных материалов для борьбы с зимней скользкостью на проезжей части мостов, приводит к загрязнению почв и водных объектов в пределах придорожной зоны.

При решении задачи охраны ОС необходимо свести к минимуму негативное воздействие мостов, на поверхности которых от проезжающего транспорта образуется значительное количество загрязняющих веществ, попадающих в ливнестоки.

Вся система мероприятий, направленных на охрану, сохранение и восстановление водных объектов, должна осуществляться с соблюдением Водного кодекса Российской Федерации, принятого Государственной Думой 12 апреля 2006 года. [3]

-8-

3. Выбор конструкции очистных сооружений

Водоотвод и очистка поверхностных стоков с автодорожных мостов выполняется с целью защиты водных объектов от загрязнений.

Водоотвод с моста осуществляется через специальные водоотводные устройства (трубки, решетки, воронки) [5,6,8].

Систему организации поверхностного водоотвода с мостов выбирают индивидуально, применительно к их конструктивным особенностям.

Отвод воды с поверхности автодорожных мостов осуществляется либо вдоль тротуаров с выводом воды в водосбросные лотки, расположенные на откосах конусов, либо устройством выпусков с проезжей части в водоотводные трубки.

Для больших мостов, со значительной шириной проезжей части, отвод воды осуществляется в водоотводные трубки или через отверстия в бордюрных или тротуарных блоках.

Для обеспечения отвода воды с проезжей части, мосты и путепроводы следует располагать на уклоне - не менее 5%о

Поперечный уклон проезжей части должен быть не менее 20%о.

Для отвода поверхностного стока с автодорожного моста, подходов к мостовому переходу (а/д мосты населенного пункта) в ливневую канализацию, устраиваются дождеприемные колодцы, которые применяются в лотках проезжей части в соответствии с вертикальной планировкой. Решетки дождеприёмных колодцев устанавливаются на 1-3 см ниже верха асфальтового покрытия.

Дождеприёмные решётки, установленные на дождеприёмных колодцах, являются эффективным средством для сбора крупного мусора.

Дождеприемники с отверстием в бордюрном камне применяются относительно редко, т.к. пропускная способность отверстия бордюрного камня много ниже (до 10 раз) пропускной способности решетки. Это объясняется тем, что ширина потока, принимаемая отверстием, очень незначительна, поэтому устройство приемных отверстий дождеприемника в бордюрном камне является неэффективным.

- 9 -