Махонин Д.М. "Ликвидация прудов-шламонакопителей: правила, причины, анализ обоснованности мер"

Махонин Дмитрий Александрович, зам.начальника лаборатории НК и ТД ЗАО «ГазЭнергоСтрой»

 Ликвидация прудов-шламонакопителей: правила, причины, анализ обоснованности мер

В статье рассматривается проблематика эксплуатации прудов-шламонакопителей, а также исследуется вопрос целесообразности их ликвидации на основе расчетов и анализа. Рассказывается о том, как правильно организовать ликвидацию пруда-шламонакопителя, и что для этого необходимо.

Наиболее простым, и благодаря этому экономически выгодным способом сбора осадков на промышленных предприятиях является применение прудов-шламонакопителей.  Классический пруд-шламонакопитель представляет собой углубление в земле, естественное или искусственное, которое частично или полностью окружено валами (дамбами). Эксплуатация таких прудов должна осуществляться согласно требованиям промышленной безопасности, среди которых наиболее важными являются следующие:

• обеспечение правильной очередности заполнения пруда по всей площади;

• соблюдение требований по эксплуатации дренажной системы;

• запрет на очистку дна отстойника с применением техники и оборудования, способного нанести повреждения креплениям, откосам и дну пруда.

Организовывая пруд-шламонакопитель, необходимо серьезное внимание уделять мероприятиям по его содержанию, в частности поддержанию работоспособности дренажной системы. Когда эксплуатация резервуара утрачивает актуальность, для устранения расходов, связанных с его содержанием, часто применяется процедура ликвидации объекта. При этом решение о ликвидации должно обосновываться не только экономическими факторами, но и экологической целесообразностью. Перед принятием решения необходимо тщательно проанализировать все его положительные и негативные стороны, а также возможные последствия.

Нормативная база

Наиболее распространенными причинами, по которым принимается решение о ликвидации пруда-шламонакопителя являются:

• отсутствие производственных процессов и прочих причин, по которым следует содержать пруд-шламонакопитель;

• потребность в освобождении площади для реализации других проектов;

• плохое воздействие пруда на экологию в местности.           

В последние годы предприятия все чаще отказываются от эксплуатации прудов-шламонакопителей в пользу других способов использования освобождающейся территории посредством ликвидации прудов и восстановления почвы на их месте. Процесс ликвидации пруда-шламонакопителя строго регламентируется целым рядом законов и подзаконных актов, среди которых:

• Закон «Об отходах производства и потребления» [1];               

• Закон «Об экологической экспертизе» [2];                             

• Закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» [3];

• Закон «Об охране окружающей среды» [4];                             

• Закон «Об охране атмосферного воздуха» [5];                     

• Постановление Правительства РФ №87 [6];                          

• Методические рекомендации для органов санитарно-эпидемиологической службы [7];

• ОНД-90 [8];                                                                                                    

• СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 [9].                           

Экономическое обоснование

Обосновать необходимость ликвидации пруда-шламонакопителя можно через сравнение расходов на его возведение и содержание с затратами на рекультивацию. В среднем 4 года содержания пруда — это около 33 млн. рублей. В эту сумму не входят затраты на строительство шламонакопителя. Средний эксплуатационный период пруда составляет 10 лет, после чего необходима его реконструкция, стоимость которой составляет приблизительно 160 млн. рублей.

Все, что необходимо для рекультивации усредненного пруда-шламонакопителя, можно увидеть в приведенной ниже таблице:

Для выполнения всех работ понадобятся такие материалы в следующем количестве:

• грунт для засыпки — 75000 м3;                                      

• щебень — 5,5 м3;                                            

• битумно-резиновая мастика — 0,1581 тонны;                      

• битумная грунтовка — 0,0026 тонны;             

• технический кислород — 300 м3;                                   

• пропан-бутан — 55 000 кг;                                                

• сварочная проволока — 0,95 кг;                                           

• электроды Э42 — 2,08 кг;                                     

• пиломатериалы — 0,0098 м3.                                       

Также необходимо учесть затраты на оплату труда работников на протяжении периода реализации мероприятий по рекультивации пруда-шламонакопителя и расходы на восстановление окружающей среды. В итоге общие затраты на ликвидацию пруда могут достигать 1-6 млрд. рублей.

Если рассматривать цикл в 1-5 лет, такие расходы могут показаться чрезмерно большими и нецелесообразными. Однако, если принять во внимание ежегодную стоимость обслуживания пруда и затраты на его реконструкцию каждые 10 лет, в средне- и долгосрочной перспективе рекультивация выглядит экономически оправданным шагом, позволяющим предприятию избавиться от значительных ежегодных трат.

Процесс ликвидации

Основные расчеты, которые потребуются при ликвидации пруда-шламонакопителя, выполняются еще в процессе его проектирования и создания. Основная работа связана с определением требуемых габаритов пруда. Так, скорость движения воды рассчитывается по формуле:

Здесь:

• vпр — это значение максимально допустимой средней скорости, исчисляется в м/с;

• с¢ — это одна вторая ширины активной зоны, исчисляется в метрах;

• hпр — это глубина пруда в метрах;

• w10 — гидравлическая фракционность частиц шламовых отходов с диаметром d10.

Скорость заполнения пруда (м3/с) можно найти по формуле:

Здесь:

• q — выбор отходов из пруда, т/сут;                                                       

• gо — плотность отходов;                                       

• п — суточное количество часов работы предприятия.              

Требуемая длина пруда (L) определяется с помощью уравнения, выражающего равенство объема шлама в пруду и объема самого пруда:

Следовательно, требуемая длина рассчитывается, как:

В эксплуатируемом пруду объемное содержание отходов по отношению к объему воды можно определить по формуле:

Здесь:

• gо — плотность отходов, т/м3;                                                        

• gв — плотность воды, 1 т/м3;                                       

• ориентировочная масса отходов в пруду;                        

• ориентировочная масса воды в пруду.                                     

Благодаря таким вычислениям появляется возможность еще до создания самого пруда-шламонакопителя достаточно точно определить скорость накопления шлама, а значит, и периодичность чистки пруда в зависимости от его размеров, и как следствие — стоимость обслуживания пруда-шламонакопителя для предприятия. При этом следует учитывать, что этот параметр может изменяться в зависимости от изменений объема шлама, скорости его подачи и других факторов. В некоторых случаях изменения в деятельности предприятия приводят к тому, что пруд-шламонакопитель целесообразнее полностью ликвидировать, а не чистить. Кроме того, сейчас растет востребованность более современных технологий ликвидации отходов, в частности:

• термической;                                                                                          

• плазменно-химический.                                                                 

Чаще всего процесс ликвидации пруда-шламонакопителя представляет собой работы по его рекультивации. Дно полностью очищается от шлама, после чего пруд полностью засыпается и выполняется планировка с таким расчетом, чтобы осадки и стоки имели возможность уходить по уклону естественным путем. Что касается вертикальной планировки, то весь пруд засыпается грунтом до тех пор, пока его плоскость не сравняется с уровнем поверхности окружающей территории.

Глобально процесс ликвидации пруда-шламонакопителя делится на 2 больших этапа:

• очистка дна пруда от шлама, причем со дна и откосов необходимо снять минимум 50 см грунта, как правило, пропитанного отходами;

• выполнение серии мероприятий по рекультивации по всей площади пруда.

Эти этапы подразумевают и другие работы. В частности, это:

• демонтаж трубопроводов, по которым ранее подавался шлам;

• удаление ЖБК, расположенных в пруду и около него;                                  

• снос дамб и проч.                                                                                           

В завершение работ котловина высушенного пруда засыпается грунтом до нулевой отметки, и уплотняется. Если пруд был глубоким, эту операцию необходимо повторить несколько раз до полной усадки грунта.

Следует отметить, что только правильная ликвидация пруда-шламонакопителя сделает его территорию безвредной для окружающей среды. Рекомендуется соблюдать следующий порядок действий:

• демонтаж колодцев, эстакад, трубопроводов и прочих металлических конструкций;

• демонтаж ЖБК;                                                                    

• подготовка съездов на дно пруда;                                           

• демонтаж дамбы;                                                                 

• засыпка чаши грунтом;                                                           

• планировка каждого слоя грунта;                                            

• вертикальная планировка;                                                          

• монтаж трубы для водоотвода с территории ликвидируемого пруда.

Требования к организации работ

Работы по ликвидации пруда-шламонакопителя должны выполняться по строгому графику, составленному таким образом, чтобы шум от работающей техники не являлся источником постоянного раздражения для окружающих, и все операции прекращались на ночное время. Необходимо создать зону питания и отдыха для рабочих с местами для отдыха и питьевой водой.

К работе на таких объектах допускается только квалифицированный персонал. Важно обеспечить соблюдение правил промышленной безопасности. Перед началом каждого этапа работ должен проводиться инструктаж, касающийся выполняемых операций, правил безопасности и пребывания на объекте.

В процессе работ необходимо обеспечить мероприятия по вывозу с объекта остатков отходов и их дальнейшей утилизации. Вывоз и утилизация шлама регламентируются:

• законом «Об отходах производства и потребления» [1];                

• СанПиН 2.1.7.1322-03 [10];                                                           

• СП 2.7.1038-01 [11].                                                 

Чтобы добиться четкого выполнения проект по ликвидации пруда-шламонакопителя, регламент обязывает назначить ответственное за работу лицо, функции которого — контроль операций и качества итогового результата, его соблюдения законам и нормам.

Перед проведением работ необходимо составить декларацию безопасности, которая должна быть исследована и утверждена руководством предприятия. В документе должна четко прописываться готовность предприятия ликвидировать объект согласно всем требованиям закона. Также в данной декларации приводится пошаговый план действий на случай возникновения ЧП в процессе демонтажных работ.

Важно еще до начала работ исследовать различные способы очистки пруда от шлака, чтобы выбрать наиболее эффективный из них. При этом необходимо ориентироваться на то, какое оборудование можно будет привлечь для выполнения данной работы.

Также руководству желательно рассмотреть варианты, позволяющие содержать пруд таким образом, чтобы он не наносил вреда окружающей среде и не привел бы к ее загрязнению шламом и походными от него.

Следует учитывать, что в одном пруду может содержаться несколько различных видов шлама, что усложняет его удаление. Поэтому на стадии планирования работ необходимо предусмотреть требуемое оборудование и технику для удаления и утилизации смешанных отходов.

Сложность и стоимость работ по ликвидации пруда-шламонакопителя может существенно варьироваться в зависимости от его характеристик. Иногда все работы можно завершить с привлечением минимального количества рабочих и оборудования, но в некоторых случаях достичь результата можно только через реализацию сложного проекта, разбитого на ряд этапов. Чтобы изначально правильно определить объем работ и соответствующим образом к ним подготовиться, необходимо тщательно проанализировать, характеристики, состояние пруда и его наполнение. Выполнять эти работы следует с применением соответствующего оборудования, чтобы получить точные, а не примерные значения.

Польза от ликвидации пруда-шламонакопителя

Проблема угрозы для окружающей среды прудов-шламонакопителей существовала всегда. Но актуальной она стала только в последнее время, что связано с усилением позиций и активизацией деятельности природозащитных организаций. Перед руководством предприятий встал выбор — правильное содержание прудов или их ликвидация. На данный момент пруды-шламонакопители все еще остаются одним из наиболее экономически выгодных способов сбора и хранения отходов для их последующей утилизации. Однако ежегодно появляются и внедряются более перспективные и безопасные для природы технологии. При этом они более выгодны и для предприятий, так как предполагают меньшие расходы на эксплуатацию и обслуживание. Помимо прочего пруд-шламонакопитель — это нерациональное использование территории, которую можно эксплуатировать с гораздо большей пользой и выгодой.

Промышленные предприятия оказывают большое негативное влияние на окружающую среду. Но появление новых технологий позволяет минимизировать это влияние. Кроме того, это возможность сделать более эффективной деятельность самого предприятия, и что немаловажно — снизить текущие расходы на содержание шлама и устранение побочных последствий от данного процесса, который при полноценном производстве является непрерывным.

Ликвидация пруда-шламонакопителя — затратный, но оправданный шаг, который позволит предприятию стать более экологичным и менее затратным в годовом разрезе.

Список литературы:

1. Закон «Об отходах производства и потребления» от 24.06.1998 года.

2. Закон «Об экологической экспертизе» от 23.11.1995 года.

3. Закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.99 года.

4. Закон «Об охране окружающей среды» от 11.02.2002 года.

5. Закон «Об охране атмосферного воздуха» от 02.04.1999 года.

6. Постановление Правительства РФ от 16 февраля 2008 года №87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию».

7. Методические рекомендации для органов и учреждений санитарно-эпидемиологической службы по осуществлению санитарного надзора за устройством и эксплуатацией шламонакопителей предприятий, №1376-75, 1975 год.

8. ОНД-90 «Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы». Ч.1, 2, СПб, НИИ Атмосферы, 1992 год.

9. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов».

10. СанПиН 2.1.7.1322-03. «Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления» от 30.04.2003 года.

11. СП 2.7.1038-01. «Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для твердых бытовых отходов» от 30.05.2001 года.