Расчет мутности воды при добыче строительных материалов и пути ее снижения

Организация сбора с судов сточных вод и твердых отходов

Расчет количества отходов и потребного числа очистных су­дов. В целях предотвращения загрязнения водоемов при добыче строительных материалов организуют сбор стоков и твердых отходов (подсланевых и хозяйственно-бытовых сточных вод, мусора и пищевых продуктов) с судов технического и рейдового буксирного флота, работающих на месторождении. Стоки и твердые отходы собирают специализированные суда (самоход­ные суда-сборщики, баржи-амбары и плавучие станции по сбо­ру и очистке подсланевых вод), перерабатывают их на своих установках или доставляют на ближайшие пункты приема для дальнейшей очистки или уничтожения.

Количество накопленных подсланевых и хозяйственно-быто­вых стоков зависит от числа судов технического и рейдового флота, их мощности, продолжительности работы между опера­циями по очистке в удельной нормы суточного накопления.

Добыча песчано-гравийных материалов из русл рек и других водоемов связана с поступлением в воду мел­ких фракций породы.и в определенной степени оказывает влия­ние на гидрологический режим, русловые процессы, качество воды и экологию водоемов. Однако до настоящего времени еще не проведено достаточно исследований, чтобы точно определить влияние добычи этих материалов на окружающую природную среду. Наряду с отрицательным влиянием добыча строительных материалов оказывает на водоем и положительное воздействие.

Воды, использованные для охлаждения агрегатов и обору­дования тепловых электростанций, добычи полезных ископае­мых с помощью драг, многочерпаковых и землесосных снарядов, обогащения песка и других нерудных материалов, относят к нормативно-чистым, допускаемым к сбросу в водные источни­ки без очистки. Отнесение же сточных вод к нормативно-чистым эпизодам производится органами по регулированию использования и охране вод Минводхоза с учетом состояния водоема-приемни­ка стоков.

Вместе с тем в целях охраны водоемов необходимо обеспе­чить, чтобы при добыче материалов повышение концентрации взвешенных частиц в расчетном створе не превышало его ес­тественных отклонений от среднего (фонового) значения. При расчетах необходимо определить расстояния, на которых проис­ходит выпадение взвешенных частиц различной крупности, а концентрация взвешенных частиц грунта превышает норматив­ную. Для мелких частиц (d<0,01 мм) определяют также площадь дна подверженного загрязнению.

Нормативы дополнительной мутности воды при добыче могут быть установлены с учетом естественных изменений мутности в потоке и влияния этих изменений на биофакторы сохранением воспроизводства рыбных ресурсов. Влияние русловой добычи на изменение мутности можно оценить в сравнении с естественной мутностью потока.

Естественная мутность потока обусловлена условиями пос­тупления наносов и транспортирующей способностью потока, зависящей от типа грунтов, скорости и температуры потока. На скорость потока влияют водность года и высота уровней воды. Для мутности характерно непостоянство по времени и. параметрам русла, ее изменение связано с турбулентностью по­тока, ветровым режимом, разрушениями берегов и т. д.

Влияние мутности на загрязнение водоема, рыбное хозяйст­во зависит от ее размеров, поэтому важнейшее значение имеет установление норм дополнительной концентрации взвешенных частиц в водоеме. Выполненные исследования показали, что за­метное угнетение для рыб наступает лишь при повышении мут­ности на 20 - 50 мг/л (по разным источникам) по сравнению с фоновой. Например, в Англии и Франции норматив дополни­тельной ПДК составляет 30 мг/л, в США - 20, ПНР - 500, Японии - до 50 мг/л, в ФРГ и Скандинавских странах она не нормируется.

Основные положения расчета. Дополнительную мутность», возникающую яри добыче строительных материалов, определя­ют по сравнению с фоновой мутностью. Последняя представля­ет собой отношение твердого стока к расходу воды ори 25%-ной их обеспеченности в определенный период навигации.

Расчетные периоды устанавливают в зависимости от уровней воды в водоеме, определяемых по ближайшему гидрологическому посту; весенний - с уровнями H>200 см (относительно про­ектного уровня); высокая межень - с уровнями 200 см>H>100см; меженный — с уровнями H<100 см; осенний - с уров­нями H>100 см.

Мероприятия по снижению мутности. Основным мероприятием, способствующим предотвращению негативного влияния, добычи строительных материалов на экологию водоемов является совершенствование проектирования и организации добычи в том числе:

· обоснованный выбор водоемов и их участков для разработки карьеров с учетом рыбохозяйственного, санитарного и другого народнохозяйственного значения (учет расположения нерести­лищ, водозаборов, сельскохозяйственных угодий, морфологии.' русла, гидрологического режима, максимальное использование закрытых акваторий для добычи и складирования отвалов и т. д.);

· создание искусственных преград для распространения зоны' мутности в потоке (оградительные дамбы, ветвистые завесы, сетки из синтетических материалов и т. д.);

· применение прогрессивной технологии, оборудования и устройств, направленных на снижение количества отходов или уменьшение степени их распространения в водоеме (снабжение грузовых судов заглубленными в воду сливными устройствами снарядов - погрузочными лотками усовершенствованной конст­рукции и обезвоживателями пульпы, комплексное использова­ние добываемых материалов на основе безотходной или мало­отходной технологии и т. д.);

· выбор технических средств добычи с учетом их производи­тельности, технологии работы и характеристики месторождения;

· использование обоснованных нормативов, достоверных мето­дов расчета «при разработке технической документации на добы­чу строительных материалов, согласование ее с контролирую­щими и заинтересованными органами и утверждение в установ­ленном порядке.

Для добычи применяют снаряды разных типов — землесос­ные, многочерпаковые, грейферные. Каждый из них имеет свои особенности и степень влияния на создание дополнительной мутности потока (производительность, наличие обогатительного оборудования, технология работы и т. д.). При выборе снаряда учитывают возможность ускоренной обработки транспортного флота, снижения потерь запасов при погрузке, минимальную мутность потока и эффективную работу снаряда в целом. Для ускорения обработки флота целесообразно повышение произво­дительности снаряда, а для обеспечения минимальной мутности - наоборот, ее снижение. Важное значение имеет выбор пра­вильного соотношения производительности снаряда и грузоподъ­емности (вместимости) судов, используемых для перевозки до­бываемых материалов. При высокой производительности сна­ряда и недостаточной грузоподъемности транспортного судна значительны технологические потери добываемых материалов вследствие перелива пульпы через борт судна при погрузке ме­тодом прямого налива.

Наибольших значений мутность достигает при загрузке суд­на землесосным снарядом прямым наливом со сбросом техно­логической воды через борт судна, а также при работе многочерпаковых снарядов. Снижению дополнительной мутности при погрузке песка методом налива пульпы способствует оборудование транспортного судна сливным устройством, через которое осуществляют сосредоточенный сброс технологической воды под днище судна, где скорость потока значительно ниже. При этом сливные колодцы могут быть оборудованы гибкими (резиновыми) рукавами, позволяющими отводить технологическую воду на дно водоема. Это способствует значительному ускоре­нию оседания взвешенных частиц и уменьшению зоны его замутнения. Наибольший эффект от применения таких устройств может быть получен, если технологическая вода будет сбрасы­ваться в выработанное пространство месторождения с больши­ми глубинами и незначительной скоростью течения.

Оборудование землесосных снарядов погрузочными лотками усовершенствованных конструкций способствует уменьшению слива пульпы за борт загружаемого судна. Применяемый на снарядах сифонный выпуск пульпы способствует снижению потерь добываемых материалов, уменьшению мутности и повышению производительности снаряда.

Комплексное использование добываемых материалов способ­ствует уменьшению количества сбрасываемых фракций в водоем и его загрязнения, значительному повышению эффективности использование добывающей техники.

Таким образом, создаваемая в допустимых пределах в про­цессе добычи строительных материалов дополнительная мут­ность не оказывает существенного негативного влияния на эко­логию и ихтиофауну водоема. Мутность носит локальный, вре­менный характер, ее нельзя приравнивать к тому загрязнению водоемов, которое создается сбросом в них сточных вод содер­жащих вредные примеси. Концентрация взвешенных веществ в допускаемых пределах не оказывает отрицательного влияния на рыбное хозяйство. При значительном повышении мутности на участке водоема наблюдается миграция рыбы с загрязнённых участков. Однако при добыче строительных материалов должны приниматься действенные меры, направленные на предотвращение её негативного влияния на окружающую природную среду.