Предлагаемая концепция по очистке дождевых вод с селитебных территорий г. Нижнего Новгорода

Оглавление

1. Существующее положение.

• Схема «Гипрокоммундортранса» и реализация;
• Схема НПФ «ВолгоВятРегионПроект» и реализация;

2. Загрязненность дождевых вод с селитебных территорий города.

• Влияние благоустройства города на загрязненность дождевых вод;
• Влияние автомобильной техники на загрязненность дождевых вод;

3. Анализ нормативных требований, предъявляемых к степени очистки дождевых вод. Зарубежный опыт.

4. Предложения по проблеме очистки дождевых вод с селитебных территорий г. Нижнего Новгорода.

1. Существующее положение

1.1. Схема «Гипрокоммундортранс»

В 1988 году Московским проектным институтом «Гипрокоммундортранс» была разработана «Схема развития дождевой канализации в г. Горьком» со стоимостью реализации в текущих ценах порядка 30 млрд.руб.

Схема характеризуется следующими показателями:

• Малое количество очистных сооружений – 15 шт. общей стоимостью 3 млрд.;
• Очистные сооружения большой производительности, требующие большой площади (земляные пруды накопители – фактически болота, доочистка на кассетных фильтрах) от 1,4 до 11 га каждое и общей площадью 85.5 га. Кроме того, санитарно-защитные зоны вокруг сооружений (100м) с ограничениями по селитебной территории, что фактически исключает из оборота 1000 га городской территории.;
• Насосные станции большой производительности;
• Заключение большинства существующих водотоков в трубы;
• Большая протяженность дорогостоящей самотечной щитовой проходки – 37 км. – 6 млрд.руб. в текущих ценах;
• Большая протяженность коллекторов больших диаметров (Д=1000 и выше) – 230 км – 20 млрд.руб.;
• Невозможность поэтапного строительства ливневой канализации с очистными сооружениями.

Исходя из условий генплана города, большая часть очистных сооружений располагалась в самых «элитных» местах — на берегах рек Оки и Волги.

В результате - ни одни очистные сооружения, предусмотренные «схемой» «Гипрокоммундортранса», построены не были.

1.2 Схема НПФ «ВолгоВятРегионПроект»

В 2007 году было принято решение о корректировке схемы «Гипрокоммундортранса» по ряду причин, в том числе:

• Изменение генерального плана города;
• Увеличение плотности застройки;
• Увеличение территории, подлежащей канализованию;
• Нереализуемость схемы «Гипрокоммундортранса» вследствие ее высокой стоимости и «крупноблочности».

Схема НПФ «ВолгоВятРегионПроект» базируется на следующих принципах:

1. Отказ от заключения существующих водотоков в трубы и как следствие:

• Максимальное использование существующих водотоков для сброса «условно чистых» и очищенных дождевых вод – фактически уход от сборных коллекторов больших диаметров «старой» схемы. При реализации данной схемы будет произведена крайне необходимая расчистка существующих водотоков;
• Использование существующих дренажных коллекторов для сброса «условно чистых вод»;
• Использование уже построенных коллекторов старой схемы с их частичной перекладкой;

2. Учет максимально уплотнившейся жилой застройки и как следствие:

• Расположение очистных сооружений на минимально пригодных для строительства территориях (в т.ч. водоохранные зоны водных объектов);
• Большее количество очистных сооружений – 32;
• Очистные сооружения меньшей мощности и как следствие возможность устройства очистных сооружений «закрытого» типа с санзоной 50 м;
• Очистные сооружения меньшей площади (мобильность размещения) от 0.6 до 1.3 га каждые и общей площадью 30 га.
• Исключение (по возможности) в составе очистных сооружений насосных станций за счет использования характерных особенностей рельефа (верхняя часть города);
• Появление в составе очистных сооружений установок обеззараживания – до 15 млн.руб;

3. Отказ, по возможности, от транспортирования «чистого» стока – разделительные камеры – снижение нагрузки на часть коллекторов и насосных станций на 60% и как следствие:

• Насосные станции меньшей производительности;
• Меньший диаметр коллекторов;
• Меньшая протяженность самотечной щитовой проходки;
• Меньшая протяженность коллекторов больших диаметров;

5. Возможность поэтапного строительства коллекторов и очистных сооружений;

6. Учет влияния подтопления Заречной части (отметка 68) на стоимость строительно-монтажных работ (водопонижение, материал труб).

В соответствии со схемой НПФ «ВолгоВятРегионПроект» были запроектированы очистные сооружения №4 (оз.Светлоярское) и №9 (Мещерское озеро). Ведутся переговоры о начале проектирования очистных сооружений №1 (Правый берег. Подходы к Метромосту). Разработана проектная и рабочая документация по части коллекторов.

Тем не менее, откорректированная схема, несмотря на ее «мелкоблочность» с соответственно меньшими (по отдельности) стоимостями сооружений и коллекторов, так же далека от реализации, как и прежняя.

Главные причины такого положения, по нашему мнению, заключаются в следующем:

1. На строительство очистных сооружений требуются огромные капитальные затраты. Так, стоимость строительства крупных очистных сооружений в районе станции аэрации при общей площади ~3 га ориентировочно составит 200-250 млн.руб. в текущих ценах.

2. Очистные сооружения, как правило, размещаются у мест выпусков очищенных дождевых вод в Оку, Волгу и «маленькие» речки, т.е. на самых «элитных» и дорогих участках г.Нижнего Новгорода.

3. Достижение нормативной степени очистки дождевых вод (взвешенные в-ва — увеличение более чем на 0,25 мг/л; нефтепродукты — не более 0,05 мг/л) при больших расходах может быть обеспечено лишь на высокотехнологичных сооружениях (типа водопроводных очистных станций), эксплуатация которых осуществляется только постоянным обслуживающим персоналом. Однако, в условиях периодического выпадения осадков (а зимой их нет вообще) наличие постоянного обслуживающего персонала не вяжется со здравым смыслом.

4. Следует отметить, что согласно СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» в комплексе сооружений по очистке дождевых вод следует предусматривать и их обеззараживание. Установки обеззараживания представляют собой сложное, дорогостоящее оборудование, требующее постоянного обслуживания в условиях резко меняющихся во времени расходов и режимов работ очистных сооружений.

5. Необходимым условием повышения эффективности работы отстойных сооружений является введение в очищаемый сток коагулянта или флокулянта. При огромных «залповых» расходах стоков, поступающих на сооружения, требуется организация сложного, громоздкого реагентного хозяйства с мешалками, дозировочным оборудованием, с соответствующим складским хозяйством.

6. Уменьшение количества выпусков в водные объекты с привязкой их к очистным сооружениям неизбежно ведет к увеличению стоимости «подающих» коллекторов за счет увеличения их протяженности, глубины заложения и диаметров. Пример – ситуация с коллектором Д=1200 по ул.К.Маркса (м-н Мещерское озеро).

2. Анализ нормативных требований, предъявляемых к степени очистки дождевых вод. Зарубежный опыт

СанПиН 2.1.5.980-00 - «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» предъявляет к ливневым водам населенных пунктов следующие требования:

• Не допускается организованный сброс ливневых сточных вод в черте населенных пунктов (п.4.1.2.);
• К отведению поверхностного стока в водные объекты предъявляются такие же требования, как к сточным водам (п. 4.7).

Исходя из этих требований, любая попытка строительства очистных сооружений с устройством выпусков в черте города является незаконной. Тупик.

Кроме того, если говорить о степени очистки, согласно существующим нормативам в результате сброса сточных вод в водоемы хозяйственно-питьевого и рыбохозяйственного значения содержание взвешенных веществ в воде не должно увеличиваться более чем на 0,25мг/л, а содержание нефтепродуктов не должно превышать 0,05 мг/л. Данные ограничения обуславливают необходимость применения очистки фактически на «лабораторном» уровне. При этом следует отметить и то, что очистные сооружения дождевых вод должны быть рассчитаны на работу при отсутствии постоянного эксплуатационного персонала.

Это объясняется тем, что дожди носят эпизодический характер, а это значит, что основную часть рабочего времени обслуживающий персонал должен «сидеть без дела». Учитывая, что дожди могут иметь место в любое время суток, возникает необходимость обеспечивать круглосуточное дежурство эксплуатационного персонала, что не «вяжется» со здравым смыслом.

Специалисты Санкт-Перербургского ГУП «Водоканал» и Архитектурно- строительной Академии так же подчеркивают в статье, опубликованной в журнале «Водоснабжение и санитарная техника» №2, 1997 г. Приложение №2, что «реальные экономические возможности страны и регионов настоятельно требуют произвести корректировку нормативной базы по установлению необходимой степени очистки сточных вод и, в частности, поверхностного стока перед сбросом в водоем, что обеспечит резкое сокращение ущерба природе».

«Во многих странах Америки и Европы установлены стандарты как для природных, так и для сточных вод, однако нигде законодателям не придет в голову устанавливать нормативы для сточных вод такие же, как для природных и даже более жестокие». Приложение №3.

Можно привести и разъяснение ГОССТРОЯ СССР (см. Приложение №3), в котором сказано, что «учитывая кратковременный, эпизодический сброс и увеличение расходов во время дождей доводить степень очистки дождевых вод до ПДК, установленных Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами для водных объектов хозяственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования, не требуется».

3. Загрязненность дождевых вод с селитебных территорий города

Загрязненность дождевых вод с селитебных территорий формируется в результате воздействия многообразных факторов - как природного, так и техногенного характера.

«Приоритетными» загрязнителями в дождевых водах с селитебных территорий являются взвешенные вещества и нефтепродукты. Другие загрязнения техногенного происхождения должны улавливаться непосредственно на промпредприятиях и после очистки использоваться на технические нужды, либо подвергаться специальной очистке до показателей, позволяющих осуществлять сброс в водоем.

4. Предложения по проблеме очистки дождевых вод с селитебных территорий г. Нижнего Новгорода

4.1. Очистка от взвешенных веществ.

Из сказанного выше напрашивается вывод, что решающим фактором в сокращении загрязнения дождевых вод минеральными примесями является содержание в чистоте проезжей части дорог. При этом имеется ввиду прежде всего организация систематического механизированного подметания и мытья улиц поливомоечными машинами. Благодаря этому основная масса минеральных загрязнений должна убираться в «сухом» виде в промежутках между дождями. На дождеприемниках следует предусматривать простейшие песколовки для очистки стоков от мытья улиц.

Кроме того, нуждается в изменении сложившаяся система благоустройства города, с устройством так называемых «газонов», на деле являющихся, наверное, основным поставщиком взвешенных веществ на проезжую часть. Может, и мест для автопарковок прибавится.

4.2. Очистка от нефтепродуктов.

Главным источником попадания нефтепродуктов на полотно дорог являются автомобили, вернее экологическое несовершенство автомобильных двигателей.

Согласно исследованиям, проведенным при разработке «Схемы дождевой канализации в г. Горьком» - в 1988 г., расчетное содержание нефтепродуктов в дождевых водах с селитебных территорий г. Горького было принято - 50 мг/л. Такое большое содержание объясняется качеством автомобильных двигателей на тот период. Согласно журнала «Водоснабжение и санитарная техника» на 1997 г. эта величина в крупных городах составляла уже всего 10-12 мг/л. Очевидно, что одним из приоритетных направлений в автомобилестроении в последние годы — является обеспечение их максимальной экологической безопасности. На сегодня этот показатель является основным в конкурентном соревновании автопроизводителей.

Исходя из вышесказанного, можно реально расчитывать на то, что при соответствующем обслуживании автомобилей и контроле за состоянием двигателей содержание несгоревших нефтепродуктов в выхлопных газах должно приближаться к нулю.

Учитывая все вышесказанное можно уже на сегодняшний день отказаться от очистки дождевых вод с селитебных территорий от нефтепродуктов.

Зарубежный опыт показывает, что в большинстве городов отсутствует очистка поверхностного стока, что не в последнюю очередь обусловлено достаточно хорошим санитарным состоянием территории и низким загрязнением воздушного бассейна. Да и схема благоустройства территорий, на мой взгляд, выполнена более логично.

Таким образом, предлагается новая концепция обращения с поверхностным стоком, предусматривающая за счет решения проблем благоустройства, отказ от очистных сооружений, увеличение количество выпусков в водные объекты, уменьшение протяженности коллекторов большого диаметра и, как следствие, уменьшение стоимости всей системы ливневой канализации до приемлемого для городского бюджета уровня.

Для реализации данной концепции необходимы следующие меры:

• Разработка принципиально новой «Схемы развития ливневой канализации»;
• Проведение необходимых исследовательских работ по количеству и составу «смета» благоустроенной территории;
• Подготовка администрациями области и города необходимых законодательных инициатив с последующим приведением их в законодательную норму.

Приложения

1. Статья из журнала — Водоснабжение и санитарная техника — ВСТ№8, 1996 г. «Обоснованность нормативных требований к качеству очистки сточных вод», стр. 17.

2. Статья из журнала — Водоснабжение и санитарная техника — ВСТ№1, 1997 г., стр.10 «Проблемы отведения и очистки поверхностного стока в Санкт-Петербурге».

3. ГОССТРОЙ СССР. Отдел технического нормирования. Письмо №1-2811 от 17.08.78 г.

4. Протокол совещания в ГлавУАГе от 25.09.97 г.

5. Фотографии дождеприемных колодцев. Город Герен. Германия.