полигон бытовые отходы котлован

Практическая работа: «Расчет полигона твердых бытовых отходов»

 

Улан-Удэ

 

 

Цель работы: определение общей вместимости, площади, уточненной высоты полигона ТБО на весь срок его эксплуатации и расчет котлована.

Исходные данные:

 

Т, лет	N1, чел	N2, чел	Нn1, м

 

Методика: По сравнению c обычной свалкой высоконагружаемый полигон ТБО является белее современным в санитарно-гигиеническом и экологическом отношении объектом. Полигон может считаться высоконагружаемым, если его проектная высота не менее 20 м, а нагрузка на использованную площадь превышает 10 т/м2.

Вся территория полигона ТБО делится на две зоны: производственную и хозяйственно-бытовую, между которыми располагается буферная зона шириной 25 м. Требования к водоупорности грунтов здесь несколько мягче - коэффициент фильтрации не должен превышать 10-5 см/с (0,0086м/сут).

Максимальный уровень стояния грунтовых вод должен отстоять от основания дна полигона не менее чем на 1 м.

Производственная зона полигона ТБО разбивается на отдельные карты прямоугольной формы. Их ширина 30…50 м, длина 30...150 м.

Для уплотнения слоев ТБО применяются дорожные катки, бульдозеры. Мусор укладывается послойно: слой ТБО толщиной не более двух метров засыпается слоем грунта толщиной 0,25 м.

Для исключения загрязнения поверхностных и подземных вод полигон проектируется как бессточное сооружение: избыток талых и дождевых вод направляется на специальные карты-испарители.

Особенностью полигона ТБО является наличие на выезде из него ванны размером 8х3 м, в которую налит 3% раствор лизола, глубиной 0,35 м. Покидающие полигон мусоровозы дезинфицируют в этой ванне свои колеса.

В остальном инженерное обустройство полигона ТБО аналогично таковому для полигона токсичных отходов: кольцевая автодорога из железобетонных плит, ров, ограждение по периметру полигона. Экологический контроль подразумевает отбор и анализ проб грунтовых вод из сети контрольных скважин на содержание вредных химических веществ и бактериальную обсемененность.

Опасные в инфекционном смысле отходы потребления и отходы парикмахерских подлежат сжиганию в специальных печах. Трупы павших животных утилизируют на утильзаводах либо захоранивают в специальных скотомогильниках.

Первый этап расчета - определение общей вместительности полигона ТБО Ет, м3, на весь срок его эксплуатации.

Для этого необходимы следующие исходные данные:

расчетный срок эксплуатации полигона Т, лет;

удельная норма образования бытовых отходов на 1 человека в год У1, м3/чел.год;

скорость ежегодного прироста величины удельной нормы U, %. Следовательно, через Т лет на 1 человека ежегодно будет образовываться У2 бытовых отходов.

Используем формулу:

 

, м3/чел.год.

 

численность населения города (населенного пункта) на момент проектирования - N1, чел.;

прогнозируемая численность населения города (населенного пункта) через Т лет - N2, чел.;

ориентировочная высота «холма» ТБО, согласованная с архитектурно-планировочным управлением города Н1п, м.

Величина Ет рассчитывается по формуле:

 

, м3,

 

где: К1 - коэффициент, учитывающий уплотнение засыпанных ТБО в процессе эксплуатации полигона за период Т³15 лет. Величину К1 определяют по табл. 1 в зависимости от высоты Н1п;

К2 - коэффициент, учитывающий объем изолирующих слоев грунта. В зависимости от Н1п значение К2 принимают по табл. 2.

полигон бытовые отходы котлован

Таблица 1

Рекомендуемая масса бульдозера или катка, т	Проектируемая высота полигона Н1п, м	К1
3…6	20…30	3,0
12…14		3,7
12…14	10…30	4,0
20…22	Более 30	4,5

 

Таблица 2

Проектная высота полигона Н1п, м	<5,0	5,1…7,0	5,1…9,0	9,1…12,0	12,1…15,0	15,1…39	40…50
К2	1,37	1,27	1,25	1,24	1,2	1,18	1,16

 

Второй этап - определение площади полигона. Вначале для ориентировочных расчетов принимают, что полигон ТБО имеет форму пирамиды. Как известно, объем пирамиды:

 

,

 

где S - площадь основания пирамиды;- ее высота.

Следовательно, площадь участка складирования ТБО составит:

 

, м2,

 

Требуемая площадь полигона Sп должна быть несколько больше:

 

 

т.к. необходима площадь для размещения вспомогательной зоны Sдоп, а также для полосы вокруг полигона и подъездных дорог (это учтено введением коэффициента 1,1 перед Sу.с.).

Третий этап - определение уточненной высоты полигона и расчет котлована. Наиболее экономически целесообразно решение - использовать для изолирующих промежуточных и наружного слоев грунт из котлована под основание полигона.

После определения величины Sу.с. можно уточнить значение высоты Н1п. Для этого надо учесть, что на самом деле «холм» ТБО имеет форму усеченной пирамиды, причем размеры верхней площадки должны обеспечивать безопасные развороты мусоровозов. Следовательно, ширина верхней площадки должна быть не менее 40 м.

Объем усеченной пирамиды определяем по формуле:

 

,

 

где: Sп - площадь нижнего основания;в - площадь верхнего основания;- высота пирамиды.

В случае полигона ТБО выразим формулой:

 

ЕТ= ,

 

где: Sв.п. - площадь верхней площадки, м2;

Нп - уточненная высота полигона, м.

Откуда выводится:

 

.

 

Потребный объем грунта Vг, м3 рассчитывают по формуле:

 

, м3.

 

Проектируемый котлован должен полностью обеспечить потребность в грунте, следовательно, его объем должен быть равен Vг. С учетом наличия откосов и картовой схемы полигона можно рассчитать глубину котлована:

 

.

 

В формуле площадь дна для котлована равна Sу.с.

Затем находят верхнюю отметку полигона ТБО после его наружной изоляции слоем грунта толщиной 1 м:

 

.

 

Выводы

 

Ет, м3	SУ.С., м2	Sп, м2	Нп, м	Vr, м3	Нв.о., м
6828696.875	1024304.531	1132734.984	2.99816	1041649.421	2.879