Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

bnpe

.pdf
Скачиваний:
30
Добавлен:
14.04.2015
Размер:
2.26 Mб
Скачать

21

підвищує швидкість набору міцності у 5 разів, а з 65 до 85 ºС – у 10 разів [20]. Разом з тим, потрібно мати на увазі, що на відміну від механоактивації, що визначає переважно кінетичний аспект активації, вибір температури обробки в значній мірі визначає напрямок структуроутворюючих процесів і, відповідно, фазовий склад новоутворень.

Особливості різних видів хімічної активації золи-винесення

Хімічна активація золи-винесення заснована на розчиненні алюмосилікатної речовини у лужному середовищі (кислотна активація не знайшла застосування в індустрії будівельних матеріалів). Вирізняють два принципово відмінних різновиди хімічної активації (рис. 1): сульфатну та лужну. В першому випадку фазовий склад новоутворень представлений переважно різними гідросульфоалюмінатами кальцію, в другому – гідратними новоутвореннями, що утворюються внаслідок взаємодії продуктів деструкції алюмосилікатної фази золи-винесення із лужними активаторами різної природи.

Недоліком чистої сульфатної активації золоцементних в’яжучих систем є нестабільність у часі гідросульфоалюмінатних фаз, що утворюються, в тому числі етрингіту, а також можливість виникнення вторинного етрингіту, що призводить до розвитку деструктивних процесів в структурі бетону [21]. «Прихована» сульфатна активація має місце при гідратації в’яжучих композицій на основі портландцементу та флюїдальної золи, яка в своєму складі окрім аморфної алюмосилікатної складової містить СаSO4 [22]. Формування в структурі новоутворень вказаної в’яжучої системи нестабільних гідросульфоалюмінатних фаз може біти причиною зниження міцності матеріалу у часі.

Згідно дослідженням, проведеним у ДНДІВМ ім В.Д. Глуховського [23], для активації золоцементних в’яжучих систем (незалежно від технології спаленнявугілля та виду золи, що отримується) доцільно використовувати змішані добавки (сульфатні та кремнеземисті). В якості сульфатної добавки доцільнішим є використання ангідриту СаSO4, а як кремнеземистої – мікрокремнезему та метакаоліну. Одночасне введення вказаних добавок до складу золоцементних композицій (при вмісті портландцементу до 20%) дозволяє спрямовано синтезувати у складі продуктів тверднення тверді розчини гідросульфоалюмінатного складу, які надалі достатньо плавно перекристалізовуються у більш стабільні сполуки – гідрогранати та епістільбіт. Застосування сульфатнокремниземистих добавок для активації золоцементних в’яжучих композицій дозволяє отримати штучний камінь, який за своїми міцнісними показниками не відрізняється від каменю, отриманого на основі чистого портландцементу СЕМ I 42,5 (EN 197-1), але характеризується більш високою корозійною стійкістю, в тому числі сульфатостійкістю, стійкістю до розвитку внутрішньої корозії та стійкістю до дифузії хлоридів.

Лужна активація традиційно здійснювалась шляхом використання матеріалів на основі лужноземельних металів (кальційвміщуючих речовин): вапна, портландцементу тощо. Відповідно отримували традиційні вапняно-зольні в’яжучі речовини або золопортландцементи. Процеси гідратації таких в’яжучих активно вивчались в останні 30 років [4-7, 24], що дозволило впровадити ці в’яжучі речовини у будівельну практику. Разом з тим, такий підхід не дозволяє вводити до складу в’яжучої системи значну кількість золивинесення (більше 30…50%) без додаткових складних технологічних прийомів, стримуючи розвиток концепції HVFA [4]. Розвиток теорії та досвіду використання лужних в’яжучих систем [25] дозволили запропонувати інші шляхи, що базуються на використанні з’єднань лужних металів. Особливістю таких систем є високий початковий рівень рН середовища. При відповідному керуванні процесами структуроутворення, на першому етапі луги активізують деструкцію вихідної алюмосилікатної речовини, а в подальшому – приймають активну участь в процесі синтезу водостійких елементів мікроструктури штучного каменю та генезисі міцності [26, 27].

22

Особливості процесів структуроутворення лужних в’яжучих речовин в значній мірі визначаються видом в’яжучої системи, що знайшло відображення в класифікації [28]. Лужні алюмосилікатні системи (R-A-S-H, де R- Na чи K) були виділені в перший клас, так звані «геоцементи» (назва підкреслює подібність їх структуроутворюючих процесів до геологічних процесів в навколишньому середовищі), в яких основні продукти гідратації представлені тривимірними полімерними композиціями, які мають аналоги у природі (цеоліти, тощо). Такі цеолітоподібні продукти забезпечують цілу низку спеціальних властивостей матеріалу, таких як жаро-, вогнета кислотна стійкість, адгезія, тощо [29, 30]. Композиції на основі кальцію представлені в цьому першому класі в малих кількостях та відіграють допоміжну роль. На відміну від першого класу, низькоосновні гідросилікати кальцію є головними продуктами гідратації у другому класі лужних цементів (R-C-A-S-H). Безкальцієві лужні алюмосилікати зазвичай відіграють роль допоміжних фаз у таких цементах, оскільки синтез C-S-H гелю з термодинамічної точки зору є переважним за умов високої концентрації кальцієвих композицій. Отже, геополімерізація відіграє допоміжну роль в структуроутворенні та генезисі міцності таких цементів. Приймаючи до уваги підвищені експлуатаційні властивості та високий вміст промислових відходів у складі таких систем, лужні цементи другого класу можуть бути важливою альтернативою до традиційного портландцементу, особливо з точки зору проблеми створення нового покоління цементів з низькою емісією CO2. Геоцементи не можуть вважатися альтернативою традиційному портландцементу через відносно високу вартість, проте вони є найбільш перспективними для композиційних будівельних матеріалів спеціального призначення.

Наведені особливості визначили відмінності у підходах до лужної активації золивинесення в залежності від призначення в’яжучої речовини. «Чиста» лужна активація без введення кальцієвих сполук використовується для створення HVFA спеціального призначення, зокрема для створення жаростійких матеріалів, матриць іммобілізації радіоактивних відходів, тощо [8, 20, 31-36]. Вміст золи-винесення в таких системах може перевищувати 90%, проте такі в’яжучі речовини здатні тверднути лише за умов підвищеної температури (40…300ºС) і є достатньо дорогими. Одночасно змішані зололужні цементи (клас II) можуть бути в недалекому майбутньому стати важливою альтернативою традиційним цементам, на поступаючись останнім за основними властивостями навіть при вмісті золи-винесення до 70% [14, 19, 27, 37-39]. Особливо варто відзначити системи з низьким вмістом лужного компоненту (до 2% в перерахунку на Na2O) [14, 19].

Висновки

Табл. 1 узагальнює інформацію про можливість розробки високонаповнених зольних в’яжучих речовин (HVFA) шляхом вибору адекватного способу виходячи із особливостей золи. Вибір того або іншого методу активації золи-винесення повинен базуватися як на розумінні функціонального призначення в’яжучої системи, що розробляється, так і на особливостях хімічного та мінералогічного складів золи. При цьому проектування складу високонаповнених в’яжучих систем повинно передбачати спрямоване формування у складі продуктів тверднення новоутворень, що забезпечують стабільність матеріалу в часі. Такий підхід забезпечує підвищення єфективність цементного виробництва як за рахунок спрямованого регулювання властивостей і довговічності «зелених цементів», що отримуються, так і за рахунок різкого зниження (до 70-80% пропорційно вмісту золивинесення) енергоємності цементу та утилізації відходів теплоенергетики.

23

Табл. 1. Досвід розробки HVFA на основі різних зол (згідно даних ДНДІВМ ім. В.Д. Глуховського)

Вид

 

Вміст

 

Рекомендації щодо

Активація

золи

Властивості

золи

застосування

 

(%)

 

 

 

 

 

 

Сульфатна

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сульфатно-

 

 

 

 

кремнеземиста

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Міцність – до 70

Замість звичайних та

 

Лужно-

до

МПа, кінетика

пуцоланових цементів;

 

лужноземельна

70%

тверднення –

зимове бетонування;

 

 

 

звичайна

дорожнє будівництво

F

 

 

Міцність при стиску –

Спеціальні цементи

 

 

 

до 100 МПа після 8

(високоміцні,

 

«Чиста»

до

швидкотверднучі,

 

годин обробки,

 

лужна*

85%

жаростійкі,

 

жаростійкість –

 

 

 

кислотостійкі, матриці

 

 

 

більше 800ºС

 

 

 

іммобілізації відходів)

 

 

 

 

* При застосуванні термообробки при 60…150ºС.

Acknowledgements

Ці дослідження частково виконувались в рамках гранту INTAS Collaborative Call Nr 04-82- 7055 “Energy and Natural Resources Saving Heat Insulating Materials Made Using Local Raw Materials and Industrial By-Products and Wastes”.

Література

За повним переліком звертатись до авторів.

24

Отзыв

на статью «Ефективні шляхи використання паливних зол у промисловості будівельних матеріалів», авт. Кривенко П.В., Пушкарьова К.К., Ковальчук Г.Ю., Ковальчук О.Ю.

В.Н. Долгополов

директор, член-корреспондент, Проблемный институт ресурсо- и энергосберегающих технологий "АкадемРесурсоЭнергоПроект" Академии строительства Украины, Киев

ЕЩЕ РАЗ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ УГОЛЬНОЙ ЗОЛЫ В СТРОЙИНДУСТРИИ

40% электроэнергетики в мире основано на угле, почти полностью на сжигании угольной пыли (при ≈1500ºС и выше). В Украине 14 ТЭС (крупные тепловые электростанции) и часть из крупных ТЭЦ (городские теплоэлектроцентрали) сжигают уголь, зольность которого более 25%. Более 50% сжигаемых ТЭС и всеми ТЭЦ Украины углей – антрацитовой группы, поэтому более 50% украинской золы содержит 20-30% углерода. В этом отличие Украины от всех стран мира. Повышенное содержание углерода в золе препятствует использованию такой золы в бетонах. Угольная энергетика Украины производит около 10 млн.тонн в год золошлаков, в которой остается 1,5-2 млн.тонн несгоревшего углерода. В отвалах ТЭС накоплено более 500 млн.тонн.

Крупные угольные теплоэлектростанции Украины

 

Мощ-

Год начала

Потребл.

Выход

Марка

Углерод в золе уноса, %

 

ность,

эксплуа-

угля,

золы,

 

угля

(опубликованные данные)

ТЭС

МВт

тации

тыс.тонн

тыс.тонн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2005 г.

2005 г.

 

1999

2005

2010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Старобешевская

9 х 175

1961-67

2232

 

А

23,0

25,5

 

 

1 х 120

2004 - ЦКС

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кураховская

6 х 210

1972-75

2662

 

Г

**

**

 

 

1 х 200

 

 

 

 

 

 

 

Луганская

8 х 175

1961-69

1939

 

А, Т

46,9

15,6

 

Зуевская

4 х 300

1982-88

2441

 

Г

**

**

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Славянская

1 х 720

1971

1302

 

А

23,0

18,0

 

Запорожская

4 х 300

1972-73

2074

 

Г

**

**

 

 

3 х 800

1975-77

 

 

 

 

 

 

Криворожская

6 х 282

1965-73

1848

 

Т

 

 

 

 

4 х 282

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приднепровская

4 х 285

1959-66

1756

 

А, Т

17,4

20,4

 

 

4 х 150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бурштынская

8 х 195

1965-69

3201

 

Г

**

**

 

 

4 х 185

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ладыжинская

6 х 300

1970-71

1674

 

Г

 

 

 

Добротворская

2 х 150

1963-64

942

 

Г

 

 

 

Углегорская

4 х 300

1972-73

1725

480,7

Г

**

**

 

 

3 х 800

1975-77

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Змиевская

4 х 275

1967-69

2149

612,4

А, Т

21,3

17,6

17,4

 

6 х 175

1960-64

 

 

А, Т

 

 

 

Трипольская

4 х 300

1969-70

1285

401,8

А

21,6

29,0

18,2

2 х 300

1971-72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27230

≈10000

 

 

 

 

Зольность углей 20-30%. Марки углей: А – антрацит, Т – тощий, Г – газовый.

** Содержание углерода в золах углей газовой группы: 5-10% (среднее в смеси фракций).

Периодически в строительной практике предпринимаются попытки использовать высокоуглеродистые золы в цементах без учета их влияния на долговечность бетонов, руководствуясь только названиями ДСТУ Б В.2.7-205:2009 «Золы-уноса тепловых

25

электростанций для бетонов» и ДСТУ Б В.2.7-211:2009 «Смеси золошлаковые тепловых электростанций для бетонов», а не требованиями этих стандартов в целом. Стандарты требуют проведения длительных испытаний железобетонных изделий, в том числе с целью выявления степени влияния углерода на коррозионные процессы в арматуре. Современная бизнес-практика не дает уверенности в том, что углеродистые золы будут применяться только для неармированных строительных изделий.

Поэтому полезно привести обширную цитату из статьи «Еще раз о золах-уносе ТЭС для производства цемента и бетона», опубликованной в журнале «ЦЕМЕНТ» №3-2009, авторы: З.Б.Энтин – один из наиболее авторитетных профессиналов и Н.Стржалковская – ведущий специалист ОАО «Лафарж-Цемент-Россия»:

"Большое влияние на долговечность бетона на основе зольных цементов оказывает содержание остатков несгоревшего топлива в золе.

Морфология кислых зольных частиц такова, что частички коксика в них вплавлены в алюмосиликатное стекло. Поэтому при затворении цемента углерод первоначально изолирован силикатным стеклом от цементной матрицы.

Однако после двух-трех лет службы бетона стеклообразная алюмо-силикатная оболочка вокруг углеродного включения зольных частиц коррозирует, вследствие чего в бетоне образуется большое число микроэлементов, состоящих из пары углерод-металл и электролита - жидкой фазы бетона. Возникновение микропотенциалов и микротоков от таких элементов ведет к депассивации арматуры и, как следствие, к возникновению язвенной коррозии арматуры, особенно при работе бетона в воздушно-влажных условиях.

Опасность возникновения коррозии стальной арматуры в бетоне вынуждает ограничивать содержание несгоревшего угля (ППП) в золе, используемой в качестве активной минеральной добавки к цементу. Поэтому нормативы по предельному значению ППП золы содержатся во всех стандартах на золу-унос, используемую в качестве добавки к цементу, и обычно составляют 3-5%.

Таким условиям по содержанию несгоревшего топлива удовлетворяют золы молодых бурых углей, а также газовых и частично - длиннопламенных. В золах тощих углей содержание углерода достигает 18-20%, антрацита - 26-28%. Эти золы могут быть использованы только после сепарации.

Например, зола Луганской ГРЭС с общим значением ППП 28% сепарацией была разделена на две фракции - тонкую с ППП 5,8% и грубую с ППП 55%. В золе Волгоградской ТЭС при валовом значении ППП около 8% содержание угля в тонкой фракции составляло 3%, в крупной фракции достигало 35%. Первая в основном удовлетворяет требованиям к добавкам, вторая может быть использована в качестве топлива, либо сырьевого материала, содержащего топливо. Теплотворная способность крупных фракций золы тощих углей и антрацитов достигает от 7-10 до 14-15 тыс. кДж/кг.

Мировой опыт показывает, что для массового применения в качестве добавки к цементу необходима предварительная переработка или обогащение золы-уноса для превращения отхода от сжигания углей в полезный продукт, пригодный для дальнейшего применения.

Фракционирование с отделением крупной фракции золы может осуществляться с помощью воздушной сепарации. Это позволяет в несколько раз снизить содержание остаточного углерода в золе и повысить стабильность ее свойств." – конец цитаты.

Коррозионные процессы в арматуре возникают со временем и зависят от свойств минеральной части конкретной золы, соотношения кристаллической и стеклофазы, следовательно от растворимости в щелочной среде.

Наибольшая часть проводимых в мире исследований влияния углерода золы на свойства бетона связано с портландцементным бетоном, что естественно с учетом объемов его применения. Меньше исследований проводится по влиянию геополимеров (грунтоцементов). Поэтому важно расширение направлений исследований этой группы цементов с целью использования в них отходов сжигания углей.

26

ОБҐРУНТУВАННЯ СТРАТЕГІЇ РОЗВИТКУ ТА УДОСКОНАЛЕННЯ КОНСТРУКТОРСЬКО-ТЕХНОЛОГІЧНИХ РІШЕНЬ КАНАЛІЗУВАННЯ ПРАВОБЕРЕЖНОЇ ЧАСТИНИ М. КИЄВА НА ПЕРІОД З 2012 ДО 2025Р.

М.М. Кризьський,

дійсний член АБУ, доктор технічних наук, професор;

А.М. Кравчук,

доктор технічних наук, професор;

Г.М. Кочетов,

доктор технічних наук, професор;

В.І.Снісаренко,

дійсний член АБУ, доктор технічних наук, професор;

А.М. Тугай,

дійсний член АБУ, доктор технічних наук, професор;

Розвиток і функціонування каналізаційної мережі та інженерних споруд на ній, насамперед, насосних станцій і очисних споруд в м. Києві, що започатковано наприкінці XIX століття, успішно продовжується і в наші дні. Так, на сьогодні в місті функціонує 2603,8 км самопливних каналізаційних мереж та колекторів діаметром від 200 мм до 3100 мм і 158,5 км напірних колекторів та 33 каналізаційних насосних станцій різної потужності по перекачці стоків.

Природно, каналізаційні мережі, колектори, насосні станції будувалися разом із забудовою міста згідно з діючою на той час нормативною базою та вимогами щодо статистичних характеристик навантажень і впливів, якості матеріалів, будівельних елементів, прийнятих конструкторсько-технологічних рішень в проектах, матеріальних і енергетичних затрат на їх реалізацію. В довоєнні роки місто розбудовувалося, головним чином, на правому березі Дніпра, а в післявоєнні роки воно стало збільшуватися і за рахунок території лівобережної частини.

На сьогоднішній день каналізаційна система правобережної частини міста умовно складається з трьох головних басейнів каналізування (рис. 1): Либідського, ОболонськоПодільського, Мишоловсько-Голосієвського. В правобережній частині м. Києва функціонує Головний колектор глибокого закладання, який приймає стічні води від ПодільськоОболонського басейну каналізування, від району вулиці Хрещатик та частково від Голосієвсько-Мишоловського району.

Мишоловсько-Голосієвський басейн каналізування включає басейн каналізаційних насосних станцій «Микільська Борщагівка № 1» та «Микільська Борщагівка № 2», які перекачують стічні води в Голосієвський та Мишоловський каналізаційні колектори.

Подальша забудова сельбищних територій в басейнах каналізаційних насосних станцій «Микільська Борщагівка №1» та «Микільська Борщагівка № 2», а також збільшення надходження стічних вод від прилеглих заміських об’єктів потребує збільшення пропускної спроможності існуючої системи водовідведення в цій частині міста. Для цього необхідно завершити будівництво першої черги Південно-Західного каналізаційного колектора від Голосієвської площі до каналізаційної насосної станції «Микільська Борщагівка № 2».

До Либідського басейну каналізування надходять стічні води від Новосвятошинської каналізаційної насосної станції, а також від центральної частини міста. Слід зазначити, що саме ця частина міста в останнє десятиліття найбільш інтенсивно забудовується і реконструюється. Проте існуючі на її території самопливні колектори та мережі виявилися фізично зношеними та застарілими і вимагають термінової реконструкції. З допомогою колекторів глибокого закладання здійснюється каналізування нових великих житлових масивів в північній частині міста і подача транзитом стічних вод в південну частину. Так каналізується житловий масив Оболонь та примикаючі до нього Мінський масив і

27

Виноградар, а також розлога промислова зона на Куренівці в комплексі «Подача стічних вод Подільського району». Стічні води тут збираються крупними басейновими колекторами діаметром до 2 м на Оболонську каналізаційну насосну станцію, потім вони перекачуються на Північний портал Головного міського каналізаційного колектора діаметром 3,1 м і по ньому транзитом поступають в південну частину міста і далі по такому ж Правобережному колектору, дюкером під Дніпром на Лівий берег на очисні споруди Бортницької станції аерації. По трасі передбачено переключення крупних басейнових каналізаційних колекторів по вулицях: Юрковській, Глибочицькій, Еспланадній.

Вся лівобережна частина міста фактично являє собою один басейн каналізування Ново-Дарницького та Головного Лівобережного каналізаційних колекторів, які в деякій мірі дублюють один одного (рис. 1). Ново-Дарницький колектор бере початок в районі Броварського шосе і підводить стічні води до каналізаційної насосної станції першого підйому. Ця станція розташована на території Бортницької станції аерації і перекачує стічні води на очисні споруди першої черги будівництва. Головний Лівобережний каналізаційний колектор підводить стічні води до каналізаційної насосної станції «Позняки». Названа станція розташована на території суміжній з ділянкою території третьої черги БСА і на неї перекачує стічні води.

Бортницька станція аерації (БСА) з очищення стічних вод складається з трьох блоків потужністю по 600 тис м3/добу кожний. Перший блок експлуатується з 1965 р., другий – з 1976 р., третій – з 1987 р.

На Бортницькій станції аерації використовується так звана класична схема технології біологічної очистки стічних вод, яка широко застосовулася в період розробки її проекту (рис.2). До складу першої черги її споруд входили: головна насосна станція, пісковловлювачі, первинні радіальні і вторинні відстійники, мулові насосні станції, метантенки, аеротенки тощо. БСА являє собою єдині очисні споруди м Києва і розташована вона в районі с. Бортничі, на лівому березі р. Дніпро. Стічні води з правобережної частини міста поступають в резервуар Правобережної каналізаційної станції і подаються на очисні споруди дюкерами прокладеними по руслу Дніпра. Після очистки стічних вод вони відводяться спеціально влаштованим багатокілометровим каналом в р. Дніпро. Причому, згідно з діючими на той час вимогами щодо якості очищення стічних вод, контролюються тільки три їх показники, зокрема: концентрації завислих речовин, біохімічні потреби в кисні (БСК), концентрації розчиненого кисню.

За станом на сьогодні, тобто початок 2012 року, добовий приплив стічних вод на Бортницьку станцію аерації приблизно дорівнює 800 тис. м3/добу, а це означає, що очисні споруди завантажені приблизно на 44 %. Проте, майже за півсторічний термін експлуатації цих споруд, суттєвих змін зазнав фізико-хімічний та бактеріологічний склад вхідних стічних вод. Це сталося внаслідок низки змін, як в системі кількісного перерозподілу промислових та господарсько-фекальних стоків, так і в їх якості.

Разом з тим, за своїм технічним станом матеріали, будівельні конструкції, технологічне обладнання і електротехнічне устаткування комплексу очисних споруд зазнали фізичного зношення та в багатьох випадках застаріли і руйнуються під впливом водного та газового середовищ. До цього часу на жодному із трьох блоків не запроваджено технології видалення надлишкового азоту і фосфору. Особливо несприятлива ситуація склалася з обробкою та утилізацією осадів. Згідно з існуючою схемою передбачається обробка їх в метантенках з подальшим зневодненням природним шляхом на мулових майданчиках (полях) фільтрації.

Багаторічний досвід експлуатації показав, що такий підхід до утилізації осадів не забезпечує їх повну стабілізацію, призводить до кальматації грунтів полів фільтрації та захаращенню прилеглої території; не є екологічно безпечним і економічно ефективним. Усвідомлюючи ці та інші негативні обставини щодо обробки осадів, фахівці вважають за потрібне перейти до схем інтенсивного механічного зневоднення, термічного сушіння, спалювання тощо. З цією метою «Програми ремонту, реконструкції та розвитку

28

каналізаційного господарства м. Києва на 2011-2020 рр.» окремим рядком «1» в розділі В.3 Реконструкція очисних споруд БСА (довгострокові заходи) окремим рядком «1» передбачено «Будівництво нового комплексу утилізації осадів стічних вод».

Прогнозний обсяг фінансових ресурсів для цього будівництва визначено на загальну суму 1200 млн. грн.., поетапно з 2013 по 2015рр., починаючи з 2013р. на суму 500 млн. грн. і в подальшому по 350 млн. грн. щорічно в 2014р. та 2015р.

Зросли вимоги і щодо якості очищених вод. Тепер їх якість контролюється 16 показниками. Природно, що існуючий комплекс очисних споруд (рис. 2) часто неспроможний забезпечити ефективну очистку сьогоднішнього фізико-хімічного і бактеріологічного складу стічних вод. Отже, виникає нагальна необхідність в удосконаленні технологічної схеми очистки стічних вод. Здається, що питання про місце розташування очисних споруд з сучасною технологічною схемою очистки стічних вод взагалі не повинно стояти. Логічно вважати, що комплекс таких споруд повинен бути розташований в межах існуючої території Бортницької станції аерації. Саме такої концепції, очевидно, і дотримувалися

автори проекту реконструкції першої черги будівництва БСА.

Перевагами цього підходу до складання проекту реконструкції стали певні умови та обставини, в тому числі, складна економічна ситуація в державі і в м.Києві, концентрація в одному місці матеріально-технічних і людських ресурсів при реконструкції, виконанні ремонтно-поновлювальних робіт і взагалі при експлуатації інженерних споруд та комунікацій різного призначення, відпадає необхідність в виділенні додаткових територій для будівництва комплексу очисних споруд та організації відповідної інфраструктури для їх функціонування (санітарна зона, дороги, енергозабезпечення тощо). Зважаючи на викладене в ДП «Інститут «Київінжпроект» ПАТ «Київпроект» в 2001р. було розроблено проект реконструкції споруд першої черги будівництва з більш удосконаленою системою очистки. На нашу думку, це сучасний проект, реалізація якого дасть можливість досягти нормативних показників очистки стічних вод, а ступінь обробки і утилізації мулу забезпечить повну їх стабілізацію, стане економічно доцільним і екологічно безпечним. До цього слід додати, що поряд з територією БСА зарезервовано місце для будівництва споруд доочистки стічних вод на потужність 1800 тис. м3/добу.

Окрім того, ПАТ «Київпроект» ДП «Інститут «Київінжпроект» на замовлення

031102-КІП Головного управління комунального господарства Київської міської державної адміністрації (КДМА) в 2011 році розробив спеціальну програму «Корегування програми ремонту, реконструкції та розвитку каналізаційного господарства м. Києва на період 2011-2020 рр.». Причому в розробці програми брали участь провідні фахівці департаменту експлуатації каналізаційного господарство (ДЕКГ) ПАТ «АК

«Київводоканал».

Метою згаданої програми стали такі питання.

1.Відновлення дієздатності ділянок системи каналізаційних мереж і споруд, які знаходяться в аварійному стані.

2.Забезпечення стабільності і надійності роботи систем каналізації в м. Києві. 3.Забезпечення каналізування нового будівництва в м. Києві.

4.Забезпечення екологічного стану в м. Києві. З боку систем каналізації – поліпшення благоустрою житлового фонду, підвищення якості очищення стоків на очисних спорудах. 5.Поліпшення техніко-економічних показників в роботі каналізаційних систем методом

впровадження нових технологій при будівництві та капремонтах.

Автори цієї програми вважають, що внаслідок її виконання буде досягнуто 68,3 млн. кВт*год/рік економії електроенергії за рахунок впровадження прогресивних технологічних процесів, матеріалів, обладнання та скорочення кількості каналізаційних насосних станцій, а також покращення ефективності і надійності в роботі каналізаційних систем. Поряд з цим, виконання програми буде сприяти вводу житлової площі, яка до 2020 року повинна складати 26 млн. м2.

29

Реалізація програми передбачає її фінансування протягом 2011-2020 рр. на загальну суму 40835 млн. грн.

При розгляді програми ремонту, реконструкції та розвитку каналізаційного господарства м. Києва на період 2011-2020 рр. чітко простежується така тенденція, а саме: автори її спрямовують зусилля на збереження основних положень розвитку каналізаційного господарства в місті, які заклали в свій час його попередники. Звичайно, на перший погляд в цьому немає нічого поганого. Проте час іде і запроектована в 50-60рр. минулого століття збудована понад 40 років тому та розрахована на певні умови щодо кількості і якості стічних вод зараз уже БСА не відповідає новим вимогам та реаліям часу. Як приклад, що вже зазначалося, існуюча технологічна схема практично невзмозі забезпечити очистку до потрібних нормативних показників стічних вод міста. Особливо критична ситуація склалася з обробкою та утилізацією мулу. Внаслідок чого прилегла (до очисних споруд БСА з північного боку) територія суттєво захаращена муловими полями (майданчиками) фільтрації і природні можливості навантаження мулу на цю досить закальматовану ділянку оточуючої території практично вичерпані. Вцілому із викладеного випливає, що без корінної реконструкції і модернізації очисних споруд, включаючи і процеси обробки та утилізації осадів, неможливо досягти нормативних показників очищення стічних вод та ефективних та екологічно безпечних технологій обробки та утилізації осадів.

В другому розділі §2.1 зазначеного документу автори констатують: «Значні перевантаження відчувають Правобережна насосна станція і її напірні колектори до Бортницької станції аерації. Існуючі напірні колектори всупереч діючим нормативам не мають резервних ниток».

До наведеної цитати слід додати, що сучасний технічний стан згаданих напірних колекторів, введених на початку експлуатації очисних споруд, ніким не оцінювався. До того ж в сучасних умовах провести натурне обстеження їх і на підставі його зробити оцінку технічного стану, прокладених під Дніпром дюкерів, практично неможливо. Так і експлуатуються вони ось уже понад сорок років і скільки ще можна буде по ним перекачувати з правого берега Дніпра на лівий стічні води, без виникнення на них форсмажорних обставин, зараз прогнозувати складно.

Інженерно-технічні працівники, які в тій чи іншій мірі причетні до проблеми подачі стічних вод з правого берега на лівий, одночасно з надією на нормальну безперебійну подальшу експлуатацію сталевих дюкерів під Дніпром і тривогою щодо їх технічного стану та виникнення на них пошкоджень з важкопередбачуваними наслідками для флори і фауни Дніпра, роками спостерігають за роботою цих відповідальних інженерних мереж. Звичайно, що така ситуація, з точки зору надійності водопостачання населених пунктів вздовж Дніпра, водозабори яких розташовані нижче напірних колекторів м. Києва, не можна признати нормальною.

Крім того, аналізуючи каналізаційне господарство в великих містах Європи і світу, можна дійти висновку, що, як правило, в його складі функціонують не менше двох комплексів очисних споруд. Це зумовлено низкою чинників, зокрема історією розвитку того чи іншого міста, вимогами щодо надійності і безперебійності процесу очистки стічних вод, еколого-економічними показниками тощо.

Як уже зазначалося, в м Києві очистка стічних вод здійснюється в одному місці, на лівому березі Дніпра на БСА. Проте наукова та інженерна громадськість міста неодноразово ставила питання щодо будівництва ще одних споруд на правому березі Дніпра. Більш того, в свій час у відділі «Водопостачання і каналізації» ВАТ «Київпроект» були розроблені основні положення проекту очисних споруд на правому березі Дніпра в заплаві р. Стугна. До речі, про ці споруди мова йде і в параграфі «Погляд у майбутнє»

монографії «Каналізація Києва, 1884-1994 рр.», підготованої на замовлення державного комунального об’єднання «Київводоканал» авторським колективом: інженерами М. Ф. Царіком, П. Л. Кисленком, В. В. Кобзарем під керівництвом П. І. Петімка. Так, на стор. 70 читаємо (мовою оригіналу): «В ближайших планах это

30

сооружение Юго-Западного канализационного коллектора, «Стугненских» очистных сооружений сточных вод, ввод в эксплуатацию Ново-Святошинской, Позняковской

канализационных насосних станций и многих сотен километров маломерной сети».

Отже, в стратегії розвитку каналізаційного господарства м. Києва на перспективу будівництво очисних споруд на правому березі Дніпра логічно поставити уже зараз та розробити основні положення цього проекту. Це зовсім не значить, що вже зараз потрібно приступати до розробки проектної документації і починати будівництво. Фахівці розуміють, що проблема ця складна і вимагає тривалого часу та значних коштів на її розв’язання. Порівняно з тим часом і роками, коли розроблявся проект Стугнинських очисних споруд, сталися суттєві зміни в державі і в м.Києві та навколо нього. Так, земля, на території якої передбачалося побудувати комплекс очисних споруд, перейшла у приватну власність і вилучення її для будівництва буде проблематичним. В зв’язку з цим, як варіант, пропонується розглянути ділянку території під забудову в районі смт. Українка або Трипілля.

Доречі, підкреслимо, що в додатку №1 заходів, спрямованих на виконання «Програми ремонту, реконструкції та розвитку каналізаційного господарства м. Києва на 2011-2020 рр.» в розділі довгострокових заходів (В.3), окремим рядком «2» передбачено «Будівництво Правобережних очисних споруд в «Трипіллі». Прогнозний обсяг фінансових ресурсів для цього будівництва визначено на загальну суму 10080 млн. грн., поетапно, починаючи з 2015р. на суму 336 млн. грн. і в подальшому з 2016 до 2020 рр. на суму 9744 млн. грн..

Перш за все, технологічна схема очисних споруд на правому березі Дніпра повинна бути розрахована на певні умови щодо кількості та якості стічних вод, котрі будуть надходити, а також щодо вимог якості очищених вод. В першому наближенні при розробці цього проекту можна орієнтуватися на показники якості стічних вод, що надходять до БСА, а за основу якості очищених вод прийняти 16 показників, якими вона контролюється. В зазначеному проекті слід буде передбачити сучасні новації щодо антикорозійного захисту будівельних конструкцій, обладнання і устаткування від дії хімічної, газової, біологічної та електричної корозії, аналіз стічних вод на всіх етапах очищення їх в режимі «Онлайн», максимальну автоматизацію технологічних процесів, дублювання основних технологічних лапок очистки, застосування енергоощадного обладнання та устаткування і сучасної запірно-регулюючої арматури.

Особлива увага в проекті має бути приділена сучасним схемам обробки осадів. На альтернативній основі повинні бути розглянуті інтенсивне механічне зневоднення, термічне сушіння, спалювання або будь-які комбіновані технології. При цьому повинна бути передбачена не тільки утилізація осадів як джерела додаткової енергії, а і повна термічна стабілізація і можливість їх подальшого використання як сировини. В цілому проект очисних споруд на правому березі Дніпра повинен відповідати сучасним вимогам і реаліям часу. Це буде складний комплекс інженерних споруд, обладнання, устаткування і комунікацій, на якому буде здійснюватися повна біологічна очистка стічних вод з безвідходною технологією утилізації осаду.

Якщо автономно розглядати каналізування правого і лівого берегів м. Києва ( з урахуванням перспективи його подальшого розвитку), то можна прийняти, що очисні споруди правого берега міста повинні прийняти приблизно 60% загальної кількості стічних вод. А це в перспективі складе близько 650 тис. м3 на добу. Для транспортування такої кількості стоків потрібно передбачити самоплинний колектор діаметром 3,2 м, довжина якого, починаючи від Правобережної каналізаційної насосної станції до очисних споруд, буде складати (в залежності від місця їх розміщення) від 26 до 30 км. Інших показників, в тому числі і таких, які б характеризували основні положення проекту будівництва очисних споруд правобережної частини міста Києва на стадії постановки роботи можуть бути визначеними після виконання техніко-економічного обґрунтування.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]