Исходные данные

1.1. Условия формирования выпуска сточных вод №3

ООО «А» в 2006 г отчитывался в форме 2-ТПводхоз за 2 выпуска сточных вод:

выпуск №1 - сброс дебалансных вод малосернистого хвосто-хранилища в руч. Караульный,

выпуск №2 - сброс дренажных вод с северной части пиритного хвостохранилища в руч. Караульный.

В настоящей работе в соответствии с условием лицензирования сбросов сточных вод в поверхностные водоемы проводится нормирование выпуска фильтрационных сточных вод №3 малосернистого хвостохранилища.

Выпуск формируются за счет фильтрации осветленных вод малосернистого хвостохранилища через тело ограждающих дамб и через основание. Ниже приводится расчет фильтрационных потерь через южную, восточную и западную дамбы хвостохранилища.

Расчет фильтрационных потерь через ограждающие дамбы

Расчет объема фильтрационных вод приводится по материалам проекта «Наращивание ограждающей дамбы малосернистого хвостохранилища обогатительной фабрики ОАО «А» (4).

Расчет фильтрации через южную дамбу

Объем образующихся фильтрационных вод зависит от длины дамб и качества материалов, из которых они сложены.

Расчет выполнен с учетом особенностей грунтов основания, поскольку в основании южной дамбы залегают как нефильтрующие породы (суглинок, глина) и фильтрующие (дресвяно-щебенистые).

Однородная земляная плотина без дренажа на водонепроницаемом основании при отсутствии воды в нижнем бьефе

1. Определяем положение оси ординат OY:

εmH =0,3•2•13 = 7,8 м (5.1)

2.Расстояние от подошвы низового откоса до оси ординат:

L = εтН + (t + ∆)m+b+(H +t+ ∆)m₁, = 0,3•2•13 + 3,6•2 + 8 + (13 + 3,6)•4 = 89,4 м (5.2)

3.Расстояние от оси ординат OY до верховой бровки гребня дамбы:

L₂ = εтН + (t + ∆) m = 0,3•2•13 + 3,6•2 = 15м (5.3)

4. Определяем ординату кривой депрессии в месте выхода ее на низовой откос:

(5.4)

 

 

5.Расстояние от начала координат до выхода кривой депрессии на низовой откос по уравнению:

 

L=L-m₁h₁=89,4-4•4,17 = 72,72 м (5.5)

 

3. Фильтрационный расход на 1 пог. м дамбы (q) определяется по формуле:

 

(5.6)

где k - коэффициент фильтрации грунта тела дамбы;

H - напор перед дамбой, м;

 

(5.7)

 

 

Фильтрационные потери на участке южной дамбы на нефильтрующем основании составят 1307,43 м³/год.

Плотина на проницаемом основании конечной мощности (К_Т < К_о) с наслонным дренажем

Удельный расход определялся при высоте высачивания H₉₀ = 0 по формуле:

(5.7)

 

(5.8)

 

 

(5.9)

 

 

(5.10)

 

(5.11)

 

(5.12)

 

(5.13)

Фильтрационные потери на участке южной дамбы на фильтрующем основании составят 11512,1 м³/год.

Суммарные фильтрационные потери через южную дамбу, протяженностью 564 м составят 12819,53 м³/год.

Расчет фильтрации через западную дамбу

Расчет фильтрации через западную дамбу выполнен при условии однородной плотины на водонепроницаемом основании.

(5.14)

(5.15)

(5.16)

Фильтрационные потери на участке западной дамбы, протяженностью 789 м составят 3167,83 м³/год.

Расчет фильтрации через восточную дамбу

Фильтрационные потери через восточную дамбу определяются через построение кривой депрессии в теле дамбы.

Проектируемая дамба однородная из суглинка на водонепроницаемом основании с дренажной лентой, при отсутствии воды в нижнем бъефе.

Кривая депрессии строится по уравнению:

(5.17)

где х и - переменные абсцисса и ордината, откладываемые от начала координат.

Ордината кривой депрессии в начале дренажа h определяется по уравнению:

(5.18)

где - ордината кривой депрессии в начале дренажа, м; H₁ - напор, м;

L - расстояние от раздельного сечения до подошвы внутреннего откоса дренажа, м.

Расстояние, на которое заходит кривая депрессии в дренаж l, определяется по формуле:

(5.19)

Пересечение кривой депрессии с основанием дамбы в дренаже принимается за начало координат.

Фильтрационный расход на 1 пог. м дамбы равен:

q = K·h₁ (5.20)

где К - коэффициент фильтрации грунтов тела дамбы, равный 0,01 м/сут.

Раздельное сечение располагается на расстоянии εmH₁ (или λ·H₁) от верхового откоса, где ε - опытный коэффициент, принимаемый по данным Е.А. Замарина, равным 0,3, т - заложение верхового откоса.

εтН₁ = 0,3·2·9,83 = 5,90 м.

Для построения кривой депрессии в теле дамбы:

- расстояние от раздельного сечения до начала внутреннего откосадренажа с учетом призмы запаса по верховому откосу составит L= 33,1 м;

- находим ординату кривой депрессии в начале дренажа:

-определяем расстояние, на которое заходит кривая депрессии вдренаж:

- задаваясь значениями х находим значение (таблица 5.1).

 

Таблица 5.1 - Значения абсцисс и ординат для построения кривой депрессии

X
У	3,78	5,35	6,55	7,56

- по данным таблице 5.1 строим кривую депрессии и определяем фильтрационный расход на 1 пог. м дамбы:

q = 0,01∙1,429 = 0,0143 м²/сут.

Фильтрационные потери через восточную дамбу длиной 920 м и при единичном фильтрационном расходе 0,0143 м³/сут составят 4801,91 м³/год.

Общие потери через все ограждающие дамбы составят 20,789 тыс. м³/год.

Фильтрационные потери через основание хвостохранилища определены с учетом его кольматации, как для заиленного дна плотины
Q = К_ф·F при К_ф = 0,5 мм/год и общей площади хвостохранилища равной 1038 тыс. м² и составят 0,519 тыс. м³/год.

Расчетный утверждаемый расход сточных вод выпуска №3 определяется как объем фильтрационных вод прошедших через тело дамб и через основание хвостохранилища.

q₃=q_дамбы.+q_основ,

Утвержденный расход сброса выпуска №3 равен:

q₁ = 20,789+0,519=21,31 тыс. м³/год, 2,4 м³/час, 0,0007 м³/с.

Обоснование расчетных концентраций сточных вод

Определение качества фильтрационных вод технически возможно только в точке, расположенной ниже южной дамбы. Качество фильтрационных вод, уходящих из хвостохранилища с потерями, одинаково во всех направлениях. Для проведения дальнейших расчетов считаем, что качество фильтрационных вод. отобранных в точке ниже южной дамбы малосернистого хвостохранилища, характерно для всех вод, профильтровавшихся как через восточную, так и через западную дамбы.

В целях выполнения условий лицензии на водопользование, предприятием с 2007г. начат отбор проб фильтрационных вод в точке, расположенной ниже южной дамбы малосернистого хвостохранилища.

Фильтрационные воды по ложбине стока у подножья южной дамбы малосернистого хвостохранилища сомотеком поступают в обводной канал и далее, совместно с поверхностными водами с прилегающей территории попадают в реку.

Так как наблюдение за качеством фильтрационных вод начато только с 2007г., эта точка в график проведения анализов пока не включена. Вместе с тем, ведется периодический контроль за качеством вод в точке, расположенной в 500 м ниже створа впадения обводного канала.

Согласно данным ГУ «Свердловский ЦГМС-Р» основные гидрологические характеристики реки в створе выпуска сточных вод имеют следующие характеристики:

 

Таблица 5.2 - Усредненное качество сточных вод.

№ п.п.	Показатели состава	Выход фильтрационных вод в районе южной дамбы
	Взвешенные вещества	18,1
	Сухой остаток
	Фосфаты (по Р)	2,5
	Сульфаты
	Железо	0,69
	Цинк	0,15
	Мышьяк	0,78
	Фториды	6,7
	Медь	0,04
	Нефтепродукты	0,1

 

Таблица 5.3

Характеристика	Единица измерения	Величина
Площадь водосбора в створе выпуска сточных вод	км2	11,1
Минимальные средние месячные расходы воды • летне-осенней межени 95% обеспеченности • в период зимней межени	м3/сек	0,011 0,004
Характеристика русла при минимальных расходах летом • глубина • ширина • скорость течения	м м м/сек	0,03 0,90 0,47
Коэффициент извилистости		1,04

 

Гидрохимическая характеристика

Фоновая концентрация нормируемого вещества является количественной характеристикой, определяемой для данного источника примесей в заданном створе водного объекта при наиболее неблагоприятных естественных условиях формирования состава и свойств воды в нем с учетом влияния на заданный створ всех прочих источников примесей за исключением данного источника.

За фоновый створ для расчета НДС принят створ на р. Ельчевке в 500 м выше точки впадения обводного канала. Контроль за качеством в расчетном створе проводился лабораторией охраны окружающей среды ОАО «А» аккредитованной на ведение экоаналитического контроля.

Расчет фоновых концентраций проведен ГУ «Свердловский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» в соответствии с «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения» по «Временным методическим указаниям по проведению расчетов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков».

Результаты обработки представлены в таблице 5.4.

 

Таблица 5.4 Фоновые концентрации загрязняющих веществ

№ п. п.	Показатели состава	Фоновые концентрации мг/л	ПДК водных объектов рыбохо-зяйственного использования, мг/л
	Взвешенные вещества	2,78	+ 0,25 к фону
	Сухой остаток	334,5
	Сульфаты	136,5
	Железо общее (водорастворимое содержание)	0,41	0,1
	Цинк (водорастворимое содержание)	0,01	0,01
	Мышьяк (водорастворимое содержание)	0,05	0,05
	Фториды (по фтору)	0,25	0,75
	Медь (водорастворимое содержание)	0,02	0,001
	Фосфаты (по Р)	0,04	0,2
	Нефтепродукты	0,05	0,05

 

Превышение над предельно-допустимыми концентрациями (ПДК) рыбохозяйственного использования в фоновом створе наблюдается у веществ: сульфатов, железа и меди.

Следует отметить характерное для поверхностных вод Среднего Урала повышенное содержание железа и меди, которое подтверждается данными многолетних наблюдений в верховьях реки, в том числе исследованиями, проведенными РосНИИВХ.

Проект нормативов ПДВ завода «Б» по переработке лома и отходов цветных металлов ООО «УГМК-Холдинг».

Оценка уровня воздействия на атмосферный воздух проведена для всего предприятия в целом на существующее положение и перспективу, по всем загрязняющим веществам, выделяемым предприятием, с учетом фоновых концентраций, а также с учетом эффекта суммации веществ, обладающих однонаправленным действием.

Нормативы предельно допустимых выбросов разработаны для всех источников выбросов.

В качестве методической основы для разработки проекта нормативов ПДВ использованы ГОСТ 17.2.3.02.-78 «Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями», «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86)» и ряд других нормативных и методических документов, приведенных в «Перечне использованных источников».

Расчет рассеивания загрязняющих веществ был осуществлен посредством программы УПРЗА «Эколог», версия 3.0, согласованной с ГГО им. А.И.Воейкова.

Для всех выбрасываемых загрязняющих веществ нормативы ПДВ определены на существующем уровне.

Настоящий проект может быть использован головной городской организацией при разработке сводного тома ПДВ.

1. Общие сведения о предприятии.

1.1. Расположение площадки и климатическая характеристика района

Проектируемый завод ООО «Б» размещается в существующем здании.

Площадка завода по переработке лома и отходов цветных металлов ООО «Б» расположена к северу от промплощадки ООО «А». На расстоянии 240 м проходит автотрасса Пермь-Екатеринбург, со всех остальных сторон территорию ООО «Б» окружает лесной массив.

За расчетную температуру для определения приземных концентраций принимается средняя максимальная температура воздуха наиболее жаркого месяца - июля +22,4°С Средняя температура самого холодного месяца -16,4°С (данные Уралгидромета).

Повторяемость направлений ветра и штилей за год (%) приведена в таблице 4.5

Таблица 54.5

Направление	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ		СЗ	Штиль
Повторяемость

 

Рельеф местности слабопересеченный, с перепадами высот, не превышающий 50м на 1км, коэффициент на рельеф для расчета приземных концентраций принят равным 1,0.

Коэффициент А, вводимый в расчет приземных концентраций и учитывающий температурную стратификацию атмосферы и условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе и условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, для условий Урала равен 160 (ОНД-86, п.2.2).

1.2. Вредные выбросы в атмосферу от объектов завода по переработке лома и отходов цветных металлов. Обоснование выбросов.

С целью выплавки вторичных алюминиевых сплавов применяются газовая барабанная роторная печь емкостью 2,5 т и печь-миксер емкостью 2,5 т, куда загружается подготовленное сырье - алюминиевые шлаки и лом, флюсы.

Исходное сырье (лом, шлаки, флюсы) поступают на предприятие посредством автотранспорта, и разгружается в помещениях на соответствующих складах.

Расплавленный металл выпускается в изложницы линейного конвейера, расположенного в плавильном отделении.

При ведении данных операций имеют место выделения взвешенных веществ, содержащих окислы железа, алюминия, цинка, меди, никеля, марганца, титана, магния, а также диоксид азота, оксид углерода, хлористый водород, дымовые газы после роторной печи и миксера направляются на очистку от пыли в рукавный фильтр СМЦ с к.п.д.=95%, после чего очищенные газы выбрасываются в атмосферу, через дымовую трубу высотой 30м.

Неорганизованные выбросы при разливе металла посредством общеобменных крышных вентиляторов (3 шт.) удаляются в атмосферу.

С целью выполнения ремонтных работ на ремонтном участке применяются металлообрабатывающие станки и ручная дуговая сварка, при работе которых выделяется пыль абразивная и металлическая, окислы железа и марганца, фтористый водород, которые посредством систем вентиляции удаляются в атмосферу. Величины выбросов данных ингредиентов определены расчетом на ЭВМ по программам фирмы «Интеграл» в соответствии с утвержденными методиками расчетов.

С целью обеспечения потребностей теплоснабжения предприятия проектом предусматривается автономная газовая котельная с двумя водогрейными котлоагрегатами PROTHERM (Чехия), максимальный часовой расход природного газа на которые составит 15,45 м³/час, годовой расход - 28 тыс.м³/год.

При всех процессах сжигания газа имеет место выделение азота оксида и диоксида, оксида углерода и бенз(а)пирена величины выбросов которых для данных котлоагрегатов определены расчетом на ЭВМ по программе ф.»Интеграл» в соответствии с утвержденной методикой расчетов.

При выезде (въезде) из помещений автомашины с отливками и сырьем, также автопогрузчика имеют место неорганизованные выделения вредных веществ от двигателя, которые удаляются вытяжной общеобменной вентиляцией в атмосферу. Величины данных выбросов определены расчетом на ЭВМ по программе ф. «Интеграл» на основании утвержденных методик.

Величины валовых выбросов при разгрузке материалов на складе шлаков и флюсов и на участке подготовки сырья, также определены по программе «Интеграл».

 

 

Таблица 5.6 - Валовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от ООО «Б» (числитель - отходящие от источников, знаменатель - выбрасываемые в атмосферу)

Код загряз. В-ва	Наименование загряз. в-ва	пдк м.р., мг/м3	пдк с.с, мг/м3	ОБУВ, мг/м3	Класс опасности	Валовые выбросы
						г/с	т/год
	Всего:					5,0041 3,5038	55,4279 36,8717
	в т.ч. твердые					1,646 0,1457	20,3005 1,7443
	из них: Бенз(а)пирен	-	0,000001	-		2,24*10-9	1,46*10-8
	Алюминия оксид	-	0,010	-		1,5797 0,1287	19,008 1,6108
	Марганец и его соединения	0,010	0,001	-		0,0083 0,0007	0,1074 0,0067
	Железа оксид	-	0,040	-		0,0139 0,0025	0,1511 0,0105
	Магния оксид	0,400	0,050	-		0,012 0,0007	0,1497 0,0092
	Сажа	0,150	0,050	-		0,0005	0,0005
	Свинец и его соединения	0,001		-		0,00049	0,0003
	Меди оксид в пересчете на медь		0,002			0,0415 0,0035	0,932 0,0432
	Никеля оксид	0,001		-		0,0052 0,0003	0,0647 0,0038
	Цинка оксид		0,05	-		0,0141 0,0008	0,1703 0,0142
	Пыль абразивная	-	-	0,040	-	0,004 0,004	0,0004 0,0004
	Титана диоксид	-	-	0,5	-	0,0034 0,0002	0,0425 0,0027
	Калия хлорид	-	-	0,003	-	0,00106	0,0139
	Натрия хлорид	-	-	0,5	-	0,0022	0,0281
	Газообразные и жидкие					3,3581	35,1274
	из них: Азота оксид	0,085	0,040	-		0,3923	4,2365
	Водород хлористый	0,2		-		0,875	10,8
	Азота оксид	0,400	0,060	-		0,0007	0,0043
	Серы оксид	0,500	0,050	-		0,0030	0,0011
	Углерода оксид	5,0	3,00	-		2,0346	20,0573
	Бензин нефтяной (углеводороды по бензину)	5,0				0,0311	0,0155
	Керосин (углеводороды по керосину)			1,2		0,021	0,0035
	Масло минеральное	-	-	0,05	-	0,00035	0,0091
	Фтористый водород	0,02	-	-		0,000056	0,0001

 

Существующее состояние атмосферы. Расчет приземных концентраций вредных веществ от выбросов завода по переработке лома и отходов.

Согласно данным Уралгидромета, воздушный бассейн в районе размещения проектируемого завода ООО «Б», в настоящее время, загрязнен взвешенными веществами, диоксидом серы, оксидом углерода, фтористым водородом, соединениями свинца, медью, цинком, фоновые концентрации, которых составляют, соответственно: 30,4%, 5%, 62%, 36%, 15%, 31%, 119%, 2,2%.

Указанное загрязнение обусловлено выбросами предприятий г. Ревда и автомобильного транспорта города, имеющее место превышения норм ПДК фоновых концентраций меди приведено в сравнении со среднесуточным ПДК (т.к. максимально - разовое отсутствует).

Расчеты приземных концентраций вредных веществ от выбросов участка ООО «А» производились на ПЭВМ по программе «Эколог» (версия 1.32), утвержденной ГГО им. А.И. Воейкова.

Данная программа осуществляет многовариантный расчет концентраций в расчетных точках на местности при различных направлениях и скоростях ветра, автоматически определяет «опасные» направления и скорость ветра, наихудшие значения приземных концентраций вредных веществ.

По условиям работы программы зона возможного влияния выбросов цеха заключена в единый расчетный прямоугольник (площадку №1), в узлах сетки которого рассчитываются значения приземных концентраций. Размеры площадки составляют 1400м´800м, шаг сетки 200м.

Для более точной детализации величин приземных концентраций вредных веществ, создаваемых выбросами проектируемого завода, на границе нормативной санитарно-защитной зоны дополнительно определены 4 расчетные точки. Координаты данных расчетных точек приведены в таблице 5.7.

 

 

Таблица 5.7

Номер расчетной точки на границе санзоны	Координаты в условной системе координат
	X	У
	-50	-570
		-540
		-400
		-50

Для определения максимальных приземных концентраций в ближайшей жилой застройке, дополнительно определены 3 расчетные точки. Координаты данных расчетных точек приведены в таблице 4.8.

 

Таблица 5.8

Номер расчетной точки в жилой застройке	Координаты в условной системе координат
	X	У
		-300
		-510
		-450

 

Влияние городских предприятий и транспорта учитывалось фоновым загрязнением атмосферы, согласно данным «Уралгидромета», значения которых были введены в банк данных на ЭВМ.

Суммацией действия обладают ингредиенты:

- азота диоксид+серы диоксид;

- серы диоксид+фтористый водород.

Результаты расчетов максимальных приземных концентраций загрязняющих веществ в атмосфере жилой застройки и на границе нормативной санитарно-защитной зоны завода по переработке лома и отходов с указанием координат точек максимума приведены в таблице 9.

 

Анализ расчетов загрязнения атмосферы. Квалификация выбросов

Анализ приведенных величин валовых выбросов и максимальных приземных концентраций вредных веществ в атмосфере жилой застройки и на границе санитарно-защитной зоны от выбросов завода ООО «Б» показывает, что:

1. Данный завод будет являться источником загрязнения атмосферы оксидами железа, цинка, марганца, алюминия, магния, меди, свинцом и его соединениями, оксидами азота, серы, углерода, хлористым водородом и другими вредными веществами, валовые выбросы которых в целом от участка будут составлять 36,4 т/год.

2. Максимальные приземные концентрации от выбросов завода
ООО «Б» с учетом фонового загрязнения будет находится в пределах санитарных норм по всем веществам и группам их суммации, при этом по ряду ингредиентов: оксидами серы, железа, магния, марганца, саже, бенз(а)пирену, оксиду азота, углеводородам (по бензину и керосину), пыли абразивной и др. Проектируемый завод ООО «Б», практически, не оказывает влияния на загрязнение атмосферы, т.к. С_MAX<0,1 ПДК.

В этой связи, выбросы всех веществ в атмосферу от объектов завода по переработке лома и отходов ООО «А» квалифицируются как предельно допустимые (ПДВ), и никаких дополнительных воздухоохранных мероприятий для них не требуется.

Периодичность контроля определена ЭВМ в составе расчетов по программе «Эколог» в зависимости от категорийности источника выброса.

Учитывая малые величины выбросов и приземные концентрации от них, мероприятия по снижению загрязнения атмосферы вредными веществами в период НУМ для проектируемого завода ООО «А» не разрабатываются.