Участок механической очистки сточных вод. 
Проектирование эффективной горизонтальной песколовки и отстойника на участке механической очистки сточных вод производительностью 240000 м3/сутки на основе ГУП «Водоканал» СПб

Главтехуправлением Госэнергонадзором Минэнерго СССР 05.

10.1979) (ред. 20.06 2003). «Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды» ПБ 10−573−03.СТО Водоканал СПБ 7.1−2009 «Руководство по системе менеджмента охраны труда и промышленной безопасности. Основные положения». Утвержден приказом генерального директора № 94 от 24.

04.2009г.СТО Водоканал СПБ 7.2−2009 «Требования промышленной безопасности при эксплуатации водопроводно-канализационного хозяйства». Утвержден приказом генерального директора № 189 от 25.

08.2009г.СТО Водоканал СПБ 7.3−2009 «Требования охраны труда. О порядке обучения и проверке знаний требований охраны труда на Предприятии». Утвержден приказом генерального директора № 282 от 23.

11.2009г.Технические паспорта заводовизготовителей оборудования. Схема технологического контроля работы очистных сооружений ЦСА. Постановление правительства Санкт-Петербурга № 1270 от 21.

10.2008

Охрана труда и производственная безопасность

Знание и выполнение правил техники безопасности являются одним из важнейших условий организации труда на современных предприятиях и основным фактором снижения производственного травматизма. Соблюдение правил техники безопасности необходимо при строительстве и эксплуатации водопроводно-канализационных сооружений и обеспечивает улучшение труда работников городских водопроводов и канализаций и уменьшение травматизма. С каждым годом на водопроводно-канализационных предприятиях удельный вес ручного труда сокращается, внедряется новая техника, предусматриваются меры безопасности по ее использованию, проводятся меры по улучшению производственной санитарии. Большого внимания требует охрана окружающей среды. Особое внимание должно уделяться разработке методов и средств борьбы с производственным шумом, вибрацией, вредными выбросами в атмосферу. В данном разделе разработаны вопросы, связанные с созданием безопасных и здоровых условий труда, внедрением совершенной техники безопасности, устраняющих производственный травматизм и производственные заболевания. Использованы следующие источники: Гуляев Н. Ф. ‘'Правила безопасности при эксплуатации водопроводно-канализационных сооружений.'', СНиП III — 4 — 80 ‘'Правила производства и приемки работ. Техника безопасности в строительстве.'', ‘'Инженерные решения по охране труда в строительстве. Справочник строителя.'', Брежнев В. И. ‘'Техника безопасности и противопожарная техника в водопроводно-канализационном хозяйстве.''.Здоровье и безопасные условия труда предусмотрены при выполнении требований систем стандартов безопасности труда (ССБТ), строительных норм и правил (СНиП), государственных стандартов (ГОСТ) и других нормативных документов. При разработке проекта особое внимание уделено выбору производственных процессов с наименьшим проявлением опасных и вредных производственных факторов с учетом требований, изложенных ГОСТ 12.

3.006−75* ‘'Эксплуатация водопроводных сетей и сооружений. Общие требования безопасности.''Учтены рекомендации СНиП 2.

09.04−87 ‘'Административные и бытовые здания.'', СНиП II-4−79* ‘'Естественное и искусственное освещение.'', СНиП 245−71 ‘'Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий.''.

6.1 Анализ условий труда при эксплуатации объектов водоотведения. Методы и средства нормализации. Опасные и вредные производственные факторы, которые могут появиться при эксплуатации объектов водоотведения, определены на основе опыта строительства аналогичных сооружений, а также на основе нормативных документов. По природе действия на людей производственные факторы подразделяются на следующие группы: физические, химические, биологические, психофизиологические. При эксплуатации сооружений и сетей канализации возможны действия следующих опасных факторов:

а) физические:

отлетающие предметы при дроблении в решетках-дробилках;

образование взрывоопасных смесей и газов;

движущиеся элементы оборудования;

повышение или понижение температуры воздуха в производственных помещениях;

опасный уровень напряжения в электрической сети, замыкание которой может пройти через человека;

повышение уровня шума и вибрации;

недостаточное освещение рабочей зоны;

б) химические:

газообразные вещества общетоксического действия и другого вредного воздействия;

горючие примеси, попавшие в сточные воды;

газы, выделяющиеся при утечке из баллонов;

в) биологические:

патогенные микроорганизмы в сточных водах;

г) психофизиологические:

физические перегрузки;

нервно-психические перегрузки. Размещение и устройство канализационных сооружений и сетей, производственных и вспомогательных зданий и помещений соответствует строительным нормам и обеспечивает безопасность труда работающих как в обычных условиях, так и при авариях. Автоматическое и телемеханическое управление основных сооружений дублируется ручным управлением, которое обеспечивает безопасную эксплуатацию в случае выхода из строя элементов автоматики. Анализ опасных и вредных производственных факторов приведен в таблице 6.

1.Таблица 6.1- Анализ опасных и вредных производственных факторов№ п/пКраткая характеристика фактора и его воздействия на человека

Места и условия проявления на проектируемом объекте

Допустимые уровни

Методы и средства контроля123 451

Движущиеся части оборудованиярешетки, насосные агрегатыне нормируетсянеобходимые габариты подхода к оборудо-ванию2.Отлетающие предметырешетки-др-кине нормируетсязащитные щитки3. Падающие предметы и инструментыработа на высотене нормируетсяпредупре-ждающие знаки4. Образование взрывоопасных смесей и газовколодцы на сетях, НС, метантенки

ПДК-1.5 м3/м3 в воздухе рабочей зоныгазоана-лизатор5.Опасный уровень напряжения в эл. сети

Электрооборудо-ваниеU = 42Ввольтметр6. Повышение температуры воздуха

Электродвига-тель, НС, ОС5 — 35Стермо-метр7.Повышение влажности воздуха

НС, ОС60 — 75%психро-метр8.Повышенный уровень шума и вибрациинасосы, вентиляторышум — 80 дб, вибр. — 92 дб. шумомер9.Недостаточная освещенность рабочей зоны

НСОСАБККЕО — 0.

5%И.О. — 150 лк

КЕО — 0.5−1%И.О. — 150 лк

КЕО — 1−1.

5%И.О. — 130 лклюксметр6.

2 Санитарно-гигиенические мероприятия, направленные на нормализацию условий труда6.

2.1Микроклимат производственных помещений. Оптимальные параметры микроклимата выбраны в зависимости от категории работы по тяжести сезона года, наличия теплоизбытков. Работы, выполняемые в производственных помещениях очистных сооружений и насосной станции, относятся к категории работ средней тяжести. Поэтому, в приняты следующие параметры микроклимата, сведенные в таблицу 6.

2.Таблица 6.2 -Параметры микроклимата

Катего-Холодный и переходный период года

Теплый период годария работ

На постоянных рабочих местах

Допуст.

темп. возду-На постоянных рабочих местах

Допуст. темпер. воздутемпер воздуха t; CОптим влажн %Скор движенвоздухаха вне рабоч. месттемпер воздуха t; Cоптим влажн %скор. движ возд.

ха вне рабоч. местсредней тяжести171 930 600.

31 320 202 330 600.

20.33 Cвыше t наружн. воздуха в 13ч самого жарк дня

Производственные и бытовые помещения оборудуются приточно-вытяжной вентиляцией. Для естественного проветривания во всех производственных помещениях предусмотрено 25% остекленных створок от общего остекления. Для поддержания необходимой температуры воздуха в холодный период года в помещениях установлены радиаторы отопления. В главной насосной станции — небольшой избыток тепла 20 ккал/м3. Приняты следующие параметры:

температура воздуха в машинном отделении НС — 16С;кратность воздухообмена в час — 3;влажность воздуха — до 50%.В приемном резервуаре и помещении решеток-дробилок предусмотрен пятикратный воздухообмен. В помещении решеток-дробилок предусмотрено устройство обменной вентиляции с 12-тикратным обменом воздуха. 6.

2.2 Защита от шума и вибрации

Источниками шума и вибрации на сооружениях канализации являются насосные агрегаты, компрессоры, вентиляторы. Для борьбы с шумом и вибрацией предусмотрены следующие технические мероприятия:

все насосные агрегаты и силовое оборудование установлены на фундаментах отдельно от строительных конструкций;

между насосом и фундаментом предусмотрены виброизоляторы;

двери и стены насосного и воздуходувного залов покрыты звукопоглощающим материалом;

вентиляторы установлены на виброизолирующих пружинах, всасывающие и напорные патрубки вентиляторов отделены от вентиляционных труб мягкими вставками;

вытяжное устройство оборудовано глушителями шума.

6.2. 3 Обеспечение освещенности производственных помещений и рабочих мест. Предусмотрены следующие значения освещения:

при периодическом наблюдении за производственным процессом — 50 лк;для вспомогательных помещений:

здравпункт — 200 лк;гардероб — 75 лк;душевые — 50 лк;панели приборов — 300 лк. В здании ГНС принято общее освещение, в административно-бытовом — совмещенное. Проезды на территории очистных сооружений оснащены естественным освещением. Искусственное освещение площадки предусмотрено из условия создания минимальной освещенности вдоль дорог равной 0.5 лк. При аварийном режиме работы освещенность рабочего помещения -5% от нормальных условий. Освещенность лестниц, полов, основных проходов и ступенек 0.3 лк. Сети аварийного освещения присоединены к независимому источнику. В помещении НС и хлораторной предусмотрены светильники во взрывобезопасном исполнении.

6.3 Техника безопасности6.

3.1 Мероприятия, обеспечивающие требования ТБ при эксплуатации систем водоотведения. Предусмотрено создание следующих мер по безопасной работе людей:

на решетках-дробилках должны быть установлены защитные щитки, предохраняющие от выбросов осколков дробимых предметов, электродвигатели дробилки должны быть заземлены;

сооружения должны быть ограждены, недопустимо захламление проходов между сооружениями. Для проведения строительно-монтажных работ и ремонта расстояние между сооружениями должно быть 3 м;для хранения токсичных и сильнодействующих ядовитых веществ необходим специальный склад;

хлораторная выполнена в герметичном исполнении, имеет 2 выхода, один из которых непосредственно на улицу, а другой — через тамбур в рабочее помещение;

при производстве ремонтных работ и профилактических осмотров колодцев сети водоотведения необходимо проводить работы бригадой из 3 — х человек. Работающий в колодце должен проверить загазованность в колодце с помощью шахтерской лампы. При работе необходимо иметь монтажный пояс, противогаз, спецодежду;

для обеспечения безопасности производства работ при эксплуатации оборудования предусмотрены переходы через трубопроводы, скобы в приямках, необходимые габариты подхода к оборудованию.

6.3. 2 Мероприятия, обеспечивающие требования ТБ при эксплуатации оборудования. Окраска производственного оборудования и строительных конструкций произведена согласно [4]. Желтый цвет предупреждает о возможности опасности, им окрашиваются строительные конструкции, производственное оборудование с повышенной опасностью и внутрицеховой транспорт. Движущиеся части оборудования, в данном случае двигатели насосов, снабжены защитным металлическим кожухом. Оборудование распределено в рабочей зоне таким образом, чтобы им было легко и удобно управлять. Органы аварийного отключения окрашиваются в красный цвет. Средства защиты приводятся в действие до начала включения оборудования и отключения после прекращения работы оборудования. На НС и ОС ставятся сигнализирующие устройства, которые предупреждают об опасных и вредных факторах при работе оборудования, аварийное отключение оборудования при нарушении технологического процесса.

6.3. 3 Организация обучения и проверка знаний обслуживающего персонала. Работники, связанные с канализацией, помимо инструктажа в проходят курсовое обучение и сдают экзамен на знание отраслевых правил обучения технике безопасности при эксплуатации систем ВиК. Обучение проводят в срок не позднее 3-х дней со дня поступления на работу. Продолжительность обучения рабочих составляет 8 часов, имеющих контакт с водой и машинистов станции — 12 часов. Продолжительность обучения хлораторщиков и электромонтеров составляет 34 часа, ИТР — 34 часа. Экзамен у всех ИТР принимают только комиссии предприятий. Руководители канализационных предприятий сдают экзамен вышестоящей организации после назначения на должность и затем не менее 1 раза в 3 года. Результаты проверок оформляются в журнал. По характеру и времени проведения инструктаж делят на вводный, первичный на рабочем месте, повторный, внеплановый и текущий.

6.3. 4 Обеспечение средствами индивидуальной защиты работников предприятий водоотведения

К индивидуальным средствам защиты работающих относятся изолирующие костюмы, спец. обувь, средства защиты органов дыхания, слуха, средства защиты головы, лица, рук. Они предназначены для защиты работающих от вредного воздействия среды, а также для работы в неблагоприятных условиях (температура и санитария).Спецодежда предназначена главным образом защищать от вредностей тело и создать нормальный теплои воздухообмен. На предприятиях водоотведения также необходимы средства индивидуальной защиты. Так, например, операторы на песколовках и решетках оснащены комбинезоном, резиновым фартуком и сапогами, перчатками. Для защиты органов дыхания от действия токсичных газов (хлор) и пыли применяют респиратор ШБ-1, ‘'Лепесток-ПО'', ‘'Лепесток-5'' или противогазы, правильно подобранные по размеру. Для защиты глаз используют защитные очки. Для защиты от шума используются заглушки, противовоздушные наушники, маски или тампоны из стерилизованной ваты.

6.4 Пожарная безопасность

Здания ГНС и ОС относятся к категории ‘'Д'', т. е. к производствам, связанным с обработкой веществ и материалов в холодном состоянии. Степень огнестойкости 1 и 2. При возникновении пожара предусмотрено выключение сооружений. В качестве первичных средств огнетушения приняты огнетушители ОУ-5, ОХП-10, в НС — ОУ-5. На территории площадки имеются пожарные посты, гидранты, ящики с песком. В зданиях соблюдены требования к эвакуационным проходам. Ширина коридоров принята из расчета не менее 1.4 м; ширина дверных проемов — 0.6 м; ширина маршей — 1.1 м. В производственном здании со второго этажа имеется запасной выход.

7. Экономическая оценка проектных решений7.

1 Расчет экономического ущерба

Исходные данные и условия:

годовой объем сточных вод 87млн.

м3/год.

реализация планируемого комплекса водоохранных мероприятий потребует:

капитальных вложений — 29 106 тыс. р.;текущих годовых затрат на эксплуатацию и обслуживание сооружений водоохранного назначения — 23 156 тыс. р. Расчет экономического ущерба до проведения комплекса водоохранных мероприятий представлен в таблице 7.

1.Таблица 7.1 — Расчет экономического ущерба до проведения комплекса водоохранных мероприятий

НазваниеV = 87 млн.

м3/год

ПДКр/xi, Ai, Приведенная масса годового сброса данного №вещества

Концентрация в СВ, Si, г/м3Масса годового сброса в водоем, mi, т/годг/м3усл.

т/тданного загрязняющего вещества Mi = Ai * miусл.

т/год12 345 671

Взвешенные вещества15 013 005 020.

00.56 502,52БПК2 502 175 003.

00.3 371 775ИТОГО: M = Mi = 78 277,5 усл.

т/год

Оценка экономического ущерба: Y = * n * M, где — константа, принята = 4 тыс. р/усл.

т;n — константа, принята n = 1.5;M — приведенная масса годового сброса примесей;M = 78 277,5 усл.

т/год;Y = 4 * 1.5 * 78 277,5 = 469 665 тыс.

р/год

Расчет экономического ущерба после проведения комплекса водоохранных мероприятий представлен в таблице 7.2Таблица 7.2 — Расчет экономического ущерба после проведения комплекса водоохранных мероприятий

НазваниеV = 87 млн.

м3/год

ПДКр/xi, Ai, Приведенная масса годового сброса данного №вещества

Концентрация в СВ, Si, г/м3Масса годового сброса в водоем, mi, т/годг/м3усл.

т/тданного загрязняющего вещества Mi' = Ai * miусл.

т/год12 345 671

Взвешенные вещества151 305 020.

00.5 652,52БПК15 130 503.

00.334 306,5ИТОГО: M' = Mi' = 4959 усл.

т/год

Оценка экономического ущерба: Y' = * n * M', где M' - приведенная масса годового сброса примесей;M' = 4959 усл.

т/годY' = 4 * 1.5 * 4959= 29 754 тыс.

р/год.

7.2 Расчет экономической эффективности

Затраты З = Зс + Зэл + Зпл

Кз-капитальные затраты. Кз=Со+Сзд+Ртр

Со=8 000 000р — стоимость оборудования. Сзд = 4 000 000р — стоимость площадей занятых под оборудование. Ртр — расходы на транспортировку и монтаж оборудования. Ртр = 0,15 х Со=0,15×80 000 000= 12 000 000рКз=80 000 000+4000000+1 200 000=132000000р.ЗсЗатраты на содержание и эксплуатацию оборудования

Рассчитывают по формуле:

Зс=К (На+Нст)Вггде К = 80 000 000 — стоимость оборудования с учетом затрат на транспортировку и монтаж руб.(взяты условно) На =0,2 — норма амортизации оборудования, в долях единицы. Исходные данные получены во ВНИИМП.(Экономическое обоснование эффективности разработки оборудования. Устр. для фильтрования ст. вод.)Нст = 0,056 — норма расходов на содержание и текущий ремонт оборудования, в долях единицы. Исходные данные получены во ВНИИМП.(Экономическое обоснование эффективности разработки оборудования. Устр. для фильтрования ст. вод.)Вгкол-во обрабатываемой жидкости в год, м3год

Вг = Q х 2 х Фп где: Q=87 млн. м3 — объём водоотведения

Фп= К — В — Нгде К-календарный фонд времени, дни. В-количество праздничных дней в году. Нкол-во плановых невыходов на работу. К=365В=114Н=14Фп=225 дней. Вг=87,5 млн х 2×225= 39 375 млн. м3год

Зс=80млн. х (0,2 + 0,056) / 39 375 = 0,52 рубм3 обработанной жидкостив год: Зс= 80млн. х (0,2 + 0,056) = 20 480 тыс. руб Зэ-Энергозатраты на технологические нужды. Определяются по формуле:

Зэ=РхЦх2хФп х 8чгде Р=0,5 квтчас — установленная мощность электродвигателей

Ц= 35руб — цена за единицу соответствующих видов энергии Стоимость 1-го квтчаса2-количество смен

Фп — количество рабочих дней в году

Зэ = 0,5×35×2×225 = 7875р ЗплРасходы на заработную плату рабочих с отчислениями на социальное страхование. Рассчитывается по формуле:

Зпл=Нч х Тсм х Тч х Ксцх500где Нч=1 — норма численности, чел Тсм=8 — продолжительность смены, час

Тч=10 -Часовая тарифная ставка т. руб

Ксц=1,39 — коэффициент, учитывающий отчисления на соц.

нужды.500 — кол-во смен Зпл= 1×8×10×1,39×500=55 600р Затраты составят:

З = Зс + Зэл + Зпл = 20 480 000+7875+55 600 = 20 543 475рполный экономический эффект:

Эп. = Кз-З = 132 000 000 — 20 543 475= 111 456 525р Срок окупаемости равен отношению капитальных затрат к годовой прибыли и равен:

Во=Кз/Эп =132 000 000 111 456 528=1,2 года Индекс доходности:

ИД = П/ЗП — прибыль = Эп=111 456 525 руб.З — затраты Индекс доходности предприятия от внедрения установки составит: ИД= 111 456 525/20543475=5,4Так как величина индекса доходности больше 1 предлагаемое оборудование эффективно. Таблица 7.3 -Расчет экономической эффективности проведения водоохранных мероприятий.

1.Предотвращенный годовой ущерб

П = Y — Y' = 469 665- 29 754 = = 439 911тыс.

р/год2.Экономический результат (годовой)Р = П = 439 911тыс.

р/год3.Капиталовложения

К = 132млн.

р/год4.Эксплуатационные расходы

Зс = = 20 480тыс.

р/год5.Приведенные затраты

З = Зс+ Ен * К = 20 480 тыс + 0.12 ** 132млн. = 36 320 тыс.

р/год6.Чистый экономический эффект комплекса мероприятий (годовой)Эп=Кз-З= 132 000 000 — 20 543 475= 111 456 525 руб./год Заключение

В данном проекте разработанучасток механической очистки сточных вод 240 000 м2/год. Проведен расчёт технологического процесса. Предложена методика очистки сточных вод аэрируемой песколовкой. Она очень проста, экономически выгодна. В соответствии с анализом проектируемого производства, а также существующим нормам разработаны соответствующие мероприятия по охране труда: нормализация воздуха рабочей зоны, проведена защита от шума и вибраций, от поражения электрическим током, подобраны средства индивидуальной защиты для рабочих. В экономической части был проведен расчет экономической эффективности, и оценка ущерба. Настоящий проект участка механической очистки сточных вод разработан с целью повышения производственных показателей, применение новых экономичных технологий, улучшения условий труда.

Список литературы

Справочник проектировщика. ‘'Канализация населенных мест и промышленных предприятий.''; Москва, Стройиздат, 1981 г.;‘'Гидравлический расчет канализационных сетей.'', Н.Ф.СНиП 2.

04.03−85 ‘'Канализация. Наружные сети и сооружения.''; Москва, 1986 г.;Федоров, Л. Е. Волков; Ленинград, Стройиздат, 1968 г.;‘'Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. Справочное пособие.'', Ф. А. Шевелев, А. Ф. Шевелев; Москва, Стройиздат, 1995 г.;ГОСТ 12.

4.026−76 ‘'Цвета сигнальные и знаки безопасности.''.‘'Проектирование и расчет сетей водоотведения. Методические указания для курсового и дипломного проектирования.'', В. С. Дикаревский, Н. Н. Павлова, Санкт-Петербург, 1994 г.;‘'Отведение и очистка производственных сточных вод железнодорожной станции. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию.'', В. Г. Иванов, Н. А. Черников; Санкт-Петербург, 1994 г.; ‘'Расчет сооружений для очистки сточных вод. Методические указания для курсового и дипломного проектирования.'', Н. Н. Павлова, В. Г. Иванов; Ленинград, 1978 г.; ‘‘'Примеры расчета распределительных лотков и трубопроводов на канализационных очистных станциях. Методические указания.'' Павлова Н. Н., Иванов В. Г.; Ленинград, 1988 г.;‘'Насосы и насосные станции.'', В. И. Турк и др.; Москва, Стройиздат, 1977 г.;Проектирование и расчет канализационных насосных станций. Методические указания.'', В. С. Дикаревский, В. Г. Иванов, Н. Н. Павлова; Ленинград, 1983 г.‘'Технико-экономический расчет основных параметров полураздельной системы канализации. Методические указания.'', В. С. Дикаревский, Н. А. Черников; Ленинград, 1985 г.;‘'Технико-экономическое обоснование выбора проектных решений систем ВиК. Методические указания.'', Т. К. Розенгарт, Санкт-Петербург, 1992 г.;CНиПIII-4−80 ‘'Правила производства и приемки работ. Техника безопасности в строительстве.''‘'Правила безопасности при эксплуатации водопроводно-канализационных сооружений.'', Н. Ф. Гуляев; Москва, Стройиздат, 1970 г.;‘'Инженерные решения по охране труда в строительстве. Справочник строителя.''‘'Техника безопасности и противопожарная техника в водопроводно-канализационном хозяйстве.'', В. И. Брежнев;

СНиП 2.

09.04−87 ‘'Административные и бытовыездания.'';СНиП II-4−79 ‘'Естественное и искуственное освещение.'';СНиП 2.

04.01−85 ‘'Внутренний водопровод и канализация зданий.'';СНиП 245−71 ‘'Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий.'';ГОСТ 12.

3.006−75* ‘'Эксплуатация водопроводных сетей и сооружений. Общие требования безопасности.'';ГОСТ 12.

1.003−83 ‘'Шум. Общие требования безопасности.''; Бобылев С. Н., Ходжаев А. Ш. Экономика природопользования: Учебное пособие для вузов. — М.: ТЕИС, 1997.