5. Біологічні методи знешкоджування відходів.

Біологічні Ці методи ґрунтуються на здатності різних штамів мікроорганізмів у процесі життєдіяльності розкладати чи засвоювати у своїй біомасі багато органічних за­бруднювачів. У процесі біознешкодження відбувається вторинне забруднення атмосферного повітря продуктами гниття клітин мікроорганізмів - сірководнем і аміаком.

Біологічне очищення найчастіше використовують для нейтралізації органічних токсикантів і важких металів, а також азотних і фосфорних сполук у ґрунтах. Біологічні методи можна умовно поділити на мікробіодеградацію забруднювачів, біопоглинання і перерозподіл токсикантів.

Мікробіодеградація — це деструкція органічних речовин певними культурами мікрофлори, внесеними у ґрунт. Процес біорозкладання відбувається з помітною швидкістю за оптимальних температури й вологості. Мікробіодеградацію можна використовувати в усіх випадках, де природний мікробіоценоз зберіг життєздатність і видове розмаїття. Хоч процес іде вкрай повільно, його ефективність висока.

Біопоглинання— це здатність деяких рослин і найпростіших організмів прискорювати біодеградацію органічних речовин чи акумулювати забруднення в клітинах.

Фізико-хімічні методи знешкоджування відходів.

Фізико-хімічіні методи утворюють найбільш представницьку групу методів знешкодження ПВ і ТПВ. При створенні фізичного поля у пористих середовищах починають відбуватись одночасно безліч фізико-хімічних процесів.

До електрохімічних процесів належать: електроліз, електрофлотація, електрокоагуляція, електродеструкція, електрохімічне окислення і вилужування, йонний обмін, електродіаліз, а до електрокінетичних- електроосмос, електрофорез та електроміграція.

Електроліз порового розчину забруднених ґрунтів - це окисно-відновний процес, у результаті перебігу якого відбувається розкладання хімічних сполук. Він використовується для очищення ґрунтів від мікроорганізмів і називається електрохімічним знезараженням. Ефективність методу сягає 99 %.

За електрофлотації видалення нафтопродуктів відбувається пухирцями газу, що утворюється при електролізі і піднімається до поверхні.

Електрокоагуляція — це процес агрегації мікрочастинок мінерального походження й органічних молекул. У методі електрокоагуляції використовують залізні й алюмінієві електроди, при розчиненні яких утворюються гідрооксиди, що адсорбують забруднення, а потім випадають в осад.

Електродеструкція здійснюється при електрохімічному розкладанні токсичних органічних сполук на електродах з утворенням нетоксичних речовин. Перевага методу — низька вартість за високої ефективності.

Електрохімічне окислення застосовують для очищення ґрунтів від хлорованих вуглеводнів і фенолу. Ефективність окислення фенолу — 70-92 %.

Електрохімічне вилужування — це метод очищення ґрунтів, який ґрунтується на вилужуванні забруднень чи переведенні важких металів у рухливу форму. Однак метод потребує внесення додаткових хімічних реагентів.

При електродіалізі порового розчину ґрунтів відбувається очищення від забруднень у колоїдній формі, знесолення в середній частині поміжелектродного простору.

Електрокінетичні методи почали широко застосовуватися із 60-х років. Електрокінетична обробка використовується для очищення глинистих і суглинкових ґрунтів. Електрокінетичні явища, що спостерігаються в пористих середовищах при протіканні постійного електричного струму, підрозділяються на електроосмос і електрофорез та електроміграцію.

При електроосмосі йони, що містяться в рідині, переміщаються щодо нерухомої зарядженої поверхні мінеральних часток ґрунту, захоплюючи при

цьому забруднення в розчиненому чи рідкому стані. Електроосмотична швидкість потоку пропорційна добутку сили потоку на величину дзетта-потенціалу і на питому поверхню пористого середовища.

При електрофорезі та електроміграції у поровому просторі ґрунту, заповненому цілком чи частково водою, переміщаються мінеральні частинки. Це явище відіграє вкрай незначну роль у електрокінетичному переносі забруднень у дисоційованій формі, але визначальну - в перенесенні колоїдних і заряджених мінеральних частинок. Електрофоретичне переміщення колоїдних і мікрочастинок спостерігається в макропористих ґрунтах (піщаник, супісок).

Окрему групу утворюють електромагнітні методи, засновані на термічному ефекті при взаємодії електромагнітного випромінювання з речовиною.

У надвисокочастотних полях відбувається швидке і рівномірне прогрівання грунту, що супроводжується дегідратацією, дисоціацією карбонатів, окисленням і навіть плавленням. Органічні сполуки, що десорбуються, знешкоджуються, наприклад, каталітичним методом.

Знешкодження ПВ і ТПВ за допомогою ультрафіолетового і лазерного випромінювання також належить до електромагнітних методів. Активація ароматичних молекул УФ і лазерним випромінюваннями приводить до дисоціації молекул з утворенням радикалів і активних комплексів, швидкого окислення й полімеризації.

ТЕМА: СТРАТЕГІЯ І ТАКТИКА СТАБІЛЬНОГО РОЗВИТКУ ЖИТТЯ НА ЗЕМЛІ

найважливішими завданнями мають стати:

• безумовне здійснення конверсії свідомості й моралі (екологіч­ної конверсії) в планетарному масштабі;

• збереження біорізноманітності, відновлення природних ресур­сів там, де це можливо, розширення заповідних територій до оптимального рівня;

• реалізація ресурсозберігаючих програм самоконтролю й само­ обмеження як окремими особами, так і колективами людей,націями, державами й, зрештою, людською спільнотою;

• впровадження нових ресурсозберігаючих технологій і техноло­гій виробництва енергії, промислових і продовольчих товарів,які завдають найменшої шкоди довкіллю (тобто таких, що виробляють найменшу кількість відходів і забруднень);

• розроблення та ефективне впровадження нових технологій пе­реробки відходів (особливо синтетичних — поліетиленів,пластмас, поліхлорвінілів, поверхнево-активних речовин тощо) із доведенням ККД до 100 %.

Головні еколого-економічні принципи:

• консервація, збереження ресурсів та енергії, розумне самообмеження в усіх сферах життєдіяльності;

• рециклічність, тобто максимально можливе багаторазове вико­ристання матеріалів у виробництві;

• відновлення ресурсів;

• контроль рівня забруднень усіх типів, його стабілізація та зни­ ження, впровадження нових технологій в енергетиці, промисло­ вості, сільському господарстві, на транспорті, вповільнення темпів зростання населення.

Головним завданням на найближчу перспективу є запобігання збільшенню рівня забруднення та виснаженню природних об'єктів.

Розв'язання проблем техногенно-екологічної безпеки потребує:

• здійснення перебудови техногенного середовища, технічного переозброєння виробничого комплексу на основі впровадження новітніх наукових досягнень, енерго- і ресурсозберігаючих технологій, безвідходних та екологічно безпечних технологічних процесів, застосування відновлюваних джерел енергії, розв'язання проблем знешкодження і використання всіх видів відходів;

• проведення класифікації регіонів України за рівнями техногенно-екологічних навантажень, створення карт техногенно-екологічних навантажень;

• розробки методології визначення ступеня екологічного ризику для довкілля, обумовленого техногенними об'єктами;

• проведення досліджень з метою створення системи моделей моніторингового контролю за об'єктами спостережень у промисловості, енергетиці, будівництві, транспорті і сільському господарстві.

21