1.1.4 Выделение загрязняющих веществ из вторичного отстойника

В аноксидной зоне вторичного отстойника активизируются анаэробные микроорганизмы, осуществляющие процесс восстановления органических веществ. Процесс может протекать по разным схемам в зависимости от условий среды. Конечными продуктами распада могут быть либо молекулярный азот, либо аммиак, либо оксиды азота, но применительно к сточным водам денитрификация проходит, как правило, до оксидных соединений азота и частично метана [29].

Метан образуется в результате восстановления СО₂ или метильной группы уксусной кислоты согласно реакции [5]:

4АН₂ + СО₂ 4А + СН₄ + 2Н₂О

где АН₂ – органическое вещество, служащее для метанобразующих бактерий донором водорода; обычно это жирные кислоты (кроме уксусной) и спирты (кроме метилового).

Многие виды метанообразующих бактерий окисляют молекулярный водород, образующийся в кислой фазе. Тогда реакция метанообразования имеет вид [5]:

4Н₂ + СО₂ СН₄ + 2Н₂О + энергия.

Микроорганизмы, использующие уксусную кислоту и метиловый спирт, осуществляют реакции [5]:

СН₃СООН СН₄ + СО₂ + энергия,

2СН₃ОН СН₄ + СО₂ + 2Н₂ + энергия.

Все перечисленные реакции являются источниками энергии для метанобразующих бактерий, и каждая из них представляет собой серию последовательных ферментативных превращений исходного вещества.

Газы, образующиеся в аноксидной зоне, выделяются с водной поверхности. В атмосферный воздух поступают следующие загрязняющие вещества: метан, аммиак, сероводород, этилмеркаптан, фенол, формальдегид углеводороды С6 –С10 и С12 –С19, азота диоксид, азота оксид.

4 Расчет выбросов загрязняющих веществ из вторичного отстойника

4.1 Общие вопросы

Расчет выбросов загрязняющих веществ из вторичного отстойника Северных очистных сооружений проведен на основе методических рекомендаций по расчету выбросов загрязняющих веществ, выделяющихся в атмосферный воздух от неорганизованных источников станций аэрации сточных вод (Методическое пособие по расчету нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (дополненное и переработанное).

4.1.1Выделение загрязняющих веществ из вторичного отстойника стации биохимической очистки

Рассматриваемые источники загрязнения атмосферного воздуха относятся к так называемым «фугитивным» нестабильным во времени неорганизованным площадным источникам.

Разовые мощности М (г/с) выноса загрязняющих веществ из этих источников в атмосферу существенно зависят от гидрометеорологических условий, в первую очередь, от скорости ветра, температур воздуха и водной поверхности, стратификации приземного (приводного) слоя воздуха.

В зависимости от величин измеренных концентраций С_iзагрязняющих веществ в атмосферном воздухе у водной поверхности, скорости ветра u (м/с) на стандартном уровне флюгера z_ф=10 м и градиента ΔT температур «вода-воздух» по приведенным в разделе 3.1.3 формулам рассчитываются разовые (средние за 20 минут) мощности М (г/с) выноса загрязняющих веществ в атмосферу со всей поверхности рассматриваемого сооружения.

Разовые мощности М (г/с) выноса загрязняющих веществ из одиночного сооружения в атмосферу соответствуют сочетанию производственных неблагоприятных условий сброса загрязненных сточных вод в сооружения и нормальных неблагоприятных гидрометеорологических условий, учитывающих стратификацию приземного слоя воздуха, устойчивость направления ветра и др.

Годовые мощности G (т/год) выноса загрязняющих веществ из сооружения в атмосферу определяются с учетом повторяемости в течение года различных производственных и гидрометеорологических условий.

Для сооружений очистки хозяйственно-бытовых сточных вод допустимо проводить расчет выбросов на основе осредненных концентраций загрязняющих веществ над поверхностью испарения сточной воды в сооружении (таблица4.1). Указанные концентрации были получены на основе обработки результатов инструментальных измерений, выполненных в разные годы на разных станциях аэрации несколькими аккредитованными лабораториями при проведении инвентаризации с использованием положенной в основу настоящего методического документа методологии.

Некоторые константы, входящие в приведенные ниже формулы являются размерными. В связи с этим во всех случаях разовые М и годовые G мощности источников имеют соответственно размерность «г/с» и «т/год», С (а также ПДК_р, ОБУВ и ПДК_с) – «мг/м³», длина – «м», площадь S – «м²», u – «м/с», температура – «°С», объемный расход – «м³/с». Все используемые в расчетных формулах объемы, объемные расходы воздуха и газов, а также концентрации загрязняющих веществ в газовой фазе должны быть приведены к нормальным условиям (н.у.): температура 273,15 К (0°С), давление 101325 Па (760 мм.рт.ст.).

Таблица 4.1 – Осредненные концентрации загрязняющих веществ над поверхностями испарения типовых производственных сооружений станций аэрации хозяйственно-бытовых сточных вод, мг/м³

Сооружение	Аммиак	Азот оксид	Диоксид азота	Меркаптаны в пересчете на этилмеркаптан	Метан	Сероводород	Углеводороды С6-С10*	Фенол	Формальдегид
Вторичный отстойник	0,149	0,0711	0,022	0,0013	2,00	0,033	0,82	0,0254	0,037
Первичный отстойник	0,167	0,073	0,0068	0,0011	5,58	0,044	1,24	0,0214	0,028
аэротенк	0,095	0,07	0,004	0,0013	2	0,033	0,82	0,0254	0,037

* Указанные загрязняющие вещества нормируются только для сточной воды, с содержанием нефтепродуктов свыше 1,0 мг/дм³