1279

гической обстановки. При захоронении осадков и илов теряются полезные минерально-органические вещества, которые могут быть использованы в производстве удобрений, для рекультивации земель, в качестве материала для пересыпки отходов и захоронения на полигонах, при дорожном строительстве и т.д. Это определяет целесообразность обезвоживания и сушки осадков и илов ОС с последующей их переработкой.

Осадки и илы можно сжигать с получением золы или подвергать пиролизу с получением пиролизата и пиролизных газов, которые могут быть использованы для процессов пиролиза без использования первичных энергоносителей или в качестве котельного топлива. При термических методах переработки осадков используют печи с кипящим слоем и барабанные печи. Продуктом сжигания осадков является зола без органических примесей, которая может содержать в составе тяжелые металлы. Вследствие этого получается материал, который непригоден для дальнейшего использования и обычно подвергается захоронению. К недостаткам термического метода также можно отнести большие энергетические, капитальные, эксплуатационные затраты, задалживание земельных территорий для захоронения неутилизированной золы и необходимость очисткипылегазовых выбросов.

Альтернативным способом термической утилизации осадков и илов является их вторичное использование в качестве удобрения, материала для зеленого строительства, рекультивации земель, дорожного строительства.

Основным требованием к использованию илов является обеззараживаниеи обезвреживаниеодним из следующих способов:

–пастеризация;

–компостирование;

–биоферментация;

–выдерживание на иловых картах в течение 1–3 лет;

–обработка химическими реагентами или препаратами.

В последние годы в нашей стране остро стоит проблема повышения плодородия земель. Земли сельскохозяйственного назначения нуждаются во внесении минеральных и органических удобрений. Органо-минеральные удобрения имеют высокую

141

elib.pstu.ru

стоимость и могут быть замененны удобрениями, полученными при переработке осадков сточных вод, удобрительная ценность которых сравнима с навозом или перегноем.

Осадки городских сточных вод являются ценнейшим органическим удобрением, содержащим значительное количество органического вещества (60–75 %), азот, фосфор и калий. При внесении осадка в почву в качестве удобрения значительно увеличивается урожайность ряда сельхозкультур (в 1,5–2,5 раза) [2]. Вовлечение переработанных отходов очистных сооружений городов в сельскохозяйственный оборот позволит расширить сырьевую базу страны, увеличить масштабы производства сельскохозяйст-

с такими осадками ионов тяжелых металлов приведет к росту их содержания в почвах и накоплению в пищевых цепях. Кроме того, в ОГСВ содержатся практически все возбудители болезней человека и животных (бактерии, вирусы, яйца гельминтов). Такие осадки имеют II–III класс токсичности.

В связи сэтим необходимо применение следующихметодов:

–обеззараживание (антибактериальная обработка и дегельминтизация);

–компостирование;

–тепловая стерилизация;

–обработкахимикатами(известь, аммиак, карботион, тиазон);

–детоксикация (удаление соединений тяжелых металлов либо их перевод в биологически инертные соединения).

Перечисленные виды обработки имеют ряд недостатков: вторичное загрязнение осадков при химической обработке, высокое энергопотребление, большие капитальные и эксплуатационные затраты. Также ни один из методов не обеспечивает детоксикации.

Эффективным способом снижения санитарно-гигиенической

иэкологической опасности является метод совместного обеззараживания и детоксикации осадков аминокислотными и амино-

142

elib.pstu.ru

пептидными реагентами, полученными из дешевого и доступного сырья – белоксодержащих отходов кожевенной, пищевой, птицеперерабатывающей промышленности. После такой обработки осадки становятся стерильными и безопасными для почвы, яйца гельминтов погибают, токсичные соли тяжелых металлов образуют безопасные стойкие нерастворимые соединения.

Действие обеззараживающего реагента основано на его реакции с периферическими белками, внедрении в оболочку клетки микроорганизма либо на проникновении внутрь клетки с дальнейшим ее отравлением. Детоксицирующий реагент образует с токсичными ионами и соединениями тяжелых металлов прочные аминокислотные комплексы, которые не могут в организме реагировать с другими веществами по причине энергетической невыгодности взаимодействия и выводятся из организма как инертные вещества, не оказывая влияния на метаболизм. Также данные комплексы не оказывают токсического действия на организм человека, животных и на естественную флору.

Существуют следующие схемы обеззараживания и детоксикации осадков, размещенных на иловых картах:

–обработка на иловой карте путем введения реагента в массу осадка с помощью распределительной системы;

–обработка на иловой карте путем орошения реагентом поверхности осадка;

–обработка изымаемого с площадки осадка на мобильной установке с последующей транспортировкой на полигон депонирования;

–обработка изъятого с площадки осадка на стационарной установке, расположенной на полигоне депонирования.

Используя данную технологию, можно получать экологически безопасные продукты либо малоопасные вещества IV класса опасности.

По концентрации тяжелых металлов и мышьяка осадки ОС подразделяют на две группы, данные приведены ниже [3].

143

elib.pstu.ru

Допустимое валовое содержание тяжелых металлов и мышьяка в осадках:

Осадки групп I и II используют в промышленном цветоводстве, зеленном строительстве, лесных и декоративных питомниках, для биологической рекультивации нарушенных земель и полигонов ТБО. Осадки группы I используют под все виды сельскохозяйственных культур, кроме овощных, грибов, зеленных и земляники. Осадки группы II используют под зерновые, зернобобовые, зернофуражные и технические культуры.

В таблице приведены агрономические показатели осадков. Агрономические показатели осадков [4]

* Осадки, имеющие значение реакции среды (pH) более 8,5, могут использоваться на кислых почвах в качестве органоизвесткового удобрения.

Реализация технологий по переработке осадков и илов очистных сооружений позволяет решить ряд задач:

– перевод осадков и илов предприятий муниципальной и промышленной водоочистки из категории токсичных осадков в безопасные органоминеральные композиции, предназначен-

144

elib.pstu.ru

ные для рекультивации земель, использования в городском хозяйстве, при дорожном строительстве, производстве органоминеральных удобрений;

–детоксикация и обеззараживание земель техногенного поражения, включая густонаселенные индустриальные районы страны;

–улучшение экономических показателей.

Ниже представлены данные зарубежного опыта использования осадков и илов [1].

Западная Европа:

–минеральные удобрения – 33 % (тенденция роста);

–депонирование – 15–20 % (тенденция снижения);

–сжигание – 4–11 % (тенденция значительного роста);

–рекультивация ландшафта – до 10 %;

–компостирование – 1–3 %.

США:

–накопители – 38 %;

–минеральные удобрения – 36 %;

–сжигание – 16 %;

–полигоны – 10 %.

Список литературы

1.URL: http: Lotosh.1gb.ru/fopp/txt/sewageutil.pdf.

2.Губанов Л.Н., Котов А.В. Использование осадков городских сточных вод Нижнего Новгорода для повышения плодородия почв // Экологические технологии и инновации. – 2005. –

№1. – С. 66–69.

3.ГОСТ Р 17.4.3.07–2001. Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений. Доступ через справ.-правовую систему «КонсультантПлюс».

4.СанПиН 2.1.7.573–96. Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения. Доступ черезсправ.-правовую систему «КонсультантПлюс».

145

elib.pstu.ru

В.А. Шаманов,

канд. техн. наук, доц. В.А. Голубев

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

РАЦИОНАЛЬНЫЕ СПОСОБЫ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

На протяжении многих лет стеновые конструкции из автоклавного газобетона по объемам потребления удерживают лидирующие позиции. В первую очередь это связано с высокими прочностными и теплоизоляционными показателями, благодаря чему данный материал отнесен к группе энергоэффективных. Однако развитие производства газосиликата сдерживается весьма скудной сырьевой базой.

Несмотря на то что на территории Пермского края располагается около 25 месторождений осадочных пород (рис. 1) с суммарным объемом запасов категории А+В+С1 более 300 млн м3, требованиям стандартов для производства строительной извести для автоклавного газобетона удовлетворяет чуть больше 13 % от общего объема добычи. Оставшаяся часть перерабатывается, как правило, в строительный щебень или переходит в разряд некондиционного сырья и складируется вблизи карьеров1.

Между тем авторами разработан проект по переработке карбонатсодражащего сырья с получением извести для строительных целей, например для производства изделий из газобетона автоклавного твердения. Однако для внедрения этого проекта необходима либо модернизация или замена старого оборудования на существующих заводах по производству извести, либо строительство нового завода по обжигу известняка в районе расположения вышеуказанных отходов. Оба варианта свя-

1 Оценка пригодности извести из отходов камнедробления для производства газосиликата / В.А. Шаманов [и др.] // Вестник ПНИПУ. Урбанистика. – 2012. – № 4.

146

elib.pstu.ru

заны с необходимостью инвестирования за счет государственных или частных денежных активов, что сопровождается определенными финансовыми рисками, при этом второй вариант, с учетом технологических особенностей, можно считать более перспективным.

Рис. 1. Месторождения карбонатных пород Пермского края

Для того чтобы проанализировать и определить степень финансового риска строительства нового завода, нами были описаны основные технико-экономические показатели проектируемого предприятия и его финансовый план с определением необходимых показателей эффективности проекта. На основании этих данных были построены графики изменения уровня риска во времени (рис. 2).

Анализируя полученные значения на графике можно сделать вывод, что при запланированном объеме прибыли «разумный» порог риска – менее 0,3 – наступит лишь через 12 месяцев работы предприятия. Если определять риск в абсолютном измерении как величину прогнозируемых потерь (убытков), то он составит порядка 40 млн руб.

147

elib.pstu.ru

Таким образом, учитывая современную политику государства в области обращения с отходами, можно утверждать, что одним из рациональных и экономически обоснованных решений сложившейся проблемы можно считать строительство комплекса по переработке некондиционного сырья с получением готового продукта – строительной извести, которая, в частности, может применяться для производства автоклавных ячеистобетонных изделий. Такая технология по праву сможет называться энерго- и ресурсосберегающей.

149

elib.pstu.ru

2.ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

ИЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ

З.Ф. Авхадиева, Р.А. Аристова,

канд. геогр. наук, доц. Э.А. Бурматова

Станция юных натуралистов, г. Чусовой

ВЛИЯНИЕ ОТВАЛОВ ОАО «ЧУСОВСКОЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ЗАВОД»

НА СОСТОЯНИЕ Р. УСЬВА И ЧУСОВАЯ

ВЧЕРТЕ Г. ЧУСОВОГО

Внашей стране проблемы экологии имеют весьма разноплановый характер, но большинство из них связано с промышленным производством. В г. Чусовом градообразующим предприятием является ОАО «Чусовской металлургический завод» (ЧМЗ), и его влияние на окружающую среду значительно. Мы

всвоей работе обратили внимание на проблему утилизации

шлакоотвалов. Отвалы находятся на территории водосбора р. Усьва и Чусовая и, следовательно, влияют на их состояние. Целью нашей работы является изучение влияния отвалов ОАО ЧМЗ на состояние р. Усьва и Чусовая в черте г. Чусового.

Для этого мы поставили перед собой ряд задач:

– изучить научно-популярную, специальную литературу

итехническую документацию;

–взять пробы воды из исследуемых рек;

–провести анализ проб и определить индекс качества воды

вреках Усьва и Чусовая в районе шлакоотвалов.

Отбор проб воды мы проводили 10 октября 2011 года на территории г. Чусового. В ходе работы мы посетили цех переработки шлаков, в котором нас познакомили с процессом утилизации шлаков и дальнейшим применением получаемой продукции.

150

elib.pstu.ru