Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции по курсу ПАЗОС.doc
Скачиваний:
462
Добавлен:
17.05.2015
Размер:
5.84 Mб
Скачать

Доочистка сточных вод

В большинстве случаев производственные сточные воды после очистки могут быть использованы для технического водоснабжения. Иногда допускается выпуск в водоемы воды после биологической очистки с БПК = 15-20 мг/л и примерно с таким же количеством взвешенных веществ. Эти показатели являются практически предельно достижимыми на современных очистных сооружениях биологической очистки. Содержащиеся в биологически очищенных сточных водах суспензированные частицы активного ила, остаточные органические соединения, ПАВ, биогенные элементы и бактериальные загрязнения оказывают вредное влияние на водоемы, вызывают их эфтрофикацию и создают трудности при повторном использовании воды. В связи с этим необходима глубокая очистка (доочистка) производственных сточных вод, предусматривающая:

- уменьшение количества взвешенных веществ в очищенных сточных водах;

- снижение величин БПК, ХПК и содержания ПАВ, фосфора и азота;

- обеззараживание сточных вод;

- насыщение очищенных сточных вод кислородом при спуске их в водоемы рыбохозяйственного назначения.

В результате глубокой очистки достигается возможность:

- полного повторного использования очищенных сточных вод в технологических процессах на промышленных предприятиях, что позволит сэкономить значительное количество свежей природной воды и особенно воды питьевого качества;

- полной очистки сточных вод с удалением всех вредных веществ перед сбросом их в водоемы.

Для доочистки сточных вод применяются все те же методы очистки, которые приведены выше. Более подробно о глубокой очистке сточных вод можно прочитать в книге Яковлева С.В. Карелина Я.А. и др. «Очистка производственных сточных вод [11].

Глава 5. Утилизация и ликвидация твердых отходов

Лекция 17. Опасность отходов для окружающей природной среды

План лекции

  1. Основные виды отходов: бытовые, промышленные, сельскохозяйственные, строительные, производственного потребления.

  2. Источники возникновения твердых отходов в материальном производстве.

  3. Классификация отходов.

Урбанизация городов, приведшая к образованию крупнейших мегаполисов, и постепенно возрастающая хозяйственная деятельность человека создают одну из острейших проблем ХХ1 века – проблему защиты окружающей среды от негативного воздействия отходов производства и потребления. Практически во все времена своего существования человек стремился как можно быстрее и дешевле избавиться от отходов, ссыпая их в ближайшие овраги или в понижения рельефа, не задумываясь при этом о последствиях.

Большинство городов мира практически построены на свалках. Дальнейший рост городов, развитие промышленности и сельского хозяйства нередко приводят к нарушению экологической обстановки, особенно в крупных городах, где хозяйственная деятельность наиболее сконцентрирована на ограниченной территории и где сосредоточена значительная часть населения. Как показывает практика, в таких городах происходит наиболее интенсивное накопление отходов, а неправильное и несвоевременное удаление их и обезвреживание нередко приводят к экологическому кризису. Повсеместно возникающие вокруг городов плохо организованные, а порой и просто «стихийные» свалки являются наиболее серьезными источниками загрязнения атмосферного воздуха, почв, поверхностных и грунтовых вод.

Известно, что за всю историю существования человечество научилось использовать в среднем 2-5% исходного сырья. Остальная масса вещества превращается в отходы. В России ежегодно образуется 5-7 млрд т отходов производства и потребления. Под их складирование выведено из оборота более 1 млн га плодородных земель. Ежегодная прибавка токсичных отходов составляет 50 млн.т. Таких отходов накоплено свыше 1000 млн.т. Так, различными отвалами в Свердловской области занято до 5% территории, что привело к необходимости в разработке губернаторской и федеральной программ по переработке техногенных отходов, которые содержат значительное количество полезных компонентов. Бытовыми отходами по данным различных источников занято до 20% территории Московской области.

С целью охраны окружающей среды, а также утилизации содержащихся в отходах ценных компонентов разрабатывают и внедряют различные промышленные технологии обезвреживания и переработки отходов, включая методы термического и биологического обезвреживания и другие технологические приемы их переработки.

Учитывая все возрастающие требования к защите окружающей среды необходим поиск новых рациональных путей снижения экологического ущерба, наносимого природной среде повседневной жизнедеятельностью человека.

Вначале остановимся на понятии «отходы» и на их классификации.

Отходы – продукты производства, быта, транспорта и др., не используемые непосредственно в местах их образования, которые могут быть реально или потенциально использованы как исходное сырье в других отраслях народного хозяйства или в ходе регенерации. Вредные отходы должны подвергаться нейтрализации и захоронению, а неиспользуемые – считаться отбросами. Отходы могут быть бытовыми, промышленными, сельскохозяйственными, строительными и производственного потребления.

По данным международной организации «ВейстТэк» к отходам производства и потребления относятся: промышленные, муниципальные, медицинские, биологические, сельскохозяйственные, органические, техногенные образования, отходы строительства и сноса, транспортного комплекса, топливно-энергетического комплекса, отходы с низким уровнем радиоактивности, лом черных и цветных металлов, электронный и электротехнический лом, шламы, сточные воды, иловые осадки, воздушные выбросы и др.

Бытовые (коммунальные) отходы – твердые (в том числе твердая составляющая сточных вод – их осадок) отбросы, не утилизированные в быту, образовавшиеся в результате амортизации предметов быта и самой жизни людей вещества.

Отходы производства (промышленные) – остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или продукция, выполнившая и утратившая полностью или частично исходные потребительские свойства. В странах ЕЭС 60% бытовых отходов подвергаются захоронению, 33% сжиганию, а 7% компостированию, свыше 60% промышленных отходов и 95% отходов сельскохозяйственного производства подвергаются интенсивной переработке.

Отходы производственного потребления – не пригодные для дальнейшего использования по прямому назначению и списанные в установленном порядке машины, инструменты и пр.

Источниками образования отходов на предприятиях по производству продуктов питания может быть переработка, упаковка и перевозка. При этом в отходы попадают мясо, жир, масло, кости, овощи, фрукты, упаковка и т.д. Подобные цепочки образования отходов можно проследить на любом производстве. Значительное количество отходов может возникать и на стадии перевозки продукции, в первую очередь на железнодорожном транспорте. Большинство отходов содержится в твердом состоянии. Твердые отходы промышленных предприятий весьма разнообразны как по своему составу и свойствам, так и по характеру воздействия на окружающую среду. Они содержат, как правило, активные вещества, которые, попадая в почву, подземные воды и в атмосферу, вызывают негативные в экологическом отношении последствия. В настоящее время накоплено и накапливается огромное количество отходов. Конечно, их можно было бы перевезти на предприятия и переработать там, но транспортировка их очень дорогое удовольствие (на уровне 10-50 руб/т). Поэтому разрабатываются технологии по их переработке на месте складирования.

Отходы производства и потребления классифицируются по агрегатному состоянию и опасности воздействия на окружающую среду (рис. 69).

ОТХОДЫ

ОТХОДЫ ПРОИЗВОДСТВА ОТХОДЫ ПОТРЕБЛЕНИЯ

Газообразные Жидкие Твердые

Уровень токсичности и опасности отходов

Чрезвычайно Высоко- Умеренно Мало- Инфицированные

опасные опасные опасные опасные

(1 класс) (П класс) (Ш класс) (IV класс)

Изменение элементов природной среды

Нарушение Изменение Загрязнение Загрязнение Загрязнение Истощение

ландшафта геологи- воздуха и истощение и деградация ресурсов

ческой водных почв флоры и

среды ресурсов фауны

Рис. 69. Классификация отходов по их агрегатному состоянию и опасности воздействия на природную среду

Как видно из приведенного выше рис. 69, все отходы в той или иной степени воздействуют на окружающую среду, вызывая в ней ряд изменений, которые в ряде случаев приводят к состоянию экологического бедствия или чрезвычайной экологической ситуации (экологический кризис). В таблице 16 приведены признаки территорий крайних степеней экологического неблагополучия.

Таблица 16

Признаки территорий крайних степеней экологического неблагополучия

Показатель

Экологическое бедствие

Экологический кризис

Окружающая природная среда

Глубокое необратимое изменение

Устойчивые отрицательные изменения

Здоровье населения

Существенное ухудшение здоровья

Угроза здоровью населения

Естественные экосистемы

Разрушение естественных экосистем

Устойчивое отрицательное изменение состояния естественных экосистем

По степени воздействия на окружающую среду промышленные отходы различаются по классам токсичности и степени опасности. Класс токсичности определяется на основе ПДК химических веществ, содержащихся в отходах. Индекс токсичности данного компонента рассчитывается по формуле:

Кi = ПДКi /(S + Cв)i , (94)

где: ПДКi – предельно допустимая концентрация токсичного вещества, содержащегося в отходе;

S – коэффициент, отражающий растворимость его в воде (величина безразмерная);

Св – содержание данного компонента в общей массе отходов, т/т;

i – порядковый номер данного компонента.

Суммарный же индекс токсичности рассчитывается по формуле:

n

Кz = 1 / n2  Ki . (95)

i=1

С помощью суммарного индекса токсичности по таблице 17 пределяется класс опасности отходов производства.

Таблица 17