5.3. Подземное захоронение промышленных стоков.

Подземное захоронение промстоков путем их закачки в глубокие скважины получило распространение в ряде зарубежных стран. К преимуществам данного метода относится уменьшение загрязнения поверхностных вод, а также исключение при таком захоронении необходимости их полного обезвреживания.

Предоставление недр для захоронения вредных веществ и отходов производства, сброса сточных вод допускается только в исключительных случаях и при соблюдении специальных требований и условий. Таким образом, подземное захоронение ПО (жидких и твердых) следует рассматривать только как метод весьма ограниченного применения.

Как показала практика подземного захоронения, наиболее пригодными для сброса промстоков являются осадочные породы: песчаники, известняки, доломиты, обладающие достаточно высокой проницаемостью. Пласт-коллектор должен залегать ниже уровня грунтовых вод, быть хорошо изолирован и не содержать подземных вод, пригодных для хозяйственно-питьевых и промышленных целей. Такие пласты-коллекторы залегают, как правило, на глубине свыше 300…400 м.

Стоки, подлежащие подземному захоронению, не должны содержать большого количества взвеси, волокон, коллоидных частиц, органических осадков. Их следует подвергать предварительной обработке с целью удаления этих компонентов. Закачиваемые стоки не должны содержать масла, жиры, парафины, осмоляющие вещества, а также составы, способствующие бактериальной деятельности, так как все это может привести к очень быстрой закупорке призабойной зоны скважины и выходу ее из строя.

Выбор участка для подземного захоронения отходов весьма сложен и оценивается по многим геологическим, гидродинамическим и санитарным критериям. Недостатками метода подземного захоронения являются:

• невозможность надежного контроля за распространением в пласте загрязняющих веществ;

• трудности, связанные с техникой подземного удаления большого числа промышленных стоков;

• необратимое загрязнение многих подземных формаций;

• возможность попадания отходов путем диффузии и конвекции в естественные подземные потоки;

• отсутствие информации о поведении отходов при их вступлении в контакт с растворами и породами формации в условиях повышенных температур и давлений;

• повышение или понижение токсичности некоторых компонентов отходов из-за размывания;

• возможность образования более токсичных соединений в результате химического взаимодействия между относительно безвредными соединениями.

5.4. Переработка и утилизация отходов по полной заводской технологии.

За последнее время в развитых промышленных странах Западной Европы и США переработка основной массы ПО ведется централизованно, по полной заводской технологии. При этом практически исключается процесс захоронения или складирования отходов на территории предприятий за исключением золы, шлака и обезвоженных гальваношламов, которые по мере накопления вывозятся на переработку в строительные материалы или для других целей.

В состав основного оборудования завода полной заводской технологии, например, входят:

• установка для обработки отработанных масел;

• установка для обработки загрязненных растворителей, включая оборудование для опорожнения бочек, содержащих пожаровзрывоопасные вещества;

• установка для обработки неорганических химических загрязнений;

• установка с барабанной печью для сжигания и прокаливания промышленных твердых, жидких и пастообразных отходов;

• котел-утилизатор и система очистки дымовых газов;

• специальная циклонная печь с мокрой очисткой дымовых газов для термического обезвреживания галогеносодержащих углеводородов.

Формы физического состояния поступающих отходов сильно варьируются. С точки зрения технологических процессов обработки отходы разделены на три группы: жидкие, пастообразные и твердые.

Поступающие на завод ПО в зависимости от своих свойств подвергаются физико-химической или термической обработке. Физико-химическими методами в основном перерабатывают неорганические отходы, такие как: кислоты, щелочи, растворы цианидов, хроматов, предварительно нейтрализованные шламы.

В цех сжигания через приемный пункт поступают следующие виды ПО:

• жидкие отходы — отработанное масло, органические перекачиваемые отходы, галогеносодержащие растворители, отходы с содержанием полихлорированных бифенилов, сжигаемые сточные воды;

• пастообразные отходы — лакокрасочные, красочные и клеевые отходы, а также масляные пульпы;

• твердые отходы - упакованные отходы в бочках, больничные отходы, другие виды твердых отходов, подача которых в барабанную печь осуществляется с помощью грейфера;

• газообразные отходы - отходящие газы, поступающие из вакуумных насосов приемного пункта отходов.

Все отходы, поступающие на заводской комплекс, проходят предварительную подготовку перед термической обработкой: обезвоживание, дробление, сортировку. Обезвоженные жидкие горючие отходы нефтепродуктов и смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), растворители и отходы лакокрасочного производства, производственный мусор сжигают, и тепло отходящих газов используют для обжига осадков нефтесодержащих сточных вод и сушки гальваношламов. Сточные воды, образующиеся в технологическом процессе обработки отходов, а также ливневые воды после очистки от механических примесей и нефтепродуктов используют для мойки автомашин комплекса, гашения золы, приготовления реагентов.

Доставленные на такой завод отработанные масла и нефтесодержащие отходы подвергаются обработке путем нагрева до 90…100 °С и последующего отстаивания в вертикальных резервуарах, где они разделяются на четыре фракции:

- осадок, перекачиваемый на сжигание двухпоршневыми насосами и предварительно проходящий через дробилки;

- воду, подаваемую в камеру дожигания;

- масло, идущее потребителям для вторичного использования;

- легковоспламеняющиеся отходы, которые собираются в верхней части резервуара и направляются в конденсатор, а затем в жидком виде смешиваются с растворителями, привозимыми отдельно, и направляются на сжигание. Растворители служат топливом для барабанной печи, являющейся основным оборудованием завода для обезвреживания отходов.

Поступающие на сжигание через загрузочные узлы ПО перемешиваются и сгорают в барабанной печи. Оптимальный режим ее работы обеспечивается регулированием частоты вращения барабана. Твердые и жидкие шлаки на выходе из барабанной печи попадают в мокрый шлаковый бункер и транспортируются на склад. Несгоревшие частицы и отходящие газы поступают в камеру дожигания, где поддерживается температура 900…1000 °С.

Расположенный после камеры дожигания паровой котел обеспечивает тепловой энергией нужды завода, а избыток пара используется для подогрева воды в системе теплоснабжения. Температура перегретого пара составляет около 240 °С, температура выходящих из котла газов колеблется в пределах 280…300 °С.

Осажденную в котле-утилизаторе золу собирают в бункер и перевозят после увлажнения на свалку специальной конструкции. Дымовые газы очищают от кислотных соединений в струйном скруббере. Отходящие газы очищаются в электрофильтре.

Шлаки и обезвоженные гальванические шламы вывозят в определенное место и складируют с соблюдением осторожности.

Принцип обработки поступающих на физико-химическую установку в виде раствора или пульпы гальванических отходов, содержащих неорганические вещества, такие, как кислоты, щелочи, соли и т.д., заключается в превращении вредных веществ в безопасные или менее вредные соединения, или в их осаждении в качестве трудно растворимых соединений, которые можно выделить путем фильтрации. Содержащий вредные вещества осадок перевозят на специальную свалку. Фильтрат, в котором содержание вредных веществ ниже предельных значений, согласованных с органами власти, спускают в канализационную сеть близлежащего города.

При нормальной эксплуатации в городскую канализационную сеть сбрасывают только сточные воды, поступающие из установки физико-химической очистки. Если нужно сбросить другие сточные воды производства в канализационную сеть, то их очищают до требуемой степени. Дождевые воды собирают с помощью колодцев в уравнительный бассейн, откуда их отводят в открытую канаву или направляют на обработку и затем используют в технологических целях.

Процесс очистки состоит, в частности, из следующих отдельных этапов:

• гравитационной сепарации масла и песка;

• фильтрации через слой песка;

• фильтрации активным углем;

• химической флокуляции эмульсий и флотации;

• удаления тяжелых металлов путем ионообмена.