Порядин А.Ф., Хованский А.Д. - Оценка и регулирование качества окружающей природной среды, страница 56

Эффект очистки сточных вод по БПК полн в зависимости от конструктивного и технологического решения составляет 85 — 90%; углеродсодержащие вещества минерализуются в биофильтре до остаточных концентраций 15 — 30 мг/л и идет начальная стадия нитрнфикации. Биофильтры рекомендуется применять для очистки небольших объемов сточных вод (до 10000 м'/сут), если рельеф местности имеет перепад отметок не менее б м. В этом случае биофильтры экономически предпочтительнее аэротенков. Биологическая очистка сточных вод малых населенных пунктов, отдельных индивидуальных домов, баз отдыха и т,д. не получила должного развития. В период становления цивилизованного сельского хозяйства службам охраны природы следует уделить больше внимания этой проблеме. В настоящее время имеется ряд технологических решений и типовых проектов по очистке сточных вод расходом до 12 м'/сут на полях подземной фильтрации, в фильтрующих колодцах, фильтрующих траншеях после предварительного осветления в септнках.

8.7. Обработка н утилизация осадков сточных вод С большой долей вероятности можно утверждать, что в настоящее время технологическую и экономическую сложность представляет не очистка сточных вод, а проблемы обработки и утилизации их твердой фазы. Количество образующейся твердой фазы на очистных сооружениях зависит от состава и расхода сточных вод, метода очистки н составляет 0,01 — З от их объема.

Влажность твердой фазы колеблется от 85 (предприятия стройиндустрии) до 99,8ь/,' (активный ил). Основные задачи обработки осадков сточных вод — обезвоживание, обеззараживание, утилизация. В зависимости от зольности осадки могут быть трех видов: 1) преимущественно минеральные (зольность более 70 ); 2) преимущественно органические (зольность менее ЗОЯ,); 3) смешанные (зольность 30 — 70 '). Способность к обезвоживанию, к разрыву связей воды с частицами твердой фазы, характеризуется удельным сопротивлением осадка, величина которого колеблется в широких пределах и составляет (1 — 8000) 10" см/г.

Практикой установлено, что при величине удельного сопротивления менее б0 10" см/г осадки обладают хорошей влагоотдачей и могут быть обезвожены на простейших сооружениях (по типу иловых площадок), Таковы минеральные осадки, имеющие в основном свободную и иммобилизованную формы связи с водой. Для разрыва связей частиц твердой фазы с жидкостью в неминеральных осадках применяется предварительная подготовка осадков — кондиционнрованнс, в результате которого удельное сопротивление снижаглся до 60 10'" см/г. К методам кондицноннрования относятся реагентное (коагулянты — известь, флокулянты), фулкохимическос (автоклавирование, замораживание, инфракрасное, ультрафиолетовое, ультразвуковое облучении, жидкофазнос окисление). После кондициони ров ания и последующего уплотнения осадки подвергают собственно обезвоживанию.

Как узко отмечалось ранее, наиболее распространенный способ обсзво- 306 живания осадков на плевых площадках имеет и наибольшие недостатки: необходимость больших площадей вследствие малых гидравлических нагрузок, вредные выделения в атмосфсру, осадки, небезопасные в санитарном отношении (яйца гсльминтов, патогенная микрофлора). Лишены указанных недостатков механические методы обезвоживания осадков (центрифуги, вакуум-фильтры, фильтр-прессы) с последующей их сушкой.

Технологические параметры процесса и описание аппаратов по обезвоживанию осадков приведены в специальной литературе [1,31. Следует отметить, что после мехобезвоживания влажность осадков составляет 50 — 90 /, а это означает, что их объем уменьшается в 12 — 20 раз, При сушке влажность осадков снижается до 30 — 35/ н они нспатогенны, Большие объемы образующихся и накапливающихся осадков (особснно на станциях очистки городских сточных вод) создают серьезную проблему их утилизации. На первом этапе с целью более полного использования органического вещества и уменьшения загрязнения природной среды наиболес целесообразным является анаэробнос сбражнвание сырых осадков и избыточных илов, биоплснки очистных сооружений в метантснках (нли анаэробных биофнльтрах) с получением биогаза, состоящего в срсднем на б5/ из метана, 33 / углскислого газа и 2 / водорода, азота, сероводорода н кислорода.

Весовос количество газа, образующегося при сбразкивании смеси сырого осадка и избыточного активного ила, сосгавляет 1 г на 1 г распавшегося безвольного органического вещества или 8 — 15 м' на 1 м' загруженной смеси. Бногаз накапливают в газгольдерах и применяют для бытовых и промышлснных целей. К сожалению, в стране имеются единицы таких очистных сооружений, где организовано промышлсннос использование газа, в основном он сбрасывается или сжигается на «свечу», загрязняя атмосферу.

В развитых странах из биогаза газогснераторными двигателями вырабатывается элсктроэнсргия в количествах, превышающих потребности очистной станции. Одновременно с осадками там ведут биотрансформацию раститсльных отходов. Второй этап утилизации осадков, органических и смешанных после сбраживания, предполагает дальнейшее использование их, например, в качестве удобрений, поскольку по содср>кзнию углерода, фосфора, азота, калия они близки к навозу крупного рогатого скота. Однако, учитывая наличие в осадках тяжелых металлов, нормативных рекомендаций санитарных органов на использование осадков в качествс удобрений при производстве сельхозпродукции нет. Имеются разрешения санорганов на их использование в качестве зо7 удобрений для растений парковых зон и декоративных культур. Одним из возможных путей доведения содержания тяжелых металлов в осадках является «разбавление» их путем компостнрования в смеси с клеткосодержащими наполнителями (твердыми бытовыми отходами, торфом, опадом листвы, соломой и т.

д,) и последующего внесения в качестве удобрений после соответствующей санитарно-токсикологической проверки. Весьма перспективной может быть технология переработки полученных компостов с помощью гибридов красного калифорнийского червя (вермикультирование) н получение биологически ценного удобрения — биогумуса. К сожалению, в нашей стране технология вермикультирования находится в стадии освоения, а с применением осадков хозбытовых стоков — еще не вышла из лабораторий. Вторичное использование и утилизация шламов производственных сточных зод в каждом конкретном случае представляет собственную задачу, которая должна решаться с привлечением специалистов-материаловедов, технологов и обязательно гигиенистов.

Если шламы используются по новому технологическому назначению, обязательна проверка продукции на токсичность (и другие санитарные показатели в зависимости от состава шлама). По физическому состоянию образующиеся шламы промстоков могут быть твердые, пастообразные и жидкие, а по токсичности подразделяются на 4 класса: 1 — чрезвычайно опасные, П вЂ” высокоопасные, Ш вЂ” умеренноопасные, 1Ч— малоопасные.

Отнесение шламов к классу опасности производится органами саннадзора и представляется разработчикам техпроцессов или промпредприятий, поставщикам отходов. Минеральные шламы 1У класса опасности рекомендуется использовать в строительной индустрии, металлургическом производстве. Другие шламы подлежат обезвреживанию и захоронению на полигонах токсичных промышленных отходов с предварительным заполнением опросного листа на отходы, с согласованием его с органами охраны природы.

Следует отметить, что вывоз токсичных шламов на полигоны твердых бытовых отходов (мусорные свалки) недопустим, поскольку со временем происходит миграция элементов в грунтовые воды из-за кислых анаэробных процессов, происходящих в теле свалки и выпадения кислых дождей. Доказательством зтому могут служить результаты наших наблюдений за составом грунтовых вод в районе трех свалок городских отходов: концентрации меди, цинка, никеля, железа составляли 0,1 — 1 г~л, а органических веществ — до 2 г/л. зоз 8.8. Основные принципы создания и выбора безотходных технологий водного хозяйства Согласно определению Европейской экономической комиссии ООН безотходная технология — это практическое примененис знаний, методов и средств для обеспечения в рамках человеческих потребностей наиболее рационального использования природных ресурсов и энергии, а также защиты окрухсаюшей среды.

Малоотходная технология является промежуточным этапом создания безотходной. Составными элементами их являются: — комплексная переработка сырья с использованием всех его компонентов; — уменьшение или полное исключение загрязнения окружающей среды промежуточными продуктами, отходами производства и потребления путем переработки и получения из них товарной продукции; — создание замкнутых систем производственного водоснабжения.