Загрязнение воды 8 страница

- нейтрализация выбросов, их захоронение и консервация;

- доочистка используемых ресурсов перед поступлением потребителю (установка кондиционеров и воздуховодов для очистки воздуха в помещениях, метро, очистка водопроводной воды и др.);

- устройство санитарных охранных зон вокруг промышленных предприятий и на водных объектах, озеленение городов и поселков;

- оптимальное расположение промышленных предприятий и автотранспортных магистралей (с учетом гидрометеорологических факторов) для минимизации их отрицательных воздействий;

- рациональная планировка городской застройки с учетом розы ветров, шумовых нагрузок и др.

Большое значение имеет рациональное распределение средств между двумя рассмотренными направлениями. Если десять-двадцать лет назад во многих отраслях предпочтение часто отдава­лось более дешевым и эффективным с позиций отдельного рай­она мероприятиям второй группы, то теперь чаще применяются мероприятия первой группы.

Стратегические мероприятия - это разработка ресурсо­сберегающих и малоотходных технологий, которые долж­ны стать инженерным идеалом.

Однако трудно представить, например, оборотное водоснабже­ние в коммунальном хозяйстве, особенно при сбросе огромных объемов бытовых сточных вод. Поэтому совершенствование техноло­гий очистки вредных выбросов в атмосферу и сточных вод еще долгое время будет оставаться проблемой первостепенной важ­ности. Хотя, как отмечают некоторые авторы, большой удельный вес производственных затрат на охрану окружающей среды свидете­льствует о несовершенстве технических решений в производстве. Технология, требующая значительных затрат на очистные соору­жения, в конечном счете должна смениться технологией, более эффективной экономически и более совершенной в экологичес­ком отношении.

В задачу дисциплины «Экология» не входит рассмотрение многочисленных инженерных решений защиты элементов окружаю­щей природной среды. Технологические разработки для очистки воздуха, воды, почвы - предмет специальных дисциплин, соответст­вующих направлениям профессиональной деятельности. Мы рас­смотрим в качестве примеров некоторые принципиальные схемы очистки выбросов в атмосферу и сточных вод, а также раз­мещения, детоксикации и утилизации твердых отходов.

Очистка газовых выбросов в атмосферу. Для очистки газовых выбросов от пыли обычно используют фильтры или осаж­дение в гравитационном, центробежном, электрическом или акусти­ческом полях; для удаления других веществ - методы абсорбции, хемосорбции и реагентные.

Очистка газовых выбро­сов от пыли осуществляется в циклонах и с помощью фильт­ров.

Циклоны - это аппараты, в которые газовый поток вводится через входной патрубок внутрь корпуса и совершает там вращательно-поступательное движение к бункеру. Под действием цен­тробежной сипы на стенке об­разуется пылевой слой. Отделе­ние пыли происходит за счет поворота потока на 180°.

Очищенный газовый поток выбрасывается из циклона через выходную трубу в атмосферу (рис. 11.11). Скорость осаждения зависит от скорости вращения газа, диаметра частиц и диаметра циклона.

Рис. 11.11. Цилиндрический циклон

Диаметр циклона определяется допустимой запыленностью газов:

Диаметр циклона, мм
Допустимая концентрация частиц, кг/м^3	2,5	2,0	1,5	1,2	1,0	0,8	0,6

Для фильтрования газов от пыли используют различные филь­тры: тканевые, с набивкой или с насыпным фильтрующим слоем, электрофильтры.

Тканевые фильтры составляют основную группу (табл. 11.6).

Таблица 11.6

Свойства фильтрующих тканей

Основное волокно	Средний диаметр частиц, мм	Термостойкость, °С	Устойчивость к воздействию	Удлинение при разрыве, %	Пористость, %
кислот	щелочей
Хлопок		65-80	Низкая	Высокая	7-8
Шерсть		80-100	Невысокая	Низкая	30-40
Копрон	-		Невысокая	Высокая	20-25	-
Нитрон			Высокая	Невысокая	16-22
Лавсан			Высокая	Невысокая	20-25
Стекло		250-300	Высокая	Невысокая	2-3

Электрофильтры - наиболее совершенные аппараты для очистки газов от частиц пыли и тумана. Процесс очистки основан на так называемой ударной ионизации газа в зоне разряда. Загрязнен­ные газы, поступающие в электрофильтр, частично ионизирова­ны за счет внешних воздействий. При достаточно большом напря­жении, подаваемом на электроды, в электрическом поле движе­ние ионов и электронов настолько ускоряется, что, сталкиваясь с молекулами газа, они ионизируют их, расщепляя на положитель­ные ионы и электроны. Образовавшийся поток ионов ускоряется электрическим полем, и реакция повторяется. Наступает лавино­образный процесс, называемый ударной ионизацией. Электро­фильтры обычно делают с отрицательными электродами, при этом положительно заряженные частицы под действием электро­статических, аэродинамических сил и силы тяжести осаждаются. Периодическая очистка фильтра достигается встряхиванием элек­тродов. В промышленности используют несколько типов конструкций сухих и мокрых электро­фильтров. В зависимости от формы электродов различают трубчатые и пластинчатые элект­рофильтры (рис. 11.12).

Рис. 11.12. Пластинчатый электрофильтр

Очистка выбросов от га­зообразных вредных при­месей осуществляется с исполь­зованием: 1) абсорбции (лат. absorptio - всасывание, растворение) -растворения выбросов в жид­ких растворителях; 2) хемосорбции - химического связывания примесей растворами реагентов; 3) адсорбции (лат. absorbere - поглощение) – поглощения примесей твердыми активными веществами; 4) каталитических методов - химических превраще­ний примесей в присутствии катализаторов.

Абсорбция проводится в термических или вакуумных десорберах. Узлы абсорбции и десорбции могут быть разных конструкций (рис. 11.13).

Рис. 11.13. Схема абсорбции и десорбции газов

Абсорбция зависит от ра­створимости в поглощающей жид­кости удаляемого газа, темпе­ратуры и его парциального дав­ления. Например, для удаления из технологических выбросов аммиака NH₃, хлорводорода НСl или фторводорода НF целесо­образно в качестве абсорбен­та применять воду, так как ра­створимость этих газов в воде велика - сотые доли грамма на 1 кг воды. Для улавливания водяных паров можно применять раствор серной кислоты, а для улавлива­ния ароматических углеводородов - вязкие масла и др. Регенера­ция растворителя, т.е. десорбция из него газов, проводится путем повышения температуры или понижения давления.

Хемосорбация основана на поглощении газов реагентами с образованием малолетучих или малорастворимых соединений. Примером может служить очистка газовоздушной смеси от серово­дорода с применением мышьяково-щелочного реагента:

Н₂S + Na₄As₂S₅O₂ = Na₄As₂S₆O + H₂O

Регенерация раствора производится окислением его кислоро­дом, содержащимся в очищенном воздухе:

2Na₄As₂S₆O + O₂ = 2Na₄As₂S₅O₂ + 2S

В этом случае побочным продуктом является сера. Могут при­меняться и другие реагенты и иониты. Иониты - это твердые вещества, способные обмениваться ионами с фильтруемыми че­рез них жидкими или газообразными смесями. Это или природ­ные материалы (цеолиты или глины), или синтетические полиме­ры (смолы). Например, при фильтровании газовой смеси, содер­жащей аммиак NН₃, через влажный ионит катионного типа (катионит) происходит присоединение аммиака NН₃ к катиониту:

R-H + NH₃ ® R-NH₄

Подобные реакции происходят и при удалении диоксида серы SО₂ из газовой смеси с помощью ионитов анионного типа (анионитов):

R-CO₃ + SO₂ ® R-SO₃ + CO₂

R-OH + SO₂ ® R-HSO₃

Регенерация ионитов осуществляется промывкой их водой, слабыми растворами кислот (для катионитов), щелочей или содой Na₃СО₃ (для анионитов).

Последние два метода называют мокрыми. Основной их не­достаток - резкое понижение температуры газов, что приводит к снижению эффективности их рассеивания в атмосфере.

Адсорбация - процесс избирательного поглощения компонен­тов газовой смеси твердыми веществами. При физической ад­сорбции молекулы адсорбента не вступают в химическое взаи­модействие с молекулами газовой смеси. Требования к адсор­бентам: большая адсорбционная способность, селективность (лат. selectio - выбор, отбор), химическая инертность, механическая проч­ность, способность к регенерации, низкая стоимость. Наиболее распространенные адсорбенты - активированные угли, силикагели, алюмосиликаты. С увеличением температуры адсорбционная способность снижается. На этом свойстве основан процесс регенерации, которую осуществляют либо нагревом насыщенного адсорбента до температуры выше рабочей, либо продувкой его горячим паром или воздухом.

Каталитические методы очистки газов основаны на использова­нии катализаторов, ускоряющих химические реакции. В после­дние годы каталитические методы применяются для нейтрализа­ции выхлопных газов автомобилей, т.е. превращения токсичных оксидов азота NО и углерода СО в нетоксичные вещества: газообразный азот N₂ и диоксид углерода СО₂. При этом используют различные катализаторы: медно-никелевый сплав, платину на глиноземе, медь, никель, хром и др.:

кат

2NO + 2СО₂ ® N₂ + 2CO₂

кат

2NO + 2H₂ ® N₂ + 2Н₂О

кат

2СО + О₂ ® 2CO₂

Очистка сточных вод. В зависимости от типа процессов, протекающих в очистных сооружениях, различают механичес­кую, физико-химическую и биологическую очистку сточных вод. На очистных сооружениях образуются большие массы осадков, которые подготавливают к дальнейшему использованию: обезво­живают, сушат, обезвреживают и обеззараживают. При необходи­мости сточные воды, прошедшие сооружения полной биологичес­кой очистки, подвергают доочистке. После очистки, перед сбросом в водоемы, сточные воды должны обеззараживаться с целью уничтожения патогенных микроорганизмов.

Механическая очистка предназначена для задержания не-растворенных примесей. К сооружениям для механической очи­стки относятся: решетки и сита (для задержания крупных приме­сей), песколовки (для улавливания минеральных примесей, пес­ка), отстойники (для медленно оседающих и плавающих приме­сей) и фильтры (для мелких нерастворенных примесей). Специ­фические загрязнения производственных сточных вод удаляются с помощью жироловок, нефтеловушек, масло- и смолоуловителей и др. (рис. 11.14).

Рис. 11.14 Технологическая схема очистной станции с механической очисткой сточных вод

Очистные сооружения располагаются по высоте обычно та­ким образом, чтобы вода из одного в другое поступала самоте­ком. Механическая очистка - это, как правило, предварительная ступень перед биологической очисткой. В некоторых случаях можно ограничиться механической очисткой: например, если небольшое количество сточных вод сбрасывается в очень мощный водоем, или, если вода после механической очистки повторно используется на предприятии. При механической очистке удает­ся задерживать до 60% нерастворенных примесей.

Физико-химические методы применяются, в основном, для очистки производственных сточных вод (в случае бытовых стоков их применение ограничено по экономическим соображениям). К этим методам относятся: реагентная очистка (нейтрализация, коагуляция, озонирование, хлорирование и др.), сорбция, экстрак­ция (лат. extrahere – извлекать), эвопороция (лат. evaporatio – выпаривание), флотация, электродиализ и др. (рис. 11.15).

Рис. 11.15. Технологическая система очистной станции с физико-химической очисткой сточных вод

Наибольшее распространение находят методы реагентной очист­ки с применением коагулянтов, в качестве которых используют сернокислый алюминий А₂(SО₄)₃, хлорное железо FеСl₃, сернокислое железо Fе₂(SО₄)₃, известь СаСО₃ и др. Соли-коагулянты способствуют укрупнению частиц, образуя хлопья, что делает возможным дальнейшее осаждение и фильтрование мелких не­растворенных, коллоидных и частично растворенных примесей. В ряде случаев физико-химическая очистка обеспечивает такое глубокое удаление загрязнений, что последующая биологическая очистка не требуется.

Биологическая очистка сточных вод основана на биохими­ческих процессах с участием микроорганизмов, которые в про­цессе своей жизнедеятельности разрушают органические соеди­нения и минерализуют их. Микроорганизмы используют органи­ческие вещества в качестве источника питательных веществ и энергии. Сооружения биологической очистки условно делят на два типа: сооружения, в которых процессы протекают в услови­ях, близких к естественным, и те, в которых очистка происходит в искусственно созданных условиях. К первым относятся поля фильтрации и биологические пруды, ко вторым - биофильтры и аэротенки.

Поля фильтрации - это земельные участки, искусственно разделенные на секции, по которым равномерно распределяется сточная вода, фильтрующаяся через поры грунта. Профильтрован­ная вода собирается в дренажных трубах и канавах и стекает в водоемы. На поверхности почвы образуется биологическая плен­ка из аэробных микроорганизмов, способных перерабатывать органические вещества. Кислород может проникать в грунт на глубину до 30 см; глубже разрушение органики осуществляется в результате жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов.

Биологические пруды - это специально созданные неглубокие водоемы, где протекают естественные биохимические процессы самоочищения воды в аэробных и анаэробных условиях. Пруды сооружаются как для первичной биологической очистки, так и для доочистки сточных вод после биофильтров и аэротенков. Насыщение воды кислородом происходит вследствие естествен­ной атмосферной аэрации и фотосинтеза, но может применять­ся и искусственная аэрация.

Биофильтры - сооружения, в которых создаются условия для интенсификации естественных биохимических процессов разло­жения органических веществ. Это резервуары с фильтрующим материалом, дренажем и устройством для распределения воды. Сточная вода с помощью распределительных устройств периоди­чески разливается по поверхности загрузки, профильтровывает­ся и отводится во вторичный отстойник. На поверхности фильтра постепенно созревает биопленка из различных микроорганиз­мов, которые выполняют ту же функцию, что и на полях филь­трации, т.е. минерализуют органические вещества. Отмершая биопленка смывается водой и задерживается во вторичном от­стойнике.

Аэротенки - это резервуары, в которые поступают сточная вода после механической очистки, активный ил и непрерывно подается воздух. Хлопья активного ила представляют собой био­ценоз аэробных микроорганизмов-минерализаторов (бактерий, простейших, червей и др.). Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов необходима постоянная аэрация воды. Из аэротенка сточная вода в смеси с активным илом поступает во вторичные отстойники, где ил осаждается. Основная масса его возвращается в аэротенк, а вода подается в контактные резерву­ары для хлорирования - обеззараживания (рис. 11.16).

Доочистка сточных вод требуется, если по условиям водоотведения перед сбросом в водоем необходимо дополнительно снизить концентрацию взвешенных веществ, азота, фосфора, ВПК и др. Кроме того, доочистка необходима при повторном исполь­зовании сточных вод в технологических процессах. Для доочистки от взвешенных веществ применяют: микрофильтры, фильтры с плавающей загрузкой, установки для пенной флотации и др. Для снижения ВПК используют коагуляционные, сорбционные и озонаторные установки в сочетании с фильтрами. Доочистку от азота и фосфора применяют для предотвращения эвтрофирования водо­емов и обрастания трубопроводов и аппаратов водорослями. Для удаления фосфора широко практикуют реагентный метод с ис­пользованием извести, сульфатов алюминия и железа. Минераль­ные соединения азота (нитриты, нитраты и соли аммония) удаляют с помощью физико-химических методов: отдувки аммиака, ионно­го обмена, адсорбции, электролиза, озонирования, обратного осмоса, электродиализа, дистилляции и др. В последнее время все чаще используют биологические методы: нитрификацию с после­дующей денитрификацией и биофиксацию фосфора.

Рис. 11.16. Технологическая схема станции с биологической очисткой сточных вод

Обеззараживание является заключительным этапом обра­ботки сточных вод перед сбросом в водоем. Наибольшее распространение получил способ дезинфекции воды путем хло­рирования газообразным хлором Сl₂ или хлорной известью СаСl(ОСl). Применяют также электролизные установки для полу­чения гипохлорита натрия NаСlO из поваренной соли NaСl. Возможно обеззараживание и другими бактерицидными веще­ствами, ультразвуком и ультрафиолетовыми лучами.

Малоотходное производство. Для кардинального реше­ния проблем экологии, снижения ресурсо- и энергоемкости производства необходимо развивать технологии утилизации вто­ричного сырья, полностью использовать все, что добывается из недр, на основе комплексной переработки, т.е. перестроить производство таким образом, чтобы оно стало максимально безотходным, экологически чистым и экономически выгодным. Малоотходные технологии заимствуют свои принципы у приро­ды: отходы одних организмов являются важнейшим ресурсом для других. Например, харьковскими учеными создана техноло­гия извлечения графита из копоти металлургических заводов; ее внедрение позволяет отказаться от добычи графитовых руд, исключить складирование отходов производства, улучшить со­стояние атмосферы. Наиболее рациональным решением про­блемы охраны водоемов от загрязнения сточными водами является создание замкнутых систем водоснабжения и водоотведения промышленных предприятий, т.е. использование очищенных сточ­ных вод в системах оборотного водоснабжения. При этом свежая вода забирается из источников водоснабжения только для питьевых целей.

Городские сточные воды также иногда используют повторно на предприятиях разных отраслей. Использование биологически очищенных сточных вод в оборотных системах водоснабжения позволяет частично или полностью отказаться от свежей воды. Доля сточных вод в подпитке оборотных систем может составлять от 5 до 100%. Замкнутые и оборотные системы водоснабжения - основа бессточных предприятий с локальными очистными установка­ми, повторным использованием сточных вод и рекуперацией отходов (рис. 11.17).

Рис. 11.17. Схема малоотходной технологической системы производства

Конечная цель ресурсосберегающего производства достигается при прохождении нескольких ступеней переработки отходов всех видов. Система малоотходна, если на n-й стадии производства выделяемые отходы незначительно воздействуют на окружающую среду. Она считается практически безотходной, когда отходы n-й стадии вновь поступают в производство или становятся совершенно безвредными. Однако рециркуляция отходов не может решить все проблемы, так как требует больших затрат энергии, производство и использование которой, в свою очередь, приводят к загрязнению, деградации окружающей среды и рассеиванию тепла.

Утилизация и ликвидация твердых отходов. В древние времена отходы жизнедеятельности человека возвращались непос­редственно на поля, в природу и участвовали в естественных круговоротах веществ, Урбанизация породила проблему санита­рии, решение которой с помощью очистных сооружений создало проблему хранения, переработки и утилизации твердых отходов.

Обезвреживание и утилизация твердых бытовых и промышлен­ных отходов - последняя ступень очистки. На решетках задерживаются грубые отбросы (тряпки, бумага, остатки продуктов и пр.), которые вывозят на свалки или после дробления направля­ют в специальные сооружения. Песок из песколовок поступает на песковые площадки для обезвоживания, а затем вывозится и используется по назначению.

Методы обезвреживания твердых отходов делятся на ликвида­ционные (решают санитарно-гигиенические задачи) и утилизаци­онные (решают задачи экологии и экономики).

Выделяют биологические методы (разрушение органичес­кой части микроорганизмами), термические (сжигание), хи­мические (гидролиз), механические (прессование с примене­нием связующих на полигонах). Разрез полигона для захороне­ния твердых отходов показан на рис. 11.18.

Рис. 11.18. Разрез полигона для твердых отходов: 1 - лесозащитная полоса; 2 - промежуточный изолирующий слой; 3 - твердые отходы; 4 - укрывающий наружный спой растительного грунта; 5 - естественное или искусственное водоупорное основание (по М. И. Алексееву, Е. М. Протасовскому, 1990)

Большая часть твердых промышленных отходов токсична, по­этому захоранивать их нужно в толще глины.

Особо вредные промышленные отходы принимают на поли­гон в герметически упакованных металлических контейнерах и захоранивают в глубоких котлованах. Кроме технологического паспорта, с каждой партией направляются два акта: в одном подтверждается герметичность упаковки контейнера, в другом указываются название отходов, их количество и причины списа­ния с учета. Контейнеры автокраном спускают на дно котлована. Каждый контейнер со всех сторон засыпают слоем глины (0,5 м). Сверху располагают следующий ряд контейнеров. Размеры котло­ванов по низу 10x4 м, по верху - 18x12 м, глубина - 4 м в глине, сверху они также засыпаются слоем глины. Выбор метода для конкретного города зависит от местных условий и осуществ­ляется на основе технико-экономического сравнения.

Обработка и утилизация осадков сточных вод является очень острой проблемой для крупных городов всех высокоразви­тых стран. В процессе очистки взвешенные вещества, содержащи­еся в сточных водах, выпадают в осадок в сооружениях механи­ческой очистки. Количество сырого осадка напрямую зависит от содержания взвешенных частиц в воде и качества очистки: чем выше качество очистки, тем больше образуется осадка. На очи­стных станциях с биологической очисткой, кроме сырого осад­ка, образуется активный ил, количество которого по сухому веществу может достигать 50% от общего объема осадка.

Технические трудности, экологическая опасность и огромные затраты (почти половина эксплуатационных расходов), связанные с транспортировкой, хранением и утилизацией осадков, ставят проблему обработки и утилизации осадков сточных вод в ряд глобальных.

Перед утилизацией осадок должен подвергаться предвари­тельной обработке. Цель обработки - уменьшение влажности и объема осадка, неприятного запаха, количества патогенных мик­роорганизмов (вирусов, бактерий, гельминтов и др.) и вредных веществ; снижение затрат на транспортировку и обеспечение экологически безопасного конечного использования.

Для обработки осадков строят специальные сооружения: метантенки, аэробные стабилизаторы, различные установки для обезвоживания и сушки, иловые площадки.

Метантенки - это герметически закрытые резервуары, где анаэробные бактерии в термофильных условиях (t° = 30 - 43°С) сбраживают сырой осадок из первичных и вторичных отстойни­ков. В процессе брожения выделяются газы: СН₄, водород Н₂, углекислый газ СО₂, аммиак NН₃ и др., которые могут затем использоваться для разных целей.

Осадки сточных вод, выгружаемые из метантенков, имеют влажность 97% и неудобны для утилизации. Для уменьшения их объема применяют обезвоживание на иловых площадках или вакуум-фильтрах, центрифугах и других сооружениях. В резуль­тате обезвоженный осадок уменьшается в объеме в 7-15 раз и имеет влажность 50-80%.

Аэробные стабилизаторы - это резервуары, где органическая часть длительное время минерализуется аэробными микроорга­низмами при постоянной продувке воздухом. Обработанный осадок обычно складируется на иловых площадках и затем используется как удобрение.

Но традиционный и наиболее удобный способ утилизации осадков в качестве удобрений в конце XX столетия стал весьма проблематичным, так как через системы водоотведения в осадок попадают вредные вещества от промышленных предприятий и из атмосферы. Кроме того, в быту используется большое количе­ство вредных химических веществ. Осадок служит также источни­ком инфекционных болезней.

Очевидно, что складируемые осадки, содержащие соли тяже­лых металлов, загрязненные патогенной микрофлорой, яйцами гельминтов, вирусами, представляют экологическую опасность и требуют неординарного подхода к режиму размещения и утили­зации.

Определенную опасность представляет и миграция вредных веществ в грунтовые воды. Сооружение гидронепроницаемых экранов и искусственное затвердение зеркала полигона требуют особого внимания и больших затрат. Кроме того, иловые пло­щадки и полигоны сами могут быть источниками выделения вред­ных веществ в атмосферу. Эмиссия газов происходит также из почв бывших свалок, полигонов и при транспортировке отходов.

Объемы и характер загрязнений атмосферы в полной мере зависят от параметров технологического процесса обработки осадков и, в первую очередь, от температурного режима. Высокотемературные режимы сушки осадков могут вызвать проблему очистки газовых выбросов.

Изучение отечественного и мирового опыта показывает, что разнообразие технологий обработки и утилизации осадков чрез­вычайно велико. Физические, химические и биологические мето­ды позволяют получить из осадков различные продукты для ис­пользования в промышленности, однако, большинство рекоменда­ций применимы лишь для переработки малых объемов осадков, основаны на сложных технологиях, требуют большого количества реагентов, огромных инвестиций и нередко вызывают вторичные экологические проблемы.

При больших объемах осадков используются в основном две категории методов: термическая сушка и сжигание. При терми­ческой сушке сохраняются органические вещества, используе­мые в качестве удобрений. При сжигании осадков органические вещества превращаются в газообразные продукты.

Для крупных очистных станций, осадки которых могут приме­няться в качестве удобрений, рационально использовать термичес­кую сушку. Если применение осадков в сельском хозяйстве недо­пустимо из-за повышенного содержания опасных токсикантов, един­ственным способом, максимально сокращающим объем осадков и обеспечивающим наибольшие экономический и экологический эффекты, является их сжигание.

В большинстве развитых стран наблюдается тенденция к уве­личению объемов сжигаемых осадков. Главным стимулом к этому является рост цен на землю, что делает освоение новых техноло­гий экономически более выгодным и экологически более эффек­тивным, чем расширение территорий полигонов.

Сжигание осадков применяется, если они не подлежат дру­гим видам обработки и утилизации. Мировой опыт показывает, что 25% образующихся на очистных сооружениях осадков используется в сельском хозяйстве, 50% размещается на поли­гонах и около 25% сжигается. В связи с ужесточением санитар­ных требований к качеству осадков, уменьшается возможность использования их в сельском хозяйстве.

Первый в России и Восточной в Европе завод по сжиганию осадков сточных вод построен по инициативе одного из авторов этого учебника Ф.В. Кармазинова в Санкт-Петербурге.

Санкт-Петербург как самый большой город на побережье Балтийского моря несет особую ответственность за сохранение его чистоты.

В настоящее время очистка сточных вод города (примерно 2,2 млн м³/сут) осуществляется на трех очистных станциях по классической схеме полной биологической очистки, при кото­рой образуется смесь сырого осадка из первичных отстойников и избыточного активного ила (12-15 т/сут на 100 тыс. жителей). Осадки - это необеззараженная влажная (до 99,7%) масса, содержащая до 70% органических веществ. В условиях обще­сплавной канализации Петербурга в осадках городских стоков аккумулируется большое количество вредных химических соеди­нений, в том числе 1 -го и 2-го классов опасности. Высокие концентрации этих токсических веществ делают невозможным использование осадков сточных вод в качестве удобрений.

Многолетние попытки решить проблему утилизации с помо­щью различных технологий не дали положительных результатов.

До 1997 г. ежесуточно с трех станций аэрации города вывозилось на специальные полигоны около 1200 т обезвожен­ного осадка. Полигоны занимают более 150 га земли в приго­родной зоне, ежегодно потребность в таких площадях возраста­ет на 8-10 га. За 20 лет эксплуатации станций аэрации на полигонах вокруг Санкт-Петербурга скопилось 4 млн т необеззараженных осадков.

Дата добавления: 2014-11-18