Уплотнение осадков сточных вод является первичной стадией их обработки. Наиболее распространены гравитационный и флотационный методы уплотнения. Гравитационное уплотнение осуществляется в отстойниках-уплотнителях; флотационное — в установках напорной флотации. Применяется также центробежное уплотнение осадков в циклонах и центрифугах. Перспективно выбрационное уплотнение путем фильтрования осадка сточных вод через фильтрующие перегородки или с помощью погруженных в осадок вибраторов.
Стабилизация осадков используется для разрушения биологически разлагаемой части органического вещества, что предотвращает загнивание осадков при длительном хранении на открытом воздухе (сушка на иловых площадках, использование в качестве сельскохозяйственных удобрений и т. п.).
Для стабилизации осадков промышленных сточных вод применяют в основном аэробную стабилизацию — длительное аэрирование осадков в сооружениях типа аэротенков, в результате чего происходит распад основной части биологически разлагаемых веществ, подверженных гниению. Период аэробной стабилизации при температуре 20° С составляет 8−11 сут, расход кислорода для стабилизации 1 кг органического вещества активного ила — 0,7 кг. Используется данный метод для обработки осадков с расходом до 4200 м3/ч.
Рисунок 4. Схема исходных остатков и способов ликвидации.
Кондиционирование осадков проводят для разрушения коллоидной структуры осадка органического происхождения и увеличения их водоотдачи при обезвоживании. В промышленности применяют в основном реагентный метод кондиционирования с помощью хлорного железа и извести. Стоимость такой обработки составляет до 40% стоимости всех затрат при обработке осадка, поэтому ведется разработка и внедрение более экономичных методов кондиционирования: тепловой обработки, замораживания и электрокоагуляции.
Обезвоживание осадков сточных вод предназначено для получения шлама с объемной концентрацией полидисперсной твердой фазы до 80%. До недавнего времени обезвоживание осуществлялось в основном сушкой осадков на иловых площадках. Однако низкая эффективность такого процесса, дефицит земельных участков в промышленных районах и загрязнение воздушной среды обусловили разработку и применение более эффективных методов обезвоживания. Так, осадки промышленных сточных вод обезвоживаются вакуум-фильтрованием, на фильтр-прессах, центрифугированием и вибрационным фильтрованием. Обезвоживание термической сушкой применяется для осадков, содержащих сильно токсичные вещества, которые перед ликвидацией и утилизацией необходимо обеззараживать. Широкое внедрение процессов термической сушки ограничивается высокой стоимостью процесса: очистки.
Ликвидация осадков сточных вод применяется з тех случаях, когда утилизация оказывается невозможной или экономически нерентабельной. Выбор метода ликвидации осадков определяется их составом, а также размещением и планировкой промышленного предприятия. Сжигание — один из наиболее распространенных методов ликвидации осадков сточных вод. Предварительно обезвоженные осадки органического происхождения имеют теплотворную способность 16 800−21 000 кДж/кг, что позволяет поддерживать процесс горения без использования дополнительных источников теплоты. Осадки сжигаются на станциях очистки сточных вод в многоподовых, циклонных печах, а также печах кипящего слоя.
На рис. 5 представлена схема установки с использованием теплоты, получаемой от сжигания твердых отходов, для термической сушки и сжигания осадков сточных вод. Дымовые газы, образующиеся при сжигании твердых отходов в печи 1 с температурой 900−1000° С, поступают в камеру 3 для сжигания осадка сточных вод, в которой навстречу потоку дымовых газов с помощью насоса-дозатора 12, компрессора 13 и распылителя 2 подается осадок в распыленном состоянии. В камере 3 капли осадка подогреваются, подхватываются потоком дымовых газов, сгорают и поднимаются в верхнюю зону камеры. Температура дымовых газов в верхней зоне камеры за счет испарения влаги, содержащейся в осадках сточных вод, снижается до 750−800° С. В этой же зоне происходит дезодорация паров воды. Дымовые газы, содержащие минеральные частицы осадка, золу и пары воды, поступают в теплообменник.
Одновременно из бака 4 в канал теплообменника 5 подается уплотненный осадок с влажностью 93−95%, который подсушивается до 84−89% и поступает в бак 10, оборудованный шнеком 11 для размельчения и подачи осадка к насосу-дозатору 12. Дымовые газы, охлажденные в теплообменнике до температуры 300−350° С, поступают в фильтр 6, откуда отсасываются вентилятором 8 через трубу 7 в окружающую среду. Твердые частицы, осаждающиеся на фильтре, поступают в сборник 9, откуда они периодически удаляются.
Рисунок 5. Схема установки с использованием теплоты, получаемой от сжигания твердых отходов, для термической сушки и сжигания осадков сточных вод.
Установки такого типа не вызывают загрязнения окружающей среды, просты в эксплуатации. Они позволяют обезвреживать органические отходы (маслопродукты, растворители, краски, лаки и т. д.) с влажностью до 60% и объемным содержанием механических примесей до 10%.
К временным мероприятиям по ликвидации осадков относятся: сброс жидких осадков в накопители и закачка в земляные пустоты. Регенерация металлов — один из способов утилизации осадков сточных вод машиностроительных предприятий, особенно в гальванических, прокатных, штамповочных и термообрабатывающих цехах. Основными методами регенерации металлов являются вакуумная кристаллизация и нейтрализация.
При проектировании технологического процесса обработки осадков сточных вод следует иметь в виду не только проблемы их ликвидации и утилизации, но и уменьшение безвозвратных потерь воды в осадках, так как эти потери значительно снижают процент использования воды в оборотном цикле. Например, при очистке сточных вод от механических примесей в напорных гидроциклонах до 7% воды безвозвратно теряется с осадком.
При проектировании и эксплуатации систем очистки сточных вод машиностроительных предприятий следует рассматривать не только использование осадков сточных вод, но также и других продуктов, выделяемых в процессе очистки. Так, например, при сбраживании осадков сточных вод в метантенках выделяется большое количество газа, состоящего из метана (2/3 от общего объема газа) и диоксида углерода. Выделяемый метан можно использовать для подогрева метантенков (при этом ускоряется процесс сбраживания), для подогрева воды или пара и т. п.
При очистке сточных вод от маслопримесей в отстойниках, гидроциклонах и т. п. собирается большое количество маслопримесей, из которых после отстаивания их во вторичных отстойниках утилизируется чистое масло, используемое в технологических процессах.
Для переработки и захоронения промышленных отходов наиболее целесообразно сооружение полигонов.
Заключение
Сегодня реализация государственной политики в сфере переработки отходов затруднена по нескольким причинам (причем, это касается переработки практически всех видов отходов независимо от их класса опасности и вида):
несовершенная нормативно-правововая база, отсутствие единой информационной сети и базы данных по всем видам отходов, что затрудняет принятие правильных решений, недолжное исполнение и отсутствие контроля за исполнением уже существующих законов и иных нормативно-правовых актов, недостаточное финансирование работ.
Опыт экономически развитых стран показывает, что решить проблему рециклинга отходов можно только если изменять ее комплексно, регулируя одновременно все механизмы и этапы движения мусора от источника (физ. лица, предприятия) через перевозку к пунктам хранения, переработки или захоронения. Но нельзя забывать о необходимости применения современных научно-технических достижений и управления общественным мнением. Только через активное привлечение населения к существующим в городе проблемам возможна реализация задуманного. Одними репрессивными мерами не обойтись. Таким образом, в сфере основных организационных мероприятий в области охраны окружающей среды наиболее актуальными являются разработка и принятие законодательных и нормативных актов г. Москвы и совместных с органами власти Московской областью, направленных на создание механизмов:
экономического стимулирования осуществления рационального природопользования и охраны окружающей среды;
ответственности хозяйствующих структур и граждан за нарушения природопользования;
эффективного управления в сфере природопользования и охраны окружающей среды.
Список используемой литературы Основной
Безопасность жизнедеятельности: Учеб. для вузов/Под ред. СВ. Белова; 6-е изд., испр. и доп.- М.: Высш. шк., 2006. 606 с.
Безопасность жизнедеятельности. Учеб. для средних проф. учеб. заведений/ Пол ред. СВ. Белова; 5-е изд., исп. и доп.- М: Высш. шк., 20(16. 424 с.
Глебова Е. В. Производственная санитария и гигиена труда. Учеб. пос. для вузов.
М.: Высш. шк., 2005. 383 с.
Мастрюкое Б. С. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Учеб. для вузов. М: Издат. центр «Академия», 2003. 336 с.
Дополнительный Акимов В. А., Лесных В. В., Радаев Н. И. Риски в природе, техносфере, обществе и экономике.
М: Деловой экспресс, 2004. 352 с.
Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2003 г.- М.: Гос. центр эколог, программ, 2004. 144 с.
Кирюшкин А.А.
Введение
в безопасность жизнедеятельности.
СПб.: Гос. ун-т, 2001. 204 с.
Козьяков А. Ф. Приложение к журналу БЖД. 2005, 8.
Надежность технических систем и техногенный риск/Под ред. М. И. Фалеева.
М.: ЗАО ФИД «Деловой эксперт», 2002. 368 с.
Реймес Н. Ф. Надежды на выживание человечества. Концептуальная экология.
М.: Изд-во ИЦ «Россия молодая». Сер. экология, 1992.
Состояние условий и охраны труда в Российской Федерации в 2001 г. и меры по их улучшению (Нац. докл.).- М.: ВЦОТ, 2002. 11 с.
