CC BY
8
ДАННЫЕ О ДЕЗАКТИВАЦИИ ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ ВОД НА СТАНЦИЯХ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ
(предварительное сообщение)
Старший научный сотрудник Л. Б. Доливо-Добровольский, младший научный сотрудник Ю. П. Константинов, младший научный сотрудник
Р. В. Музыкантов
Из Московского научно-исследовательского института санитарии и гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана Министерства здравоохранения РСФСР
Наблюдения проводились в населенном пункте, сточные воды которого обезвреживались в основном на ряде сооружений интенсивной биологической очистки.
Среднемесячные данные по радиоактивности городских сточных вод, поступавших на эти сооружения, представлены на рис. 1, на котором приведены данные по 5 очистным сооружениям. Из них четыре (№ 1, 3, 4 и 5) проводили обезвреживание стоков, поступающих на них, при помощи сооружений интенсивной биологической очистки. Что же касается станции № 2, то основное количество приходящих на нее сточных вод очищалось почвенным методом — при помощи полей фильтрации и лишь незначительную часть пропускали через первичные отстойники, после чего твердую фазу перекачивали в метантенки, а жидкую опять направляли для обезвреживания на поля фильтрации.
На 2 станциях (№ 1 и 3), осуществлявших интенсивную биологическую очистку, имелись ана- и аэробные очистные сооружения. Твердую фазу на этих станциях только выделяли из сточной жидкости, но она не сбраживалась и в таком виде ее направляли непосредственно в городские коллекторы. Следовательно, она попадала для обезвреживания на другие очистные сооружения.
Как видно из рис. 1, наибольшая концентрация радиоактивных примесей в городских сточных водах в интервале между Ю-7 и 10~в С/л наблюдалась в стоках, направленных на биологическую станцию №4. Из рис. 1 также видно, что стоки остальных 4 станций находятся (по концентрации радиоактивных примесей) ниже предельно допустимого уровня. При этом наименьшая концентрация радиоактивности (между 10-11 и Ю-10 С/л, лишь немного превышающая уровень естественной) обнаруживалась в неочищенных стоках биостанции № 1.
С санитарной точки зрения существенный интерес представляла станция № 4, на которую поступала сточная жидкость, имевшая повышенную против санитарных норм концентрацию радиоактивных примесей.
Эта станция расположена на окраине населенного пункта, в верхнем плесе водоема, протекающего ниже через жилые кварталы. Очистные сооружения биостанции представлены первичными отстойника-ками, аэрофильтрами и вторичными отстойниками. Твердая несброжен-ная фаза из первичных отстойников перекачивается в городской коллектор. Окисленная жидкая фаза поступает сначала в ручей, а затем, уже смешавшись с его водами, в водоем.
Неочищенная сточная жидкость поступает на станцию № 4 по двум коллекторам — № 1 и 2. Оба эти коллектора имели сток с повышенной концентрацией радиоактивных примесей. Проводившиеся нами круглосуточные наблюдения показали неравномерное поступление радиоактивных изотопов в неочищенные сточные воды. Это может быть объяснено цикличностью производства (начало рабочего дня, обеденный перерыв, вторая половина рабочего дня, окончание работы и т. д.), чтэ подтверждается проведенными синхронно с радиологическими санитарка-химическими и санитарно-бактериологическими анализами.
Хотя процессы биологической очистки проходят на этой станции весьма успешно, однако дезактивация имеет место лишь в очень слабой степени. Действительно, концентрация радиоактивных примесей в очищенном стоке продолжает оставаться на сравнительно высоком уровне (З-Ю-8—5-10~8 С/л, при концентрации и поступающих стоках 1.Ю-7—2.10"7 С/л).
Подобное противоречие между интенсивностью процессов биологической очистки, с одной стороны, и незначительной дезактивацией, с яругой, могло быть объяснено лишь тем предположением, что активность очищенного стока обусловливается обрывками биологической пленки, выносимой из аэрофильтров (Л. Б. Доливо-Добровольский). И, действительно, оказалось, что незначительная дезактивация зависела от несовершенной конструкции вторичного отстойника1, что приводит к далеко не полной задержке тех обрывков биологической пленки, которые неизбежно выносятся с окисленной жидкой фазой из капельных окислителей и аэрофильтров.
В результате принятых мер во второй половине года (как это видно из рис. 1) концентрация радиоактивных примесей, поступающих с неочищенными сточными водами на биологическую станцию № 4, резко упала.
Наблюдения в производственных условиях имели тот недостаток, что поступавшая на биостанции неочищенная сточная жидкост могла содержать неизвестную смесь различных радиоактивных изотопов, в силу чего имелась возможность определять лишь суммарный эффект их радиоактивности. Поэтому была создана лабораторная проточная модель биофильтра (типа капельного биоокислителя), через которую пропускалась жидкая фаза сточных вод с добавлением одного только радиоактивного вещества. Мы остановили наш выбор на капельном биоокислителе потому, что он является одним из наиболее распространенных типов аэробных очистных сооружений, предназначенных для окисления жидкой фазы сточных вод.
Проточная модель биофильтра представляла из себя металлическую трубу с конусообразным дном. В том месте, где диаметр трубы начинал суживаться и переходить в конус, находилась решетка, на которую насыпали шлак. Высота трубы от верхнего края до нижней вершины конуса была ¡20 см: от верхнего же края до решетки, на которую насыпался шлак,— 100 см. Таким образом, фактическая высота работающего слоя биофильтра (со шлаком) была равна I м. Крупность шлака (снизу вверх) по слоям была следующей самый нижний слой высотой 10, крупностью 50—70 мм; средний слой высотой 10 см, крупностью 20—40 мм; верхний слой высотой 80 см, крупностью 10—20 мм.
Диаметр цилиндра был равен 12,5 см. В тело биофильтра (сверху, снизу и посредине) были вмонтированы счетчики Гейгер—Мюллера.
На поверхность биологического фильтра жидкая фаза городских сточных вод поступала самотеком. Перед самым орошением поверхности шлака она проходила через распределительное устройство, при помощи которого периодически и напускалась на поверхность биофильтра.
Устройство этой лабораторной установки, в конструировании и в эксплоатацни которой деятельное участие принимал старший инженер-радиолог Ф. С. Завельский, видно из рис. 2.
Нагрузка неокисленной жидкой фазы на эту проточную модель была порядка одного объема на один объем фильтрационного материала в сутки, что отвечает обычным технологическим требованиям. После созревания капельного биоокислителя, т. е. когда жидкость, вытекающая из него, по своим санитарно-химическим и санитарно-бак-териологическим показателям соответствовала сточной жидкости, прошедшей полную биологическую очистку в поступающую на биофильтр неокисленную жидкую фазу сточных вод добавлялся Сб137 в концентрации 2- 10—6 С/л. Эта концентрация в 200 раз превышает предельно допустимую для воды открытых водоемов.
Мы остановили наш выбор в первую очередь на Сэ157 потому, что он является долгоживущим изотопом. Кроме того, Сб137, по литератур-
1 Вторичный отстойник, разумеется, был приспособлен к задачам биологическое
очистки, а не к решению проблем дезактивации.
ным данным, относится к тем радиоактивным изотопам, которые мало адсорбируются гидробиоценозами, и, следовательно, можно было бы ожидать незначительный эффект дезактивации сточных вод от этого изотопа биологическими методами. Как указывают Стиль и Глойна (Steel a. Gloyna), Cs137 адсорбируется водными биоценозами всего только на 10%. Между тем полученные нами данные показывают, что даже Cs137 в весьма значительной степени аккумулируются биоценоза-
I
С/л
,1 о-7-
J to J JO
-s
1 w'9-
110
110
-/г.
Уровень предельно допустимой радиоактивности сточных воду.
Уровень естественной радиоактивности сточных вод
I П Ш Ш 7 и Ш Ш В Меся иы
----Станиия АР1 - Станция Л/*4
----Станция М'2 -----Станция М'5
------Станция N'3
Рис. 1. Уровень радиоактивности городских сточных вод, поступающих на очистку.
Рис. 2. Схема лабораторной модели биофильтра.
ми аэробных очистных сооружений (биофильтр). В результате прохождения жидкой фазы сточных вод через нашу модель биофильтра наблюдалась дезактивация ее (среднее из 4 серий опытов) на 98,4%.
Выводы
1. Биологические станции, обезвреживающие городские стоки, при поступлении на них вод, имеющих суммарную активность порядка МО-7—2,5'Ю-7 С/л, нередко лишь в очень незначительной степени могут снижать эту активность (до 310-8—5-Ю-8 С/л). Такая низкая дезактивирующая функция имеет место, несмотря на весьма значительную аккумуляцию радиоактивных изотопов биоценозами очистных сооружений. Это противоречие объясняется тем, что довольно высокая активность очищенного на биостанции стока зависит не от плохой его дезактивации, а от микроскопических обрывков биологической пленки, выносимых из аэробных очистных сооружений. Поэтому для предотвращения попадания в водоемы (водотоки) высоких активностей необходимо устроить после вторичного отстойника дополнительное очистное сооружение, которое гарантировало бы задержку всех обрывков биологической пленки.
2. Барьерная функция биологических фильтров в отношении радиоактивных примесей жилкой фазы гор^дг^их гтпчнму вод является
2 Гигиена и санитария. № 2
гив»ддтк.&.>>4лм1 i ед
.. 1Г Л Т' К А и cieyciea -дравоохраиекл-и СССР
17
t корпус биофильтра
2 Счетчик Гейгера ■ июллера
3 Наполнитель I шлак)
довольно высокой. Опыты на проточных лабораторных моделях показывают, что дезактивация может достигать более 90% от искусственно вносимого радиоактивного изотопа (Cs137) при концентрации, 200 раз превышающей предельно допустимую для воды открытых водоемов.
ЛИТЕРАТУРА
Доливо-Добровольский Л. Б. БМ0, М., 1957, т. 3, стр. 1018—1019,— Лапшин М. И., Строганов С. Н. Химия и микробиология питьевых и сточных вод. М., 1938.— Санитарные правила перевозки, хранения, учета и работы с радиоактивными веществами. М., 1957.— Steel, Gloyna, Sewage a. Industr., Wastes, 1955, v. 27, p. 941.
Поступила 21 /V 1938 г
DEACTIVATION OF URBAN SEWAGE AT THE BIOLOGICAL SEWAGE
TREATMENT STATIONS
L. B. Dolivo-Dobrovolskiy, senior scientific collaborator, Yu. P. Konstantinov, junior scientific collaborator R. V. Musykantov, scientific collaborator
The investigations have been carried out at five sewage treatment stations equipped with modern installations for biological treatment of sewage. The extent of deactivation was inconsiderable. Thus, when the influent sewage displayed a total radio-after ,a complete biological treat-effluent, activity of 1 • 10—7—2.5 • 10—7 C/l, in the ment, there was a fall of radioactivity down to 3" 10—8—5 • 10—8 C/l. Such a slight degree of disactivation of sewage during the biological treatment may be explained by the low disactivating power of the biological process in general and, besides, by the presence of microscopic particles of biological slime which are carried out from the aerobic treatment installations. The experiments performed on the laboratory models of treatment pl^nt, revealed that the intensity of disactivation may exceed 90% in the treatment of water, experimentally polluted with radioactive isotope (Cs137) with initial concentration 200 times higher that the maximum permissible concentration for surface waters.
it it it
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСЛОВИИ ТРУДА
В ТУРБИННЫХ ЦЕХАХ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Кандидат медицинских наук Е. П. Вишневская
Из кафедры общей гигиены I Московского ордена Ленина медицинского института
имени И. М. Сеченова
В качестве объекта исследования нами были взяты электростанции, построенные в послевоенные годы по типовым проектам и оснащенные новым оборудованием. Проведено исследование на 5 тепловых электростанциях, расположенных в Московской и Тульской областях.
Турбинные цехи этих станций построены по единому плану и состоят из машинного зала, конденсационного отделения и помещений деаэраторов. На некоторых станциях к турбинному цеху относится помещение водонасосной станции, на других оно выделено в отдельное здание. Кубатура помещения турбинного цеха различна на различных станциях и зависит от их мощности. На всех станциях она значительно превышает существующие санитарные нормы.
Число работающих в турбинных цехах относительно невелико и составляет от 60 до 160—180 человек в зависимости от мощности станции. С 1957 г. на электростанциях установлена 41-часовая рабочая неделя. Работа ведется непрерывно по 3-сменному графику с продолжительностью смены 8 часов без обеденного перерыва. Она' заключается в обслуживании турбины с вспомогательным оборудованием, редук-
