CC BY
71
УДК 347.235
Н.П. Букалова
канд. техн. наук, доцент, кафедра теплогазоснабжения, вентиляции и водоснабжения, водоотведения, ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский
политехнический университет»
А.Ю. Букалова
магистрант, кафедра строительного инжиниринга и материаловедения, ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский
политехнический университет»
ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ СТОЧНЫХ ВОД ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ НА ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ
Аннотация. В статье рассматривается альтернативная методика оценки ущерба от сброса сточных вод, содержащих органические соединения фенольного ряда, превышающих показатели предельно-допустимой концентрации. Данная методика позволяет производить расчет по четырем соединениями фенольного ряда: трикрезол, ксиленол, сольвент, ксилол, а также выявить наиболее опасные по оценке ущерба водным объектам и разработать дальнейшие мероприятия по очистке сточных вод промышленного предприятия.
Ключевые слова: экономический ущерб, сточные воды, предельно-допустимые концентрации, органические растворители, водные объекты.
N.P. Bukalova, Perm National Research Polytechnic universiete
A.Yu. Bukalova, Perm National Research Polytechnic universiete
TITLE OF THE ARTICLE: ENVIRONMENTAL AND ECONOMIC ANALYSIS OF WASTEWATER
INDUSTRIAL ENTERPRISE ON WATER BODIES
Abstract. The article discusses the alternative method of estimating the damage caused by the discharge of waste water containing organic compounds phenol series, exceeding the performance of maximum permissible concentration. This methodology allows the calculation of the four compounds phenolic series: tricresol, xylenol, solvent, xylene, as well as to identify the most dangerous to assess damage to water facilities and develop further measures for sewage treatment, industrial predpriyatiyay.
Keywords: economic damage, waste water, maximum allowable concentration of organic solvents, water bodies.
Предприятия кабельной промышленности, а также многие предприятия лакокрасочной и коксохимической промышленности используют в своем технологическом процессе органические растворители фенольного ряда. Хранение указанных растворителей на предприятиях осуществляется в специальных емкостях, расположенных в подземных галереях. Транспортировка и перекачка растворителей осуществляется в железнодорожных цистернах. При фильтрации дождевых и талых вод через стены галереи происходит разбавление ими имеющихся проливов.
С целью установления характеристики состава сточных вод были проанализированы и изучены условия образования склада растворителей промышленного предприятия Пермского края. В своем технологическом процессе предприятие использует четыре вида растворителей: трикрезол, ксиленол, сольвент и ксилол. Растворители хранятся в 12 емкостях по 80 куб. м. Среднегодовой объем образующихся сточных вод составляет 24 тыс. м3 /год. Было установлено возможное поступление в сточные воды склада растворителей всех четырех видов растворителей, используемых в технологическом процессе.
В настоящее время сточные воды склада растворителей промышленного предприятия подвергаются локальной очистке, не обеспечивающей требуемое качество для подачи в городской коллектор на общегородские очистные сооружения, а затем в водоем.
Биохимическое окисление сточных вод, содержащих органические соединения феноль-
ного ряда в количествах, превышающих предельно-допустимые концентрации (ПДК) в аэробных условиях, не позволяет снизить уровень загрязнений до норм сброса в водоем, что в значительной мере затрудняет работу общегородских очистных сооружений. Попадание органических растворителей фенольного ряда в водные объекты приводит к ухудшению органолептиче-ских свойств воды и нарушению кислородного баланса. В результате этого водным объектам наноситься ущерб. Оценка ущерба, возникающего от загрязнения окружающей среды фенолами, представляется важной и актуальной задачей, решение которой позволяет сравнить те или иные производственные и природоохранные мероприятия для достижения поставленной цели.
Анализ имеющихся [2; 3] методик оценки эколого-экономического ущерба выявил целесообразность определения ущерба осуществлять на основе учета превышения по показателям ПДК.
Согласно методике [1], оценка ущерба от загрязнения водных объектов складывается из затрат у реципиентов, необходимых для полного или частичного предупреждения воздействия остаточного загрязнения, и затрат, вызываемых воздействием загрязнения среды.
Оценка экономического ущерба от загрязнения водных объектов сточными водами складских хозяйств органических растворителей фенольного ряда производилась согласно методике [1]. Экономическая оценка ущерба (У) от сброса загрязняющих примесей в К-й водохозяйственный участок производится по формуле (1):
У = 7^ (1)
где У - оценка ущерба (тыс. руб/год);
7 - множитель, численное значение которого равно 400;
бк - константа, имеющая равное значение для различных водохозяйственных участков (для р. Кама =0,5);
т - приведенная масса годового сброса примесей данным источником в К-й водохозяйственный участок (усл. т/год).
Значение величины т определяется согласно выражению (2):
т = А,т,, (2)
где А,. - показатель относительной опасности сброса / -го сброса (усл. т/год);
т1 - общая масса годового сброса / -й примеси оцениваемым источником, т/год.
При последовательном поступлении сточных вод склада растворителей на заводскую локальную очистку, а затем на городские очистные сооружения часть загрязнений удерживалась. В этом случаи масса годового сброса / -го вещества в водоем определялась по формуле (3):
100-Р
т , =-^ т° ,, (3)
/ 100 '
где р - количество удерживаемого / -го вещества очистными сооружениями, %;
т°, - масса годового поступления / -го вещества на очистные сооружения, т/год.
Масса годового поступления / -го вещества на очистные сооружения приближенно определяется по формуле (4):
т / = еу1, (4)
где С! - концентрация примеси в сточных водах (г/м );
V / - объем годового сброса сточных вод / -го типа данным источником в водоеме (м3/год).
Величина А1 определяется по формуле (5):
1(г / м3) усл.т
А =
ПДКв/ (г / м3) т
где ПДКр/х - предельно-допустимая концентрация / -го вещества в воде водных объектов, используемых для рыбохозяйственных целей. В случае отсутствия ПДК, допускается использовать величину ПДКв / -го вещества в воде объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.
Расчет ущерба от сброса источником примесей, влияющих на содержание растворенного в водоеме кислорода, производился аналогично на основе показателя БПКПолн - базовый показатель концентрации. Значение АБПК принималось равным 0,33, поскольку предельно-допустимое значение показателя БПКпр/х равно 3 г/м .
По методике [1] проведен сравнительный расчет ущербов от сбросов в водоем органических растворителей фенольного ряда с использованием величины ПДК, так как величина БПКполн для указанных растворителей неизвестна.
В результате экспериментального исследования на базе промышленного предприятия Пермского края были получены результаты, свидетельствующие о том, что степень очистки сточных вод склада растворителей при локальной заводской очистке составляет 95%.
Проведенный эколого-экономический анализ (табл. 1) позволил определить вклад каждого растворителя в загрязнение водных объектов (% от суммарной величины приведённого сброса сточных вод): трикрезол - 96,64, сольвент - 2,92, ксиленол - 0,39, ксилол - 0,05.
Таблица 1 - Расчет воздействия некоторых органических растворителей фенольного ряда на окружающую среду на основе величины ПДК
Загрязняющий компонент Объем годового сброса сточных вод V,., м3/год Концентра-ция в сточных водах, С,, г/м3 Масса годового сброса на очистные сооружения, т°,, т/год Степень удерживания загрязнения очистными сооружениями, , % Масса годового сброса в водоеме, т,, т/год ПДК в1, г/м3 Показатель от-носитель-ной опасности загрязнения А, усл. т/т Приведенная масса годового сброса, т, усл. т/т Ущерб от загрязнения, У/, тыс. руб. / год
Трикре- 8824 1200 10,6 96 0,424 0,001 1000 424 84,8
Ксиленол 8824 1200 10,6 96 0,424 0,25 4 1,696 0,34
Сольвент 5294 600 3,2 96 0,128 0,01 100 12,8 2,56
Ксилол 1058 300 0,32 96 0,013 0,05 20 0,256 0,05
Из приведенного перечня следует, что наибольший ущерб наноситься сбросом сточных вод, содержащих трикризол.
Приведенный анализ результатов исследования по оценке ущерба от загрязнения окружающей среды неочищенными сточными водами склада органических растворителей позволяет сделать вывод о том, что склад ксиленола в загрязнении водных объектов по сравнению с другими растворителями незначительный. Этот вывод совпадает с выводами, сделанными на основании характеристик сточных вод склада органических растворителей по характеру и условиям образования, позволяет в дальнейшем не учитывать наличие ксилола при разработке методов очистки сточных вод от загрязнения органических растворителей.
Список литературы:
1. Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды. - М.: Экономика, 1986.
2. Ильичева М.В. Методы оценки экономического ущерба от негативного влияния загрязненной среды // Известия Челябин. научного центра. - 2005. - Вып. 3 (29). - С. 112-116.
3. Найденко В.В. Эколого-экономический мониторинг окружающей среды / Найденко В.В. [и др.].- Нижний Новгород: Изд-во Нижегород. гос. арх.-строит. ун-та, 2003. - 186 с.
