Научная статья на тему 'ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД'

ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
56
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД»

Необходимо, чтобы врачи пионерских лагерей тщательно следили за работой всех санитарно-технических устройств в лагерях и принимали меры для приведения их в должное санитарное состояние. Санитарные врачи должны усилить контроль за состоянием пионерских лагерей.

Поступила 9/У11 196$ г.

"ЙГ

--а

ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД

С. Лефф (Англия)

Состав сточных вод и осадка зависит от их происхождения: от количества потребляемой воды, характера питания, употребления мыла и других моющих средств и особенно от количества промышленных сточных вод. Сточные воды предприятий пищевой промышленности, например, предприятий по изготовлению джемов, маргарина, молочных продуктов, супов и соусов, фруктовых и овощных консервов, содержат большое количество органических веществ, которые легко подвергаются кислому брожению. Промышленные отбросы таких предприятий, как фабрики по очистке шерсти, содержат большое количество смазочных Ееществ, а сточные воды химических заводов содержат соли хрома, никеля, кадмия, меди или цинка, придающие бактерицидные свойства осадку и препятствующие биологической очистке сточных вод. Наличие солей железа также может осложнить обработку осадка. При раздельной канализации образующийся осадок может содержать большее количество органических веществ, чем в случае общесплавной канализации, при которой сточные воды разбавляются дождевой водой.

После прохождения решеток для удаления из сточных вод крупных твердых частиц осадок выделяется в первичном отстойнике; осадок образуется и во вторичных отстойниках после очистки сточных вод на био-^ логических фильтрах; кроме того, на станциях аэрации образуется еще ^ избыток активного ила, который удаляется вместе с осадком сточных вод. с; ■ Твердые частицы, взвешенные в сточных водах и образующие большую часть загрязненных веществ, можно относительно легко удалить осаждением, это и является единственно необходимым методом обработки сточных вод при спуске их в водоемы, подверженные приливам и отливам. Эффективность осаждения в первичных отстойниках повышается введением химической обработки сточных вод аэрацией и смешением с осадком из вторичных отстойников. Первичный осадок содержит обычно не более 92% воды при удалении ручным способом через каждые 7—10 дней и до 95% при механическом удалении.

Осадок вторичных отстойников содержит значительно больше органических веществ и меньше жировых, чем первичных, но обработка его более сложна и обходится дорого. Чем лучше проведено первичное осаждение, тем меньше приходится обрабатывать вторичный осадок. При благоприятных условиях можно уменьшить количество твердых веществ в осадке уже после первого осаждения не менее чем на 90%, что составляет 45—50% от общего количества осадка в необработанных сточных водах. В США, однако, где иногда удается получать высококачественное удобрение из активного ила сточных вод, процент первичного суждения был меньше.

Вопрос об обработке осадка сточных вод связан главным образом с содержанием в нем воды, со способностью его к гнилостному разложению и с содержанием в нем жировых веществ.

(ЭЧЕи&ейа|'и самгаврвя-, *Г> 5 17

БИВ. ИОтРКЛ Ннистерст а :>лрам«хри.

СССР

Разложение осадка сточных вод аналогично естественному разложению органических веществ путем анаэробного брожения в болотистых местах. Этот процесс стабилизирует подверженные гниению вещества, разрушает жиры, значительно уменьшает содержание твердых частиц и значительно снижает количество воды, уменьшая окончательный объем осадка больше чем вдвое. В качестве побочного продукта выделяется с образованием тепла газ •— метан. При температуре в 30—32° в основном разложение заканчивается в 3—4 недели, но при наличии бактерицидных веществ может потребоваться больший срок; в открытых, не обогреваемых резервуарах период разложения нормально продолжается 4—5 месяцев.

В Англии на душу населения приходится от 0,028 до 0,056 м3 осадков в подогреваемых метантанках йот 0,075 до 0,15 м3 в нвподогреваемых. До 60% твердых веществ превращается в газообразное состояние, и поэтому в процессе разложения количество воды в сточных водах увеличивается с 95 до 97%.

Воду нельзя отводить, так как это нарушит образование газа; поэтому часто устанавливают вторичные резервуары, в которых объем жидкого осадка может быть уменьшен примерно до половины первоначального объема необработанных сточных вод. На небольших станциях разложение осадка можно вести в простых земляных канавах.

В Бирмингаме с населением свыше 1 млн. человек успешно применяли в течение пс крайней мере 15 лет неподогреваемые резервуары. 45 лет назад там был применен процесс более активного разложения для обезвреживания осадка и устранения зловония. Газ, образовывавшийся при этом, был в 1921 г. использован в качестве источника энергии для насосов. В 1927 г. им стали пользоваться для получения электрической энергии, а позднее неиспользуемое тепло стали применять для ускорения разложения осадка.

На одном из заводов в Бирмингаме станция аэрации получала электрическую энергию от мотора, работавшего на газе из осадка. На другой станции осадок пропускали через змеевик, погруженный в воду, подогреваемую горящим газом, полученным из осадка. Еще на одной станции был установлен теплообменный аппарат из рециркуляционных труб; добавочный подогрев производился при помощи котла, работающего на нефти; это ускоряло разложение осадка сточных вод. На первой и второй станциях резервуары для разложения были постоянными, и газ собирался. На третьей станции были сделаны временные резервуары для разложения осадка из оснований старых фильтров. Осадок с этой станции приходилось перекачивать на расстояние 3,5 миль, причем нагретый, частично разложившийся осадок перекачивать было значительно легче, чем неразложившийся.

Одна станция оказалась в исключительно выгодных условиях в том отношении, что она располагала старыми ангарами для самолетов, в которых можно было разместить часть осадка, подогреть его и подвергнуть дальнейшей сушке. После этого осадок перемалывали и продавали в качестве основы для изготовления удобрения. На другой станции было мало закрытых помещений для хранения осадка: его тонко размалывали при "подогреве и затем насыпали в мешки. Осадок выпускали также в Биде кусков, получаемых на сушильных участках, или после пропускания через дробилку. Часть осадка продавали огородникам. Однако расходы на транспортировку по сравнению с фактической ценностью осадка как удобрения ограничивали его сбыт.

Что касается обезвоживания осадка, то вначале приходится удалять счень большое количество воды для получения хотя бы небольшого уменьшения процента ее содержания; например, чтобы получить уменьшение ее содержания на 5% при общем содержании ее 95%, приходится удалять 10 кг воды на каждый килограмм твердых веществ, а при общем

содержании воды в 80% остается только 4 кг воды. Было бы неэкономно испарять нагреванием 8 кг воды на 1 кг твердых веществ, чтобы снизить содержание влаги на 50%. Поэтому приходится сначала производить предварительное обезвоживание. Это достигается одним из следующих способов.

Естественная сушка происходит на сушильных участках, в специально устроенных канавах или на полях.

Подсушивающие площадки являются самым скорым методом. Поверхность их покрыта пористым материалом — золой или песком слоем 38 см. Должен быть обеспечен надлежащий сток. Осадок накачивают на площадку, образуя слой высотой 35—40 см и выше. Этот слой высыхает, образуя корку толщиной 10—15 см; корку с содержанием 50—60% влаги удаляют вилами. Удаляя по 5 кг воды на каждый килограмм твердых веществ, при помощи дренажа снизу и сливанием отстоявшейся жидкости сверху, можно уменьшить в несколько первых дней объем осадка примерно на четверть; однако и после этого все еще остается 10—15 кг воды на 1 кг твердых веществ, которая может быть удалена только путем испарения.

Продолжительность сушки увеличивается приблизительно пропорционально квадрату высоты слоя осадка. В практических условиях этот слой должен быть не ниже 7,5 см. В Англии в течение 5—6 зимних месяцев нельзя производить сушку, поэтому приходится хранить жидкий осадок сточных вод в резервуарах или в канавах, где его можно слегка смешивать с осадком во вторичной или зрелой стадии разложения.

Канавы можно применять для успешной сушки осадка при высоте его слоя в 1,8—2,4 м. Канаву наполняют в течение нескольких месяцев; отстоявшуюся воду отцеживают. Затем канаву оставляют до тех пор, пока осадок не подсохнет настолько, чтобы его можно было выгрести машиной. В это время он имеет толщину 0,6—0,8 м. Земляные участки — поля аналогичны канавам, но вышина слоя осадка в них не превышает обычно 0,8 м, а толщина высушенного осадка — 0,3 м. Сушка на таких полях может продолжаться до 2 лет, а в канавах — до 5 лет и больше.

Канавы и поля обходятся дешевле, чем подсушивающие площадки, но они требуют большей площади и конечный продукт содержит меньше азота, больше влаги, земли и семян сорняков. Последние можно уничтожить, просеивая осадок до применения в качестве удобрения.

На практике более дорогие подсушивающие площадки применяют одновременно с канавами и полями на случай плохой погоды.

Фильтрование под давлением применяют преимущественно для обработки первичного осадка. К осадку добавляют известь или аналогичный материал, а затем подвергают давлению в фильтре, который снижает содержание воды до 55—65%. Этот способ дорог и мало подходит для обработки осадка из вторичных отстойников.

Вакуумфильтрование можно применять для любого осадка. Оно производится непрерывно и совершенно автоматически.

Предварительно добавляют хлористое железо, хлорированное сернокислое железо, хлористый или солянокислый алюминий. Конечное содержание воды составляет 65—75% в первичных и разложившихся осадках, 85% — в активном иле.

Метод замораживания и оттаивания для обезвоживания осадка сточ-вых вод был разработан сотрудниками Совета лондонского графства и демонстрировался на съезде по общественным работам в 1950 г. Большое преимущество его заключается в том, что при нем нет необходимости применять различные химикалии.

Так как метод искусственного испарения обходится дорого, то его обычно применяют только после того, как содержание воды в осадке уже снижено до 65—75% другими методами. Нагрев производится при

3'

19

помощи вращающейся печи для обжига, ленточных сушилок различного типа и пр.

Большие станции для обработки осадка были построены в Англии и США; они оборудованы аппаратами для химической обработки осадка с вакуумфильтрами и сушкой с подогревом, с вращающимися печами, снижающими содержание влаги примерно до 30%, и с сушкой пламенем, снижающей содержание воды примерно до 10%.

Рекомендовалось городские отбросы (мусор), солому и другие органические отбросы сельского хозяйства смешивать с осадком сточных вод; влага частично поглошается органическими отбросами, а частью испаряется под действием развивающегося тепла. Но транспорт может обходиться очень дорого, поэтому такой метод более пригоден для небольших городов, особенно там, где обработку отбросов и сточных вод производят близко от города.

Осадки могут быть использованы в качестве материала для удобрения. Первичные осадки до того, как они будут использованы на полях, следует подвергать разложению для удаления жирных веществ. Осадки могут содержать столько же азота и фосфора, сколько навоз в сельском хозяйстве, но содержание калия в них примерно в 5 раз меньше. Кроме того, осадки являются источником микроэлементов и органических веществ в форме гумуса. Они содержат поддающиеся определению количества титана, марганца, меди, бария, цинка, свинца, никеля, кобальта, хлора, хрома, мышьяка, бора и иода, а также нормальное количество кремния, железа, алюминия, кальция, магния, калия, натрия, серы и фосфора.

Осадки являются превосходным удобрением для трав и помидоров, но худшим для таких посевов, как картофель, требующий большого содержания калия. При получении компоста вместе с другими отбросами, например, домовыми, огородными или сельскохозяйственными, ценность их повышается; сухой порошкообразный осадок можно применять в качестве активатора процессов в компосте, вместо навоза, который трудно достать.

Гумус — богатый разложившимися органическими веществами, содержащий почти 50% всех твердых веществ, полученный в виде осадка сточных вод, служит для питания и роста растений, улучшает культивирование почвы, делает более доступной для обработки плотную почву, улучшает ее структуру, усиливает свойства почв задерживать воду и предупреждает эрозию их.

Участки земли, почва которых состоит из песка или известняков, можно сделать плодородными, если их перепахать со слоем осадка толщиной в несколько сантиметров. Мусорные свалки, ямы для выбрасывания золы и другие места для удаления отбросов можно целиком покрывать осадками вместо земляного слоя на высоту до 30 см. Часто можно прямо перекачивать осадок на соответствующий участок и очень дешево высушивать его.

Рассчитано, что на душу населения в день образуется из осадка 0,028 м3 газа, содержащего 65—70% метана. Около 0,024 м3 получается из одного только первичного осадка. Метан можно применять в качестве горючего для моторов, а тепло, теряемое при охлаждении воды и выхлопных газов, может быть использовано для нагрева установки для разложения осадка. Можно также пускать газ в общую сеть снабжения газом или применять в качестве сырья в химической промышленности.

Технический жир представляет собой полезный и выгодный побочный продукт сточных вод шерстяной промышленности. Для получения его сточные воды сначала однократно или двукратно обрабатывают кислотой, а затем либо прессуют с подогревом, либо экстрагируют растворителями. Полученный жир затем очищают и просветляют.

Из активированного осадка сточных вод в Мильвоки (США) был получен витамин В12.

Важным является вопрос об опасности наличия в осадке патогенных возбудителей. За много лет не было указаний на опасность для здоровья от применения осадка сточных вод в сельском хозяйстве. Патогенные возбудители не могут сохраняться в жизнеспособном состоянии в течение длительного периода разложения осадка, который попадает в сельское хозяйство не раньше чем через полгода после его получения. Однако нельзя применять свежеполученный осадок для удобрения таких культур, как салат, который идет в пищу в сыром виде.

Поступила 19/УП 1955 г.

Ъ т5г

НЕКОТОРЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ О САНИТАРНЫХ НОРМАХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ (Н 101-54)

Проф. Л. К. Хоцянов, старший научный сотрудник. В. Г. Мацак

Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий, изданные в 1954 г. (Н 101-54), являются третьим по счету государственным документом, вышедшим за послевоенное десятилетие и определяющим санитарно-гигиенические требования к проектированию промышленных предприятий. Н 101-54 вышли взамен НСП 101-51, которым предшествовал ГОСТ 1324-47. Каждый из этих документов в той или иной степени дополнял, развивал, уточнял и улучшал гигиеническое содержание и гигиеническую направленность предшествующего документа.

В целях оценки новых санитарных норм проектирования промышленных предприятий с точки зрения соответствия современному уровню научных гигиенических данных, мы сделали сопоставление Н 101-54 с НСП 101-51. Данные сопоставления и оценка отдельных положений были доложены на двух совещаниях в Институте гигиены труда и профессиональных заболеваний АМН СССР, на которые были приглашены руководящие работники в области санитарии и гигиены. В изложенные ниже замечания были включены и основные пожелания участников этих совещаний.

Прежде всего нельзя не отметить значительное увеличение текста новых норм — с 63 страниц в НСП 101-51 до 112 страниц в Н 101-54. Это увеличение произошло как за счет дополнения новыми пунктами (с 146 по 183) и параграфами, так и вследствие включения в Н 101-54 пяти больших по объему новых приложений: «Требования к звукоизоляции ограждающих конструкций», «Нормы естественного освещения», «Нормы искусственного освещения», «Состав и площади помещений прачечных», «Состав и площади помещений пунктов питания».

Несколько изменилась и структура новых норм в отношении входящих в них разделов.

Представляется наиболее целесообразным рассмотреть и оценить новые пункты, включенные в Н 101-54, и те изменения и уточнения, которым подверглись пункты НСП 101-51, следуя основным разделам документа и отмечая как положительное их значение, так и недостатки, снижающие достоинства Н 101-54 как документа, преследующего обеспечение санитарных норм на производстве.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.