CC BY
7
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 614.77:1628.381 +631.879.32
Г. Я■ Чегринец, Н. П. Вашкулат, Н. Д. Аксиленко, Г. Ф. Воронова, В. А. Голюга,
Р. П. Петрова, И. Я■ Рыбчинская
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ ВОД, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЯ
Республиканский научный гигиенический центр Минздрава УССР, Киев
Охрана окружающей среды от загрязнения и предупреждение отрицательного влияния его на здоровье населения, а также изыскание дополнительных резервов органических удобрений вызвали необходимость создания новых прогрессивных технологий обработки сточных вод и освоения производства удобрений на основе их осадков. Такая задача поставлена в программе ГКНТ СССР 0.85.02.02.38. В соответствии с этой программой были проведены исследования на 26 городских станциях биологической очистки сточных вод УССР, а также использованы материалы ведомственной паспортизации (Министерство жилищно-коммунального хозяйства УССР) 65 наиболее крупных очистных станций Украины.
Анализ полученных данных показал, что все существующие (или разрабатываемые) в стране разновидности технологических схем обработки осадков городских сточных вод по способу возможного получения из них органоминеральных удобрений целесообразно, с нашей точки зрения, свести к двум основным вариантам (см. рисунок).
К варианту I относится комплекс сооружений, включающий естественное обезвоживание сырого осадка и избыточного активного ила на иловых
С
3 3
II
3
±г "Т. / г
10
п
"к г "к Г
Варианты технологических схем (I, II) обработки осадков городских сточных вод в УССР.
/ — смесь сырого осадка и избыточного активного ила; 2 — метантенк; 3 — аэробный стабилизатор; 4 — иловые площадки; 5 — транспортировка осадков на сельскохозяйственные угодья; 6 — установка теплового кондиционировании; 7 — установка радиационного кондиционирования, 8 — резервуар реагентной обработки; 9 — цех механического обезвоживания: Ю — площадка для складирования обезвоженного осадка; П — термосушильная установка.
площадках после предварительной их стабилизации (разрушения биологически разлагаемой части органического вещества осадка). Вариант II включает технологии, предусматривающие механическое обезвоживание осадков после их стабилизации и реагентного теплового или радиационного кондиционирования (улучшения водоотдаю-щих свойств осадка).
Принципиальное отличие этих двух систем состоит в том, что в варианте I для получения удобрения требуются разные по продолжительности промежутки времени, в течение которых осадок на иловых площадках обеззараживается и становится пригодным (для транспортирования и внесения на сельхозугодья). В варианте II получение готового к применению удобрения нужного качества, как правило, совпадает во времени с продолжительностью одного технологического цикла, и при этих условиях значительно уменьшается потребность в земельных площадях, необходимых для размещения иловых площадок.
Анализ данных паспортизации очистных сооружений УССР показал, что в настоящее время преобладающим является первый вариант технологии обработки осадков городских сточных вод. На примере 65 крупных станций аэрации нами установлено, что на 22 из них (33,8 %) налажен анаэробный процесс сбраживания отходов в ме-тантенках. На остальных 43 станциях (66,2 %) стабилизация осадков по разным причинам не проводится, что, как ранее нами отмечалось, в значительной степени ухудшает их органолептиче-ские свойства.
Только на отдельных очистных сооружениях (Киев, Керчь, Ровно) метантенки эксплуатируются в термофильном режиме, а на остальных станциях действующие метантенки воспроизводят ме-зофильный процесс.
Аэробная стабилизация осадков внедрена на нескольких очистных станциях (Ялта, Харьков), и по значимости в общей системе очистки сточных вод она пока существенно уступает анаэробному процессу.
Новые прогрессивные системы обработки осадков освоены лишь на отдельных сооружениях: на основе теплового кондиционирования во Львове и Горловке, на принципе реагентного кондиционирования в Кривом Роге, Белой Церкви и частично в Днепропетровске, на основе пастеризации в Ялте.
Как показал опыт наших исследований, при
определении приоритетности предлагаемых технологий обработки осадков каждую из них необходимо оценивать одновременно по нескольким показателям (табл. 1). Предпочтение отдается той, которая обеспечивает обеззараживание осадков сточных вод в максимально короткие сроки от момента начала их обработки. Идеальным вариантом может считаться технология, при которой процесс обеззараживания завершается к моменту окончания технологического цикла.
Широта спектра обеззараживающего действия определяется возможностью оказания в процессе обработки осадков губительного действия практически на все содержащиеся в них потенциально опасные для человека или животных возбудители инфекционных и паразитарных заболеваний.
В понятие стабильности обеззараживающего эффекта включается возможность непрерывного воспроизводства в обрабатываемом субстрате условий, неблагоприятных для жизнедеятельности возбудителей заболеваний.
При сравнительной оценке нескольких технологий одним из существенных критериев пригодности для широкого применения является исключение условий образования в процессе обработки осадков сточных вод более токсичных химических ингредиентов в концентрациях, представляющих опасность для здоровья человека. Имеется в виду появление новых, ранее не обнаруживаемых соединений (например, при радиационной обработке или в результате привнесения их с реагентами и др.) или изменение химических структур, присутствующих в осадке, в сторону усиления их подвижности по экологическим цепям (миграции их из почвы в грунтовые воды, растения и атмосферный воздух).
Наконец, при сравнении нескольких технологий и отсутствии существенных различий по перечисленным показателям предпочтение следует
отдавать той из них, которая проще и безопаснее в эксплуатации.
Исходя из этих принципов в табл. 1 приведены результаты обобщений, сделанных нами после сравнительной санитарно-гигиенической оценки существующих или разрабатываемых принципиальных систем обработки осадков сточных вод, применяемых на городских очистных сооружениях УССР. При анализе этих данных следует учесть несколько моментов, имеющих, с нашей точки зрения, наиболее существенное санитарно-гигие-ническое значение.
Прежде всего обращает на себя внимание тот факт, что преобладающие в настоящее время технологии (вариант I) оцениваются отрицательно по двум важнейшим показателям — поздним срокам наступления обеззараживающего эффекта от начала обработки и почти полному отсутствию возможности поддержания (при существующем положении на очистных станциях) его стабильности в процессе обезвоживания на иловых площадках. Так, например, нами установлено, что для климатических условий УССР минимальное время, необходимое для полного самоочищения осадка сточных вод от патогенной микрофлоры и яиц гельминтов, составляет, как правило, не менее 2 лет. В то же время, как показал анализ работы 26 городских очистных сооружений, условия для 2-годичного выдерживания осадка имеются лишь на единичных станциях. На большинстве из них из-за недостаточного количества иловых площадок производятся значительно более частые напуски свежих порций не полностью обеззараженных осадков. Если учесть, что в УССР около 80 % полезной площади иловых площадок заполнено осадками (из-за нарушения преемственности между процессами их образования и утилизации), то становится понятной высокая степень бактериальной загрязненности большинства проб
Таблица 1
Сравнительная санитарно-гигиеническая оценка различных технологий обработки осадков сточных вод
Вариант I —обезвоживание иловых площадках на Вариант 11 — механическое обезвоживание Компо-
стирование осадков с различными наполнителями
Критерий оценки после анаэробного сбраживания после без предварительной стабилизации после аэробной стабилизации - н пастеризации после термообработки в реакторах под давлением после коагулирования СаО и РеБО« (РеС13) после конди-циони-ровання потоком ускоренных электронов
термофильного мезо-фильного аэробной стабилизации
Срок наступления обеззараживания от
начала обработки Широта спектра обеззараживающего действия
Стабильность обеззараживающего эффекта
Влияние на токсические и другие свойства обрабатываемых осадков Безопасность технологического оборудования при эксплуатации
Примечание. + + отлично, + оптимально, ± подвержено колебаниям,
+ — — — + ++ + + ±
+ ± ± ± + ++ + + +
± ■ —' — — ± ++ ± ± ±
+ + + + + + ± ± +
± ± + — + ± + ± +
Таблица 2
Результаты оценки эффективности обеззараживания осадков сточных вод при различных технологиях обработки
Эффект
Способ обработки Условия обработки обеззара-
живания
Кондиционирование осадков коагулянтами и последующее механическое обезвоживание на фильтр-прессах, вакуум-фильтрах, центрифугах (с использованием негашеной извести)
Аэробная стабилизация, пастеризация, механическое обезвоживание
Термообработка в реакторах под давлением, механическсе обезвоживание
Облучение потоком электронов (ускоренных), механическсе обезвоживание
Компостирование
П р и м е ч а и и е. + стабильный, — нестабильный.
Количество вносимой извести, % от сухого вещества осадка: до 10
свыше 10 +
Температура и экспозиция теплового воздействия:
до 70 °С 20 мин —
70 °С и более 20 мин +
Температура воздействия от 110 до !80°С +
Мощность дозы, дк/кг: до МО4
более Ы04 +
Условия компостирования:
без наполнителя —
с наполнителем и выдерживанием от 1 до 3 мес +
осадков сточных вод, отобранных с иловых площадок городских очистных сооружений.
Из технологий, относящихся к варианту I, санитарно-гигиеническим требованиям отвечает, по жалуй, только вариант с использованием термофильного анаэробного сбраживания. Однако, как ранее нами отмечалось, данный способ не получил широкого распространения.
Значительно более предпочтительными в санитарно-гигиеническом отношении следует считать технологии, основанные на механическом обеззараживании осадков. При их использовании, как видно из критериальной оценки, качество получаемого из осадков удобрения будет гарантировано при условии соблюдения оптимальных технологических режимов их обработки. Однако медленное внедрение этих прогрессивных технологий существенно тормозит радикальный пересмотр си-
стемы сельскохозяйственной утилизации осадков сточных вод.
В табл. 2 приводятся результаты изучения эффективности обеззараживания осадков сточных вод при различных режимах их обработки на очистных сооружениях.
Таким образом, в сложившейся ситуации компостирование осадков на данном этапе может расцениваться едва ли не единственным вариантом решения проблемы эпидемической безопасности осадков сточных вод, используемых в качестве удобрения. Надежность этого метода в сочетании с наличием новых систем механизированного компостирования осадков сточных вод (созданных по заданию ГКНТ СССР) предопределяет наибольшую перспективность внедрения его в ближайший период.
Поступила 10.05.90
© М. Ф. МИХАЙЛУЦ, 1991 УДК 614.77:66[:614.78
М. Ф. Михайлуц
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЗОН ГОРОДА ПРИ МНОГОЛЕТНЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Кемеровский медицинский институт
Химические предприятия вследствие образования неутилизируемых промышленных- отходов [2, 4] и атмосферных выбросов [1] являются источниками загрязнения почвы. Специфика ее контаминации по сравнению с другими сферами окружающей среды заключается в том, что в самой почве значительно ограничено разбавление и распространение вредных веществ от мест поступления. В то же время проблема гигиенической значимости многолетней эксплуатации предприятий отдельных подотраслей химической
промышленности для загрязнения почвы функциональных зон города остается недостаточно изученной.
В задачу наших исследований входила гигиеническая оценка воздействия на почву различных функциональных зон города химических производств азотной, хлорной групп и фенолформаль-дегидных пластмасс при более чем 40-летней их эксплуатации.
На трех химических объединениях, имеющих производства аммиака, азотной кислоты, ам-
