УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД АВТОТРАНСПОРТНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

УДК 628.3

Т.Н. Гилемханов, Э.Р. Бариева, Э.И. Рахимкулова

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД АВТОТРАНСПОРТНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

В данной статье рассматривается технологическое решение по увеличению производительности очистных сооружений на предприятии автотранспорта. Предложена нефтеловушка серии НЛВ, которая позволит уменьшить негативное воздействие предприятия на окружающую среду.

Ключевые слова: сточные воды, биологические очистные сооружения, нефтеловушка.

Проблема защиты водных объектов от антропогенных воздействий предприятий автотранспортной отрасли в настоящее время является как никогда актуальной. В связи с ужесточением законодательства в области охраны окружающей среды, повышением требований к качеству очистки сточных вод, содержащих нефтепродукты, возникает необходимость во внедрении на предприятиях очистного оборудования, что позволит уменьшить экологические платежи, а, следовательно, увеличить рентабельность предприятия [2].

Установки очистки ливневых стоков автотранспортного предприятия предназначены для очистки сточных вод, загрязненных нефтепродуктами при самотечном режиме поступления стоков. Загрязнитель стоков, формирующихся в основном в зоне расположения автомойки, в количественном отношении примерно на порядок выше, чем на остальной территории предприятия. Состав загрязнений характеризуется наличием нефтепродуктов и взвешенных частиц и продукты разрушения асфальтобетонных уличных покрытий. Также причиной загрязнений ливневых стоков, являются плохо укрытые транспортируемые грузы.

Сточные воды от промышленных площадок самотеком поступают в КНС, находящуюся на территории БОСК. В канализационной насосной станции установлены решетки, изготовленные из металлических стержней, с прозором между стержнями не более 16 мм. Решетки выполняют роль защиты БОСК от попадания на них крупных отходов (бумага, тряпье, камни, обломки древесины и т.д.) для предотвращения засорения труб и каналов, нарушения нормальной работы отстойников и аэротенков. По мере накопления отбросов их удаляют в специально отведенное место и затем вывозят на полигон ТБО. Затем сточные воды направляются в приемную камеру и далее в песколовки, которые служат для задержания в поступающих сточных водах нерастворимых минеральных частиц (песка, шлака, битого стекла и т.п.), размеры которых свыше 0,15- 0,25мм. Песок при протекании сточных вод удаляется по мере накопления на песковую площадку.

Из песколовок частично осветленные стоки поступают в распределительные лотки. С их помощью вода распределяется таким образом, что количество загрязнений приходящиеся на единицу массы активного ила остается постоянным по длине сооружения. Это позволяет стабилизировать качество активного ила, повысить его среднюю дозу и избежать проскока загрязнений с очищенной водой. Во избежание образования осадка в лотках подается сжатый воздух.

Далее сточная жидкость подается в зону аэрации установки КУ-200. Зона аэрации оборудована аэратором и устройствами для накопившегося избыточного ила. Тип аэратора трубчатый, с двухрядным расположением перфорированных труб, с отверстиями диаметром 5 мм.

Здесь происходит аэрация смеси сточных вод с активным илом - насыщение их кислородом воздуха. Этот процесс чрезвычайно эффективен для ускорения химических реакций, так как при этом достигается постоянное и интенсивное перемешивание активного ила и сточных вод, насыщение смеси кислородом, что создает благоприятные условия для протекания биохимических процессов, а также способствует поддержанию во взвешенном состоянии нерастворенных органических и минеральных примесей, предотвращая их оседания на дно аэрационного бассейна.

В аэротенке происходит процесс очистки сточных вод, которая осуществляет сложное сообщество микроорганизмов - бактерий, простейших, ряда высших организмов в условиях наличия очищаемой воде растворенного кислорода (не менее 2 мг/л). Загрязнения сточных вод являются для многих микроорганизмов источником питания, при использовании которого получают все необходимое для их жизни.

© Гилемханов Т.Н, Бариева Э.Р., Рахимкулова Э.И., 2016.

Извлекаемые из поступающих сточных вод питательные вещества (загрязнения), микроорганизмы очищают от них стоки. Активный ил в оптимальном (рабочем) состоянии представляет собой хлопья светлосерого, желтоватого или темно - коричневого цвета, густо заселенные микроорганизмами, заключенными в слизистую массу.

Средний размер хлопьев составляет 1 - 4 мм. Способность активного ила образовывать хорошо оседающие хлопья - важнейшее его свойство, так как эффективность очистки сточных вод в аэротенках в значительной степени зависит от последующего процесса отделения активного ила от очищенной воды.

Иловая смесь из зоны аэрации поступает во вторичный отстойник.

Вторичный отстойник разделен параллельными пластинками на отдельные слои, в каждом из которых происходит отстаивание поступившей из аэротенка жидкости, а благодаря наклону пластин -удаление (сползание) выделенного осадка.

Активный ил, оседая, поступает в приямки, откуда постоянно эрлифтами откачивается в зону аэрации и минерализатор. Эрлифт устроен таким образом, что под воздействием воздуха, подаваемого компрессорами, активный (избыточный) ил выталкивается из приямки вторичного отстойника.

На этом процесс биологической очистки считается завершенным.

Избыточный ил регулярно удаляется в минерализатор, где насыщается кислородом, а потом, перед удалением на иловые площадки, некоторое время при отсутствии подачи воздуха, отстаивается и направляется на иловые площадки, а отстоявшаяся в минерализаторе вода возвращается в аэротенк.

Иловые площадки с асфальтобетонным основанием и с дренажем предназначены для подсушивания и обезвоживания и уменьшения влажности с 99% до 85-88% избыточного ила в природных условиях и затем высушенный осадок периодически (по мере накопления) вывозится на полигон ТБО.

Дренажные воды после отстаивания избыточного ила с иловых площадок по дренажной системе поступают в голову сооружений.

Далее сточные воды, прошедшие биологическую очистку направляются на блок фильтров с песчано - гравийной смесью на доочистку.

Промывная вода после промывки фильтров направляется в голову сооружения, а очищенная - в водоем (р. Кама).

Анализ представленной технологической схемы очистных сооружений позволяет выявить следующие ее недостатки:

1. Данная технология не обеспечивает качественную очистку от нефтепродуктов (которыми загрязнены промывочные сточные воды предприятия), что приводит к дополнительному загрязнению водного бассейна и, следовательно, источников питьевого водоснабжения. Это приводит к дополнительным расходам предприятия на оплату нормативных и сверхнормативных сбросов при загрязнении водного объекта.

2. Недостаточная очистка сточных вод делает ливневые и промышленные воды неприменимыми для вторичного использования для технологических нужд предприятия. Это приводит к необходимости оплачивать забор воды из сети центрального водоснабжения.

Исходя из таких показателей, как стоимость строительства и эксплуатации, качества очищенной воды, надежность работы сооружения, энергоэффективность, эстетические характеристики, для проекта было выбрано нефтеловушка серии НЛВ. Очистные сооружения компактны, что очень важно в условиях дефицита свободных площадей на территории предприятия.[1]

Предложенная установка является экономически эффективной. При использовании такой системы можно добиться снижения объемов сбрасываемых стоков, повысить технико-экономические показатели работы очистных сооружений, а главным образом - улучшить экологическую обстановку на предприятии, повысить степень очистки сточных, а, следовательно, снизить загрязненность водных объектов. Срок окупаемости предлагаемого усовершенствования составит 1,4 года.

Для исключения сброса загрязненных сточных вод на окружающую природную среду и использования очищенной воды, вместо природной, в технологическом процессе также предлагается применение замкнутых водооборотных систем путем накопления очищенной воды в резервуаре -накопителе и использования в хозяйственных нуждах предприятия и (или) передачи сторонним организациям.

Библиографический список

1. Стоянов В.В. Новые технологии очистки от нефтяных загрязнений / В.В. Стоянов, С.М. Сергеев, В.О. Никитин // Экология и промышленность России. - 2002.-117 с.

2. Ибрагимова А.Р. Технология очистки сточных вод от нефтепродуктов / А.Р. Ибрагимова, А.А. Панфилов,

Э.Р. Бариева // Вестник магистратуры. - 2015. - №4 (43). Том 1. - С. 47-49.

3. Барабанова, О.А. Экология: учеб. для вузов / О.А. Барабанова - Изд.: Библиотечно-издательский комплекс Сибирского федерального университета, 2011. - 333 с.

ГИЛЕМХАНОВ Тимур Наилевич - магистрант кафедры Инженерной экологии и рационального природопользования Института электроэнергетики и электроники, Казанский государственный энергетический университет, Россия.

БАРИЕВА Энза Рафаиловна - кандидат биологических наук, доцент кафедры Инженерной экологии и рационального природопользования, Казанский государственный энергетический университет, Россия.

РАХИМКУЛОВА Эльвина Ильясовна - магистрант кафедры Инженерной экологии и рационального природопользования Института электроэнергетики и электроники, Казанский государственный энергетический университет, Россия.

УДК 62

Г.Д. Галимзянова, Г.Ю. Федоров ПРОБЛЕМА УТИЛИЗАЦИИ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ

Отходы представляют сегодня одну из ведущих экологических проблем во всём мире. Проблема утилизации отходов была актуальной во все времена, но именно сегодня этот вопрос встал столь остро, что поднимает данную тему до глобальных масштабов: собственно, быть или не быть нашей планете.

Ключевые слова: отходы, утилизация, экология.

Ежедневно жители нашей планеты выбрасывают тысячи тонн ненужных материалов (отходов). Эта смесь, состоящая в основном из разнообразного хлама, содержит ценные металлы, стеклянные контейнеры, пригодные для дальнейшего использования, а также макулатуру, пластик и пищевые отходы. Наряду с ними в этой смеси содержится еще большее количество опасных отходов: ртуть и кадмий из батареек, фосфорокарбонаты из флюорисцентных ламп и токсичные химикаты из бытовых растворителей, красок и предохранителей деревянных покрытий. Растущее количество отходов и нехватка финансовых средств для их переработки характерны для многих городов.

Проблема утилизации отходов усугублена в основном тем, что большая часть товаров народного потребления обречена на кратковременную службу человеку. Они куплены, потреблены и выброшены без должного отношения к их остаточной ценности. [1]

Отходы производства и потребления - это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, образовавшиеся в процессе производства и потребления, а также продукции, которая утратила свои потребительские свойства. При этом вредные отходы должны подвергаться нейтрализации, а неиспользуемые - считаются отбросами. [2]

Отходы можно классифицировать как по происхождению: бытовые, промышленные, сельскохозяйственные и т.д., так и по свойствам. Самое известное разделение по свойствам, принятое в законодательствах большинства стран - это деление на «опасные» (т.е. токсичные, едкие, воспламеняющиеся и проч.) и «неопасные» отходы.

Отходы, подходящие для переработки, теоретически включают в себя почти все потребительские отходы. Но, на практике, приходится выбирать между их количеством и качеством. Более половины всех отходов можно эффективно переработать, но достижение и такой эффективности требует огромной осторожности в обращение с отходами. Бумага, например, быстро теряет свое качество, будучи смешана с органическими отходами. А стекло и металл, будучи в меньшей степени подвержен разложению, конкурируют на рынке с продукцией из первичного сырья. Органические отходы могут быть использованы как удобрения после их очистки от неорганических веществ.

Среди факторов, влияющих сегодня на проблему ТБО в России, следует в первую очередь отметить следующие:

•Различия в культуре потребления и недавний дефицит потребительских услуг и товаров приводили к меньшим, чем на Западе объемам ТБО на душу населения;

•Слабое экологическое законодательство и отсутствие собственности на землю делало утилизацию отходов очень дешевой;

•Существовавшая экономическая система не обеспечивала эффективного использования ресурсов и материалов;

•Секретность и недостаток исследований создали вакуум надежной информации по проблеме. [2]

В России ежегодно образуется около 130 млн. м3 твердых бытовых отходов (ТБО). Из 27 млн. тонн ТБО (один кубический метр отходов до уплотнения весит 200 кг) промышленной переработке подвергается порядка 3%, остальное вывозится на свалки и полигоны-захоронения с отчуждением земель в пригородной зоне. Значительное количество ТБО попадает на несанкционированные свалки, количество которых постоянно растет.

Сейчас в России само понятие санитарной очистки означает лишь выполнение гигиенических требований, и эксплуатацию установок и сооружений, предназначенных для обезвреживания и утилизации твердых и жидких бытовых и промышленных отходов. А это понятия должно включать реализацию программ по работе с населением, руководителями жилищно-эксплуатационных организаций и специалистами, занимающимися сбором отходов, руководителями и специалистами

© Галимзянова Г.Д., Федоров Г.Ю., 2016.

предприятий по перевозке отходов, руководителями и специалистами мусоросортировочных и мусороперерабатывающих предприятий, представителями органов власти, потенциальными инвесторами.

Проведение утилизации отходов строго регламентируется законодательством. Нарушение должностными лицами и субъектами хозяйствования законодательства об обращении с отходами влечет административную ответственность. Федеральный закон от 24.06.1998 N 89-ФЗ (ред. от 28.07.2012) «Об отходах производства и потребления» отражает принципы государственной политики в сфере обращения с отходами. Статья 13 Федеральный закон №89-ФЗ, утверждает требования по сбору и утилизации отходов на территориях муниципальных объектов, и возлагает на местные органы самоуправления ответственность за надлежащий порядок их соблюдения. [3]

Необходимы совместные усилия жителей, воспитание у них «культуры чистоты»; однако этот способ весьма экономичный, так как труд «добровольный». В определенном месте устанавливаются мусорные контейнеры различного цвета, каждый из которых предназначен для определенного вида отходов - пластмассы, металлов, стекла и т.д. Эти контейнеры опорожняются (не смешиваясь) в особые грузовики - мусоровозы и отправляются на переработку. По мнению многих ученых и специалистов, проблема отходов должна решаться на месте их образования путем внедрения ресурсовозобновляющих технологий (РВТ), обеспечивающих минимизацию промышленных выбросов и выхода вторичных отходов.[4]

Несмотря на огромные масштабы, проблема утилизации отходов решаема. Конечно, каждый житель планеты должен начинать эту деятельность с себя. Но всё же сознание людей должно быть обязательно подкреплено мерами, принятыми на государственном уровне. Необходимо создание всеобъемлющей системы, занимающейся вопросами ответственного обращения с ресурсами природы и утилизации отходов. Только комплексный подход к проблеме со стороны государства, местных властей, а также каждого отдельно взятого жителя планеты может свести к минимуму риски губительного воздействия отходов на экосистему. [5]

Библиографический список

1.Экология: учебное пособие/ Под ред. Проф. Денисова В.В. - 2-е изд. -М.: ИКЦ «МарТ», Ростов-на-Дону,

2004.

2.«Проблема твердых отходов: Комплексный подход». О.М.Черп, В.Н.Виниченко

3.Федеральный закон от 24 июня 1998 г. N 89-ФЗ "Об отходах производства и потребления" (с изменениями и дополнениями)

4.http://www. ecoproblems.org/

5.http://greenologia.ru/

ГАЛИМЗЯНОВА ГУЛЬНАЗ ДАНИСОВНА - студент, Казанский государственный энергетический университет, Россия.

ФЕДОРОВ ГЕОРГИЙ ЮРЬЕВИЧ - доцент кафедры «Инженерная экология и рациональное природопользование», Казанский государственный энергетический университет, Россия.