Методы очистки промышленных стоков

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 14Следующая ⇒

Важнейшими технологическими мерами рационального использования и охраны водных ресурсов являются совершенствование технологий производства, внедрение в практику безотходных технологий. В настоящее время совершенствуется ныне действующая оборотная система водоснабжения, или повторное использование воды.

Поскольку избежать полностью загрязнения воды невозможно применяются биотехнические меры охраны водных ресурсов – принудительная очистка сточных вод от загрязнения.

Основные методы очистки - механические, химические и биологические.

При механическом методе используют систему отстойников иразного рода ловушек (сита, решетки, песколовки, жироловки и т. д.).

Грубодисперсные частицы улавливаются решетками и ситами, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, масло- и смолоуловителями. Так, выделяют до2/3нерастворимых примесей, а изпромышленных - более 9/10

При химическом методе в сточные воды добавляют реагенты, образующие с загрязнителями нерастворимый осадок, который затем удаляется.

Биологическая очистка проводится двумя способами.Первыйосуществляется на специально подготовленных полях фильтрации (орошения) с оборудованными картами (площадки 20 х 150 м), магистральными и распределительными каналами. Очистка происходит естественным способом - путем фильтрации воды через почвогрунты. На поверхности карт образуется перегной. Через несколько лет после прекращения слива сточных вод поля фильтрации используют для выращивания трав, кормовых культур или овощей, которые можно употреблять в пищу после термической обработки. Второй ускоренный способ очищения сточных вод производится с применением специальных биофильтров. Очистка сточных вод осуществляется фильтрацией через пористые материалы (гравий, щебень, песок и керамзит), поверхность которых покрыта пленкой микроорганизмов. Процесс очистки на биофильтрах происходит интенсивнее, чем па полях фильтрации. Также применяются аэротенки - огромные резервуары из железобетона, в котором очищающее действие производит активный ил из бактерий и микроскопических животных.

Радиационное обеззараживание сточных и природных вод Цель радиационного обеззараживания воды -подавление

способности возбудителей инфекционных и инвазионных заболеваний к нормальному развитию и размножению или, другими словами, достижение их репродуктивной гибели. В сточных и природных водах потенциальными возбудителями заболеваний являются вирусы, микроорганизмы и яйца гельминтов.

Радиационная обработка особенно широко используется в последнее время вследствие ее эффективного поражающего воздействия практически на все микроорганизмы в жидких и твердых средах, где действие любых других факторов (исключая термообработку, магнитных и электрически полей, ультрафиолетового света (УФ-света), блокировано.

Метод радиационного обеззараживания уже довольно долгое время применяется на практике. Первая обработка показала, что она способна снижать количество взвешенных веществ на 75%, мутность - на 23% и на 90% - количество поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Охрана почв

Почва и ее плодородие -главное богатство, от которого зависит жизньлюдей. Почва - место для поселения людей, предмет и средство их труда. Поэтому всегда необходимо заботиться о почве, чтобы выполнить свой долг - сохранить и улучшить ее для последующих поколений.

Сельскохозяйственные земли расположены мозаично. Они занимают обширные территории в лесостепных и степных районах Северного полушария. На Евразию, включая Россию, приходится 841 млн га, или 60% всех возделываемых земель. Обрабатываемые земли мира составляют в среднем около 0, 5 га на каждого человека.

Качество почв во многом зависит от длительности возделывания земли и культуры земледелия. Вместе с урожаем человек изымает из почвы значительное количество минеральных и органических веществ, тем самым, обедняя ее.

Почвенный слой является буферной зоной между атмосферой и недрами. По сути, он принимает на себя основную долю нагрузки от всехвидов хозяйственной деятельности человека.

Загрязнение почв

Большой ущерб почвам наносит их загрязнение чужеродными химическими веществами. Для борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений и сорняками широко применяют разнообразные ядохимикаты:

Пестициды, гербициды.

Остатки пестицидов вместе с собранным урожаем и водой могут попадать в пищу и причинять вред здоровью человека. Решение проблемы применения пестицидов в сельском хозяйстве заключается в строгой дозировке и умелом их использовании. Важно создавать препараты с малым периодом жизни, которые сравнительно быстро разрушаются; продукты их естественной переработки должны быть неядовитыми. В последние годы для борьбы с сельскохозяйственными вредителями стали применять новые быстро разлагающиеся препараты, однако проблема получения безопасных для полезных животных и человека ядохимикатов требует дальнейших разработок.

Отрицательное влияние на почву оказывают отходы промышленных предприятий, в частности металлургических заводов, выхлопные газыавтотранспорта, шахтные воды, отходы нефтепромыслов. В наиболее населенных и промышленно развитых районах поступление многих химических элементов в почву превышает их естественное содержание в гумусовом слое в десятки тысяч раз. Попадают они в почву с золой и доменным дымом. Избыточное количество марганца, хрома, меди, кобальта, никеля, свинца и других элементов, содержащееся в почвах, окружающих заводы, снижает урожайность зерновых на 20-30%, бобовых - на 40, картофеля - на 47, кормовой и сахарной свеклы - на 35 %. Загрязнение гумусового слоя пылью тяжелых металлов, их солей при попадании в почву соединений серной кислоты действует угнетающе на развитие растений, вызывает гибель их корневой системы, снижает урожай.

Также на качество почв влияют такие процессы как – засоление, заболачивание, опустынивание и эрозия почв.

Мелиорация –это направленное улучшение неблагоприятных свойствприродной среды.

Недра –это верхняя часть земной коры, в которой при современномуровне развития техники добываются полезные ископаемые

Вопросы

1. Каковы аспекты охраны биосферы в современном мире?

2. Какие глобальные изменения происходят в атмосфере?

3. В чем причины и каковы последствия разрушения озонового экрана?

4. В чем причины и каковы последствия парникового эффекта?

5. Как осуществляется вторичное использование воды в промышленности?

6. Назовите основные методы очистки сточных вод?

7. К чему приводит длительное употребление жёсткой воды?

8. Какие факторы определяют плодородие почвы?

9. Назовите основные типы деградации земельных ресурсов?

УТИЛИЗАЦИЯ БЫТОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

Виды отходов

Количество бытовых отходов в мире в расчете на одного человека увеличивается примерно на 1-4%, а по массе - на 0, 2-0, 4% в год и в настоящее время составляет (кг/год): в благоустроенных зданиях - 160-190, в неблагоустроенных зданиях -600-700. Проблема указанных отходов в настоящее время весьма остро стоит во многих странах мира. В частности, в городах США образуется ежегодно около 150 млн т отходов.

В нашей стране накоплено около 80 млрд т отходов и ежегодно их масса увеличивается. К началу 1997 г. на предприятиях различных отраслей промышленности скопилось более 1, 4 млрд т только токсичных отходов. В 1995-1997 гг. ежегодное образование токсичных отходов достигло примерно 90 млн т, в том числе I класса опасности - порядка 0, 16 млн т, II класса - 2, 2 млн т, III класса - 7 8, 7 млн т. В целом по России количество опасных: отходов составляет около 10% от всей массы твердых бытовых отходов

(ТБО).

Наибольшая часть из сотен миллионов тонн промышленных отходов образуется в угольной промышленности, предприятиями черной и цветной металлургии, тепловыми электростанциями, промышленностью строительных материалов.

Отходы производства и потребления -это остатки сырья,

материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, образовавшихся в процессе производства и потребления, а также продукции, которая утратила свои потребительские свойства. При этом вредные отходы должны подвергаться нейтрализации, а неиспользуемые считаются отбросами . Отходы могут быть самыми различными (Схема 1).

Отходы

Твердые Жидкие Газообразные

Бытовые	Отходы
(коммунальные)	производственного
	потребления
	Отходы
	производства
	(промышленности)
Возвратные	Безвозвратные

Сельскохозяйствен Строительные

ные

Схема 1. Основные виды отходов (по В.А.Вронскому)

Основные способы утилизации бытовых и промышленных отходов Существует достаточно много способов утилизации отходов,

остановимся на наиболее часто применяемых.

Складирование

Вывоз отходов на свалку - самый дешёвый, но при этом недальновидный способ его утилизации. Недальновидный он в первую очередь потому, что мусор остаётся мусором. Свалки вокруг городов занимают огромные площади. Ядовитые вещества, оказывающиеся на свалках, проникают в подземные воды, которые часто используются в качестве источников питьевой воды, развеиваются ветрами по окрестностям и тем самым наносят ущерб окружающей среде. Кроме того, в результате процессов гниения без доступа воздуха образуются различные газы, которые также не освежают атмосферу вокруг свалки. Некоторые продукты гниения способны самовоспламенятся, поэтому на свалках регулярно возникают пожары, при которых в атмосферу выбрасывается сажа, фенол, бензапирен и прочие ядовитые вещества.

Объемы свалок в наших городах удваиваются примерно каждые 10 лет. Еще один способ утилизации не просто вывоз на свалку, а захоронение

отходов с последующей рекультивацией.

Примерно 2/3 всех отходов бытового и производственного происхождения складируют в хранилищах-свалках. Такие хранилища занимают большие площади, являются источниками шума, пыли и газов,

образующихся в результате химических и анаэробных биологических реакций в толще.

Перед захоронением проводят ряд мероприятий:

- выкапывают котлован

- дно выстилают илом

- на слой ила кладут изолирующий материал

- затем поочередно следуют – слой отходов и слой почвы

- проводят уплотнение отходов

- для отвода жидких отходов монтируют дренажи установку по очистке сточных вод

- затем засыпают мощным слоем почвы и высаживают зеленые насаждения.

Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ - дампинг, в частностигрунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан.

Что лучше из этих двух способов неизвестно, поскольку с одной стороны захороненный мусор не дает пыли, разлетающийся вокруг свалки и не так портит ландшафт, а с другой стороны – отходы находятся ближе к грунтовым водам. К тому же захоронение отходов процесс достаточно дорогостоящий.

Сжигание

Для того чтобы освободить огромные площади, занимаемые свалками, возникла идея сжигания отходов.

Первое систематическое использование мусорных печей было опробовано в Нотингеме, Англия, в 1874 г. Сжигание сократило объем мусора на 70-90 %, в зависимости от состава, поэтому оно нашло свое применение по обе стороны Атлантики.

Густонаселенные и наиболее значимые города вскоре внедрили экспериментальные печи. Тепло, выделяемое при сжигании мусора, стали использовать для получения электрической энергии, но не везде эти проекты смогли оправдать затраты. Большие затраты на них были бы уместны тогда, когда не было бы дешевого способа захоронения. Многие города, которые применили эти печи, вскоре отказались от них из-за ухудшения состава воздуха. Но и в настоящее время в развитых странах сжигаются до 50% всех отходов.

Сжигание не самый выгодный вариант – как в денежном выражении, так и а отношении ресурсосбережения.

Несгораемые материалы – такие, как металлы и стекло, сохраняют ценность при переработке, а при сжигании лишь занимают место на складах и в печах. Органические отходы лучше использовать для получения компоста, чем, игнорируя их высокую влажность, пытаться их сжечь. Бумага

и пластик, с другой стороны, является ценным топливом. Не рассортированные отходы имеют теплоту сгорания около 8400 Дж/кг, что составляет половину теплоты сгорания угля. Теплота сгорания бумаги и пластика соответственно в 2 и 4 раза больше. Следовательно, сжигать все материалы вместе нецелесообразно.

Немецкие «зеленые» считают, что мусоросжигательные заводы лишь переводят одну форму загрязнения в другую, но не ликвидируют ее.

В последнее время делается ставка на плазменное сжигание отходов (температура около 3000⁰ С). Высокая энергоемкость и сложность процесса предопределяет его применение для переработки только отходов, огневое обезвреживание которых не удовлетворяет экологическим требованиям.

3. Компостирование твердых отходов Компосты -это органические удобрения, получаемые в результат

разложения микроорганизмами растительных и животных остатков. При компостировании в органической массе повышается содержание питательных веществ (фосфора, азота) в усвояемой растениями форме, обезвреживается патогенная микрофлора, уменьшается количество целлюлозы и пектиновых веществ; удобрения становятся сыпучими, что облегчает их внесение в почву. Компосты часто используют вместо

дефицитных органических удобрений (торфа, навоза).

При компостировании в специальных (компостных) установках создается температура до 70° С, при которой погибают микробы и семена сорных растений. Компостирование считается вполне рациональным способом ликвидации определенных отходов, почти не оказывающийвредного воздействия на окружающую среду. Однако при переработке отходов, содержащих металлы, последние могут накапливаться в компосте в больших количествах.

4. Захоронение токсичных промышленных отходов Согласно современным требованиям размещение не

утилизируемых промышленных отходов должно осуществляться в пределах специальных полигонов, обеспечивавших их изоляцию иэкологическую безопасность на такой срок, пока они не станут безвредными для человека или не будут разработаны экономически приемлемые технологии их переработки и последующего использования.

К подземным хранилищам промышленных отходов относятся такие, которые располагаются в удаленных от земной поверхности геологических формациях, обеспечивая долговременную изоляцию отходов от биосферы.

Подземные хранилища являются природоохранными сооружениями и предназначены для централизованного сбора и размещения отходов (в том числе и токсичных) промышленных предприятий, научно-исследовательских организаций и учреждений. Размещение промышленных отходов в хранилищах может преследовать две цели - их последующее использование (хранение) и вечное захоронение.

В общем виде подземное хранилище представляет собой сложное сооружение, состоящее из наземного и подземного комплексов и

соединяющих их выработок, предназначенных для доставки отходов в хранилище, проветривания и проведения необходимых наблюдений за состоянием выработок и самих отходов.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒