Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Экологический менеджмент

Способы утилизации отходов, методы очистки сточных вод и обезвреживания газообразных выбросов в атмосферу

Известны четыре основных средства утилизации отходов: биотермичннй, захоронение, компостирование и сжигание.

Биотермического средство основан на способности твердых отходов к самовозгоранию под влиянием особых микроорганизмов - термофильных бактерий.

Компостирования (гнииння) - биологический процесс разложения органических веществ с помощью микроорганизмов. Тепло, выделяемое при этом, имеет дезинфицирующее свойство, благодаря чему образуется ценное удобрение для почвы. Сгоряння отходов происходит в специальных печах. Теплом, при этом выделяется, можно отапливать дома, подогревать воду. Однако в компосте, а следовательно и в почве, иногда присутствуют примеси тяжелых металлов и других токсичных соединений, накапливающихся и могут нанести вред человеку и окружающей среде.

Сжигание - один из лучших методов ликвидации отходов, используемых как промышленное сырье. При этом нужно учитывать то, что сжигание отходов на мусоросжигательных фабриках вызывает загрязнение атмосферы. Разработаны технологии, по которым из отходов выделяют черные и цветные металлы, изготавливают строительные материалы. С экономической точки зрения сжигать мусор выгодно: теплотворная способность сухих отходов достигает 9 МДж / кг.

Захоронение отходов относится к наиболее распространенному средства их утилизации. В Украине таким способом утилизируется до 98% городских отходов. С этой целью отчуждаются тысячи гектаров не только малость, но и плодородных земель.

Сточные воды по физическим состоянием загрязнения делятся на: минеральные (в них содержатся песок, глина, растворы минеральных кислот и щелочей), органические (растительного и животного происхождения), бактериальные и биологические (состоят из различных микроорганизмов - дрожжевых и плесневых грибков, мелких водорослей, сапрофитных и патогенных бактерий). К растительным загрязнений относят остатки растений, плодов, овощей, злаков; к животным остатков - физиологические выделения животных, остатки тканей и тому подобное.

Для обезвреживания сточных вод применяют общие и локальные очистные сооружения.

Локальные очистные сооружения очищают сточные воды определенного вида от некоторых загрязняющих веществ и размещаются на конкретном предприятии. Например, на пункте мойки машин, лакокрасочном или нефтеперерабатывающем заводах, в морском порту, на мясокомбинате.

Общие очистные сооружения обеспечивают очистку всех видов сточных вод, образующихся.

Сточные воды делятся на производственные и коммунальные.

Производственные сточные воды загрязнены в основном отходами и выбросами производства. Количественный и качественный состав их разнообразен и зависит от отрасли промышленности, ее технологических процессов. их делят на две основные группы: неорганические примеси и токсичные вещества и яды.

К первой группе относятся сточные воды содовых, сульфатных, азотно-туковых заводов, горно-обогатительных фабрик по обогащению свинцовых, цинковых, никелевых и других руд, в которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов. Сточные воды этой группы в основном изменяют физические свойства воды.

Сточные воды второй группы образуют нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза, коксохимические и другие. В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы.

Нефть и нефтепродукты являются основными загрязнителями внутренних водоемов, морей и Мирового океана. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, грузькисть воды, уменьшается количество кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека: 12 л нефти делают непригодной для употребления 1 тонну воды.

Вредным загрязнителем водоемов является фенол. Он содержится в сточных водах нефтеперерабатывающих предприятий. При его наличии резко снижаются биологические процессы в водоемах, вода приобретает запах карболки.

Выбросы целиолозно-бумажных предприятий сопровождаются окислением древесной массы, интенсивно поглощает кислород из воды и вызывает гибель икры, мальков и взрослых рыб.

Атомные електростанциизабруднюють реки радиоактивными отходами. Радиоактивные вещества концентрируются в мелких планктонных микроорганизмах и рыбе, а затем по цепочке питания передаются другим животным. Установлено, что радиоактивность планктонных обитателей в тысячи раз выше, чем воды, в которой они живут. Сточные воды, имеющие повышенную радиоактивность (100 кюри на 1 л и более), подлежат захоронению в подземных бессточных бассейнах и специальных резервуарах.

В зависимости от наличия тех или иных загрязняющих веществ, санитарно-химических показаний, применяются такие методы очистки: механический, физический, химический, физико-химический, биологический и микробиологический.

Механическая очистка - не процеджування, отстаивания, фильтрования, центрифугирования. Доли, в зависимости от размеров, улавливаются решетками, сетками и ситами различных конструкций. Поверхностные загрязнители воды улавливаются нефтеловушки, маслоуловлювачамы, смолоуловлювачамы. Механическая очистка может очистить сточные воды не более чем на 60%, а промышленные стоки - не более чем на 80%.

Механическая очистка является методом предварительной очистки и предназначена для подготовки стоков к другому, более действенного вида очистки. Получили распространение решетки, соединенные с дробилками, позволяющие задерживать и молоты примеси без извлечения их из сточных вод. Сверхлегкие вещества, имеющие удельный вес меньше, чем удельный вес воды, выделяют отстаиванием (частицы выпадают на действие или всплывают на поверхность).

Сверхлегкие частицы минерального происхождения (главным образом песок) осаждаются в песколовках. Более мелкая соединение, в основном органического происхождения, осаждается в отстойниках. Вещества, более легкие, чем вода, отделяются в Жироловка, масловидстийниках, нафтоловках или маслоулов-лювачах. Для освобождения сточной воды от очень мелкой взвеси применяют фильтрацию.

Песколовки применяют для выведения из сточных вод тяжелых минеральных примесей. их устанавливают перед отстойниками. Песколовки представляют собой горизонтальные резервуары из сборного или монолитного железобетона. Отходы, образующиеся из песка и других механических частиц собирают в специальный приемник и помещают в песочный бункер. Обезврежен песок затем можно использовать для строительных целей.

Отстойники используются для выделения из сточных вод летучих веществ, которые под действием гравитационных сил оседают на дно отстойника или всплывают на его поверхность.

Для очистки сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, при концентрации более 100 мг / л, применяются нафтоловый. Эти сооружения представляют собой прямоугольные резервуары, аналогичные горизонтальным отстойником, в которых происходит отделение нефти за счет разницы их плотностей. Нефть и нефтепродукты всплывают на поверхность, собираются и отделяются с нафтоловкы на утилизацию.

Для очистки сточных вод, загрязненных жирами, маслами, смолами стоки подогревают до температуры 60 ° С.

На металлургических комбинатах, при производстве керамических изделий и стекла, применяют гидроциклоны. Принцип их действия основан на сепарации твердых частиц во вращающемся потоке жидкости.

Физико-химическая очистка производится путем кристаллизации, испарения, аэрации, флотации, сорбции, ионного обмена, сжигание. Все эти методы можно разделить на:

• регенерирующие - предусматривают извлечение из сточных вод ценных веществ;

• деструктивные - при которых загрязняющие вещества подвергаются разрушению

При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонкодисперсные и растворенные примеси, разрушаются органические вещества, которые не окисляются или плохо окисляются. Наиболее распространенным методом очистки является коагуляция нейтрализация кислот и щелочей, перегонка водяным паром, обработка воды газообразным хлором. В качестве коагулянтов, в зависимости от состава сточных вод, применяют сернокислый аммоний, сирчано- и соляно-кислые соли железа, гашеная известь. Этот метод чаще применяется на предприятиях химической, нефтехимической, легкой и текстильной промышленности. Находит также применение метод электрохимического свертывания с использованием электродов, изготовленных из железа или сплавов алюминия. Металл анода под действием постоянного тока ионизируется и переходит в сточную воду, частицы загрязнений которой коагулируются Труднорастворяемые гидрооксидами алюминия или железа.

Нейтрализация применяется для обработки производственных сточных вод, содержащих щелочи и кислоты. Она осуществляется с целью предупреждения коррозии материалов сетей водоотвода и очистных сооружений, нарушения биохимических процессов в биологических окислителях и водоемах. В основном применяются такие средства нейтрализации: взаимная нейтрализация кислых и щелочных стоков; нейтрализация реагентами (растворы кислот, негашеная известь, кальцинированная сода, аммиак).

Окислительный метод очистки применяется для обезвреживания производственных сточных вод, содержащих токсичные примеси.

Как окислители используют хлор, хлорная известь, озон, технический кислород и кислород воздуха.

Сорбция - это один из самых эффективных методов очистки растворенных веществ в сточных водах предприятий химической, нефтехимической и других отраслей промышленности. Как сорбенты применяют различные искусственные и естественные пористые материалы: золу, коксовую мелочь, торф, активные глины, активированный уголь. Наиболее простым является насыпной фильтр, представляющий собой колонку с недвижимым прослойкой сорбента, через который фильтруется сточная вода. Скорость фильтрования зависит от концентрации растворенных в сточных водах веществ и составляет 1-6 м / с; крупность зерен сорбента - 1,5 - 5 мм.

Флотация применяется для очистки производственных сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества, нефть, нефтепродукты, масла, волокнистые частицы. При пропускании воздуха через сточные воды его пузырьки прилипают к осадка или долей нефти и вместе с ними всплывают на поверхность, переходя таким образом в слой пены. Пена проходит в сборники, в которых она разрушается.

Термический метод очистки сточных вод наиболее эффективный, но и является наиболее дорогим. Стоки сжигают, получая нетоксичные газообразные продукты горения и твердый осадок. Это средство целесообразно использовать в случаях, когда в стоках содержится много органических веществ, которые служат топливом.

Электролитический метод очистки сточных вод заключается в том, что через сточные воды пропускают электрический ток, при этом ионы электролитов направляются в соответствии с анода и катода и, разряжаясь, образуют новые соединения, действующие в дальнейшем как реагенты.

Метод ионного обмена между ионами, находящимися в раств пни, и ионами, которые присутствуют на поверхности твердой фазы (ионита), позволяет изымать и утилизировать из сточных вод ценные примеси - соединения мышьяка, цинка, свинца, меди, ртути.

Французскими химиками разработан метод дезинфекции пляжного песка. В 1г морского песка содержится до 5000 бактерий, а в разгар пляжного сезона в 35000. обезврежены электролизом, морская вода активизируется.

В ней возникают соединения хлора, брома, йода с кислородом. Перед рассветом этой водой поливают песок на глубину до 20 см. С восходом Солнца ультрафиолетовое излучение разлагает активные соединения.

Развитие атомной энергетики способствует использованию ионизирующей радиации для очистки сточных вод. Разработан метод радиационно-полимеризованых очистки сточных вод, суть которого заключается в том, что загрязнение выпадают в осадок в результате полимеризации.

Биохимический метод очистки основан на жизнедеятельности микроорганизмов, способствующих окислению или восстановлению органических веществ, которые содержатся в сточных водах.

Биологическая очистка применяется для обработки бытовых и производственных сточных вод. В его основе лежит процесс биологического окисления органических соединений, содержащихся в сточных водах. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов, включающих множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов - водорослей, грибов.

Существует несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод:

• в биофильтрах сточные воды пропускают через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке протекают процессы биохимической очистки;

• в биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем;

• аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Очистка осуществляется за счет активного ила, состоит из бактерий и микроорганизмов. Эти организмы развиваются за счет органических соединений, поступающих со сточными водами. При этом бактерии выделяют ферменты, которые минерализуются органические отходы.

Температура является одним из основных факторов, который обеспечивает эффективную производительность сооружений биологической очистки. Оптимальная температура для анаэробных процессов, происходящих в биологических окислителях - 20-30 ° С, при этом биоценоз при прочих благоприятных условиях представлен разнообразными и хорошо развитыми микроорганизмами.

Осадок, образующийся при очистке сточных вод, подвергается обработке для уменьшения количества сухого вещества и для улучшения санитарных показателей. Для уменьшения влажности осадка сточных вод его обезвоживают на иловых площадках механическим путем и подвергают термической обработке (сушке).

Для уничтожения бактериальных загрязнений сточные воды перед спуском в водоем подвергают дезинфекции (обеззараживают) жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции также используют ультразвук, электролиз, озонирование.

Методы очистки газообразных выбросов.

Абсорбционный - основан на свойствах растворимости газообразной смеси в жидкости - воде, аммиачной воде, растворах щелочей. Вещество переходит из газа в жидкость и при этом улавливается: оксиды углерода, азота, диоксид серы, сероводород, пары различных кислот, фенол, формальдегиды.

Адсорбционный - основан на извлечении примесей твердыми поглотителями - активированным углем, синтетическими и природными цеолитами. С их помощью улавливаются растворители, диоксид серы. Правда, адсорбционный материал имеет предел насыщения, после чего он сам становится источником загрязнения и требует регулярной замены.

Цеолиты - минералы, встречающиеся в природе, кристаллические алюмосиликаты. Структура их кристаллической решетки имеет полости, в которых могут застревать молекулы воды и различные ионы. Благодаря этому цеолиты применяются в качестве кормовых добавок, фильтры, катализаторы, в стиральных порошках, их можно получать из глины: сначала из нее удаляют тяжелые металлы и другие примеси, нагревая до температуры 100-200 ° С, после остывания промывают водой, высушивают и пропекают при температуре 500 ° С.

Каталитический средство очистки основан на химическом взаимодействии примесей на твердых катализаторах, содержащих платину, палладий, родий, никель, хром, медь, цинк, ванадий или другие элементы.

Существует много практических средств очистки газообразных выбросов. Один из них - аппарат мокрой очистки, работающий по принципу осаждения частиц пыли на поверхность капель жидкости, или пленки жидкости. Осаждения частиц пыли на жидкость происходит под действием сил инерции и броуновського движения.

Туманоуловители используются для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и других жидкостей. При этом используют волокнистые фильтры, принцип действия которых основан на осаждении капель на поверхность с последующим стечением жидкости под действием силы тяжести. Туманоуловители разделяют на низкоскоростные, в якиих преобладает механизм диффузионного осаждения капель, и высокоскоростные, где осаждение происходит главным образом под влиянием инерционных сил.

Контрольные вопросы

1. Что включает понятие "ресурсосбережение"?

2. Чем безотходное производство отличается от малоотходного?

3. Какие способы утилизации отходов Вам известны?

4. Охарактеризуйте основные способы очистки сточных вод.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее