Материал: Инженерные способы защиты окружающей среды. Сафонова Л.Б., Звягина Л.Н

Сущность огневого обезвреживания сточных вод за-

ключается в распылении их непосредственно в топочные газы, нагретые до 900 – 1100 °С. При этом вода полностью испаряется, а органические примеси сгорают до нетоксичных соединений (чаще всего, до диоксида углерода и водяных паров). Находящиеся в воде минеральные вещества образуют твердые или оплавленные частицы, которые улавливают в циклонах или фильтрах. Данный метод целесообразен для обезвреживания небольшого объема сточных вод, содержащих высокотоксичные органические вещества, очистка от которых другими методами невозможна или неэффективна. Кроме того, огневой метод предпочтителен, если имеются горючие отходы, которые можно использовать как топливо. Для сжигания промышленных стоков применяют печи различных конструкций, но предпочтение отдают циклонным печам. Благодаря вихревому характеру газового потока создается интенсивный тепло- и массообмен между каплями сточной воды и газообразными продуктами. Такие печи работают при больших удельных нагрузках. Смесь воздуха и природного газа, вводимая тангенциально в печь, совершает вращательное движение, перемещаясь вдоль оси цилиндра по спирали. Сточную воду распыляют форсунками и сжигают. Недостаток таких печей – большой унос минеральных солей с газовым потоком, если сточные воды помимо органических веществ содержат минеральные компоненты.

Создание замкнутых водооборотных систем

Системы водообеспечения промышленных предприятий в зависимости от водных технологических процессов могут быть прямоточного, повторного (последовательного) и оборот-

ного водоснабжения. При прямоточном водообеспечении вся забираемая из источника вода QИСТ сбрасывается в приемник сточных вод QСБР за вычетом воды, израсходованной в производстве QПОТР, т. е.

QСБР = QИСТ – QПОТР.

71

Схема последовательного водопользования является более совершенной; она может быть двух-, трех-, четырехкратной. Тогда QСБР уменьшается на величину суммарных потерь на ряде производств (заводов, цехов) и на очистных сооружениях со шламами Qшл:

QСБР = QИСТ – (QПОТР 1 + QПОТР 2 + QШЛ)

Вполне очевидно, что при повторном водоиспользовании качество сточных вод первого водопользователя должно удовлетворять технологическим требованиям к воде второго водопользователя и т. д.

При разработке оборотных систем водоснабжения промышленных предприятий необходимо планировать очистку и повторное использование поверхностных сточных вод с учетом следующих требований:

–обеспечение локализации стока с отдельных участков территории предприятия и его отвода либо в общезаводские очистные сооружения, либо (после предварительной очистки) в общую схему очистки поверхностных сточных вод;

–создание раздельной организации стоков с водосборных участков, отличающихся по составу и количеству примесей, поступающих в поверхностные сточные воды;

–обеспечение очистки поверхностного стока совместно

спроизводственными сточными водами;

–применение локальных очистных сооружений для поверхностных сточных вод.

При создании замкнутых водооборотных систем промышленных предприятий водоподготовка и очистка сточных вод должны рассматриваться как единая система. Проектирование замкнутых систем проводится одновременно с проектированием основного производства. Образующиеся при очистке сточных вод осадки перерабатываются в товарную продукцию или выдаются в виде вторичного сырья.

72

ЛЕКЦИЯ 6. АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЛИТОСФЕРУ

Почва – естественно-историческое образование, возникшее в результате изменения поверхностного слоя литосферы совместным воздействием воды, воздуха и живых организмов. Плодородие почвы – это ее способность удовлетворять потребность растений в минеральных веществах, воздухе, биотической и физико-химической среде, включая тепловой режим, обеспечивать продуктивность растительности. Деградация почвы представляет собой постепенное ухудшение ее свойств, сопровождающееся уменьшением содержания гумуса

иснижением плодородия. Основными видами негативного антропогенного воздействия на почву являются:

I. Эрозия. Эрозия почв представляет собой разрушение

иснос верхних плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия). К усилению эрозии почв приводит вырубка лесов. К эрозионным процессам также можно отнести промышленную эрозию (разрушение почвы при разработке карьеров), военную эрозию (воронки, траншеи), пастбищную эрозию (при интенсивном выпасе скота), ирригационную (разрушение почв при прокладке каналов и нарушении норм поливов). Ветровая эрозия (дефляция) в основном возникает в степных засушливых районах. Способствуют эрозионным процессам сокращение площади растительного покрова, нерегулируемый выпас скота, неправильное применение агротехнических мер. Ветровую эрозию почв можно разделить на местную (повседневную) ветровую эрозию и пыльные бури. Под местной ветровой эрозией подразумеваются поземки и столбы пыли при небольшой скорости ветра. Пыльные бури происходят при сильном и продолжительном ветре. Скорость ветра обычно достигает 20 – 30 м/с. Кроме того, что пыльные бури уносят самый плодородный верхний слой почвы, они еще загрязняют атмосферный воздух, водоемы, отрицательно влияют на здоровье человека. Одним из крупнейших источников пыли является Арал.

73

Водная эрозия развивается в основном на склонах. Если потоки воды, образующиеся после дождей и при таянии снега, не успевают впитаться в почву, то они начинают смывать ее плодородный слой. Применение тяжелой почвообрабатывающей техники, которая разрушает структуру почвы, ведет к активизации водной эрозии. Одной из разновидностей водной эрозии почвы является плоскостная эрозия. Она возникает на склонах, начиная уже с угла наклона 1 – 3 . К одной из наиболее опасных форм водной эрозии относится овражная эрозия. Овраги разрушают ценные сельскохозяйственные земли, усиливают смыв почвенного покрова.

II. Загрязнение. Основными загрязнителями почв в настоящее время являются:

1.Пестициды. Пестициды способны накапливаться в биомассе растений и передаваться дальше по пищевой цепи, причем концентрация их на каждом последующем трофическом уровне увеличивается. Среди пестицидов наибольший вред экосистемам наносят стойкие хлороорганические соединения (например, дихлордифенилтрихлорэтан – ДДТ), которые могут сохраняться в почвах в течение многих лет, способны постепенно аккумулироваться в живых организмах до опасных концентраций, оказывающих мутагенное и канцерогенное действие.

2.Минеральные удобрения. Минеральные удобрения можно рассматривать в качестве загрязнителей почвы, если их применяют в избыточных количествах, теряют при транспортировке и неправильном хранении. Из различных типов минеральных удобрений в почву в значительных количествах проникают нитраты, сульфаты, хлориды и некоторые другие соединения. Огромную опасность для здоровья человека представляют нитраты. Присутствие в организме человека нитратов

вконцентрации, превышающей 50 мг/л, оказывает общетоксическое действие. Повышенное количество нитратов уменьшает содержание кислорода в почве, что приводит к увеличению выделения в атмосферу метана и закиси азота.

74

3. Промышленные и сельскохозяйственные отходы. Они являются источниками загрязнения атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод, почв и растительности. Промышленные отходы представляют собой остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся в ходе производства и частично или полностью потерявшие свои потребительские качества. К бытовым отходам относятся бывшая в употреблении продукция или сопутствующие ей изделия, непригодные для дальнейшего использования по прямому назначению.

По опасности воздействия на окружающую среду отходы подразделяют на следующие классы: I – чрезвычайно опасные; II – высоко опасные; III – умеренно опасные; IV – малоопасные. Класс опасности промышленных отходов определяется расчетным путем по нормативному документу «Методические рекомендации и порядок определения класса опасности отходов», изданному в 1996 году. Опасными отходами называются отходы, содержащие в своем составе вещества, которые обладают одним из опасных свойств (токсичность, взрывчатость, инфекционность и т. д.) и присутствуют в количестве, угрожающем здоровью людей и окружающей природной среде. К этой группе отходов относятся металлические и гальванические шламы, отходы стекловолокна, асбестовые отходы, остатки от переработки кислых смол, дегтя и гудрона, отработанные радиотехнические изделия. Огромный вред наносят отходы, содержащие радиоактивные изотопы.

Чрезвычайно опасны отходы, содержащие ртуть и ее соединения, в том числе сулему (HgCl2), цианид калия, соединения сурьмы, бенз(а)пирен и др. Ртуть, попадая в организм, вступает в соединение с белковыми молекулами крови. Это приводит к глубоким нарушениям функций центральной нервной системы. Отравление сулемой и другими солями ртути вызывает у человека головные боли, поражение десен, набухание лимфатических и слюнных желез. В тяжелых случаях наступает нефроз почек, а через 5 – 6 дней – смерть. В относительно легких случаях возникает потеря аппетита, тошнота, рвота, язва желудка и двенадцатиперстной кишки. Воздействие на орга-

75