Шпаргалка по "Прикладной экологии"

Для устройства высоконагружаемого полигона выбирают глинистые грунты. Основание площадки делают в виде огромного корыта глубиной примерно 1,5 м. Фильтрат скапливается в нем, остается в пределах полигона и не загрязняет водоемы и подземные воды. При  необходимости фильтрат забирают со дна корыта насосами и разливают  по поверхности полигона. Часть фильтрата  испаряется с поверхности, остальное  проникает вглубь, где вызывает медленный  биотермический процесс разложения отходов. В водопроницаемых грунтах  дно корыта выстилают слоем глины  толщиной 0,5 м.

В течение суток возят  отходы на одну площадку полигона и  уплотняют бульдозерами послойно до 2-х метровой высоты. На следующие  сутки отходы возят на другую площадку, а предыдущую укрывают изолирующим  слоем грунта толщиной 0,25 м. Изоляция грунтом и его последующее  уплотнение препятствует загрязнению  окружающей среды.

Учитывая, что в Сочинском  регионе сложно выбрать место  в глинистом грунте или покрыть  дно корыта глиной толщиной 0,5 м, в  настоящем предлагается изменить технологию устройства дна полигона и загрузку твердыми отходами.

Для города Сочи необходимо устройство, не менее, четырех полигонов  размером 100 x 100 м. Ориентировать на 100000 населения один полигон. Загружать  полигон предварительно прессованными  в брикеты ТБО 300 кг или 0,7 м³ в год на одного человека, на 100000 человек будет образовываться 30000000 кг или 70000 м³ ТБО в год.

При прессовании ТБО в  брикеты объем будет уменьшаться  примерно в 2 раза, т. е. по объему будет  образовываться 35000 м³/год или 96 м³/день. Полигон емкостью 100x100x20 м будет загружаться 5-7 лет, а при сортировке ТБО это время увеличится в 3-4 раза.

Укладывая, прессованные в  брикеты (100x50x50 см) ТБО, по принципу блочной  кладки образуется монолитное тело полигона. За пределом поддона полигона, по высоте через каждые 2 метра тело полигона будет уменьшаться на 0,5 м по периметру. Наружную поверхность необходимо покрывать  цементно-клеевым набрызгом.

Каждый прессованный брикет в нижней своей части по форме  имеет скос ребра на 15см, что в  кладке образует общий вентиляционный канал на каждые 50 см высоты тела полигона. Установив перфорированные, а/ц. трубы  по высоте тела полигона, со временем через  эти трубы будет выходить биогаз, который может использоваться, как  топливо.

Учитывая особенности  грунтов и сейсмичную зону сочинского региона, поддон тела полигона рекомендуется  выполнить по технологии устройства автодорог с асфальтобетонным покрытием  по дорожной сетке в 2-3 слоя, толщиной 7-10 см каждый. Такое покрытие обеспечит  гидроизоляцию проникновения загрязненного  фильтрата полигона в грунты. Для  контроля по периметру основания  полигона необходимо устройство дренажной  канавы. На дне предусмотреть приямки  для перекачки фильтрата на тело полигона.

При заполнении сортированным  и прессованным ТБО, полигон будет  загружаться 20-25 лет. За это время  нижняя часть тела полигона будет  готова, как удобрение, а пока будет  загружаться второй такой же полигон, первый полностью можно выработать на удобрение и подготовить для  повторного использования.

Таким образом, предлагаемый способ сбора и утилизации ТБО  имеет явные преимущества перед  действующими в настоящее время  неконтролируемыми полигонами.  
 
 
Вопрос 37 
Методы и средства очистки сточных вод. 
 
Ответ:

Проблема очистки промышленных стоков и подготовки воды для технических  и хозяйственно-питьевых целей с  каждым годом приобретает все  большее значение. Сложности очистки  сказана с чрезвычайным разнообразием  примеси в стоках, количество и  состав которых постоянно изменяется в следствие появления новых  производств и изменение технологии существующих.

В настоящее время метод  очистки сточных вод активным илом является наиболее универсальным  и широко применяемым при обработке  стоков. Использование технического кислорода, высокоактивных симбиотических иловых культур, стимуляторов биохимического окисления, различного рода усовершенствованных  конструкций аэротенков, аэрационного оборудования и систем отделения  активного ила позволило в  несколько раз повысить производительность метода биологической очистки. Значительные резервы скрыты также в области  интенсификации массообмена.

Проблема биологической  очистки стоков приобретает возрастающее народнохозяйственное значение. Каждый город и промышленное предприятие  имеют комплекс подземных трубопроводов, очистных сооружений, с помощью которых осуществляется отвод использованных и отработавших вод, очистка и обеззараживание их, а также обработка и обезвреживание образующихся при этом осадков с одновременной утилизацией ценных веществ.

Сточные воды образуются при  использовании природной или  водопроводной воды для бытовых  целей и технологических процессов  промышленных предприятий. Также относятся  атмосферные осадки, подземные воды.

Сточные воды являются источником различных заболеваний и распространения  эпидемий. Они являются источником загрязнения окружающей природной  среды. Поэтому очень важно все  сточные воды целенаправленно отводить, а главное очищать, чтобы устранить  все негативные последствия от воздействия  сточных вод.

1. Основные источники  загрязнения

Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств  воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или  могут создать неудобства, делая  воду данных водоемов опасной для  использования, нанося ущерб народному  хозяйству, здоровью и безопасности населения. Главными загрязняющими  поверхностные воды веществами являются нефтепродукты, фенолы, легкоокисляемые  органические вещества, соединения меди и цинка, аммонийный и нитратный  азот.

Загрязнение поверхностных  и подземных вод можно распределить на такие типы:

механическое - повышение  содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам  загрязнений;

химическое - наличие в  воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;

бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных  патогенных микроорганизмов, грибов и  мелких водорослей;

радиоактивное - присутствие  радиоактивных веществ в поверхностных  или подземных водах;

тепловое - выпуск в водоемы  подогретых вод тепловых и атомных  ЭС.

Основными источниками загрязнения  и засорения водоемов является недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных  животноводческих комплексов, отходы производства при разработке рудных ископаемых; воды шахт, рудников, обработке  и сплаве лесоматериалов; сбросы водного  и железнодорожного транспорта; отходы первичной обработки льна, пестициды  и т.д. Загрязняющие вещества, попадая  в природные водоемы, приводят к  качественным изменениям воды, которые  в основном проявляются в изменении  физических свойств воды, в частности, появление неприятных запахов, привкусов  и т.д.); в изменении химического  состава воды, в частности, появление  в ней вредных веществ, в наличии  плавающих веществ на поверхности  воды и откладывании их на дне водоемов.

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: содержащие неорганические примеси, в т.ч. и  токсические, и содержащие яды.

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

Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие, нефтехимические  заводы, предприятия органического  синтеза, коксохимические и др. В  стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие вредные вещества. Вредоносное действие сточных вод этой группы заключается  главным образом в окислительных  процессах, вследствие которых уменьшается  содержание в воде кислорода, увеличивается  биохимическая потребность в  нем, ухудшаются органолептические  показатели воды.

Нефть и нефтепродукты  на современном этапе являются основными  загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана. Попадая  в водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную пленку, растворенные или  эмульгированные в воде. Нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции  и т.д. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается кол-во кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для  человека. 12 г. нефти делают непригодной  для употребления тонну воды.

Довольно вредным загрязнителем  промышленных вод является фенол. Он содержится в сточных водах многих нефтехимических предприятий. При  этом резко снижаются биологические  процессы водоемов, процесс их самоочищения, вода приобретает специфический  запах карболки.

На жизнь населения  водоемов пагубно влияют сточные  воды целлюлозно-бумажной промышленности. Окисление древесной массы сопровождается поглощением значительного количества кислорода, что приводит к гибели икры, мальков и взрослых рыб. Волокна  и другие нерастворимые вещества засоряют воду и ухудшают ее физико-химические свойства. На рыбах и на их корме - беспозвоночных - неблагоприятно отражаются молевые сплавы. Из гниющей древесины  и коры выделяются в воду различные  дубильные вещества. Смола и другие экстрактивные продукты разлагаются  и поглощают много кислорода, вызывая гибель рыбы, особенно молоди и икры. Кроме того, молевые сплавы сильно засоряют реки, а топляк нередко  полностью забивает их дно, лишая  рыб нерестилищ и кормовых мест.

Атомные электростанции радиоактивными отходами загрязняют реки. Радиоактивные  вещества концентрируются мельчайшими  планктонными микроорганизмами и рыбой, затем по цепи 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 подземные бессточные бассейны и специальные резервуары.

Рост населения, расширение старых и возникновение новых  городов значительно увеличили  поступление бытовых стоков во внутренние водоемы. Эти стоки стали источником загрязнения рек и озер болезнетворными бактериями и гельминтами. В еще большей степени загрязняют водоемы моющие синтетические средства, широко используемые в быту. Они находят широкое применение также в промышленности и сельском хозяйстве. Содержащиеся в них химические вещества, поступая со сточными водами в реки и озера, оказывают значительное влияние на биологический и физический режим водоемов. В результате снижается способность вод к насыщению кислородом, парализуется деятельность бактерий, минерализующих органические вещества. Вызывает серьезное беспокойство загрязнение водоемов пестицидами и минеральными удобрениями, которые попадают с полей вместе со струями дождевой и талой воды. В результате исследований, например, доказано, что инсектициды, содержащиеся в воде в виде суспензий растворяются в нефтепродуктах, которыми загрязнены реки и озера. Это взаимодействие приводит к значительному ослаблению окислительных функций водных растений. Попадая в водоемы, пестициды накапливаются в планктоне, бентосе, рыбе, а по цепочке питания попадают в организм человека, действуя отрицательно как на отдельные органы, так и на организм в целом. В связи с интенсификацией животноводства все более дают о себе знать стоки предприятий данной отрасли сельского хозяйства. Сточные воды, содержащие растительные волокна, животные и растительные жиры, фекальную массу, остатки плодов и овощей, отходы кожевенной и целлюлозно-бумажной промышленности, сахарных и пивоваренных заводов, предприятий мясо-молочной, консервной и кондитерской промышленности, являются причиной органических загрязнений водоемов. В сточных водах обычно около 60% веществ органического происхождения, к этой же категории органических относятся биологические (бактерии, вирусы, грибы, водоросли) загрязнения в коммунально-бытовых, медико-санитарных водах и отходах кожевенных и шерстомойных предприятий. Нагретые сточные воды тепловых ЭС и др. производств причиняют «тепловое загрязнение», которое угрожает довольно серьезными последствиями: в нагретой воде меньше кислорода, резко изменяется термический режим, что отрицательно влияет на флору и фауну водоемов, при этом возникают благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей - так называемого «цветения воды» Загрязняются реки и во время сплава, при гидроэнергетическом строительстве, а с началом навигационного периода увеличивается загрязнение судами речного флота.

1.1 Общая характеристика  очистки сточных вод

вода сток очистка загрязнение

Очисткой сточной воды является ее обработка различными методами с целью разрушения и извлечения органических и минеральных веществ  до степени, позволяющей сбрасывать такую воду в водотоки и водоемы  или повторно использовать их в производственных и других целях.

Важным элементом очистки  бытовых сточных вод является также ее обеззараживание с целью  удаления вредных веществ и болезнетворных организмов. В этих случаях используется система очистки стоков с применением  септика, аэротенков и ультрафиолетовых облучателей.

Существует три вида сточных  вод: бытовые, производственные и поверхностные. Очистка различных видов сточных  вод - очистка промышленных сточных  вод, очистка канализационных стоков, очистка бытовых стоков - требует  применения разных систем очистки сточной  воды. Системы обычно представляют собой емкости из различных материалов (чаще всего применяется бетон, металл, стеклопластик) с установленным  внутри оборудованием очистки сточных  вод.

1.2 Очистка поверхностных  сточных вод

Система очистки сточных  вод, образованных в результате выпадения  атмосферных осадков или таяния снега (ливневка), предназначена для  очистки стоков, поступающих с  парковок, промышленных площадок, автомобильных  моек и т.д. Такие сточные воды обычно загрязнены по БПК полн. (полная биохимическая потребность в  кислороде) до 80 мг/л, по взвешенным веществам  до 1000 мг/л, по нефтепродуктам до 30-70 мг/л. Очистка стоков, содержащих нефтепродукты, требует применения наряду с песколовками и грязеотстойниками нефтеуловителей (бензоуловителей). Система очистки  сточных вод обычно включает в  себя пескоуловитель, бензоуловитель, а в случае сброса стоков в водоем еще и блок угольной доочистки (сорбционный  фильтр).

1.3 Очистка бытовых стоков

Бытовые сточные воды поступают  в водоотводящую сеть из санитарных приборов зданий и содержат загрязнения  минерального и органического происхождения, которые находятся в растворенном, нерастворенном и коллоидном состояниях. Загрязнения органикой в таких  водах по БПК полн. достигают 500 мг/л. Такая вода имеет тенденцию к  загниванию и требует применения специального оборудования для очистки  бытовых сточных вод. Таким оборудованием  может быть обычный септик с полем  поглощения или станция биологической  чистки с применением аэротенка  и принудительной подачей воздуха. Очистка бытовых сточных вод  не требует применения сложного оборудования, в отличии от очистки промышленных стоков.

1.4 Очистка промышленных  стоков