Мероприятия по охране почвы, их эффективность.
Для предотвращения дальнейшей деградации и загрязнения почв необходимо выполнение следующих мероприятий:
— регулярная механизированная уборка проезжей части специализированными бригадами службы эксплуатации;
— обеспечение сбора загрязненного поверхностного стока с территории с последующей передачей его на очистные сооружения, исключающего проникновение загрязненных вод в почвы.
Предусмотренные проектом организованный сбор ливневых и талых вод, щадящие технологии обработки дорожного покрытия солями при борьбе с зимней скользкостью также в значительной степени способствуют снижению негативного воздействия на почвенный покров.
Мероприятия по санитарной охране почвыможно подразделить на:
1) законодательные, организационные и административные;
2) технологические, направленные на создание безотходных и малоотходных технологических схем производства, уменьшающих или снижающих до минимума образование отходов, а также улучшающих технологию обезвреживания отходов;
3) санитарно-технические, предусматривающие сбор, удаление, обеззараживание и утилизацию отходов, загрязняющих почву (санитарная очистка населенных мест);
4) планировочные, сущность которых заключается в выборе земельных участков для строительства очистных сооружений, научного обоснования и соблюдения величины санитарно-защитных зон (СЗЗ) между очистными сооружениями и селитебной территорией населенного пункта, жилыми и общественными зданиями и местами водозабора, выборе схем движения спецавтотранспорта;
5) научные, направленные на разработку гигиенических нормативов для оценки санитарного состояния почвы при поступлении органических, биологических (патогенные и условно-патогенные вирусы, бактерии, простейшие, яйца гельминтов) и химических (пестициды, тяжелые металлы, бенз(а)пирен и др.) загрязнителей.
Санитарно-технические мероприятия(санитарная очистка населенных мест) — это комплекс мероприятий, направленных на выполнение гигиенических требований к оборудованию и эксплуатации установок и сооружений, предназначенных для сбора, временного хранения, транспортировки, обезвреживания и утилизации твердых и жидких бытовых и промышленных отходов.
Все отходы делятся на две большие группы: жидкие и твердые. К жидким отходам относятся:
1) нечистоты из выгребов туалетов;
2) помои (от приготовления пищи, мытья посуды, полов, стирки белья и др.);
3) сточные воды — хозяйственно-фекальные (бытовые), промышленные, городские, атмосферные (ливневые и талые), а также грязная вода от мойки и полива тротуаров и проезжих частей улиц.
К твердым отходам относятся:
• мусор (бытовые отходы);
• отбросы (кухонные отходы);
• отходы лечебно-профилактических учреждений (в том числе специфические — использованный перевязочный материал, одноразовые системы для инфузий и шприцы, остатки лекарств, части органов и тканей после операций, трупы лабораторных животных и др.);
• отходы от других общественных учреждений (школ, детских дошкольных, средних и высших учебных заведений, офисов и др.);
• отходы предприятий общественного питания;
• отходы животного происхождения (трупы животных, навоз, пищевые конфискаты);
• отходы предприятий торговли;
• отходы промышленных предприятий;
• строительный мусор, городская почва;
Каждая группа отходов отличается условиями образования, качественным и количественным составом, определяющими гигиеническое и эпидемиологическое значение отходов, их опасность в отношении загрязнения почвы и ухудшения ее санитарного состояния. Поэтому каждая группа отходов специфична и требуются разные способы и сооружения для их сбора, временного хранения, своевременного удаления и, особенно, обезвреживания и утилизации. Даже отходы одной группы, иногда требуют специфических подходов и решений по их сбору, транспортировке и обезвреживанию.
Различают три системы удаления отходов, образующихся и накапливающихся в населенном пункте: сплавную, вывозную и смешанную.
Сплавную систему применяют в полностью канализованных населенных пунктах, в которых жидкие и частично твердые отходы сплавляются на очистные сооружения по системе труб. Такой способ удаления жидких и частично твердых отходов получил название канализации. Остальные твердые отходы вывозят специальным автотранспортом.
Вывозную системуиспользуют в неканализованных населенных пунктах. В этом случае жидкие и твердые бытовые отходы вывозят в места их обезвреживания и утилизации специальным автотранспортом. Такой способ удаления (вывоза) твердых отходов получил название санитарной очистки, а жидких — ассенизации (от фр. assenisation — оздоровление).
Смешанную систему применяют в частично канализованном населенном пункте. При такой системе жидкие отходы из канализованной части населенного пункта удаляют при помощи канализационной сети, из неканализованной — вывозят ассенизационным транспортом, а все твердые отходы вывозят транспортом для санитарной очистки. Таким образом, при всех системах удаления отходов во всех населенных пунктах твердые отходы вывозят, т. е. применяют вывозную систему санитарной очистки.
В современных населенных пунктах при наличии канализации все жидкие отходы сплавляют. После обезвреживания они попадают главным образом в поверхностные водоемы. При вывозной системе жидкие и твердые отходы обезвреживают преимущественно в почве. Поэтому вопросы гигиенических требований при сборе, удалении, обезвреживании и утилизации жидких и, частично, мелких твердых отходов при сплавной системе (канализации) рассмотрены в разделе, посвященном санитарной охране водоемов. Такие же вопросы в условиях вывозной системы освещены в разделе, посвященном санитарной охране почвы.
Санитарная очистка населенных мест. Для устранения эпидемиологической и санитарной опасности твердых отходов применяют комплекс научно обоснованных мероприятий — санитарную очистку населенных мест. Под санитарной очисткой населенных мест понимают комплекс планировочных, организационных, санитарно-технических и хозяйственных мероприятий по сбору, временному хранению, вывозу (транспортировке), обезвреживанию и утилизации твердых и жидких отходов, образующихся в населенных местах, в целях сохранения здоровья населения и общего благоустройства. Очистка населенных мест должна осуществляться в соответствии с проектом «Генеральной схемы очистки». Проект разрабатывает проектная организация, согласовывает с органами государственной санитарно-эпидемиологической службы. Утверждают его местные органы исполнительной власти.
Санитарная очистка населенного пункта должна быть плановой и не зависеть от отдельных лиц или учреждений. Кроме того, она должна быть регулярной. Отходы вывозят в теплый период года ежедневно, а в холодный — 1 раз в 1-3 сут. Максимальный срок хранения отходов на территории жилых и общественных зданий, в которых они образуются, обусловлен развитием процессов гниения и циклом развития мух, так как именно гниющие отходы привлекают самок мух для откладывания яиц и являются благоприятной средой для их развития.
Санитарная очистка должна быть коммунальной: ее организация возложена на местные органы исполнительной власти. За сбор, временное хранение и удаление твердых бытовых отходов отвечают органы коммунального хозяйства (комбинаты коммунальных предприятий или тресты), за соблюдение порядка при этом — органы милиции. Санитарно-эпидемиологическая служба осуществляет главным образом предупредительный надзор за первыми этапами очистки, проводя экспертизу проектов генеральной схемы санитарной очистки населенных мест. Санитарный врач не обязан постоянно следить за порядком сбора, временного хранения и своевременного вывоза отходов. В случае повышения уровня инфекционной заболеваемости населения санитарный врач должен обратиться с предложениями к органам власти по улучшению санитарного состояния населенного пункта, предварительно ознакомившись с организацией сбора, хранения и вывоза отходов, чтобы располагать объективным фактическим материалом. Кроме того, врач по коммунальной гигиене, изучая влияние санитарного состояния почвы на здоровье населения, должен оценить организацию сбора, хранения и вывоза отходов в населенном пункте в целом.
В большинстве стран мира принята планово-регулярная система очистки от твердых бытовых отходов. Суть ее состоит в том, что организация, отвечающая за очистку, регулярно, согласно утвержденному графику, в сроки, определенные санитарными требованиями, вывозит специальным автотранспортом отходы с территорий жилых и общественных зданий. Проведение планово-регулярной очистки нуждается в большой подготовительной работе и паспортизации объектов.
Очистка населенных мест от твердых бытовых отходов предусматривает 3 этапа: сбор и временное хранение твердых бытовых отходов; вывоз; обезвреживание и утилизацию. В зависимости от организации двух первых этапов различают две системы планово-регулярной очистки: планово-подворную и планово-поквартирную. При планово-подворной системе твердые бытовые отходы собирают в специальные мусоросборники, расположенные на оборудованных площадках на территории домовладений, а затем специальным автотранспортом по графику (1 раз в 1 — 3 сут) вывозят в места их обезвреживания и утилизации. Такая система требует отведения на территории жилых и общественных зданий площадок для временного хранения отходов, их соответствующего оборудования, достаточного количества мусоросборников, содержания их в надлежащем состоянии. При нарушении герметичности мусоросборников, отсутствии у них крышек, несвоевременном вывозе отходов, небрежной уборке площадок загрязняются атмосферный воздух и почва вокруг площадок, в мусоросборники попадают атмосферные осадки, повышая влажность отходов. Иногда для устранения этих недостатков оборудуют павильоны.
Источник
Планировочные мероприятия по санитарной охране почвы
Планировочные мероприятия по санитарной охране почвы. Основным вопросом, который решают с помощью планировочных мероприятий по санитарной охране почвы, является правильность отведения земельного участка для строительства сооружений по утилизации и обезвреживанию твердых бытовых отходов с учетом возможности создания вокруг них СЗЗ.
Научное обоснование размеров СЗЗ вокруг таких объектов основано на экспериментально установленной максимальной дальности распространения от источников сосредоточенного загрязнения почвы химических, физических, биологических загрязнителей по воздуху, подземным водам или с поверхностным стоком. Размеры СЗЗ для некоторых источников сосредоточенного загрязнения почвы приведены в табл. 54. При осуществлении планировочных мероприятий по санитарной охране почвы большое значение имеет правильное зонирование территорий по обезвреживанию и утилизации отходов, правильная организация подъездов для мусоровозов и т. д.
Законодательные, организационные и административные мероприятия. Среди этих групп мероприятий наиболее важными являются разработка и внедрение законодательных актов национального и международного уровней, направленных на регулирование процессов образования и обезвреживания отходов, взаимодействие государственных и частных коммерческих структур, производств, отдельных граждан в области хранения отходов. Проблема утилизации отходов является актуальной для всех индустриальных стран мира. Примером международного сотрудничества в этой области является проведение Международной конференции в Рио-де-Жанейро в 1995 г., на которой была принята 21-я резолюция. В этом документе разработаны общие подходы разных стран к проблеме обращения с отходами, направленные на изменение мировоззрения граждан, общественно-социальная деятельность которых является основным фактором образования отходов. Распространение принципа «NIMBY» (not in my backyard) — «только не на моем дворе», достаточно усложнило поиски новых мест для обустройства свалок и других объектов для захоронения и переработки отходов. В 1995 г. Европейский Союз утвердил «принцип близости», согласно которому отходы следует перерабатывать как можно ближе к месту их образования. Отходы не могут быть предметом экспорта в страны, где их переработка обходится дешевле или действуют менее жесткие требования к защите окружающей среды.
Направление действий международного сообщества по положениям 21-й резолюции в сфере управления отходами можно изложить следующими тезисами:
1. Сокращение количества отходов:
• сокращение или стабилизация количества отходов, подлежащих депонированию;
• внедрение производителями обязательного контроля за качественным составом отходов и их количеством;
• внедрение мероприятий по сокращению токсических и потенциально опасных для окружающей среды отходов;
• разработка государственных планов снижения количества отходов.
2. Развитие безопасных для окружающей среды технологий вторичного использования и утилизации отходов:
• усиление государственных систем вторичного использования и утилизации отходов;
• доступ к достоверной информации;
• поощрение вторичного использования и утилизации отходов;
• разработка государственных планов вторичного использования отходов;
• выполнение программы информирования общественности по проблеме.
3. Стимулирование безопасного для окружающей среды депонирования отходов:
• разработка государственных планов управления отходами;
• поощрение переработки отходов в пределах каждой страны;
• депонирование отходов по принципу «производитель отходов платит».
Таким образом, под законодательными мероприятиями в области санитарной охраны почвы следует понимать систему юридически закрепленных документами мероприятий, направленных на предотвращение загрязнения почвы, обеспечения рационального использования земельных ресурсов в интересах сохранения и укрепления здоровья населения. В законодательных документах определены обязанности и права предприятий, учреждений, организаций, отдельных граждан относительно санитарной охраны почвы.
Источник
Мероприятия по охране почвы, их эффективность.
Санитарная охрана почвы представляет собой комплекс мероприятий, целью которых является сохранение такого качества почвы, которое бы не приводило к развитию инфекционных и паразитарных заболеваний, связанных с почвой, как фактором передачи, а также заболеваний, обусловленных прямым или опосредованным поступлением ЭХВ и радионуклидов по всем экологическим цепочкам.
Этот комплекс мероприятий включает в себя гигиеническое нормирование загрязнителей, законодательные, технологические, санитарно-технические, планировочные мероприятия, государственный санитарно-эпидемиологический надзор за санитарным состоянием почвы. Они направлены на сохранение и восстановление важных для человека естественных состава и свойств почвы, предупреждение загрязнения почвы выбросами и отходами промышленных предприятий, сельского хозяйства, агрохимикатами, органическими веществами животного и растительного происхождения.
Разработка гигиенических нормативов является одним из важнейших звеньев в системе санитарной охраны почвы. К настоящему времени имеются нормативы немногим более чем для 200 веществ, тогда как в почве присутствуют десятки тысяч. Отсутствие сведений об их безопасных уровнях, механизме биологического действия, отдаленных последствиях, влиянии на почвенный биоценоз, возможности опосредованного действия через другие среды крайне затрудняет гигиеническую оценку химического загрязнения почвы и разработку действенных профилактических мероприятий. Гигиеническое нормирование загрязнителей в почве имеет тем большее значение, что, экзогенные химические вещества и радионуклиды, попавшие в почву, мигрируя в различные среды, могут поступать в организм различными путями.
Технологические мероприятия направлены на создание безотходных или малоотходных, замкнутых технологий на производствах, замену токсичных веществ менее токсичными, улучшение технологии очистки населенных мест, обезвреживания отходов и др. Они предупреждают загрязнение почвы и являются наиболее действенными мерами по санитарной охране почвы.
Планировочные мероприятия решают вопросы правильного подбора участков для строительства сооружений по обезвреживанию и утилизации отходв, установления и соблюдения санитарно-защитной зоны вокруг них, зонирования территорий полигонов, выбора схем движения автотранспорта, вывозящего отходы.
Законодательными мероприятиями являются мероприятия, выполнение которых имеет силу закона и закреплено в системе законов и иных документов, имеющих силу закона. В законодательных актах устанавливаются юридические нормы землепользования, регулирование процессов образования и обезвреживания отходов, функции и права различных государственных органов и хозяйствующих субъектов, их взаимодействие, ответственность за невыполнение требований закона. К законодательным мероприятиям относится также разработка и внедрение новых законов государственного и межнационального уровня, направленных на урегулирование вновь возникающих вопросов по санитарной охране почвы в изменяющейся реальной обстановке.
Большое гигиеническое значение в санитарной охране почвы отводится санитарно-техническим мероприятиям, заключающимся в санитарной очистке населенных мест от твердых и жидких отбросов.
Санитарный надзор осуществляется за проведением всех мероприятий по предупреждению загрязнения почвы, за правильным устройством, содержанием и эксплуатацией сооружений по обезвреживанию, ликвидации и утилизации отходов, применением безопасных методов рекультивации земель и рациональным их использованием.
Гигиенические основы очистки населенных мест. Санитарная очистка населенных мест от твердых и жидких отбросов включает в себя сходные этапы: сбор отходов, удаление, обезвреживание и утилизацию. Но содержание этих этапов, естественно, отличается в силу характера самих отходов.
Очистка от твердых отбросов. Сбор и временное хранение твердых отбросов (мусора) осуществляют по планово-подворной и планово-поквартирной системам. При планово-подворной системе мусор выносится населением в дворовые мусоросборники, откуда через каждые 2-3 дня вывозится мусоровозом в места обезвреживания и утилизации. В настоящее время используются сменные мусоросборники, что уменьшает загрязнение окружающей территории. При планово-поквартирной системе мусор, скапливаемый в мусорных ведрах в квартирах, выносится и пересыпается жителями в мусоровоз, подъезжающий к дому в определенное время. Недостатками планово-подворной системы являются необходимость отведения специальных оборудованных площадок для мусоросборников, загрязнение воздуха и почвы, при несвоевременном вывозе – загнивание отходов и выплод мух. Планово-поквартирная система более оптимальна в санитарном отношении, но создает неудобства для населения и целесообразна только при наличии одно-двухэтажных зданий. В жилых зданиях, имеющих более 5 этажей, предусматривают мусоропроводы. В мусороприемной камере мусоропроводов должно быть достаточное количество мусоросборников, которые по мере заполнения вывозятся мусоровозами. Один раз в неделю стволы мусоропроводов должны чиститься, промываться и дезинфицироваться.
Удаление твердых отбросов в большинстве мест осуществляется автотранспортом. За рубежом, в Швейцарии и Мюнхене, внедрен новый метод удаления твердых отходов — пневматическая транспортировка по трубам за пределы населенного пункта. Такая система удаления позволяет исключить ручной труд, временное хранение мусора в мусоросборниках и вытекающие из этого последствия.
Наиболее важным элементом санитарной очистки от отбросов является их обезвреживание. Все методы обезвреживания твердых бытовых отходов делятся на 2 группы: утилизационные и ликвидационные. Утилизационные методы позволяют не только обезвредить мусор, но и использовать его ценные компоненты, тогда как ликвидационные направлены только на обезвреживание. При утилизации мусора выделяют бумагу и тряпье для писчебумажной промышленности, металлические части как вторичное сырье для металлургии, перерабатывают в органические удобрения, биотопливо, используют для получения этилового спирта, сырья для химической промышленности и др.
В зависимости от используемой технологии обезвреживания выделяют следующие группы методов обезвреживания твердых отходов:
·Биотермические (компостирование, биотермические камеры, заводы биотермической переработки, усовершенствованные свалки)
· Термические (мусоросжигательные заводы, пиролиз)
· Механические (разделение отходов с дальнейшей утилизацией, прессованием в строительные блоки)
Выбор системы обезвреживания зависит от многих факторов: экономических затрат, системы сбора и состава мусора, риска загрязнения окружающей среды опасными соединениями и др. Так, используются две системы сбора мусора: унитарная и раздельная. При унитарной все части мусора высыпают совместно в мусоросборники. При раздельной отдельно собираются пищевые отходы, вторичное сырье, полимерные упаковки и др. Пищевые отходы направляются на откорм скоту, а для обезвреживания и утилизации других составных частей используются соответствующие методы в зависимости от поставленных задач. Мусоросжигание является более дорогим методом, чем компостирование, и, кроме того, загрязняет атмосферный воздух золой и токсичными выбросами.
Наиболее рентабельными и оправданными в санитарно-гигиеническом отношении методами обезвреживания твердых отходов являются биотермические. В их основе лежит разложение мусора термофильными микроорганизмами, благодаря жизнедеятельности которых температура внутри отбросов повышается до 50-70º, что ускоряет как процесс разложения органики и превращения ее в гумус, так и процесс гибели патогенных и условно- патогенных микроорганизмов, яиц гельминтов, яиц и личинок мух. Процесс резко интенсифицируется при хорошем притоке воздуха, достаточном содержании влаги и легко загнивающих веществ в отходах, высокой обсемененности термофилами.
Наиболее простым вариантом биотермического метода является компостирование, который широко применяют на индивидуальных приусадебных участках, дачах, полях компостирования.
Для компоста на приусадебных участках подготавливают площадку из утрамбованной глины или вырывают неглубокие (до 0,5 м) траншеи. В основание компоста укладывают 10-15-сантиметровый слой компостирующего материала — торфа, огородной земли или созревшего компоста. Поверх этого слоя укладывают 15-20 — сантиметровый слой мусора, в который можно добавлять и содержимое уборных, навоз, сухие листья, ветки, ботву и др. Затем снова прокладывают слой компостирующего материала и слой мусора, и так далее, до тех пор, пока высота компоста не достигнет 1-1,5м.
Для предупреждения размножения мух поверхность компоста засыпается землей или торфом. Периодически компост увлажняют помоями или навозной жижей. На созревание компоста уходит от 5 месяцев до 1,5 лет.
Централизованная биотермическая переработка бытовых отходов осуществляется на полях компостирования за пределами города, куда отходы вывозятся со всего населенного пункта. Мусор укладывают штабелями высотой до 2 м и длиной 25-30м, сверху насыпают слой земли или торфа и закрывают перфорированной полиэтиленовой пленкой. Нельзя использовать для компостирования отходы из лечебно-профилактических учреждений, субпродукты из ветлабораторий, отходы, содержащие примеси радиоактивных, токсических и дезинфицирующих веществ, смол и гудрона. Компостирование в штабелях так же, как и компостирование на приусадебных участках, имеет большую продолжительность, поэтому используют различные методы его интенсификации. Проводят аэрацию штабелей с помощью вентиляционных каналов, предварительное измельчение и увлажнение отходов, периодическое перелопачивание, что способствует сокращению сроков обезвреживания до 2-3месяцев.
Значительно (до 40-60 суток, а при подогревании – до 12-20 суток) сокращается время разложения органических веществ при обезвреживании твердых отходов закрытым методом в биотермических камерах. В них создается оптимальный температурный режим и обогащение кислородом за счет подачи подогретого воздуха. Продолжительность обезвреживания уменьшается также путем добавления в камеру готового компоста и перемешивания отходов.
Наиболее современным биотермическим методом обезвреживания твердых отходов является обезвреживание на компостирующих заводах, где процесс переработки мусора завершается практически в течение 5-6 суток. Существуют различные индустриальные методы компостирования отходов. Один из них, компостирование во вращающихся барабанах используют во многих странах мира. Мощность заводов — от 5 до 300 т отходов в сутки. Отходы загружаются в медленно вращающийся барабан, куда непрерывно поступает воздух. Ускорение процесса компостирования достигается благодаря аэрации, перемешиванию и измельчению отходов во время вращения барабана, поддержанию постоянно высокой температуры за счет термоизоляции барабана.
Применяется также метод компостирования измельченных отходов в многоэтажном ферментаторе. Отходы вначале подают на верхний этаж ферментатора, откуда компостируемая масса при открытии жалюзийных решеток между этажами перемещается на ниже расположенные этажи. На каждом этаже массу выдерживают в течение 1 суток, проводя естественную или искусственную аэрацию.
Наиболее распространенным методом остается пока ликвидационный — захоронение на усовершенствованных свалках, или высоконагружаемых полигонах. Свалку располагают за пределами населенного пункта вдали от рекреационных зон и источников питьевого водоснабжения. Используют карьеры, котлованы, овраги или же специально отрывают глубокие рвы. Для предупреждения проникновения загрязнителей в грунты основанием котлована должны служить водонепроницаемые глинистые почвы или искусственно созданная основа. По дну котлована укладывают дренаж для сбора фильтрата. Отходы насыпают слоями толщиной 1,5-2м, перемежая их слоями земли, уплотняют бульдозерами. После достижения проектной высоты свалки ее покрывают сверху изолирующим слоем грунта и почвы, высаживают зеленые насаждения для предотвращения выветривания и вымывания отходов. Устраивают санитарно-защитную зону не менее 500м.
Обезвреживание на полигонах протекает в анаэробных условиях в течение длительного времени – 15-25 лет. В ходе обезвреживания постоянно образуются и выделяются в атмосферный воздух токсичные биогазы: метан, аммиак, сероводород, диоксид углерода и др. В воздухе обнаруживаются также различные биологические загрязнители — бактерии, грибы, актиномицеты. В толще полигона образуется фильтрат, содержащий в высоких концентрациях продукты биохимического разложения органических веществ, токсичные металлы, углеводороды, кетоны, спирты, органические кислоты. Даже при надлежащей эксплуатации полигон может служить прекрасной средой для обитания домашних и пылевых грызунов, мух, комаров. Недостатком этого метода является также выведение из хозяйственного оборота больших площадей земли.
Термическое разложение является одним из быстрых и радикальных способов обезвреживания твердых бытовых отходов. К методам термического обезвреживания относятся мусоросжигание и пиролиз. Мусоросжигание проводят в специальных печах-деструкторах при температуре 900-1000ºС, разрушающей достаточно полно практически все соединения, содержащиеся в
отходах. Образующееся тепло может быть использовано для производства электроэнергии. Однако мусоросжигание сопровождается также образованием шлака, золы и дымовых газов, загрязняющих атмосферный воздух, почву, воду. В шлаках обнаруживаются не только обычные минеральные компоненты, но и тяжелые металлы и диоксины. Дымовые газы, выбрасываемые мусоросжигательными заводами, несмотря на очистку, содержат оксиды азота, серы, углерода, фтористый водород и чрезвычайно опасные вещества — диоксины и дибензофураны. Поэтому возникает необходимость складирования золы, как и токсических промышленных отходов, на специальных полигонах, и проведения более сложной очистки дымовых газов, предупреждающей поступление опасных продуктов в воздух.
Более перспективным и экологически чистым методом термического обезвреживания считается пиролиз – разложение органического вещества без доступа кислорода и без добавления химических реагентов при высокой, достигающей 1200-1640ºС, температуре. В процессе пиролиза образуются горючие газы, нефтеподобные масла и негорючие шлаки. Процесс проходит в замкнутом аппарате, поэтому выбросы в атмосферу минимальны, а шлаки инертны, в силу чего могут использоваться в строительстве дорог или в производстве строительных материалов. В ходе пиролиза подвергаются разрушению и такие проблемные отходы, как пластмассы, резина и др.
Особенности обезвреживания промышленных отходов. Все промышленные отходы делятся на утилизируемые и неутилизируемые. Утилизируемые отходы не уничтожаются и не захораниваются, а используются в различных отраслях народного хозяйства в качестве топлива, стройматериалов, получения вторичного сырья, удобрений ит.д. Например, из отходов ТЭЦ и шлаков металлургических предприятий можно получить легкие наполнители бетона, минеральные волокна, цемент, изоляционные материалы. Неутилизируемые отходы представляют опасность для здоровья человека. Их обезвреживание зависит от класса опасности отходов, но во всех странах мира основными методами являются термическая обработка и захоронение на специальных промышленных полигонах в соответствии с требованиями, предъявляемыми для каждого из классов опасности.
Очистка от жидких отбросов. Для сбора, хранения и удаления жидких отбросов используют две системы: вывозную (ассенизационную) и канализационную (сплавную). При вывозной системе нечистоты накапливаются в помойницах и выгребах уборных, а затем вывозятся транспортом за пределы населенного пункта. При канализационной системе из домовых приемников: унитаза, раковин, кухни, ванной, жидкие отходы сплавляются по трубам на очистные сооружения, располагающиеся за городом.
Для зданий, не оборудованных канализацией, лучшим типом уборной является люфтклозет, устраиваемый внутри здания. Из уборной нечистоты по сточной трубе попадают в вентилируемый выгреб. Вентиляция предупреждает проникновение в помещение дурнопахнущих газов, а также усиливая испарение жидкой части нечистот, способствует уменьшению их общего объема. Дворовые уборные менее удовлетворяют санитарным требованиям, так как они не защищены от мух, проникновения грызунов, труднее очищаются, не лишены запахов, при неправильном устройстве являются источником загрязнения окружающей среды. Дворовые уборные должны находиться на расстоянии не менее 20 м от жилых построек. Выгреб должен быть водонепроницаемым, стенки его выкладывают из кирпича или бетонируют, дно покрывают 30-сантиметровым слоем жирной глины. Для удаления газов выгреб оборудуют вытяжной трубой. В общественных туалетах нечистоты должны ежедневно засыпаться сухой хлорной известью, полы уборной, ручки и стены периодически дезинфицироваться. Аналогично устраиваются выгребы для помойниц. Очистка выгребов должна осуществляться 1 раз в 1-2 месяца.
Вывозятся жидкие отбросы ассенизационным транспортом, оборудованным системой пневматической откачки нечистот из выгребов.
Для обезвреживания жидких отходов в неканализованных населенных пунктах чаще всего используют почвенные методы обезвреживания на полях ассенизации и запахивания. На полях запахивания проводят только обезвреживание нечистот, основанное на применении самоочищающих свойств почвы. На полях ассенизации производится как обезвреживание нечистот, так и выращивание сельскохозяйственных культур. Территория полей ассенизации делится на несколько участков. Одни из них заливают нечистотами и оставляют для обезвреживания, которое длится около 2 лет. На других, где уже завершилась минерализация органических загрязнителей, высевают сельскохозяйственные культуры, причем, в первые 2 года технические или кормовые, а на третий год – овощные, так как в первый год после заливки в почве и на овощах можно обнаружить жизнеспособные патогенные микроорганизмы.
В сельских населенных местах нечистоты зачастую без обезвреживания используются как удобрение на приусадебных участках жителей, что обусловливает высокую опасность инфицирования выращиваемых на этих участках овощей, ягод, корнеплодов. Для обезвреживания лучше применить компостирование, или же внесение нечистот в почву осенью с последующим перепахиванием и повторной вспашкой весной.
Канализационная система является наиболее оптимальной системой сбора, удаления и обезвреживания жидких отходов, так как нечистоты и отбросы удаляются по трубам, не вызывая загрязнения воздуха, почвы, подземных и поверхностных вод. Под канализацией понимают систему сооружений и санитарных мероприятий, обеспечивающих сбор сточных вод, удаление их за пределы населенного пункта по трубопроводам, обезвреживание и выпуск в водоемы или на земельные участки. Различают общесплавную, раздельную (полную и неполную), полураздельную и комбинированные системы канализации. При общесплавной системе бытовые, промышленные и ливневые сточные воды удаляются по одним и тем же трубам и, следовательно, все они подвергаются обезвреживанию. Однако при перегрузке сети за счет ливней и талых вод смесь атмосферных и сточных вод через ливневые спуски, оборудованные на коллекторах, может сбрасываться в водоемы без очистки. Кроме того, поверхностные стоки содержат большое количество механических примесей, что часто приводит к засорению очистных сооружений. При раздельной канализации атмосферные воды отводятся по самостоятельной сети или вместе с условно чистыми производственными водами, а хозяйственно – бытовые воды и загрязненные производственные сточные воды – по другой сети труб. Полная раздельная система предусматривает несколько самостоятельных сетей:
· для отвода только ливневых вод или ливневых вместе с условно чистыми производственными водами;
· для отвода бытовых и части загрязненных производственных вод, разрешенных к удалению по бытовой канализации;
· для отвода загрязненных производственных сточных вод, не допускаемых к удалению с бытовыми водами.
При неполной раздельной системе канализация используется только для отвода и обезвреживания самых загрязненных производственных и бытовых сточных вод, тогда как ливневые воды спускаются в водоемы по открытым лоткам, канавам. Полураздельная система состоит из тех же сетей, что и полная раздельная, но имеет один главный перехватывающий коллектор, к которому подсоединены все сети и по которому на общие очистные сооружения отводятся все сточные воды. Полураздельная система считается в настоящее время наиболее оптимальной, так как позволяет минимизировать загрязнение водоемов ливневыми водами и подвергать очистке все виды сточных вод.
Сточные воды, поступающие на очистные сооружения, проходят несколько этапов очистки:
1. освобождение от плавающих предметов и взвешенных частиц (механическая очистка)
2. освобождение от органических веществ растворенных и находящихся в коллоидном состоянии (биологическая очистка)
3. освобождение от патогенных микроорганизмов (обеззараживание).
Очистка сточных вод может проводиться естественными и искусственными методами. При естественных методах для очистки используются почва и биологические пруды. При почвенных методах сточные воды освобождаются от взвешенных частиц, микроорганизмов, а также от растворенных органических загрязнителей вследствие процессов самоочищения почвы. Аналогично, за счет биохимической минерализации очищаются от органических веществ и сточные воды, спускаемые в биологические пруды, но предварительно подвергнутые механической очистке.
При искусственных методах освобождение прошедших механическую очистку сточных вод от растворенных органических веществ происходит на специальных сооружениях, в которых для разложения и минерализации органики воспроизводятся условия процессов самоочищения, происходящих в почве или в воде.
Для механической очистки используют сооружения, которые делятся на 2 группы: для предварительной очистки (решетки, сита, песколовки и др. и окончательной (горизонтальные, вертикальные, радиальные, двухъярусные отстойники, септики, осветлители-перегниватели и др.). На сооружениях предварительной очистки сточные воды освобождаются от крупных плавающих предметов, грубых примесей, песка, нефти, бензина, масел и др. Грубые частицы задерживаются решетками, песок и другие минеральные примеси оседают при прохождении сточных вод с большой скоростью (0,15-0,3м/сек) через песколовки, представляющие собой небольшие горизонтальные отстойники. При окончательной механической очистке сточные воды освобождаются от легких взвешенных частиц. Для этой цели используются два вида отстойников: дающие свежий ил, т.е., без сбраживания осадка (горизонтальные, вертикальные, радиальные, отстойники) и дающие перегнивший ил, т.е., со сбраживанием осадка, (двухъярусные отстойники, септики, осветлители-перегниватели).
Отстойники без сбраживания осадка применяют в основном в большой канализации, при которой отведение сточных вод превышает 10000 м 3 /сутки. Высокую эффективность осветления (до 50%) дают горизонтальные отстойники, представляющие собой прямоугольный резервуар глубиной до 4 м, через который медленно протекают поступающие с торцовой стенки отстойника сточные воды. В вертикальных отстойниках, имеющих форму цилиндра с дном в виде опрокинутого конуса, сточные воды подаются через трубу в центре сооружения. Дойдя до отражательного щита, поток вод изменяет свое направление с вертикального на горизонтальное, а затем на вертикальное восходящее. Осаждение взвешенных частиц происходит при восходящем движении жидкости.
Образовавшийся свежий ил затем обезвреживают в специальных сооружениях – метантенках, где происходит анаэробное сбраживание осадка.
Отстойники со сбраживанием осадка используются в малой канализации, когда имеется небольшой объем сточных вод. Наибольшее распространение среди них получили септики и двухъярусные отстойники. Септик применяют для очистки сточных вод объемом до 25 м 3 /сутки. Он представляет собой железобетонный резервуар, через который сточные воды протекают очень медленно, находясь в сооружении 2,5-3 суток, в связи с чем септик должен вмещать не менее троекратного суточного объема сточных вод. При прохождении через септик осаждаются даже мелкие и легкие взвешенные частицы органических веществ и яйца гельминтов. Выпавший на дно осадок подвергается анаэробному разложению. Интенсификации процесса способствует корка из взвешенных частиц, образующаяся на поверхности сточной воды и препятствующая рассеиванию тепла. Вентилируют септик через стояк внутренней канализации здания.
В течение года 1-2 раза разложившийся осадок удаляют ассенизационной машиной, подсушивают и используют в качестве удобрения. Однако надо иметь в виду, что яйца гельминтов в осадке сохраняют жизнеспособность. Для биологической очистки прошедших через септик вод чаще всего используют поля подземной фильтрации, для чего в землю на глубину 0,5-1,8м от поверхности укладываются оросительные трубы, по которым поступает в почву очищенная в септике сточная вода.
В двухъярусных отстойниках сточная жидкость по лотку поступает в осадочные желоба, представляющие собой верхний ярус отстойника. На дне желобов по всей длине имеется щель, через которую осаждающиеся взвешенные вещества попадают во второй, нижний ярус – иловую (септическую камеру), где происходит сбраживание осадка. Нижние границы щели в осадочных желобах перекрывают одна другую на 15см, в связи с чем предупреждается загрязнение осветленной в желобе воды продуктами гниения, образующимися в нижней камере. Благодаря разделению процесса отстаивания от процесса разложения, газы, образующиеся при сбраживании, выделяются в атмосферный воздух вдоль стенок отстойника, не загрязняя, как в септике, протекающую жидкость. Перегнивший осадок удаляется по трубе.
Сточная жидкость, прошедшая через отстойники, содержит в себе растворенные органические вещества, которые могут загнивать. Поэтому следующим после механической очистки этапом является биологическая очистка вод. Ее осуществляют естественными методами (почвенные, в биологических прудах) или искусственными.
Обезвреживание почвенными методами проводят на так называемых полях орошения и фильтрации. Поля фильтрации используются только лишь для очистки сточных вод, а поля орошения – для очистки и выращивания сельскохозяйственных культур. На полях орошения между грядами, на которых ведутся посадки, вырывают борозды глубиной до 0,5 м
Сточные воды подаются в эти борозды, фильтруются через почву и через дренажные трубы или каналы отводятся в водоемы. При прохождении через почву задерживаются патогенные микроорганизмы, яйца гельминтов, а растворенные органические вещества подвергаются минерализации почвенной микрофлорой. Сточные воды содержат много питательного субстрата, что создает условия для интенсивного размножения почвенных микроорганизмов, вследствие чего почвенные частицы оказываются покрытыми сплошной активной биологической пленкой, обладающей большой сорбционной поверхностью и высокой биохимической активностью. Поля фильтрации, в отличие от полей орошения, заливают сплошь. На них допускается значительно большая нагрузка сточными водами, чем на поля орошения.
Используется также еще один метод почвенного обезвреживания сточных вод – на земледельческих полях орошения, принадлежащих производителям сельскохозяйственной продукции. Нормы нагрузки на эти поля в 5-15 раз меньше, чем на коммунальных полях орошения. На них выращивают огородные или кормовые культуры, сеяные травы, воду подают в борозды между грядками. При несоблюдении правил эксплуатации коммунальные и земледельческие поля орошения могут стать источниками инвазирования людей и животных гельминтами, заражения возбудителями различных инфекционных заболеваний.
Почвенные методы является высоко эффективными методами очистки сточных вод, но их применение ограничивается в крупных населенных пунктах, так как при современной плотности населения и нормах водопотребления площадь полей орошения должна быть весьма значительной.
Биологические пруды представляют собой искусственно созданные неглубокие водоемы в почвах, где отсутствует или происходит их слабая фильтрация. Сточные воды после отстаивания непосредственно перед выпуском в пруд разводят в 2-5 раз речной водой и медленно в течение 2-3 суток пропускают через пруд. Очищение может происходить в аэробных и анаэробных условиях. Для интенсификации процессов обезвреживания и усиления аэрации биологические пруды делают небольшой глубины (до 1м), высаживают высшие водные растения (камыш, аир, рогоз и др.) и водоросли, проводят искусственную аэрацию. Водоросли в результате фотосинтеза насыщают воду кислородом, а высшие водные растения, помимо этого, поглощают из нее токсические и органические вещества, очищают от энтеробактерий, выделяют антибиотические вещества.
Биологическая очистка искусственными методами ведется на биоокислителях различного типа, в которых обезвреживание проходит подобно тому, как оно протекает в естественных условиях в почве или воде.
К таким биоокислителям относятся биофильтры, аэротенки, циркуляционно-окислительные каналы и др. Обезвреживание в биофильтрах является воспроизведением процессов минерализации, происходящих в почве. Биофильтры представляют собой кирпичные или железобетонные резервуары, имеющие дренажное дно из плиток, на которое загружается двухметровый слой крупнозернистого материала – шлака, щебня. По мере прохождения сточных вод на поверхности шлака образуется слизистая биологическая пленка с аэробной микрофлорой, интенсивно размножающейся и адсорбирующей и разлагающей растворенные в сточной воде органические вещества. Вдувание в биофильтр воздуха еще более стимулирует жизнедеятельность микроорганизмов и процессы минерализации органики. Такие фильтры называются аэрофильтрами. Окислительная мощность их в 3-4 раза выше мощности обычных биофильтров.
Процесс биологического окисления органических веществ в биоокислителях другого типа – аэротенках, протекает аналогично самоочищению в поверхностных водоемах, но гораздо интенсивнее. Через аэротенк — прямоугольный резервуар, вытянутый в длину на несколько десятков метров, глубиной до 5 м – медленно пропускается смесь сточной жидкости и активного ила, содержащего большое количество весьма активных микроорганизмов. Если сравнить поверхность микробоценоза, то в 1 м 3 поверхностных водоемов она составляет около 5 м 2 , тогда как в аэротенках – до 1800-2400 м 2 . Через перфорированные трубы, уложенные на дне аэротенка, в смесь сточной воды с илом компрессорами подается воздух. Обогащение кислородом и интенсивное развитие преобразующей органические вещества микрофлоры способствуют быстрому, в течение 6-10 часов, завершению минерализации растворенных загрязнителей. После биофильтров и аэротенков очищенная сточная вода направляется во вторичные отстойники, а затем, перед выпуском в водоем обеззараживается, так как даже после прохождения биоокислителей в ней могут остаться жизнеспособными патогенные микроорганизмы. Обеззараживание обычно проводится путем хлорирования. Однако из-за опасности образования в процессе хлорирования токсичных и канцерогенных хлорорганических соединений в настоящее время более рациональным становится применение безреагентных способов обеззараживания: ультрафиолетового облучения, электроимпульсная обработка. Предложена и уже доказала свою перспективность гидрокавитационного обеззараживания сточных вод.
Традиционные схемы очистки бытовых сточных вод не всегда эффективны, так как даже обезвреженные воды содержат большое количество биогенных элементов – фосфора, калия, азота, а также синтетические органические вещества, не поддающиеся биологическому разложению. В процессе очистки извлекается только 90% органических соединений, около 50% органического и неорганического азота, от 20 до 40% фосфора и только 5% растворимых соединений (нитратов, фосфатов, многих пестицидов). Поэтому для очистки городских сточных вод требуется, как правило, доочистка, или третичная очистка. Для третичной очистки используются разнообразные природные и искусственные методы (коагуляция, сорбционная очистка с применением активированных углей и других сорбентов, окислителей и др.)Особенности обезвреживания промышленных сточных вод. Ввиду крайнего разнообразия состава и свойств, токсичности и опасности различных промышленных стоков для каждого предприятия разрабатывается свой проект канализования и обработки сточных вод. В основе физических, механических, химических и биологических приемов очистки промышленных стоков лежат те же процессы, что применяются при очистке бытовых сточных вод, но они имеют свои особенности, обусловленные характером производства. Так, в отстойниках проводят не только осаждение взвешенных частиц, но и удаление легких фракций (жиры, масла, нефтепродукты и др.). С помощью химических и физико-химических методов добиваются перевода токсичных соединений в нетоксичные, растворенных соединений в нерастворимые с последующим осаждением, выделяют продукты, которые вновь могут быть использованы в производстве.
Для биологической очистки вначале проводят предварительную подготовку сточных вод (разбавление или смешение с хозяйственно-фекальными водами, подбор параметров и условий очистки), так как промышленные сточные
воды могут иметь неблагоприятную РН, содержать очень много органических соединений, поглощающих кислород и препятствующих жизнедеятельности микроорганизмов. Из вспомогательных мероприятий используют раздельное канализование сточных вод различных технологических участков и цехов предприятия и их локальную очистку до объединения в общий сток. Такая мера уменьшает загрязнение общего стока и предупреждает затруднения с очисткой всей массы сточных вод производства, которые могли бы возникнуть при поступлении в общий сток неочищенных и наиболее загрязненных вод.
Особым мероприятием, к которому прибегают в исключительных случаях, является закачка промышленных сточных вод в глубокие геологические горизонты. Разрешается закачка высокоминерализованных стоков, не обладающих высокой токсичностью. Осуществление комплекса мероприятий по обезвреживанию промышленных сточных вод позволяет обеспечить сброс их в водные объекты, не нарушая качества воды водоемов и жизнедеятельности гидробионтов.
Источник