Головна » Статті » Конференція_2015_03_19-20 » Секція_2_Технології_і_природа

ПІДВИЩЕННЯ ЕКОБЕЗПЕКИ ПІВДЕННОЇ СТАНЦІЇ АЕРАЦІЇ М. ДНІПРОПЕТРОВСЬКА

Іванов Іван

к. т. н., доцент

Волокіта Олена

студентка

Національна металургійна академія України

м. Дніпропетровськ

 

ПІДВИЩЕННЯ ЕКОБЕЗПЕКИ ПІВДЕННОЇ СТАНЦІЇ АЕРАЦІЇ М. ДНІПРОПЕТРОВСЬКА

 

Зараз у світі витрачається 3300 - 3500 км3 води на рік і потреби в ній збільшуються з ростом міст, інтенсифікацією сільського господарства, розвитком промисловості. Лише з р. Дніпро щорічно забирається близько 15 млрд м3 води; над його басейном викидається майже 10 млн т пилогазових забруднювачів; з дощовими й талими водами в нього потрапляє близько 500 тис. т азотних сполук, 40 тис. т фосфорних, 20 тис. т калійних, 1 тис. т заліза, 40 т нікелю, 2 т цинку, 1 т міді, 0,5 т хрому. Тому важливим є раціональне використання водних ресурсів; застосування технологій, що дозволяють звести до мінімуму забруднення водойм, знизити вплив полютантів на гідробіонти до рівня, що забезпечує гомеостаз водної екосистеми [1].

Для видалення зі стічних вод забруднюючих речовин і патогенних організмів застосовують системи їх очищення. Опади стічних вод (ОСВ) з очисних споруд накопичуються на звалищах і полігонах поховання. Вилучаються значні площі для складування; з мулових майданчиків по міських проїздах перевозять часто недостатньо стабілізовані, вонючі ОСВ з балом 4 - 5 за шкалою органолептичних показників. Погіршується санітарний стан територій за рахунок забруднення атмосферного повітря, ґрунту, підземних і поверхневих вод, що негативно впливає на здоров'я населення, флору і фауну [2]. Тому актуальною задачею є впровадження технологій переробки ОСВ.

На Південну станцію аерації стічні води надходять від підприємств та житлової забудови м. Дніпропетровська з такими показниками: температура 6 - 400С; зважені речовини 250 - 260 мг/дм3; рН 6,5 - 9,0; БПКповн 290 - 300 мг/дм3; азот амонійний 15 - 16 мг/дм3; загальна концентрація розчинених солей 1000 мг/дм3; фосфати 3,5 мг/дм3; ХСК 210 - 220 мг/дм3. Комплекс споруд механічного та біохімічного очищення включає механічні решітки; пісколовку; преаератор; первинні і вторинні радіальні відстійники; аеротенки; вертикальні мулоущільнювачі; контактні резервуари; повітродувну; хлораторну. На мулових майданчиках площею 3,5 Га розміщено 24 карти розміром 90 х 16 м кожна для зневоднення та сушіння осаду і надлишкового активного мулу.

При оцінці можливостей модернізації ПСА враховувався досвід застосування технологій анаеробного зброджування міських ОСВ [3]. При їх бродінні утворюється газ, що складається з метану (65 - 70%) і СО2 (25 - 30%) з невеликими домішками: до 0,3% О2, 2 - 4% СО, 1% N2, до 1,5% вуглеводнів, сліди H2S. Вихід його близько 12 м3 на 1 м3 завантаженого осаду; він має теплоту згоряння 21 - 26 МДж/м3 і може бути використаний для кондиціонування ОСВ, обігріву та отримання електроенергії, що важливо в умовах гострої енергетичної кризи в Україні.

Зброджений осад містить 40 - 65% гумусових речовин і основні елементи живлення рослин: 1,7 - 7,5% азоту, 0,9 - 6,6% фосфору (в перерахунку на Р2О5), 0,2 - 0,5% калію (в перерахунку на К2О). Мікроелементи (бор - до 15; кобальт 2 - 114; марганець 60 - 715; мідь 55 - 3200; молібден 0,5 - 11; цинк 40 - 5000 мг/кг сухої речовини) підвищують швидкість біохімічних реакцій в рослинах, сприяють засвоєнню ними органічних речовин. Крім цінності осаду як органічного добрива, він покращує фізичні властивості ґрунту, активізує ріст автотрофної мікрофлори, що сприяє мінеральному живленню рослин.

Санітарно-бактеріологічна та санітарно-паразитологічна оцінка показує, що після термофільного зброджування ОСВ при температурі 50 - 55 °С в них відсутні патогенні мікроорганізми і небезпечні для здоров'я яйця гельмінтів. У цьому процесі інтенсивність розпаду органічної речовини приблизно в 2 рази вище, ніж в мезофільному; вище вихід і теплота згоряння біогазу.

Для реалізації цієї технології при продуктивності ПСА 45 000 м3/добу передбачена установка 2 метантенків загальним об'ємом 2500 м3 для переробки 160 м3/добу сирого осаду з первинних відстійників і 310 м3/добу надлишкового активного мулу з вторинних відстійників і контактних резервуарів після ущільнення в мулоущільнювачах. 4900 м3/добу біогазу акумулюється в блоці з 5 мокрих газгольдерів об'ємом 410 м3, що працюють під тиском 6 кПа, а потім використовується на потреби станції, в тому числі для підігріву осаду в метантенках. Для зневоднення осаду після метантенків встановлюються 2 центрифуги (1 робоча, 1 резервна) продуктивністю (по входу) 27,5 м3/год.

Таким чином, підвищення ефективності роботи та екологічної безпеки ПСА можливо за рахунок переробки ОСВ в метантенках. Отримання 4,9 тис. м3/добу біогазу з теплотою згоряння 25,4 МДж/м3 дасть економію 1358 тис. м3/рік природного газу. Застосування 5785 т/рік перероблених опадів в якості добрив дозволить знизити споживання хімікатів та підвищити родючість ґрунтів. Площа мулових полів скорочується в 5 разів, оскільки число аварійних майданчиків-ущільнювачів становить 20% від нинішніх. Після рекультивації ці землі можуть бути повернуті в сільгоспобіг. Поліпшується санітарний стан прилеглих територій за рахунок зменшення забруднення повітряного басейну продуктами розкладання біомаси з мулових полів. Викиди СО2 знижуються на 945 т/рік, викиди метану, який впливає на парниковий ефект в 21 раз сильніше, ніж СО2, - на 890 т/рік.

 

Література

1. Гончарук В.В. Вода: Проблемы устойчивого развития цивилизации в ХХІ веке. – К.: НКХХВ НАН Украины, 2003. – 47 с.

2. Сюняев Н.К., Тютюнькова М.В., Слипец А.А. Очистка сточных вод и утилизация их осадков: Монография. - М.: РГАУ-МСХА, 2005. - 170 с.

3. Душкин С. С., Коваленко А. Н., Дегтярь М. В., Шевченко Т. А.  Ресурсосберегающие технологии очистки сточных вод: Монография; Харьк. нац. акад. городск. хоз-ва. – Х.: ХНАГХ, 2011. – 146 с.

Категорія: Секція_2_Технології_і_природа | Додав: Admin (18.03.2015)
Переглядів: 353
Всього коментарів: 0