Загрязнение химико-фармацевтическими предприятиями окружающей среды сточными водами и твёрдыми отходами. Профилактика и меры предупрежд

 Поступающие в реки, озера, водохранилища и моря  загрязняющие вещества вносят  значительные изменения в установившийся  режим и нарушают равновесное  состояние водных экологических  систем. В результате процессов  превращения загрязняющих водоемы  веществ, протекающих под воздействием  природных факторов, в водных  источниках происходит полное  или частичное восстановление  их первоначальных свойств. При  этом могут образовываться вторичные  продукты распада загрязнений,  оказывающих отрицательно влияние  на качество воды.

 

Самоочищение воды водоемов - это совокупность взаимосвязанных  гидродинамических, физико-химических, микробиологических и гидробиологических процессов, ведущих к восстановлению первоначального состояния водного  объекта. В связи с тем, что  в сточных водах промышленных предприятий могут содержаться  специфические загрязнения, их спуск в городскую водоотводящую сеть ограничен рядом требований. Выпускаемые в водоотводящую сеть производственные сточные воды не должны:

• нарушать работу сетей и сооружений;
• оказывать разрушающего воздействия на материал труб и элементы очистных сооружений;
• содержать более 500мг/л взвешенных и всплывающих веществ;
• содержать вещества, способные засорять сети или отлагаться на стенках труб;
• содержать горючие примеси и растворенные газообразные вещества, способные образовывать взрывоопасные смеси;
• содержать вредные вещества, препятствующие биологической очистке сточных вод или сбросу в водоем;
• иметь температуру выше 40 С.

Производственные сточные  воды не удовлетворяющие этим требованиям, должны предварительно очищаться и  лишь после этого сбрасываться в  городскую водоотводящую сеть.

 

 

Методы очистки сточных  вод

 

 В реках и других  водоемах происходит естественный  процесс самоочищения воды. Однако  он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые  сбросы были невелики, реки сами  справлялись с ними. В наш индустриальный  век в связи с резким увеличением  отходов водоемы уже не справляются  со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать,  очищать сточные воды и утилизировать  их.

 

 Очистка сточных вод  - обработка сточных вод с целью  разрушения или удаления из  них вредных веществ. Освобождение  сточных вод от загрязнения  - сложное производство. В нем,  как и в любом другом производстве  имеется сырье (сточные воды) и  готовая продукция (очищенная  вода).

 

 Методы очистки сточных  вод можно разделить на

• механические,
• химические,
• физико-химические
• биологические,
• комбинированным.

Применение того или иного  метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения  и степенью вредности примесей.

 

 Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых как ценные примеси, используются в производстве.

 

 Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%

 

 При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях - электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности.

 

 Загрязненные сточные  воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления, хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.

 

 Среди методов очистки  сточных вод большую роль играет биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Перед этим воды подвергают механической очистке, а после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.)

 

Есть несколько типов  биологических устройств по очистке  сточных вод: биофильтры, биологические  пруды и аэротенки.

• В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах.
• В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.
• Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало - активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии, неслипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила.

Биологический метод дает большие результаты при очистке  коммунально-бытовых стоков. Он применяется  также и при очистке отходов  предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна.

 

 

 

 

 

Загрязнение почвы твёрдыми отходами

Литосфера - это твердая  оболочка Земли. Общая площадь суши Земли составляет 148 млн. км2, из которых  для обитания людей пригодны 133 млн. км2. Именно  почвенная  оболочка  определяет  многие  процессы, происходящие в биосфере. Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании  органического  вещества, различных химических элементов,  а также энергии. Почвенный покров  выполняет  функции  биологического поглотителя, разрушителя  и нейтрализатора различных загрязнений. Если это  звено  биосферы  будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Именно поэтому  чрезвычайно важно изучение  глобального  биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и  изменения под влиянием антропогенной  деятельности.

Причиной загрязнения  литосферы может быть сброс сточных  вод, нефтепродуктов, выброс аэрозолей, пыли, загрязнение почвы пестицидами  и т.д. Но главными видами загрязнения  литосферы являются твердые бытовые  и промышленные отходы.

В состав твердых бытовых  отходов входят пищевые отходы, бумага, картон, стекло, текстиль, металлы, полимеры и т.д.

В состав твердых промышленных отходов входят металлы (черные и  цветные), мусор, древесина, пластмассы, шлак, окалина, зола и т.д.

На одного жителя в городе приходится примерно по 1 тонне твердых  отходов в год, причем эта цифра  ежегодно увеличивается.

 

В результате работы промышленных предприятий происходит загрязнение  почвы твердыми промышленными отходами, приводящее к выходу из строя земель, пригодных для сельского хозяйства.

Различают нетоксичные и токсичные промышленные отходы. Токсичные отходы подразделяют на четыре класса токсичности: чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные и малотоксичные.

Основными видами твердых  промышленных отходов являются шлаки  тепловых электростанций и металлургических заводов, природные отвалы горнодобывающих  предприятий и горнообогатительных комбинатов, строительный мусор, отходы химической промышленности и т.д.

Обезвреживание, утилизация и размещение отходов - это обязанность, которая возлагается на предприятия, ответственные за загрязнение окружающей среды.

 Обезвреживание отходов - это удаление из них вредных примесей.

 Утилизация отходов означает и обезвреживание, и одновременное извлечение из них полезных продуктов.

 Размещение отходов подразумевает или складирование или захоронение отходов. При этом складирование - это размещение отходов на поверхности земли, а захоронение - это размещение отходов на глубине, как правило, в контейнерах.

 

На рисунке представлена современная схема переработки  токсичных отходов, принятая в США.

 

От категории отходов  зависят плата за их размещение и  сам порядок размещения. Нетоксичные  промышленные отходы складируют на городских  свалках. Токсичные отходы подвергают обезвреживанию и захоронению на специально организованных полигонах. Вокруг участков захоронения токсичных  отходов отводят санитарно-защитные зоны с радиусом не менее 3 км.

 

На рисунке приведена  схема безопасного захоронения  отходов, принятая в США.

Особое место среди  высокотоксичных отходов занимают радиоактивные отходы, размещение которых  производят в соответствии с договорами, заключаемыми с природоохранительными  организациями (полигонами, заводами и  т.д.), занимающимися утилизацией  и захоронением отработанных радиоактивных  материалов.

 

Хозяйство нашей страны, кроме того, несет огромные потери, связанные со складированием отходов. В результате только на транспортировку 1 т отходов и содержание отвалов  расходуются в среднем от 15 до 80 тыс. рублей.

 

В нашей стране еще в 1991 году была разработана программа, предусматривающая  переход на безотходные и малоотходные производства, обеспечивая при этом независимость экологической экспертизы и создание кадастра вторичных ресурсов для учета вторичного сырья. Однако этот процесс затягивается в связи  с коренной перестройкой самой системы  хозяйствования. Это значительно  усугубляет положение с охраной  литосферы на территории России и  стран СНГ.

 

 

 

Способы утилизации бытовых и промышленных эксплуатационных отходов

 

Существует несколько  способов утилизации промышленных и бытовых отходов:

 

Способ термической  переработки отходов, включающий дозированную загрузку отходов в газогенератор, подогрев воздуха в воздухонагревателе до 600°C для сжигания углеродистых остатков и подачу его в нижнюю часть газогенератора, пиролиз отходов и плавление неорганической части отходов с выводом шлаков, а также отвод дымовых газов через систему очистки газов а атмосферу, а горючих газов - через конденсатор с конденсацией жидких продуктов и получением горючих жидкостей и газов, которые используют в качестве топлива.

Недостатком известного способа  термической переработки отходов  является значительное загрязнение  атмосферы дымовыми газами, а также  низкий коэффициент полезного действия газогенератора из-за отсутствия замкнутости  цикла термической переработки  отходов, включающего предварительный  нагрев воздуха в воздухонагревателе от дополнительного источника энергии.

Таким образом, возможности  использования известного способа  переработки отходов в условиях суши, по сравнению с условиями  утилизации мусора на судне, сильно ограничены из-за холостой работы двигателя в  условиях суши, работающего только для получения выхлопных газов.

 

Также современными направлениями в области утилизации и дальнейшего применения твердых промышленных отходов являются:

• использование отходов  для рекультивации ландшафтов, планировки территорий, отсыпки дорог (например, гравий, галечник, песок, доменные шлаки  и др.);

• применение отходов в  качестве сырья при производстве строительных материалов. Промышленность строительных материалов – единственная отрасль в значительной степени  использующая многотоннажные отходы других производств;