Файл: Referat1.docx

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА

Кафедра философии и культурологии

К истории проблемы разработки рекультивационных режимов с применением обезвоженного осадка сточных вод в мелиорации

Выполнил: Рогожин В.Н.

Проверил: Орлов Р.М.

МОСКВА

2011

Содержание

Введение 3

1. Состав и свойства осадков сточных вод 4

2. Существующий опыт утилизации ОСВ 6

3. Применение ОСВ при разработке рекультивационных

режимов 10

4. Технология рекультивационных работ с применением

ОСВ 13

Заключение 17

Список литературы 18

Введение

В настоящее время имеется большое количество закрытых карьерных разработок, нуждающихся в проведении рекультивации нарушенных территорий. С другой стороны в результате жизнедеятельности в мегаполисах образуются большие объемы осадка сточных вод (ОСВ) на станциях аэрации. Учитывая перепрофилирование одних предприятий, вывод за черту города других, как поставщиков загрязняющих веществ в промышленно-коммунальные стоки, содержащие загрязняющих веществ в ОСВ значительно уменьшилось. В связи с этим появляется возможность использования обезвоженного ОСВ в качестве рекультиванта для выравнивания нарушений гипсометрического уровня выработанных карьеров с целью создания культурных ландшафтов.

Целью моей работы является решение проблемы рекультивации земель, нарушенных при разработке горных пород открытым способом (карьеров) и решение проблемы утилизации осадка сточных вод, образующего в результате жизнедеятельности города.

Проблемой моей диссертации является разработка рекультивационных режимов с использованием обезвоженного осадка сточных вод. И данный реферат способствует обоснованию проблемы в моей диссертации.

---

1. Состав и свойства осадков сточных вод.

Утилизация отходов жизнедеятельности человеческого общества относится к числу глобальных научно-технологических проблем, от степени решения которой во многом зависит экологическая обстановка на планете в целом. Значительное место среди разнообразных отходов занимают осадки сточных вод – ОСВ, продукт очистки и переработки сточных вод. Формирование ОСВ представляет собой достаточно сложный технологический процесс, включающий в себя перенос (транспортировку) материала по системе коллекторов, их накопление в стокоприемниках на станциях очистки, и дальнейшую механическую, биологическую, химическую очистку, осаждение и обезвоживание [1]. Получаемый осадок сточных вод может содержать большое количество органического вещества, азота, фосфора, калия, что делает возможным его применение в сельском хозяйстве в качестве органического удобрения. Химический состав ОСВ сильно варьирует и зависит от вида сточных вод (промышленные или бытовые сточные воды), способа их обработки, сезона накопления [2]. В таблице 1 приведены данные по химическому составу ОСВ в зависимости от способа их обработки.

Таблица 1

Состав ОСВ в зависимости от способа обработки

Вид осадка	Сух. вещества, % от сырой массы	Орг. вещества, % от сухой массы	N, % сухой массы	C:N
Сырой сброженный	3-5	60-80	3-5	10-14
В анаэробных условиях	5-10	40-60	2-7	5-10
В аэробных условиях	4-8	50-70	3-8	5-8
Подсушенный на иловых площадках	35-50	35-50	2-4	8-12
Стабилизирован. и хим. обезвоженный	20-30	40-60	2-6	5-10
Обработан. в автоклаве и обезвоженный	45-50	80	1-2	20

---

Состав ОСВ непрерывно изменяется в процессе обработки. Например, если в сыром осадке содержится 3,22 % общего азота и 0,07 % подвижного азота (на сухую массу), то в сброженных осадках соответственно 3,07 и 0,27 %, в подсушенных на иловых площадках – 2,26 % и 0,50 %, в термически высушенных – 1,68 % и 0,84 %. Содержание отдельных элементов питания в осадке зависит от его влажности [2].

---

2. Существующий опыт утилизации осв.

Утилизация осадков сточных вод часто связана с использованием их в сельском хозяйстве в качестве удобрения, что обусловлено достаточно большим содержанием в них биогенных элементов. ОСВ особенно богат азотом и фосфорным ангидридом, такими, как медь, молибден, цинк.

В качестве удобрения можно использовать те осадки сточных вод, которые предварительно были подвергнуты обработке, гарантирующей последующую их незагниваемость, а также гибель патогенных микроорганизмов и яиц гельминтов [1].

Наиболее эффективным способом обезвоживания отходов, образующихся при очистке сточных вод, является термическая сушка. Перспективные технологические способы обезвоживания, включающие использование барабанных вакуум-фильтров, центрифуг, с последующей термической сушкой и одновременной грануляцией позволяют получать продукт в виде гранул, что обеспечивает получение незагнивающего и удобного для транспортировки, хранения и внесения в почву органоминерального удобрения, содержащего азот, фосфор, микроэлементы [2].

Наряду с достоинствами получаемого на основе осадков сточных вод удобрения следует учитывать и возможные отрицательные последствия его применения, связанные с наличием в них вредных для растений веществ в частности ядов, химикатов, солей тяжелых металлов и т.п. В этих случаях необходимы строгий контроль содержания вредных веществ в готовом продукте и определение годности использования его в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур.

В настоящее время известно достаточно много эффективных и достаточно простых в аппаратурном оформлении способов извлечения примесей из сточных вод. В связи с широким использованием осадка сточных вод в качестве удобрения возникает необходимость в интенсивных исследованиях возможного влияния присутствующих в них токсичных веществ (в частности тяжелых металлов) на рост и накопление их в растениях и почве. Это ведет за собой ограничения на использование ОСВ и получаемой сельскохозяйственной продукции.

Количество тяжёлых металлов в ОСВ зависит от источника их поступления.

Таблица 2

Вклад отдельных источников в загрязнение ОСВ тяжелыми металлами [3].

Элемент	коммунальные стоки, %	промышленные стоки, %	ливневой сток, %
Zn	30-50	5-35	10-20
Cu	30-70	3-20	4-6
Ni	10-50	30	10-20
Cd	20-40	30-60	3-40
Pb	30-80	2-20	30
Cr	2-20	35-65	2-20
Hg	4-5	50-60	1-5

---

Представляет интерес практика использования осадков сточных вод в Германии. По санитарным соображениям в Германии допускается использование в качестве удобрения только незагнивающих, стабилизированных осадков сточных вод, термически высушенных, компостированных и пастеризованных. Пастеризация осадков заключается в их нагревании до 65-70 ^оС в течение 20-30 мин, что приводит к уничтожению в яиц гильминтов и патогенных микроорганизмов. Более высокий эффект пастеризации достигается при нагревании осадка до 80-90 ^оС с последующим выдерживанием в течение 5 мин. В случае образования больших объемов осадков сточных вод, содержащих соли тяжелых металлов, из-за чего их нельзя использовать в качестве удобрения, по-видимому, целесообразно использовать другие пути утилизации, например, сжигание осадков [2].

В Европе также предложен способ сжигания ОСВ с получением заменителей нефти и каменного угля. Подсчитано, что при сжигании 350 тыс. т ОСВ можно получить топливо, эквивалентное 700 тыс. баррелей нефти и 175 тыс. т угля (1 баррель 159 л.). Одним из преимуществ этого метода является то, что полученное топливо удобно хранить. В случае сжигания ОСВ выделяемая энергия расходуется на производство пара, который немедленно используется [4].

Первый в Петербурге и России завод по сжиганию остатков сточных вод был простроен в 1997 году на Центральной станции аэрации. Действовавшая ранее схема обработки осадка на Северной станции предусматривала обезвоживание осадка и его складирование на полигоне площадью 80 гектар рядом с поселком Новоселки, и ежегодно на полигон вывозилось около 200 тысяч кубометров осадка [13].

Важное значение также имеют методы утилизации ОСВ, связанные с использованием его в качестве флокулянта для сгущения суспензий, получения из активного угля адсорбента в качестве сырья для получения строй материалов и т.д. [3].

Проведенные токсикологические исследования показали возможность переработки сырых осадков и избыточного активного ила в цементном производстве [5].

Научно-техническим центром «Технологии XXI века» было предложено уникальная технология рекультивации полигонов депонирования осадков сточных вод. В основе способов переработки отходов по технологии НТЦ положена интеграционная минерально-матричная (ИММ) технология утилизации, обезвреживания и переработки жидких, вязкопластичных и дисперсных твердых отходов в композиционные материалы с заданными физико-механическими свойствами. За счет данной технологии непосредственно на полигоне хранения осадков сточных вод ведутся работы по переработке иловых осадков в техногенный грунт (ГУТ) для его дальнейшего использования при формировании техногенного массива на месте освободившихся карт [11].

---