Экология (стр. 3 )

3) Пестициды. В зависимости от объекта назначения их подразделяют на инсектициды (убивают насекомых), гербициды (уничтожают сорняки), фунгициды (средства против грибковых заболеваний растений) и др. Все они – биоциды, т. е. вещества, угрожающие различным формам живого.

В 1938 г. был рекомендован к применению сильный инсектицид – дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ). Снижение численности вредителей благодаря применению ДДТ во многих случаях привело к росту урожая. Кроме того, ДДТ оказался эффективным средством борьбы с насекомыми – переносчиками инфекционных заболеваний (сыпного тифа, малярии и др.). Достоинства ДДТ казались столь выдающимися, что его создатель – швейцарский химик П. Мюллер получил за свое открытие Нобелевскую премию. Неудивительно, что это вещество возглавило нескончаемый парад пестицидов, мировая коллекция которых выросла до 6000 наименований.

Однако скоро стало очевидным, что применение пестицидов вызывает целый ряд проблем: 1) приспосабливаемость и развитие устойчивости вредителей к применяемым препаратам; 2) восстановление и вторичные вспышки численности вредителей, повышение их агрессивности; 3) рост затрат на применение в возрастающих дозах все новых и более дорогих пестицидов; 4) отрицательное воздействие на природу и здоровье человека.

В начале 70-х гг. применение ДДТ в большинстве развитых стран было запрещено. На смену ему пришли менее токсичные препараты, быстрее разрушающиеся в окружающей среде.

Пестициды постепенно накапливаются в почве и воде, а затем по пищевым цепям переходят в растения, в животных и организм человека. Хотя ДДТ уже много лет снят с производства и повсеместно запрещен к применению, в природной среде циркулирует около миллиона тонн этого ядовитого вещества. Его обнаруживают в воде и воздухе, в организмах животных и человека даже в тех районах земного шара, где никогда не проводились химические обработки растений.

4) Диоксины (примеси, образующиеся при производстве некоторых гербицидов). Один из диоксинов – ТХДД – занимает пятое место в ряду самых сильных из известных ядов. Диоксины очень стойки: период полувыведения у человека – больше года. Известны случаи заболевания и гибели людей, связанные с диоксинами. Применение США во Вьетнаме дефолианта, содержащего ТТХД, вызвало заболевания более 2 млн. человек в долине Меконга. Диоксины могут образовываться при сжигании угля, мусора, в двигателях внутреннего сгорания.

Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами в местах их добычи, переработки и транспортировки превышает фоновое в десятки раз.

Нетрадиционные источники энергии. Хотя использование невозобновимых энергоресурсов ископаемых топлив создает самые серьезные экономические и экологические проблемы, человек намного меньше использует возобновимые энергоресурсы планеты. Не потому, что они меньше (они намного больше), а потому, что их колоссальная энергия непостоянна, распределена на больших пространствах, мало концентрирована и плохо поддается контролю. Сознавая мощь стихий, человек предпочитает бензобак, ружье, электропривод или лазерный луч, где энергия сжата, канализирована и находится в его полной власти.

1) Геофизические ресурсы энергии очень велики. Перемещения воздушных и водных масс имеют мощность порядка 25 ПВт, что в 2000 раз больше топливной мощности техносферы. Однако эти ресурсы не могут быть ощутимо затронуты без того, чтобы не наступили трудно предсказуемые изменения климата и географической среды.

2) Гидроэнергия стоит на первом месте среди возобновимых ресурсов техносферы. В мире работают десятки тысяч ГЭС с общей электрической мощностью 660 ГВт. Для их работы на реках созданы водохранилища, часто целые каскады водохранилищ. Поскольку возраст большинства гидроэнергетических узлов насчитывает несколько десятилетий, а срок их амортизации колеблется от 50 до 200 лет, можно предвидеть немало проблем, связанных с реконструкцией гидроузлов.

3) Суммарная оценка мощности устойчивых ветров в нижних слоях атмосферы имеет порядок 5 ТВт. Технически возможный объем ветроэнергетики мал по сравнению с этой величиной и вряд ли составит более 2% всей энергетики техносферы, хотя в отдельных странах эта доля может быть намного больше. Так, в Дании ветросиловые установки обеспечивают уже более 3,7% выработки электроэнергии.

4) Геотермальная энергия Земли, обусловленная радиоактивным распадом в недрах, в целом оценивается мощностью около 32 ТВт. Значительные ее выходы к поверхности земли локализованы в районах вулканической деятельности, где концентрация подземного тепла во много раз больше. Освоены эти ресурсы пока еще мало. Общая установленная мощность геоТЭС в мире (США, Италия, новая Зеландия, Мексика, Япония, Исландия, Россия и др.) не превышает 1,5 ГВт (в пересчете на электроэнергию).

Солнечная энергия по сравнению с другими видами энергии обладает исключительными свойствами: практически неисчерпаема, экологически чистая, управляема, а по величине в тысячи раз превосходит всю энергию других источников, которые сможет использовать человечество. Потенциал эксплуатационного ресурса солнечной энергии оценивается по мощности от 100 до 500 ТВт. Из-за малой плотности этой энергии техносфера потребляет ничтожную ее часть. Гелиоэнергетиков больше интересуют способы концентрирования солнечной энергии и ее прямое преобразование в электроэнергию.

Особо охраняемые природные территории.

Эффективной формой охраны природных экосистем, а также биотических сообществ являются особо охраняемые природные территории. Они позволяют сохранить эталоны (образцы) нетронутых биогеоценозов, причем не только в каких-либо экзотических, редких местах, но и во всех типичных природных зонах Земли.

К особо охраняемым природным территориям (ООПТ) относятся участки суши или водной поверхности, которые в силу своего приро - доохранного и иного значения решениями Правительства РФ полностью или частично изъяты из хозяйственного пользования.

Закон об ООПТ, принятый в феврале 1995 г., установил следующие категории указанных территорий: а) государственные природные заповедники, в т. ч. биосферные; б) национальные парки; в) природные парки; r) государственные природные заказники; д) памятники природы; е) дендрологические парки и ботанические сады.

Заповедник — это особо охраняемое законом пространство (тер - ритория или акватория), которое полностью изъято из обычного хо - зяйственного использования с целью сохранения в естественном состоянии природного комплекса. В заповедниках разрешена только научная, охранная и контрольная деятельность.

Ныне в России насчитывается 95 заповедников с общей площадью 310 тыс. км, что составляет около 1,5% всей территории России. В целях нейтрализации техногенного влияния прилегающих территорий, особенно в зонах с развитой промышленностью, вокруг заповедников создают охранные зоны.

Биосферные заповедники входят в состав ряда государственных природных заповедников и используются в целях комплексного изучения участков нетронутой природы и сходных по природным условиям участков, эксплуатируемых человеком.

Биосферные заповедники (БЗ) выполняют четыре функции: сохранение генетического разнообразия нашей планеты; проведение научных исследований; слежение за фоновым состоянием биосферы (экологический мониторинг); экологическое образование и международное сотрудничество.

Очевидно, что функции БЗ шире, чем функции охраняемых природных территорий любого иного типа. Они служат своеобразными международными стандартами, эталонами окружающей среды.

На Земле ныне создана единая глобальная сеть из более чем 300 биосферных заповедников (в России — 11). Все они работают по согласованной программе ЮНЕСКО, проводя постоянные наблюдения за изменением природной среды под воздействием антропогенной деятельности.

Национальный парк — обширная территория (от нескольких тысяч до нескольких млн га), которая включает как полностью заповедные зоны, так и зоны, предназначенные для отдельных видов хозяйственной деятельности.

Целями создания национальных парков являются: 1) экологическая (сохранение природных экосистем); 2) научная (разработка и внедрение методов сохранения природного комплекса в условиях массовoгo допуска посетителей) и рекреационная (регулируемый туризм и отдых людей).

В России насчитывается 33 национальных парка общей площадью около 66,5 тыс. км.

Природный парк — территория, обладающая особой экологической и эстетической ценностью и используемая для организованного отдыха населения.

Заказник — это природный комплекс, который предназначен для сохранения одного или нескольких видов животных или растений при ограниченном использовании других. Существуют ландшафтные, лесные, ихтиологические (рыбы), орнитологические (птицы) и другие типы заказников. Обычно после восстановления плотности популяции охраняемых видов животных или растений заказник закрывают и разрешают тот или иной вид хозяйственной деятельности. В России ныне насчитывается более 1600 государственных природных заказников с общей площадью свыше 600 тыс. км.

Памятник природы — отдельные природные объекты, отличающиеся уникальностью и невоспроизводимостью, имеющие научное, эстетическое, культурное или воспитательное значение. Это могут быть очень старые деревья, бывшие «свидетелями» каких-то исторических событий, пещеры, скалы, водопады и др. Таковых в России имеется около 8 тыс., при этом на территории, где расположен памятник, запрещена любая деятельность, которая способна их разрушить.

Дендрологические парки и ботанические сады — созданные человеком коллекции деревьев и кустарников в целях как сохранения биоразнообразия и обогащения растительного мира, так и в интересах науки, учебы и культурно-просветительной работы. В них часто проводят работы, связанные с интродукцией и акклиматизацией новых растений.

Блок - самоконтроля

1.  Перечислить экологические принципы рационального использования природных ресурсов.

2.  Охарактеризуйте нетрадиционные источники энергии.

3.  Какие территории относятся к особо охраняемым?

4.  Чем национальный парк отличается от природного парка?

Литература

1.  Экология для технических вузов. Под общ. Ред. В. М, Гарина. – 2-е изд. доп. перераб. – Ростов н/Д, Феникс, 2003. – 377с.

2.  Экология: Учеб. Для техн. Вузов / Под ред. . – 2-е изд. Доп. И перераб. – СПб.: Изд-во АСВ, 2001, - 550 с.

Раздел 3. Основы экономики природопользования

3.1. Экологический менеджмент

3.2. Экологический маркетинг

Экологическим менеджментом называется безопасное управление процессами, которое определяется как био­логическими особенностями объекта управления, так и социально-экономическими возможностями управляющего.

Предметом экологического менеджмента является процесс управления современным производством, которое обеспечивает сочетание эффективности производства с охраной окружающей среды, в том числе среды обитания человека, и с рациональным использованием природных ресурсов.

В условиях современного экологического кризиса стратегией ЭМ является научно обоснованная направленность развития системы «человек—биосфера», ведущая к коэволюции природы и общества, на основе которой разрабатываются методологиче­ские и организационные основы управления.

Конкретные функции экологического менеджмента:

• управление состоянием природных экосистем;

• управление состоянием социоприродных систем;

• управление состоянием и использованием природных ре­сурсов;

• управление восстановлением запасов природных ресурсов;

• управление процессами антропогенного давления на при­роду (регулирование процессов роста народонаселения, урбанизации, загрязнения окружающей среды и использования отходов производства).

Инфраструктура экологического менеджмента включает основ­ные факторы, определяющие благоприятную обстановку для его осуществления:

• формирование нового мировоззрения, в котором будут преобладать экологические приоритеты и ценности;

• развитие экологического образования в направлении овла­дения экологического менеджмента;

• мониторинг экологических ситуаций;

• информационное и научно-методологическое обеспечение экологического менеджмента;

• правовое обеспечение экологического менеджмента;

• разработка общей стратегии развития общества;

• экономическое и финансовое обеспечение.

Основные принципы экологического менеджмента:

• формирование экологического сознания;

• предупредительность и своевременность решения проблем экологического развития;

• ответственность за экологические последствия всех управ­ленческих решений;

• интеграция управления экологическими процессами;

• последовательность (непрерывность, поэтапность) реше­ния проблем экологического развития.

Аспекты экологически ориентированного маркетинга в миро­вом сообществе связаны с быстрым развитием технологий и процессов, снижающих воздействие на окружающую среду, а также с ускоренным формированием рынка экологических ус­луг, который, естественно, требует соответствующего развития маркетинговых средств управления.

К основным маркетинговым направлениям в этой области следует отнести:

• формирование финансовых структур поддержки экологи­ческих действий;

• экологическую оценку (аудит) уровня воздействия на ок­ружающую среду;

• экологическое страхование действий компаний;

• изменение форм отчетности деятельности производителей;

• новые формы рекламы;

• формирование новых принципов торговли (например, продажа экологически чистых продуктов).

Маркетинговый механизм управления охраной окружающей среды основан на типологии рыночных методов. В настоящее время известны следующие основные группы методов управления:

• административное регулирование — введение соответст­вующих нормативных стандартов и ограничений, которые должны соблюдать фирмы-производители, а также осуще­ствление прямого контроля и лицензирования процессов природопользования;

• экономические стимулы, направленные на то, чтобы заин­тересовать фирму-производителя в рациональном природопользовании;

• система платежей за загрязнение и экологических налогов;

• распределение прав на загрязнение и компенсационные платежи.

Данные методы необходимо использовать на различных ста­диях маркетингового процесса, воздействующего на окружаю­щую среду. Это воздействие зависит от состава первичных ре­сурсов, специфики производственного процесса и применяемых природоохранных технологий, формирующих выбросы в окру­жающую среду.

Блок самоконтроля

1.  Что изучает экологический менеджмент?

2.  Функции экологического менеджмента.

3.  Принципы экологического менеджмента.

4.  Какие методы применяются при реализации системы экологического менеджмента?

5.  Опишите маркетинговый механизм управления охраной окружающей среды.

Литература

1. Чапек природопользования. Учеб. Для вузов.. –М.:АСВ,2003. – 316 с.

Раздел 4. Экозащитная техника и технологии

4.1. Системы очистки воздушных выбросов

4.2. Системы очистки сточных вод

4.3. Утилизация твердых отходов. Сбор, утилизация и захоронение твердых и жидких промышленных отходов. Безотходные и малоотходные технологии

Принцип улавливания загрязняющих веществ, содержащихся в в воздушных выбросах основан на отделении взвешенных частиц от воздушных потоков за счет сил тяжести, инерции или центробежных сил. По конструкции это пылеосадительные камеры и циклоны. Пылеосадительные камеры используют для очистки от крупных частиц пыли и применяют в основном для предварительной очистки воздуха. Эффективность улавливания в пылеосадительных камерах зависит от времени пребывания газов в камере и расстояния, проходимого частицами под действием гравитационных сил. В свою очередь время пребывания газов зависит от объема камеры и скорости потока.

Широко распространенными инерционными пылеуловителями являются циклоны. Под действием центробежной силы частицы пыли прижимаются к внутренним стенкам наружного цилиндра и скатываются в пылесборник. В бункере поток воздуха меняет направление на 180', теряет скорость, вследствие чего происходит выпадение частиц пыли из потока. Освободившись от пыли, газовый поток образует вихрь, выходит из бункера и выбрасывается через выхлопную трубу.

В ряде случаев для очистки газового потока от взвесей применяют фильтры, в которых газовый поток проходит через волокно (фильтрующий материал), при этом частицы, обладающие инерцией, сталкиваются с ним и захватываются. Весьма эффективные тканевые и волокнистые фильтры изготавливают из очень тонких (5 — 10 мкм) стеклянных или асбестовых волокон или синтетических материалов. С течением времени на волокне образуется слой пыли, который удаляется встряхиванием или обратной продувкой. Наиболее совершенными и универсальными аппаратами для очистки выбросов от взвешенных частиц являются электрические фильтры в основе работы которых лежит осаждение взвешенных частиц под действием электрических сил.

Метод абсорбции — очистка газовых выбросов от газов и паров— основан на поглощении последних жидкостью. Для этого используют абсорберы. Решающим условием для применения метода абсорбции является растворимость паров или газов в абсорбенте. Так, для удаления из технологических выбросов аммиака, хлоро - или фтороводорода целесообразно применять в качестве абсорбента воду. Для высокоэффективного протекания процесса абсорбции необходимы специальные конструктивные решения. Они реализуются в виде насадочных башен (рис. ), форсуночных барботажно - пенных и других скрубберов.

Хемосорбция — один из распространенных методов очистки отходящих газов от оксидов азота и паров кислот. Эффективность очистки от оксидов азота составляет 0,17...0,86 и от паров кислот— 0,95. Работа хемосорберов основана на поглощении газов и паров жидкими или твердыми поглотителями с образованием малорастворимых или малолетучих химических соединений. Основными аппаратами для реализации процесса являются насадочные башни, барботажно - пенные аппараты, скрубберы Вентури и т. п.

Метод адсорбции основан на способности некоторых тонкодисперсных твердых тел селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты газовой смеси. Для этого метода используют адсорбенты. В качестве адсорбентов, или поглотителей, применяют вещества, имеющие большую площадь поверхности на единицу массы. Так, удельная поверхность активированных углей достигает 10'...10' м'/кг. Их применяют для очистки газов от органических паров, удаления неприятных запахов и газообразных примесей, содержащихся в незначительных количествах в промышленных выбросах, а также летучих растворителей и целого ряда других газов. В качестве адсорбентов применяют также простые и комплексные оксиды (активированный глинозем, силикагель, активированный оксид алюминия, синтетические цеолиты или молекулярные сита), которые обладают большей селективной способностью, чем активированные угли. Конструктивно адсорберы выполняют в виде емкостей, заполненных пористым адсорбентом, через который фильтруется поток очищаемого газа. Адсорберы применяют для очистки воздуха от паров растворителей, эфира, ацетона, различных углеводородов и т. п. Адсорберы нашли широкое применение в респираторах и противогазах.

Термическое окисление находит применение в тех случаях, когда очищаемые газы имеют высокую температуру, но не содержат достаточно кислорода или когда концентрация горючих веществ незначительна и недостаточна для поддержания пламени.

Каталитическое дожигание используют для превращения токсичных компонентов, содержащихся в отходящих газах, в нетоксичные или менее токсичные путем их контакта с катализаторами. Для реализации процесса необходимо кроме катализаторов поддержание таких параметров газового потока, как температура и скорость газов.

В качестве катализаторов используют платину, палладий, медь и др. Температуры начала каталитических реакций газов и паров изменяются в широких пределах — 200...400'С. Объемные скорости процесса каталитического дожигания обычно устанавливают в пределах 2000...6000 ч ' (объемная скорость — отношение скорости движения газов к объему катализаторной массы). Каталитические нейтрализаторы применяют для обезвреживания оксида углерода, летучих углеводородов, растворителей, отработавших газов и т. п.

Системы очистки сточных вод. В соответствии с видами процессов, реализуемых при очистке, целесообразно существующие методы классифицировать на механические, физико-химические и биологические.

Механическая очистка. Для очистки сточных вод от взвешенных веществ используют процеживание, отстаивание, обработку в поле действия центробежных сил и фильтрование.

Процеживание реализуют в решетках и волокноуловителях. В вертикальных или наклонных решетках ширина прозоров обычно составляет 15...20 мм. Для удаления осадка веществ с входной поверхности решеток используют ручную или механическую очистку. Последующая обработка удаленного осадка требует дополнительных затрат и ухудшает санитарно-гигиенические условия в помещении. Отстаивание основано на свободном оседании (всплывания) примесей. с плотностью больше (меньше) плотности воды. Процесс отстаивания реализуют в песколовках, отстойниках и жироуловителях.

Песколовки используют для очистки сточных вод от частиц металла и песка размером более 0,25 мм. В зависимости от направления движения сточной воды применяют горизонтальные песколовки с прямолинейным и круговым движением воды, вертикальные и аэрируемые.

Для выделения волокнистых веществ из сточных вод целлюлозно - бумажных и текстильных предприятий используют валокноуловители, например с использованием перфорированных дисков или в виде движущихся сеток с нанесенным на них слоем волокнистой массы.

Отстойники используют для очистки сточных вод от механических частиц размером более 0,1 мм, а также от частиц нефтепродуктов. В зависимости от направления движения потока сточной воды применяют горизонтальные, радиальные или комбинированные отстойники. При расчете отстойников определяют, как правило, его длину и высоту.

Очистку сточных вод в поле действия центробежных сил осуществляют в открытых или напорных гидроциклонах и центрифугах. Открытые гидроциклоны применяют для выделения из сточной воды крупных твердых примесей со скоростью осаждения более 0,02 м/с. Такие гидроциклоны имеют большую производительность и малые потери напора, не превышающие 0,5 м. Эффективность очистки сточных вод от твердых частиц в гидроциклонах зависит от состава примесей (материала, размера, формы частиц и др.), а также от конструктивных и геометрических характеристик гидроциклона.

Фильтрование применяют для очистки сточных вод от тонкодисперсных примесей с малой их концентрацией. Его используют как на начальной стадии очистки сточных вод, так и после некоторых методов физико-химической или биологической очистки. Для очистки сточных вод фильтрованием применяют в основном два типа фильтров: зернистые, в которых очищаемую сточную воду пропускают через насадки несвязанных пористых материалов, и микрофильтры, фильтроэлементы которых изготовляют из связанных пористых материалов (сеток, натуральных и синтетических тканей, спеченных металлических порошков и т. п.).

Физико-химические методы очистки. Данные методы используют для очистки от растворенных примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных веществ. Многие методы физико-химической очистки требуют предварительного глубокого выделения из сточной воды взвешенных веществ, для чего широко используют процесс коагуляции.

В настоящее время в связи с использованием оборотных систем водоснабжения существенно увеличивается применение физико-химических методов очистки сточных вод, основными из которых являются флотация, экстракция, нейтрализация, сорбция, ионообменная и электрохимическая очистка, гиперфильтрация, эвапорация, выпаривание, испарение и кристаллизация.

Флотация предназначена для интенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании их частиц пузырьками газа, подаваемого в сточную воду. В основе этого процесса имеет место молекулярное слипание частиц масла и пузырьков тонкодиспергированного в воде газа. Образование агрегатов «частица — пузырьки газа» зависит от интенсивности их столкновения друг с другом, химического взаимодействия содержащихся в воде веществ, избыточного давления газа в сточной воде и т. п.

В зависимости от способа образования пузырьков газа различают следующие виды флотации: напорную, пневматическую, пенную, химическую, вибрационную, биологическую, электрофлотацию и др.

В настоящее время на станциях очистки широко используют электрофлотацию, так как протекающие при этом электрохимические процессы обеспечивают дополнительное обеззараживание сточных вод. Кроме того, применение для электрофлотации алюминиевых или стальных электродов обусловливает переход ионов алюминия или железа в раствор, что способствует коагулированию мельчайших частиц механических примесей сточной воды.

Экстракция сточных вод основана на перераспределении примесей сточных вод в смеси двух взаимнонерастворимых жидкостей (сточной воды и экстрагента). Для интенсификации процесса экстракции перемешивание смеси сточных вод с экстрагентом осуществляют в экстракционных колоннах, заполненных насадками из колец Рашига.

Нейтрализация сточных вод предназначена для выделения из них кислот, щелочей, а также солей металлов на основе кислот и щелочей. Процесс нейтрализации основан на объединении ионов водорода и гидроксильной группы в молекулу воды, в результате чего сточная вода приобретает значение рН ~ 6,7 (нейтральная среда). Нейтрализацию кислот и их солей осуществляют щелочами или солями сильных щелочей: едким натром, едким кали, известью, известняком, доломитом, мрамором, мелом, магнезитом, содой, отходами щелочей и т. п. Наиболее дешевым и доступным реагентом для нейтрализации кислых сточных вод является гидроокись кальция (гашеная известь). Для нейтрализации сточных вод с содержанием щелочей и их солей (сточные воды целлюлозно-бумажных и текстильных заводов) можно использовать серную, соляную, азотную, фосфорную и другие кислоты.

Сорбцию применяют для очистки сточных вод от растворимых примесей. В качестве сорбентов используют любые мелкодисперсные материалы (золу, торф, опилки, шлаки, глину); наиболее эффективный сорбент — активированный уголь.

Очистка сточных вод от маслопродуктов в зависимости от их состава и концентрации осуществляется на машиностроительных предприятиях отстаиванием, обработкой в гидроциклонах, флотацией и фильтрованием.

Отстаивание основано на закономерностях всплывания маслопродуктов в воде по тем же законам, что и осаждение твердых частиц. Процесс отстаивания осуществляется в отстойниках и маслоловушках.

Очистка сточных вод от маслопримесей флотацией заключается в интенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании иx частиц пузырьками воздуха, подаваемого в сточную воду. В основе этого процесса лежит молекулярное слипание частиц масла и пузырьков тонкодиспергированного в воде вoздуxa. Образование агрегатов “частица —.пузырьки воздуха” зависит от интенсивности их столкновения друг с другом, химического взаимодействия находящихся в воде :веществ, избыточного давления воздуха в сточной воде и т. п.

В процессе вертикального движения сточной воды во флотаторе содержащийся в воздухе кислород окисляет органические примеси, а при малой их концентрации имеет место насыщение воды кислородом. Очищенная таким образом сточная вода огибает вертикальную перегородку 9 и сливается в приемник 7 очищенной воды, откуда по трубопроводу 8 подается для дальнейшей обработки.

В промышленности также используют метод электрофлотации, преимущества которого заключаются в том, что протекающие при электрофлотации электрохимические окислительно-восстановительные процессы обеспечивают дополнительное обеззараживание сточных вод

Очистка сточных вод от маслосодержащих примесей фильтрованием -- заключительный этап очистки. Этот этап необходим, поскольку концентрация маслопродуктов в сточной воде на выходе из отстойников или гидроциклонов достигает 0,01...0,2 кг/м3 и значительно превышает .допустимые концентрации маслопродуктов в водоемах.

Исследования процессов фильтрования сточных вод, содержащих маслопримеси, показали, что кварцевый песок—лучший фильтроматериал. Применение реагентов повышает эффективность очистки, однако при этом значительно возрастает стоимость очистных сооружений и усложняется процесс их эксплуатации. Образующийся при этом осадок требует дополнительных устройств для его переработки.

В качестве фильтрующих материалов, кроме кварцевого песка используют доломит, керамзит, глауконит. Эффективность очистки сточных вод от маслосодержащих примесей значительно повышается при добавлении волокнистых материалов (асбеста и отходов асбестоцементного производства).

Очистка сточных вод от растворимых примесей осуществляется экстракцией, сорбцией, нейтрализацией, электрокоагуляцией, эвапорацией, ионным обменом, озонированием и т. п.

Экстракция – процесс перераспределения примесей сточных вод в смеси двух взаимно нерастворимых жидкостей (сточной воды и экстрагента) в соответствии с коэффициентом экстракции кэ= сэ /св, где сэ и св -- концентрации примеси в экстрагенте и сточной воде по окончании процесса экстракции. Процесс применяют для очистки сточных вод от фенола. Перемешивание смеси сточных вод с экстрагентом осуществляют в экстракционных колоннах, заполненных насадками типа колец Рашига.

Сорбция наряду с использованием в процессах очистки газа широко применяется для очистки сточных вод от растворимых примесей. В качестве сорбентов используют практически любые мелкодисперсные вещества (зола, торф, опилки, шлаки. глина), наиболее активным сорбентом является активированный уголь.

Нейтрализация сточных вод машиностроительных предприятий предназначена для выделения из сточных вод кислот (H2SО4, НСl, HNO3, Н3Р04). щелочей (NaOH и КОН), а также. солей металлов на основе указанных кислот и щелочей. Heйтрализация основана на объединении ионов водорода Н+ гидроксильной группы ОН - в молекулу воды, в результате чего сточная вода имеет рН≈6,7 (нейтральная среда).

Электрокоагуляция применяется для очистки сточных вод гальванических и травильных отделений от хрома и других тяжелых металлов, а также от цианов. а электрокоагуляционной установки для очистки сточных вод от шестивалентного хрома. При пропускании электрического тока с плотностьюА/м2 через сточную воду, движущуюся по длине электролизера в течение 10…15 мин, происходит анодное растворение поверхности стальных электродов и образующиеся при этим ионы двухвалентного железа восстанавливают шестивалентный хром до трехвалентного. Одновременно происходит гидролиз ионов железа и трехвалентного хрома с образованием нерастворимых гидроксидов Fe(OH)2, Fе(OH)3, и Cr(ОН)3.

Ионобменные методы очистки сточных вод находят применение практически в любых отраслях промышленности для очистки от многих примесей, в том числе и шестивалентного хрома. Эти методы позволяют обеспечить высокую эффективность очистки, а также получать выделенные из сточной воды металлы в виде относительно чистых и концентрированных солей.

Очистка сточных вод от органических примесей осуществляется в основном биологическими методами, которые реализуют в естественных и искусственных сооружениях. В естественных сооружениях очистку осуществляют на полях фильтрации или орошения и в биологических прудах.

Суть биологической очистки на полях состоит в том, что при фильтровании сточной воды через слой почвы в ней адсорбируются взвешенные и коллоидные вещества, которые со временем образуют в порах почвы микробиологическую пленку. Эта пленка адсорбирует и окисляет задержанные биологические вещества, превращая их в минеральные соединения.

Различают биологические пруды с естественной и искусственной аэрацией. Требуемая площадь прудов с искусственной аэрацией существенно меньше за счет более равномерного перемешивания сточной воды подаваемым в него сжатым воздухом и дополнительного поступления кислорода из подаваемого воздуха. На некоторых машиностроительных предприятиях используют биологические аэрируемые пруды для доочистки небольших расходов сточных вод. Биологическая очистка сточных вод в искуственных сооружениях осуществляется в биологических фильтрах, аэротенках и окситенках.

В процессе фильтрования через фильтры, загруженные шлаком, щебнем, керамзитом, пластмассой, гравием и т. п., на загрузочном материале образуется биологическая пленка, микроорганизмы которой поглощают органические вещества

Аэротенки по конструкции аналогичны отстойникам, в которые помещают активный ил—микрорганизмы и подают сжатый воздух, обеспечивающий интенсификацию процесса окисления органических примесей.

Окситенки — модификации аэротенков в которые вместо сжатого воздуха подают газообразный кислород. При этом процессы окисления существенно интенсифицируются, однако усложняются условия эксплуатации вследствие взрывоопасности кислорода.

Утилизация твердых отходов. Состав промышленных отходов чрезвычайно разнообразен и зависит от характера производств. Это древесина, бумага, текстиль, кожа, резина, гипс, соли, шлака, зола, формовочная земля, металл, отходы животного происхождения, строительный мусор. В последнее время в составе бытовых отходов уменьшается количество золы и шлака, но увеличивается количество бумаги и пластмасс. Это снижает плотность отходов и увеличивает теплоту их сгорания, что весьма существенно для разработки технологии их переработки.

Удаление (вывоз) промышленных отходов, как правило, осуществляется самими предприятиями в специальные места захоронения (иногда отвалы) или на общие свалки, куда вывозятся и твердые бытовые отходы (мусор) из города.

Твердые бытовые отходы по мусоропроводам собираются в мусороприемные камеры и далее в мусоровозы. При отсутствии мусоропроводов мусор собирается в специальные контейнеры, а затем перегружается на мусоровозы. В некоторых городах организован сбор мусора от населения непосредственно в мусоровозы, которые приезжают для этого в строго определенное время. Иногда сбор пищевых отходов осуществляется отдельно с целью их последующего использования для откорма животных. Твердые отходы удаляются вывозным путем пока еще на так называемые неконтролируемые свалки - специально отведенные в пригородах огороженные участки. Отходы на них разлагаются, частично сгорают, в результате чего происходит загрязнение воздушной среды, иногда токсичными веществами, которые могут попасть на свалки вместе с промышленными отходами. Кроме того, вредные вещества из неконтролируемых свалок, например из пищевых отходов, могут вымываться дождем, талыми и поверхностными, а в некоторых случаях и грунтовыми водами и загрязнять водоемы и подземные воды.

Классификация отходов. В процессе производства образуется большое количество отходов, которые при соответствующей обработке могут быть использованы как сырье для производства промышленной продукции. Все виды промышленных отходов делят на твердые и жидкие.

Твердые отходы - это отходы металлов, дерева, пластмасс, пыли минерального и органического происхождения от очистных сооружений в системах отчистки газовых выбросов промышленных предприятий, а также промышленный мусор из различных органических и минеральных веществ (резина, бумага, ткань, песок, шлак, и т. п.).