Пособие в области охраны окружающей среды и природопользования (стр. 133 )

Эксплуатационные данные

Основные преимущества UF дезинфекции над другими методами: не требует хранения и использования опасных химикатов, отсутствие образования вредных побочных продуктов. С другой стороны есть очень важный недостаток UF дезинфекции: постоянная прямая линия видимости между лампой и бактериями/вирусами. Любые заметные суспендированные твердые вещества или мутность (снижающие проницаемость) могут закрыть микроорганизмы от дезинфекции. Сточные воды, содержащие соединения с высокими степенями проницаемости, нуждаются в повышенных дозах UF излучения. Как озон, так и УФ излучение нестабильны и должны быть использованы в момент генерирования.

Экономические показатели

Относительно низкие капиталовложения и текущие расходы.

Примеры предприятий

Применяются в секторах по производству мяса, рыбы, фруктов и овощей, молочной продукции, безалкогольных и алкогольных напитков.

Справочная литература

[1, CIAA, 2002 г., 13, Агентство по окружающей среде Англии и Уэльса, 2000 г., 66, ЕС, 1998 г., 134, AWARENET, 2002 г.]

7.5.5 Природная очистка

В окружающей среде происходят биологические и физико-химические процессы, когда взаимодействуют вода, почва, растения, микроорганизмы и атмосфера. Механизмы природной очистки построены таким образом, чтобы извлечь пользу их этих взаимодействий при очистке сточных вод. Используемые процессы похожи на те, которые применяются в обычных системах очистки сточных вод, например, отстаивание, фильтрация, осаждение и химическое оксидирование, но происходят естественно [145, Metcalf & Eddy, 1991 г.]. Процессы происходят медленнее, чем в обычных системах. В почве используется сложный механизм очистки, абсорбция сельскохозяйственными культурами и растительностью. В водных системах, например, в естественных или искусственных заболоченных местностях, системах с водными растениями, растительность является поверхностью для роста бактерий.

Методы природной очистки запрещены законом в некоторых государствах, входящих в состав Европейского союза из-за опасности попадания в подземные воды [182, Германия, 2003 г.].

7.5.5.1 Интегрированные созданные заболоченные земли (ICW) (Т37)

Описание

ICW отличается от других методов создания заболоченных местностей тем, что они задействуют многие условия среды обитания, существующие в естественных заболоченных местностях, включая почву, воду, растения и животных. Кроме того, при создании интегрированных заболоченных земель стремятся достигнуть «соответствия ландшафту» и «восстановления/создания естественной среды». Акцент делается на контроль качества воды в заболоченных местностях, окружающих землях и водоемах. Стратегически расположенные водоемы также находятся под контролем.

В ICW одновременно осуществляется первичная, вторичная и последующая очистка потоков безнапорных подземных вод. Это достигается построением ряда мелких связанных между собой бассейнов или прудов, засаженных различными водными растениями. Сточные воды поступают в верхний слой пруда и самотеком распределяются по всему пруду. Последовательно расположенные пруды являются самоочищающимися экосистемами. На каждой стадии достигается все более чистый уровень сточных вод. Взаимосвязь объема сточных вод с площадью заболоченных земель в ICW определяет качество выходящей воды.

Макрофлора, используемая в ICW, выполняет ряд функций. Ее основная функция заключается в поддержании жизнедеятельности биопленки (слизистого слоя), которая выполняет основные функции очистки заболоченных земель. Также макрофлора способствует сорбции питательных веществ и действует как загрузка фильтра и, посредством использования соответствующей надводной растительности, контролирует запахи и патогенные микроорганизмы. Кроме того, что растительность может фильтровать суспендированные твердые вещества, она также увеличивает гидравлическое сопротивление и вследствие этого время удерживания.

Экологические эффекты от внедрения метода

Снижение БПК/ХПК, концентраций ВВ, азота и фосфора. Экономические показатели энергии по сравнению с обычной очисткой. Снижение выбросов парниковых газов. Не требуется использования химикатов. Не требуется утилизация ила. Существуют возможности переработки питательных веществ, например, посредством компостирования. Это дает среду обитания для многих растений и животных. ICW могут быть местной рекреацией и источником обучения. Выбранное место может быть мелиорированным.

Воздействие на различные экологические среды

Подземные воды, протекающие под заболоченными землями, имеют меньше питательных веществ по сравнению с окружающими сухопутными участками. Фосфор задерживается в почве.

Эксплуатационные данные

В качестве примера, завод по производству сыра в Ирландии производит 85 тонн сыра в день из 800000 литров молока, в результате чего образуется 1300 м3 сточных вод. У завода есть ICW, состоящие из 8 гектаров прудов и занимающие в общей сложности 20 гектаров. ICW очищают 1,1 млн. литров сточных вод в день. Сточные воды откачиваются на заболоченные земли, находящиеся примерно в полумили от завода, и поступают в верхний слой. Система прудов продвигается вниз вдоль линий земли, и очистка происходит постепенно по мере поступления сточных вод в систему.

В таблице 7.64 приведены уровни качества сточных вод из ICW.

Таблица 7.64 - Сообщенные уровни качества сточных вод из ICW

Точка измерения	ХПК, мг/л	Общее содержание азота, мг/л	Аммоний-ион, мг/л	Нитрат, мг/л
Поступающие сточные воды	3167	212	12	102
Пруд с заключительным контролем	36,5	0,5	0,05	< 1

Применимость

Метод ICW может быть использован при определенных обстоятельствах, например, высокие или низкие концентрации загрязнителей и гидравлические объемы нагрузки, которые могут время от времени меняться. ICW могут быть отдельным образованием или могут быть созданы как часть существующих заболоченных земель, водного ландшафта или очистных сооружений сточных вод. Потребность в земле для ICW может ограничивать их использование, например, потребность в земле может варьироваться от 10 м2 до нескольких гектаров, в зависимости от объема образующихся сточных вод и показателей их загрязненности.

Экономические показатели

Согласно сообщениям, по сравнению с обычной установкой метод ICW позволяет сэкономить текущие, амортизационные и капитальные затраты в размере 0,03 евро, 0,49 евро и 0,46 евро за кг ХПК, соответственно. Снижение расходов в основном связано с уменьшением энергопотребления, не использования химикатов, образования и хранения избыточного ила.

Согласно данным по вышеуказанному заводу по производству сыра, система ICW стоит 120000 евро, по сравнению с 3175000 евро, необходимыми для обычной станции.

Движущая сила внедрения

Экономичность, согласно сообщениям из вышеуказанного завода.

Примеры предприятий

Несколько ферм, завод по производству сыра (молочный сектор) и деревенские КОССВ. Все объекты находятся в Ирландии.

Справочная литература

[204, Ирландия, 2003 г.].

7.5.6 Обработка осадка

В разделе описана обработка осадка в сточных водах. Методы использования и утилизации осадка в сточных водах в этом документе не описаны. Выбор метода обработки осадка зависит от вариантов использования и утилизации, доступных оператору. Сюда относится, например, разбрасывание отходов (см. раздел 7.1.6), захоронение отходов, использование в качестве материалов уплотнения, сжигание, совместное сжигание опасных отходов, мокрое сжигание, пиролиз, газификация, стеклование.

Капитальные и текущие затраты на обработку осадка могут быть высокими, по сравнению с другими видами деятельности очистных сооружений сточных вод, и поэтому следует продумать способы минимизации расходов на начальной стадии проектирования установки. Законодательство об охране окружающей среды ограничивает имеющиеся в наличии варианты утилизации или увеличивает их стоимость.

7.5.6.1 Методы обработки осадка сточных вод

В результате применения методов обработки осадка снижается объем для утилизации или меняется структура осадка для утилизации или повторного использования. Обычно уменьшение объема посредством обезвоживания можно выполнить на территории предприятия, в то время как последующая обработка осадка в основном происходит за пределами предприятия. Уменьшая объем осадка для утилизации, снижаются транспортные расходы и, если для захоронения, снижаются затраты, связанные с захоронением [13, Агентство по окружающей среде Англии и Уэльса, 2000 г.]. Далее приведены методы, обычно применяемые в секторе ППНМ.

7.5.6.1.1 Подготовка осадка (Т38)

Описание

Целью подготовки осадка является улучшение его характеристик, чтобы его было проще уплотнить и/или подвергнуть обезвоживанию. Обычно применяются химические или термические методы. Химическая подготовка способствует отделению связанной и увлекаемой воды из осадка. Термическая подготовка включает нагревание осадка под давлением в течение коротких периодов времени.

Экологические эффекты от внедрения метода

Снижение объема осадка.

Экономические показатели

Расходы на химическую подготовку довольно высокие.

Справочная литература

[145, Metcalf & Eddy, 1991 г.]

7.5.6.1.2 Стабилизация осадка (Т39)

Описание

Осадок стабилизируют при помощи химических, термических, анаэробных и аэробных процессов, чтобы его было проще уплотнить и/или подвергнуть обезвоживанию и уменьшить образование запахов и рост патогенных микроорганизмов.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение образования веществ с неприятными запахами. Снижение количества биологически разлагаемых твердых веществ в осадке. Снижение количества биологически разлагаемых растворимых веществ, посредством преобразования минерализированного азота/органических веществ в гуминовые вещества. Снижение количества патогенных микроорганизмов. Уменьшение возможности гнилостного разложения.