Ргр 2. Расчет класса опасности осадка и определение способов его утилизации

Теоретическая часть

Использование осадка сточных вод на удобрение допускается после установления класса опасности и принятия мер к обезвреживанию [8]. Нормы внесения осадка (А) рассчитывают, с учетом того, что содержание тяжелых металлов в почве не должно быть выше (0,7 – 0,8)ПДК по транслокационному показателю:

А = Ф + Д  0,8 ПДК, (2.5)

где Ф – исходное содержание элемента в почве до внесения осадка, мг/кг (табл.2.6); Д – дополнительные поступления данного элемента в почву с осадком, мг/кг; ПДК – допустимый уровень элемента в почве, мг/кг.

Т а б л и ц а 2.6

Фоновое содержание тяжелых металлов в почве, мкг/г

Наименование металла	Фоновое содержание в почве
Марганец	550
Хром	54
Медь	25
Свинец	19
Кадмий	9
Ртуть	0,9
Цинк	0,5

На земледельческих полях орошения для утилизации осадков, образующихся в отстойниках, отводится неорошаемый в этот период участок, который засеивается многолетними травами.

Технология использования осадка сточных вод зависит от способа его подготовки и обезвреживания. При использовании на удобрение сухого осадка (компоста) применяются машины, разработанные для внесения органических удобрений (разбрасыватели типа ПРТ–10, ПРТ–16, РОУ–5 и др.). После внесения осадок запахивается на глубину 25-30 см. Для внесения жидкого осадка применяют машины типа РЖТ–8, МЖТ–10.

Обезвреживание и обеззараживание осадка сточных вод может быть осуществлено одним из следующих способов:

– термофильным сбраживанием в метатенках или термосушкой;

– облучением инфракрасными лучами (камера дегельмитизации);

– пастеризацией при температуре 70 ^˚С и времени теплового воздействия не менее 20 минут;

10. аэробной стабилизацией с предварительным прогревом смеси сырого осадка с активным илом при температуре 60-65 ^˚С в течение двух часов;

10. компостированием (с опилками, сухими листьями, соломой и торфом, другими водопоглощающими средствами) в течение 4-5 месяцев, из которых 1-2 должны приходиться на теплое время года;

10. выдерживанием на иловых площадках в течение не менее 2-3 лет.

Расчетная часть

Цель работы: определить способ переработки осадка сточной воды пищевого предприятия.

Задание: рассчитать класс опасности осадка и обосновать технологию переработки, начертив принципиальную технологическую схему.

10. Определяют индекс опасности отхода в соответствии с его составом по индивидуальному заданию (см. табл. 2.7) по следующей формуле:

К= К₁ + К₂ +….+ К_n , (2.6)

где К_n = С_i /ПДК_ni; К – индекс опасности отхода; К₁, К₂, ….К_n–индексы опасности отдельных элементов; i–порядковый номер компонента отхода; С_i – содержание i–го компонента в отходе, мг/кг отхода; ПДК_ni – ПДК _ni –го компонента отхода в почве, мг/кг почвы (табл. 2.8).

Т а б л и ц а 2.7

Варианты индивидуальных заданий

Вариант	Содержание микроэлементов в осадке, мг/кг
	Zn	Cu	Cd	Ni	Cr	Pb	Mn	Hg
1	52,0	3,0	0,9	10,0	2,5	-	0,1	-
2	75,0	12,0	0,3	32,0	-	0,1	0,5	-
3	43,0	14.5	3,9	12,0	0,1	-	34	-
4	1,0	45,0	12,0	1,0	0,1	-	5,0	-
5	12,0	4,0	3,9	4,9	-	-	3,0	-
6	22,0	9,0	1,3	6,0	-	3,0	2,0	-
7	10,0	4,0	-	5,3	-	0,1	-	-
8	32,0	25,0	0,1	4,0	0,2	-	-	-
9	17,0	11,0	1,0	-	1,0	0,1	-	-
10	7,0	1,0	6,0	2,4	0,3	0,2	0,1
11	21,0	25,0	7,3	12,0	0,5	-	-	-
12	23,0	7,1	0,5	10,6	0,3	0,2	-
13	7,8	3,2	4,2	5,7	-	0,1	-	0,1
14	33,0	5,9	0,5	4,9	0,1	-	-
15	6,9	14,8	3,9	9,2	0,1	0,5	-
16	41,0	3,9	0,1	0,5	0,7	-	-	-
17	6,8	4,3	2,1	6,5	0,1	0,1	0,2	-
18	41,0	4,3	0,7	1,2	1,3	-	-	0,1
19	7,0	12,8	-	-	5,8	-	-	-
20	23,0	15,6	5,3	6,0	2,6	2,1	-	-

Класс опасности отхода определяют по табл. 2.9

Т а б л и ц а 2.8

Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов в почве

Наименование в-ва	Величина ПДК (мг/кг) почвы с учетом фона (кларк)	Лимитирующий показатель вредности
Ванадий	150,0	Общесанитарный
Ванадий+марганец	100,0 + 1000,0	Общесанитарный
Мышьяк	2,0	Транслокационный
Ртуть	2,1	»
Свинец	32,0	Общесанитарный
Свинец + ртуть	120,0 + 1,0	Транслокационный
Сурьма	4,5	Общесанитарный

Т а б л и ц а 2.9

Интервалы величин индекса опасности отхода

для различных классов опасности

Класс опасности	I	II	III	IV	Не опасные
Индекс опасности	Более 200 000	5 000- 2 000 000	10-5 000	1,0-10	Менее 1,0

При дальнейших расчетах следует учесть, что осадки сточных вод получают путем предварительного сбраживания (варианты 1–10) или компостирования (варианты 11–20) осадков сточных вод с органической частью городских бытовых отходов.

Процесс брожения, проводимый в анаэробном отстойнике, сопровождается образованием метана и диоксида углерода. В отстойник помещают 1000 кг сточной воды, содержащей 14 % мас. Твердых веществ, 70 % мас. Из которых органические, 30 % мас. – неорганические инертные. Удаляемый из отстойника сброженныый осадок содержит 16 % мас твердых веществ, из которых 50 % мас. – органические. В отстойной жидкости не содержится твердых веществ.

Перед определением класса опасности осадка сточной воды вычерчивают принципиальную схему процесса и рассчитывают количество воды, удаляемой из отстойника с отстойной жидкостью, количество органических твердых веществ превращается в газ, процентное повышаение содержания неорганических твердых веществ.

Процесс компостирования городских отходов и осадка сточных вод проводят путем смешения 400 т отходов в равных количествах с уплотненным в процессе центрифугирования осадком сточных вод.

Исходное содержание твердых частиц в осадке сточных вод 6 % мас; а после уплотнения – 35 % мас. Городские отходы содержат: 75 % бумаги, картона и текстиля; 13 % пищевых отходов, 8,5 % лома черных металлов, 1 % стекла, 0,5 % лома цветных металлов; 2 % некомпостируемых отходов (резина, пластмасса, цемент). Некомпостируемые отходы удаляются ручной сортировкой и электоромагнитной сепарацией. Оставшаяся масса измельчается до размера не более 2,4 мм и смешивается с уплотненным осадком сточных вод.

Определяют количество неуплотненного осадка, поступающего на компостирование и индекс опасности полученного после компостирования осадка..