Доочищення промислових стічних вод ВАТ "ПГЗК" на біолого-інженерних спорудах

Вступ

Гідросфера - це водна оболонка Землі, яка є сукупністю океанів, морів, континентальних вод та льодових шарів. Гідросфера, яка є важливим елементом біосфери, відіграє вирішальну роль в багатьох процесах, які проходять в природі. З водою пов'язано зародження та розвиток живої речовини, і як наслідок, всієї біосфери.

Вода - одне з найбільших багатств у житті людини. Вона широко за стосовуєтьсп в різних галузях життєдіяльності. Організм людини на 70-80 % складається з води, це саме можна сказати й про тваринний та рослинний світ. Вона в повсякденному житті людини використовується для пиття, приготування їжі, задоволення санітарно-гігієнічних потреб. Вода необхідна для забезпечення перебігу багатьох технологічних процесів, вирощування сільськогосподарської продукції та переробки її на продукти споживання, а також для різних галузей промисловості, де вона використовується як сировина, реагент, теплоносій, промивний засіб тощо. Загальні витрати води в побуті, сільському господарст ві і промисловості, наприклад, у Сполучених Штатах Америки досягають 7000 л за добу на душу населення. Водночас запаси доступної прісної води на планеті на душу населення становлять всього 5-6 тис.м3. Стік річок є невеликою част кою цього об'єму.

Наведені цифри беззаперечно свідчать про те, що запаси прісної води на планеті надзвичайно обмежені і вже сьогодні в багатьох районах земної кулі від чутний її дефіцит. У зв'язку з невпинним зростанням обсягів господарської діяльності людини, а отже, і споживання прісної води зростає також скидання забрудненої води, а дефіцит прісної води збільшується ще більшою мірою.

Сьогодні вода в природі вже не встигає самоочищатися, як це було ще 50- 100 років тому. Це призвело до надмірного забруднення багатьох природних водойм, річок і озер, воду яких без попереднього очищення використовувати для господарських цілей не можна. Багато річок фактично перетворилось на стічні канави [ 1 ].

Водні ресурси України поки що перевищують теперішній рівень водоспо живання, проте вже сьогодні в багатьох південних районах країни відчутний значний дефіцит води. Тому все більшого значення набуває проблема розумного, раціонального використання прісної води й особливо очищення всезростаючих об'ємів стічних вод, а також одночасна організація замкнених систем зворотного водоспоживання в промисловості, сільському і комунальному господарстві.

Внаслідок проведення робіт щодо захисту водних об'єктів від забруднення і раціонального використання води в народному господарстві країни впродовж останніх років створено й освоєно нові високоефективні технологічні процеси та конструкції споруд, обладнання і реагенти для очищення стічних вод. Це дало змогу скоротити забір води з природних водойм, зменшити об'єм стічних вод .

Вода в біосфері виступає в ролі універсального розчинника, тому що взаємодіє з багатьма речовинами не вступаючи з ними в хімічні реакції (за винятком процесів гідролізу). Це забезпечує перенос розчинених речовий, наприклад, обмін живими організмами та природним середовищем між суходолом та океаном.

Проблема охорони гідросфери пов'язана Із загальною проблемою виживання людства. Це зумовлено передусім тим, що гідросфера здійснює значний вплив на процеси в біосфері І вирішенню проблеми сучасної екологічної кризи (передусім за рахунок порушення біосферної саморегуляції) може сприяти тільки досягнення гармонії з навколишнім природним середовищем.

На жаль, втручання людини у природні процеси зростає і на сьогодні антропогенні перетворення вод континентів досягнули глобальних масштабів, порушуючи гідрологічний режим навіть великих озер та річок земного шару. Цьому сприяли: будівництво гідротехнічних споруд (водосховищ, зрошувальних каналів та систем переробки вод), збільшен ня площ зрошувальних земель, обводнення посушливих територій, забруднення прісних вод стоками.

Використання водних ресурсів у світі зростає, а темпи будівництва очисних споруд нижчі від темпів водозабору, тому особливо гостро постало питання забруднення природних вод. Крім того, виникли нові види забруднення водойм: теплове, біогенне тощо.

Основними джерелами забруднення природних вод є промислові стічні води, комунальні стічні води, сільськогосподарські стоки, нафта і нафтопродукти, поверхневі стоки та атмосферні опади.

Максимальна кількість забруднення потрапляє у природні води з промисловими стічними водами, які мають різний склад та великі об'єми [2].

1. Підприємство як джерело забруднення навколишнього середовища

Комбінат розташований у Полтавській області міста Комсомольска в одному кілометрі від лівого берега річки Дніпро.

Район родовища являє собою малолісисту горбкувату рівнину. Абсолютні оцінки промислової площадки над рівнем моря 62,8 м до 69,4 м.

Комбінат складається з чотирьох великих підрозділів:

) Дніпровське рудоуправління в складі кар'єру, цеху гірничо-дорожніх машин і внутрішньокар'єрних доріг, цеху залізничних кар'єрних шляхів;

) дробильно-збагачувальний комплекс із хвостовим господарством, у складі якого маються дві дробильні і дві збагачувальні фабрики, три відсіки хвостохранилищ;

) виробництво обкотишів у складі двох фабрик окомкування;

) об'єкти і підрозділи допоміжного призначення.

Чорная металургія є одним з найбільших споживачів води. Незважаючи на те, що на металургійних заводах широко використовується оборотне водопостачання, кількість стічних вод дуже величезне. Вони містять механічні добавки органічного походження, а також гідрооксиди металів, стійкі і легені нафтопродукти, розчинені токсические з'єднання органічного і неорганічного походження. Стічні води мають приблизно однаковий якісний склад забруднення, але концентрація забруднюючих речовин, як правило, змінюється в широкому діапазоні в залежності від виду й особливостей технологічних процесів.

При скиданнях забруднених стічних вод металургійних виробництв у водоймі збільшується кількість завислих речовин, значна кількість яких опадає біля місця скидання, підвищується температура води, погіршується кисневий режим, від виносу з водою мастильних продуктів із прокатних цехів утвориться масляна плівка на поверхні водойми. Улучення шкідливих речовин може привести до загибелі водяних організмів і порушення природних процесів самоочищення водойми. Шкідливий вплив на людей, тварин, макро- і мікроорганізми, рослинне світло мають багато металів, їхні з'єднання й інші неорганічні речовини, що містяться в стічних водах металургійних підприємств.

Для збагачення руди потрібно значна кількість води для утворення пульпи з визначеним співвідношенням води і твердих часток, для транспортування збагаченої руди і «хвостів» і для охолодження механізмів і апаратів [ 3 ].

1.1 Характеристика водокористування

Спеціальне водокористування призначено для забезпечення технологічних, господарсько-питних і протипожежних потреб об'єктів гірничо-збагачувального комбінату. Водопостачання на господарсько-питні та виробничі потреби здійснюється п'ятьма водопровідними системами, найбільш потужною із яких є оборотна система забрудненої води з хвостосховищем. Хвостосховище використовується як джерело водопостачання переважної більшості споживачів технічної води на промплощадці ПГЗК. Водоспоживачі технічної води з підвищеними вимогами до її якості (котельна, теплиця) забезпечуються свіжою водою з Дніпродзержинського водосховища. Водозабір свіжої річкової води для виробничих потреб котельні та теплиці Полтавського ГЗК здійснюється береговою насосного - станцією з ковшової водоприймальної споруди, розташованої в хвостовій частині Дніпродзержинського водосховища вище м. Комсомольськ.

Водокористування дозволяється при додержанні наступних умов:

а)забір свіжої води (м 3/с, м3 /добу, тис. м3 /рік;)

Із поверхневих водойм не більше - 0,35 м3/с, 3068 м3/добу, 1120,0 тис. м3/рік;

б)об'єми і категорія води, що одержується від інших підприємств, не більше (м3/добу, тис.м3/рік) - 8830,67 м3/добу, 3205,57 тис.м3/рік від системи питного водопроводу м. Комсомольськ.

в)сезонне водоспоживання і водовідведення (м3/рік) Водоспоживання в травні - вересні - 304400 м3/рік; в січні - квітні, жовтні - грудні - 815600 м3/рік.

г)можливе обмеження водоспоживання в маловодні роки .

.1.1 Повторне використання води

Використання води в системах оборотного водопостачання, повторио-послідовного використання води (м3/добу, тис.м3/рік)- 1015303,74 м3/добу, 369652,06 тис. м3/рік.

Об'єми і категорія води, що передається іншим підприємствам і організаціям, відводиться на РПЗ, накопичувані і т.д. (м3 /добу, тис. м3 /рік)

Стороннім організаціям МП "Елемаш", Комсомольському ПОП ЖКГ, орендній фірмі "Сервіс" і інш. з промплощадки ГЗК передається питна вода кількістю 219,1 м3/добу, 80,0 тис. м3/рік.

В хвостосховище (накопичувач) ПГЗК відводяться виробничі стічні води від промплощадки комбінату, кар'єрні води і стічні води після очисних біологічних споруд м.Комсомольськ сумарною кількістю 1013586 м3/добу, 369044 тис. м3 /рік.

1.1.2 Наявність і характеристика обладнання для обрахування використання вод і їх лабораторного аналізу

Облік постачання річкової води з Дніпродзержинського водосховища для виробничих потреб ПГЗК здійснюється витратоміром типу КСД-2 № 0115057 з максимальними годинними витратами 500 м /год для водогону діаметром 400 мм, яким вода подається на промплощадку комбінату. Облік витрат аварійного (розсіюваючого) випуску надлишкових вод із хвостосховища в Дніпродзержинське водосховище здійснюється витратоміром типу КСД-2 № 0098312 з максимальними годинними витратами 3200 м3/год для водогону діаметром 600 мм.

Облік доочищеної надлишкової води із хвостосховища, що скидається після БІС, здійснюється витратоміром "Взлет РС-У" для водогонів діаметром 1000 мм.

Для обліку оборотної технічної води на магістральних трубопроводах діаметром 800, 1200, 1400 мм установлені витратоміри типу "Взлет МР-У" УРСВ-040-002ТП-360 - 2 шт. № 402026 та № 402027, та "Взлет ТСРВ-020" - 2 шт. № 102093 і № 102094.

Для обліку питної води, яку Полтавський ГЗК отримує із водопровідної системи м.Комсомольськ, на двох водогонах діаметром 500 мм установлені витратоміри типу "Взлет РС-У" № 302028 та № 302040.

Тип всіх приладів, що використовуються на підприємстві для обліку, ультразвуковий.

Лабораторні аналізи води виконуються спеціалізованою лабораторією захисту ПВБ ПГЗК у відповідності з графіком, затвердженим головним енергетиком комбінату.

1.2 Водовідведення

Відведення усіх виробничих стічних вод від основного виробництва ПГЗК здійснюється в хвостосховище. Хвостосховище є приймачем виробничих стічних вод від об'єктів промплощадки ПГЗК, кар'єрних вод, стічних вод після біологічних очисних споруд м. Комсомольськ, від котельні для виробничих потреб ПГЗК. На сьогоднішній день хвостосховище ПГЗК має позитивний водний баланс. Позитивний баланс води спричинився через збільшення кар'єрних вод, що зумовлено заглибленням рудорозробок. Надлишкові води із хвостосховища подаються на біоінженерні споруди (БІС), де вони до очищуються, а потім відводяться в річку Сухий Кобелячок. Результати аналіза стічних вод на випусках зведені у таблиці 1.1.

Відведення побутових стічних вод від промплощадки ПГЗК здійснюється мережами побутового водовідведення комбінату в систему побутового водовідведення міста Комсомольськ.

Поверхневі стічні води з промплощадки ПГЗК відводяться в Дніпродзержинське водосховище одним випуском.

В р. Сухий Кобелячок відводяться доочищені на біоінженерних спорудах з використанням вищої водно-повітряної рослинності надлишкові води із хвостосховища ПГЗК в кількості 3400 м3/год, 10400 тис. м3/рік.

Схема водогосподарської системи ПГЗК приведена у додатку 1.

Таблиця 1.1 Результати аналіза стічних вод на випусках

ПоказникиВипуск надлишкових стічних вод із хвостосховища після доочищення на БІС в р.Сухий Кабелячок, мг/л12Зважені речовини100Органічні речовини (за БСК5)20Сухий залишок3200Азот амонійний0,5Нітрити0,24Нітрати40Хлориди1050Сульфати1900Залізо0,13Нафтопродукти0,6Нікель0,018Хром0,036Мідь0,0002ХСК75ПАР0,06Алюміній0,0006Фосфати0,4Цинк0,0003Марганець0,1Кальцій128,0Магній134,8Таблиця 1.2 Гранично допустимий скид (ГДС) речовин із стічними водами в водний обєкт

Показники складу стічних водГДСМг/лг/годт/рік1234Випуск зайвих вод із хвостосховища в р. Сухий Кабелячок 3400 м3/год, 10400 тис. м3/рікЗавислі речовини,1003400001040Органічні речовини (за БСК5)2068000208ХСК75255000780Сухий залишок32001088000033280Азот амонійний0,5017005,2Нітрити0,248162,50Нітрати40136000416Хлориди1050357000010920Сульфати1900646000019760Фосфати0,413604,16Кальцій1284352001331Магній134,84583201402Марганець0,13401,04Нафтопродукти0,620406,24ПАР0,062040,62Алюміній0,00062,040,006Залізо0,134421,35Нікель0,01861,20,19Хром+30,036122,40,37Мідь0,00020,680,002Цинк0,00031,020,003

1.2.1Спосіб очищення стічних вод, склад і продуктивність очисних споруд

Надлишкові води із хвостосховища ПГЗК піддаються доочищенню на спорудах із використанням вищої повітряно-водної рослинності (ВПВР).

Очисна споруда - це інфільтраційний басейн з ВПВР з добре розвиненою кореневою системою (очерет звичайний).

Очищення.води здійснюється послідовно:

І стадія - в зоні горизонтального руху води (очищення у водній товщі).стадія - в зоні інфільтрації (очищення в фільтруючій товщі грунтів). Проектна продуктивність споруд доочищення складає 70000 м /добу; 25,6 млн. м /рік.

Очисні споруди з використанням ВПВР розташовані в районі відсіку №1-2 хвостосховища.

Біоінженерні споруди (далі - БІС) - це гідротехнічні споруди, завданням яких є біологічне очищення технологічних вод, використаних у процесі виробництва. БІС на Полтавському ГЗК були побудовані в 1999-2002 роках. Їхня потужність - 72 тисячі кубічних метрів води за добу. БІС були здані державній комісії в травні 2002 року і тепер вони використовуються для доочищення дебалансових вод. Для поліпшення процесу очищення води на БІС була висаджена водна рослинність. На будівництво БІС, площа яких 18 га, було витрачено 7,5 мільйона гривень. Необхідно відзначити, що це єдиний в Україні об'єкт такого роду.

У 2002 році, коли були введені в дію біоінженерні споруди, було дуже жарке літо, яке спричинило собою загибель частини насаджень очерету звичайного. Не було досвіду зимівлі подібних насаджень і рослини, висаджених на БІС, рослини погано витримали першу зиму 2002-2003 років, були проблеми і з їх виживанням. У результаті, до весни 2003 року насадження очерету звичайного слід було відновлювати.

Зима 2003-2004 років пройшла вдало для рослин. У 2003 році до роботи підключилися фахівці науково-дослідних інститутів і студенти Гірничого ліцею міста Комсомольська. Студенти посадили рослини, які прижилися на БІС практично стовідсотково, і результати досліджень засвідчують, що рослини починають ефективно спрацьовувати. За допомогою рослин буде вирішена проблема дисбалансу води: після ефективного природного очищення вода буде йти в ріки. При роботі на замкнутий водооборот (у хвостосховище Полтавського ГЗК додатково йдуть міські стоки і кар'єрні води) дуже важливо мати такий об'єкт, як БІС.

Роботи із насадження очерету звичайного проводилися під контролем представників Українського інституту екологічних проблем (проектанта біоінженерних споруджень Полтавського ГЗК). Матеріал для насаджень брали поруч, в обвідному каналі, що дозволило одержати більш витриваліші рослини, та скоротити до мінімуму час і транспортування посадкового матеріалу. А чим рясніша буде рослинність на біоінженерних ставках, чим краще приживатимуться рослини, тим ефективніше буде працювати біофільтр, краще буде очищатися вода.

.2.2 Гранично допустимий скид речовин у водний об єкт із зворотними водами по випусках

Затверджена витрата зворотних вод для встановлення ГДС (не більша встановленої у дозволі на спецводокористування):

дебалансних вод із хвостосховища зі скидом в р. Сухий Кобелячок - 10,4 млн.м3/рік; 3400 м3/год;

Фактична витрата зворотних вод:

дебалансних вод із хвостосховища зі скидом в р. Сухий Кобелячок -3400 м3/год; 10,4 млн.м3/рік;

Затверджені і фактичні скиди речовин у зворотних водах (скид будь-яких речовин, пов'язаних з діяльністю водокористувача, але не зазначених нижче, заборонено) приведені у таблиці 1.3.

Затверджені властивості зворотних вод:

) плаваючі домішки - відсутність;

) запах, присмак - 2 б;

) колір (прозорість) - 20 см;

4) температура - 18° С;

5) реакція (рН) - 6,5-8,5;

) кисень розчинений = 4,0 мг/л;

) колі-індекс - 1000;

) коліфаги - 100 в л;

) лактозо позитивні кишкові палички - 1000 в л;

) життєздатні яйця гельмінтів - відсутність в л.

Схема зворотніх вод підприємства приведена у додатку 2.

Таблиця 1.3 Гранично допустимий скид речовин у водний об єкт із зворотними водами по випусках

№ п/пПоказники складу стічних водФактичні кон-ціі, мг/лФактичні скиди, г/годДопустимі для скиду кон-ції, мг/лГДС, г/годСкиди перерахов-ані, т/рік (оціночні)1234567Скид де балансних вод із хвостосховища ПГЗК в р. Сухий Кабелячок з q = 3400 м3/год; 10,4 млн.м3/рік1Завислі речовини10034000010034000010402Органічні речовини (за БСК5)20680005,0680002083Сухий залишок3200108800003200108800332804Азот амонійний0,5017000,5017005,25Нітрити0,248160,248162,506Нітрати40136000401360004167Хлориди105035700001050357000109208сульфати,1900646000019006460000197609ХСК752550007525500078010Нафтопродукти0,620400,620406,2411Фосфати0,413600,413604,1612залізо0,134420,134421,3513ПАР0,062040,062040,6214Кальцій128435200128435200133115магній134,8458320134,8458320140216Марганець0,13400,13401,0417цинк0,00031,020,00031,020,00318Хром+30,036122,40,036122,40,3719Алюміній0,00062,040,00062,040,00620Нікель0,01861,20,01861,20,1921мідь0,00020,680,00020,680,002

Таблиця 1.4 Тимчасово погоджений скид (ТПС) речовин із зворотними водами

Показникиг/годт/рікСклад зворотних вод:Завислі речовини766000/17811490/2,2Органічні речовини3064/0,593064/0,59Сухий залишок,497900/96,2497900/96,2Азот амонійний,153,2/0,03153,2/0,03Нітрити,153,2/0,03153,2/0,03Нітрати,689,4/0,13689,4/0,13Залізо383/0,0777/0,001Нікель3,1/0,00063,1/0,0006Хлориди90388/1790388/17Сульфати72770/1472770/14Нафтопродукти7660/1,5107/0,02Мідь0,2/0,0000040,2/0,000004ХСК76600/14,814707/2,84Хром+31,92/0,00041,92/0,0004Алюміній0,4/0,000090,4/0,00009ПАР6,1/0,0016,1/0,001Фосфати2,3/0,00042,3/0,0004Цинк0,2/0,000040,2/0,00004Кальцій82398,6/15,9282398,6/15,92Магній30793,2/5,9530793,2/5,95

1.2.3 Показники токсичності стічних вод

Показники токсичності де балансних вод, які скидаються в р. Сухий Кабелячок, приведені у таблиці 1.5.

Таблиця 1.5 Показники токсичності стічних вод

Затверджені рівні та класи токсичностіФактичний рівень токсичності (ФРТ)Гранично допустимий рівень токсичності (ГДРТ)Кратність розбавлення у контрольному створіНеобхідна кратність розбавлення - 8,83 - 8,83 1клас111.2.4 План заходів щодо досягнення ГДС речовин із зворотними водами

Таблиця 1.6

№ п/пНайменування заходівСтрок виконанняВартість, тис.грн.Очікуваний ефект по охороні води1 2Ліквідація випуску поверх-невих стічних вод у затоку Дніпродзержинського водо- сховища з перекиданням по- верхневих стічних вод у сис- тему відвідних трубопрово- дів оборотного водопоста- чання на базі хвостосхо- вища: а) проектно-вишукувальні роботи; б) будівельно-монтажні роботи. Виведення біоінженерних споруд (БІС) по очищенню де балансних вод із хвосто- сховища на роботу у відповідності з проектними показниками. Серпень 2003р вересень 2005р 70,0 700,0Припинення скиду неочищених поверхневих стічних вод у Дніпродзер-жинське водо- сховище. Досягнення якості очищення на БІС дебалансних вод на рівні проектних показників.

1.2.3 Стан ґрунтових вод і захист від забруднення технологічними водами Полтавського ГЗК

Постійно на комбінаті проводяться роботи з відновлення спостереження за свердловинами режимної мережі. Ведеться спостереження за станом ґрунтових вод міжріччя Псла та Сухого Кобелячка. Це дозволяє відслідковувати вплив об'єктів комбінату на рівень та якість ґрунтових вод. Зокрема, протягом 2002 та першого півріччя 2003 року було відновлено 20 спостережних свердловин. На ці роботи було витрачено 75360 гривень. Сьогодні спеціалісти комбінату мають реальну картину впливу Полтавського ГЗК на стан ґрунтових вод і надають ці дані як контролюючим органам, так і на запити громадян. Те, що значний шкідливий вплив відсутній, доведено дослідженнями незалежної державної організації Укрчорметгеологія.

Комбінатом проведено розчищення від мулу малих річок. Так, у 2002 році розчищено 2600 м старого русла р. Старий Кобелячок, на що витрачено 61410 гривень. Вивчається питання відновлення зниклих водних об'єктів - боліт і озер в районі західних відвалів. В 1995 році був розроблений проект гідрокультивації дослідних ділянок і є надія на те, що цей проект буде реалізовано.

З 1998 року при розчищенні річки Сухий Кобелячок проведене закріплення 133,5 гектарів площ піском і мулистим ґрунтом на першому-другому відсіках. Пісок і мулистий ґрунт подавалися на відсік на значну відстань і висоту, і робота була досить напруженою, але вона сприяла позитивним результатам. Тепер тут піднялися з вербових колів дерева, самосівом занесені тополі, а завдяки птахам - маслинка срібляста. З'явилися очерет звичайний і трави - ті, що ростуть на заплаві річки Сухий Кобелячок.

2. Суть і сфери застосування біологічного очищення води

Суть біологічного очищення води полягає у застосуванні природ них біоценозів гідробіонтів для звільнення забрудненої води від неба жаних домішок. До складу біоценозів гідробіонтів входять мікроорга нізми та інші представники тваринного й рослинного світу, які прожи вають в активному мулі, біоплівці та в очищуваній воді.

Біологічне вилучення домішок з води за допомогою мікроорганізмів може відбуватися як за наявності кисню (аеробні окисні процеси), так і без нього (анаеробні відновні процеси).

Біологічні способи застосовують для очищення промислових і кому нально-побутових стічних вод від органічних речовин, які використо вуються мікроорганізмами як джерело живлення та енергії. При цьому відбувається деструктивне розкладання - окиснення за аеробного та відновні процеси з утворенням метану за анаеробного очищення.

Аеробне очищення стічних вод може здійснюватися внаслідок наси чення їх повітрям (або киснем) в аеротенках. При цьому мікроорганіз ми, що розвиваються, створюють легкоосідаючі пластівці активного мулу або біологічну плівку, яка утворюється під час фільтрування води крізь аероване завантаження зі щебеню в біофільтрах. Анаеробне очищення в метантенках застосовують для очищення стічних вод лише за високої концентрації органічних речовин.

Сучасні біологічні способи можна використовувати для очищення води практично для всіх розчинених у ній органічних сполук у будь-яких концентраціях: від нітратів, сульфатів, хроматів, аміакатів, йонів важких металів та від небезпечних біологічних агентів - хвороботвор них бактерій, вірусів та ін. Завдяки біологічному очищенню можна не тільки звільнитися від небажаних домішок, а й відновити якість води, що в іншому випадку є проблематичним.

Для біологічного очищення рекомендують застосовувати суміш про мислових і побутових стічних вод, що сприяє підвищенню ефективно сті очищення та забезпечує надходження в очисні споруди потрібних біо генних елементів - Нітрогену й Фосфору в засвоюваній мікроорганіз мами формі. Концентрація органічних сполук у стічній воді не має перевищувати гранично допустимі величини, встановлені дослідним шля хом. Якщо концентрація органічних речовин більша за гранично допу стиму, то перед біологічним очищенням стічні води розбавляють річко вою водою або побутовими стічними водами. Аерація стічних вод має забезпечити вміст розчиненого кисню не менше ніж 2 мг/дм3. Опти мальне значення рН стічних вод має бути в межах 6,5 - 8,5, температу ра води - 6 - 37 °С. У воді мають бути також сполуки, які містять біогенні елементи - Нітроген і Фосфор. їхній уміст залежить від вели чини БСКП0ВН очищуваної води. За недостатнього вмісту цих елементів у воду добавляють суперфосфат або сульфат амонію. Концентрація завислих речовин в очищуваній воді не має перевищувати 100 мг/дм3, вміст солей - не більше ніж 10 г/дм3 (бажано 5 г/дм3).

З огляду на відносну дешевизну, надійність та екологічну безпеку біологічне очищення води широко використовують у практиці водопідг отовки [ 4 ] .

2.1 Вплив різних факторів на процес біологічного очищення

На інтенсивність і ефективність біологічного очищення стічних вод впливають багато факторів: температура, рН, наявність і концентрація токсичних речовин, концентрація біомаси й ін. Регулювання ряду факторів дозволяє зменшити тривалість і підвищити ефективність очищення стічних вод.

2.1.1 Температура

У процесі біологічного очищення стічних вод у залежності від зміни температурних умов навколишнього середовища відбувається зміна біоценозу. У залежності від кліматичних умов і часу року температура стічних вод, що очищаються біологічно, може коливатися від 2-5 до 25-35 С. Навесні, влітку і ранньою осінню, коли температура стічних вод не нижче 15° С, розвиваються переважно мезофильные і деякі термофільні мікроорганізми; пізньою осінню, узимку і провесною переважають психрофільні форми.

Підвищення температури за межі фізіологічної норми мікроорганізмів приводить до їхньої загибелі, у той час як зниження температури викликає лише зниження фізіологічної норми активності мікроорганізмів. Повільна зміна температури в межах фізіологічної норми не робить істотного негативного впливу на мікроорганізми, однак різкі коливання температури несприятливо впливають на їхню життєдіяльність.

При низьких температурах знижується швидкість процесу біологічного очищення, зменшується глибина очищення і погіршується процес флокуляції мікроорганізмів, що, у свою чергу, приводить до збільшення кількості мікроорганізмів, що виносяться зі стічними водами з вторинних відстійників.

При зниженні температури стічної води від 20 до 6° С число видів мікрофлори і мікрофауни в біоценозі активного мулу зменшується. Зміна температури від 20 до 37 °С приводить збільшенню швидкості біологічного окислювання в 2-2,3 рази, зміна температури від 20 до 6° С сповільнює швидкість процесу приблизно в 2 рази. Підвищення температури від 6 до 20°С сприяє зростанню окисної потужності аэротенка 2-2,5 рази.

Зміна температури води викликає зміну розчинності кисню в воді. У теплий час року, коли фізіологічна активність мікроорганізмів підсилюється, розчинність кисню знижується; у зимовий період спостерігається протилежна картина. У зв'язку з цим для підтримки досить високої ефективності біологічного очищення в теплий час року необхідно робити більш інтенсивну аерацію, а в зимовий час - підтримувати більш високу концентрацію мікроорганізмів у поворотному мулі, а також збільшувати тривалість аераційного періоду.

Підвищення концентрації кисню у воді в зимовий період до 5 мг/л і більш, очевидно, активує обмінні процеси в клітинах.

2.1.2 Величина рН

Бактерії краще ростуть у нейтральному чи слабощелочному середовищі. Для більшості грибів і дріжджів більш сприятливе слабокисле середовище.

Ефективне очищення стічних вод відбувається при рН = 5,5 - 8,5; оптимальний інтервал рН складає 6,5-7,5. При рН нижче 5 і вище 9 ефективність біологічного очищення, як правило, різко знижується.

У процесі життєдіяльності багато бактерій можуть чи підкисляти подщелачивать середовище. Наприклад, при розкладанні чи сечовини білків утвориться аміак, а при споживанні солей органічних кислот у середовищі накопичуються катіони лужних металів. Мікроорганізми активного мулу мають здатність автоврегулювання рН.

2.1.3 Перемішування

Перемішування стічної води й активного мулу в аэротенках забезпечує підтримка активного мулу в зваженому стані, створює більш сприятливі умови массопередачі поживних речовин і кисню до поверхні мікробних міток.

Турбулізація рідини приводить до руйнування хлопьев активного мулу на більш дрібні скупчення мікроорганізмів. Це сприяє поліпшенню постачання кліток поживними речовинами і киснем, створює більш сприятливі умови для існування мікроорганізмів.

Ретельне перемішування стічних вод і активного мулу дозволяє зменшити тривалість аерації без зниження ефективності очищення стічних вод. Турбулізація рідини, як показали дослідження, приводить до зникнення в стічній воді вільно плаваючих найпростіших.

При невеликому ступені турбулізації потоку в біоценозі активного мулу з'являються нитковидні бактерії. При інтенсивному перемішуванні в біоценозі переважають вільно плавають циліндричні форми бактерій, що володіють високою біохімічною активністю.

2.1.4 Концентрація кисню

Швидкість розчинення кисню стічній воді не повинна бути нижче швидкості його споживання мікроорганізмами. Дослідження показали, що швидкість споживання кисню мікроорганізмами активного мулу практично не змінюється при концентрації кисню у воді в межах від 1 до 7 мг/л. Зниження концентрації кисню нижче 0,5 мг/л несприятливо позначається на швидкості його споживання мікроорганізмами.

При низької концентрації кисню у воді збільшується кількість метаболітів (продуктів обміну) і відповідно знижується кількість вуглецю, що переходить у клітки і виділяється у виді СО2.

Концентрацію кисню в стічній воді рекомендується підтримувати в залежності від розмірів хлопьев активного мулу при інтенсивному перемішуванні і мінімальних розмірах хлопьев - не менш 1 мг/л, при слабкому перемішуванні і великих розмірах хлопьев - близько 2 мг/л.

2.1.5 Токсичні домішки

Багато хімічних речовин можуть робити на мікроорганізми токсичний вплив, що порушує їхня життєдіяльність. Так, при значних концентраціях фенолу, формальдегіду й інших антисептиків відбувається денатурація білків протоплазми, а ефір і ацетон руйнують оболонку клітки. Шкідливі речовини, потрапляючи в бактеріальну клітку, взаємодіють з її компонентами і порушують їх функції.

Установлено максимальні концентрації (МК) шкідливих речовин у стічних водах, що надходять на біологічні очисні спорудження.

Особливо токсичні солі важких металів, що по степу токсичності можна розташувати так: Sb > Ag > Си > Hg > СО > Ni > Pb > Cr > Cd > Zn > > Fe.

Негативний вплив на процеси біологічного очищення робить підвищена концентрація неорганічних солей у стічних водах. Наприклад, при концентрації хлоридів до 30 г/л різко знижується якість очищення стічних вод. Максимальна кількість неорганічних солей у стічній воді не повинне перевищувати 10 г/л. Різкі коливання концентрації неорганічних солей так само несприятливо позначаються на ефективності очищення стічних вод.

2.1.6 Біогенні елементи

Азот і фосфор є необхідними компонентами клітинного матеріалу для всіх організмів. Азот входить до складу речовини клітки у відновленій формі (у виді аминных і иминных груп), а фосфор - в окисленій формі. Інші елементи, необхідні для нормальної життєдіяльності мікроорганізмів (наприклад, мікроелементи), звичайно в достатній кількості присутні в стічних водах.

Недолік азоту і фосфору у воді приводить до різкого порушення процесу біологічного очищення стічних вод, зниженню фізіологічної активності мікроорганізмів і інтенсивності окислювання забруднених стічних вод. Крім того, при недоліку біогенних елементів у біоценозі з'являється значна кількість нитчатых форм бактерій і погіршується осаджання активного мулу.

Потрібна кількість біогенних елементів залежить від величини приросту біомаси, що у свою чергу залежить від класу речовини, що окисляється, виду мікроорганізмів, фази розвитку цих мікроорганізмів та ін.

Як біогенні добавки застосовують різні водорозчинні солі і речовини: сульфат і нітрат амонію, сечовину, аміачну воду, аммофос, суперфосфат, ортофосфорну кислоту і т. п. Застосовувані біогенні солі не повинні утворювати між собою нерозчинні у воді з'єднання. Наприклад, при спільному використанні аміачної води і суперфосфату у випадку підвищення рн може відбуватися утворення нерозчинного у воді двузаміщенного фосфату кальцію.

В даний час на більшості споруджень біологічної очистки стічних вод виробляється спільне очищення виробничих і побутових стічних вод. При цьому можливо використання азоту і фосфору, що містяться в побутових стічних водах, і покриття в такий спосіб частини потреб у цих елементах, необхідних для очищення виробничих стічних вод.

2.1.7 Доза і вік активного мулу

Інтенсивність і ефективність (очищення стічних вод залежать не тільки від умов обитания мікроорганізмів, але і їхньої кількості (дози активного мулу). Доза активного мулу в аэротенках звичайно підтримується в межах 2-4 г/л. Підвищення концентрації мікроорганізмів у стічній воді дозволяє збільшити швидкість споживання субстрату. Однак одночасно необхідно збільшувати кількість що розчиняється у воді кисню і поліпшувати умови масообміна.

Для підвищення дози активного мулу в аэротенке необхідно різко збільшити концентрацію мікроорганізмів у зворотньому активному мулі, що залежить від здатності активного мулу до осадження, характеризуемой значенням илового індексу. Зменшення илового індексу від 150 до 50 моль/м дозволяє підвищити дозу активного мулу в аэротенке від 2,5 до 6 г/л.

Одержати більш концентрований поворотний іл у відстійниках важко. Тому необхідно застосовувати інші методи відділення активного мулу, наприклад флотационный, а також проводити процес біологічного очищення при параметрах, що забезпечують утворення активного мулу з малим иловым індексом.

Останнім часом відзначається, що застосування для біологічного очищення «старого» активного мулу приведе до слизеобразованню, спухання й уповільнення швидкості його осадження. За рубежем на установках біологічного очищення застосовують активний мул двох-триденного віку. Мікроорганізми «молодого» активного мулу, представлені, в основному, бактеріями і невеликою кількістю простійщих, більш витривалі до коливань температури в межах 10-30°С протягом 12 год. і коливанням рН. Дрібні хлопья «молодого» активного мулу добре осідають.

2.1.8 Регенерація активного мулу

Одним із прийомів, що дозволяють у деяких випадках скоротити загальний обсяг аэротенков (на 5 - 15 %) і поліпшити осаджання мулу, є застосування методу так званої регенерації активного мулу. По цьому методі поворотний активний іл, що звичайно має концентрацію 7-8 г/л перед подачею в аэротенки аэрируется в спеціальних спорудженнях - регенераторах.

У процесі біологічного очищення стічних вод в аэротенке під час флокуляції мікроорганізмів відбуваються процеси сокоагуляции колоїдних і мелкодисперсных речовин, що завжди містяться в стічних водах. Крім того, у рідині поворотного мулу можливе нагромадження продуктів метаболізму одних видів мікроорганізмів, швидкість біологічного окислювання яких з іншими видами порівняно невелика. При біологічному очищенні, особливо при недостатній глибині очищення або порушенні режиму очищення, можлива зміна видового складу співтовариства мікроорганізмів (поява нитчатых бактерій, грибів і т.д.), що також приводить до зменшення ефективності очищення стічних вод. Анаэробные умови перебування мікроорганізмів у відстійнику сприяють зниженню їхньої фізіологічної активності.

Регенерація активного мулу, очевидно, обумовлює протікання наступних процесів:

1. Часткове чи повне окислювання колоїдних і розчинених тяжкоокислюваних домішок, що знаходяться в поворотному мулі;

. Прискорення процесу окислювання продуктів метаболізму й інших речовин у наслідок більш високої концентрації активного мулу в регенераторах;

3. Зміна видового складу мікроорганізмів внаслідок аерації і розвитку найпростіших організмів (відмирання факультативних нитчатых бактерій, грибів і ін.);

4. Збільшення фізіологічної активності бактерій, обумовлене посиленою аерацією і розмноженням значного числа найпростіших, що харчуються бактеріями і тим самим сприяє омолодженню бактерій і зміні їхнього видового складу.

Збільшення числа життєздатних мікроорганізмів відзначається багатьма дослідниками. Ріст фізіологічної активності бактерій, мабуть, є основною причиною, що обумовлює ефективність процесу регенерації.

Необхідно відзначити, що тривале перебування мікроорганізмів у регенераторі, тобто в умовах відсутності живильного субстрату, приведе до загибелі або зниження їхньої фізіологічної активності [ 5 ].

2.2 Аеробні процеси очищення води від органічних речовин

Бактерії, які розвиваються в очисних спорудах, поділяють на авто- і гетеротрофи, причому залежно від умов роботи системи можуть прева лювати ті або інші. Гетеротрофи використовують для свого живлення готові органічні речовини і переробляють їх для отримання енергії й біосинтезу клітин. Автотрофи споживають для синтезу клітин неорга нічний карбон, а енергію отримують за рахунок фотосинтезу, викори стовуючи енергію світла, або хемосинтезу внаслідок окиснення деяких неорганічних сполук - аміаку, нітритів, сірководню, елементарної сірки, солей Феруму (II) тощо [ 4 ].

2.2.1 Очищення в аэротенках

Аэротенк являє собою апарат з постійно протікаючою стічною водою, у всій товщі якої розвиваються аеробні мікроорганізми, що споживають субстрат, тобто «забруднення» цієї стічної води (рис. 2.1).

Повне або неповне біологічне очищення стічних вод за допомогою активного мулу здійснюють в аеротенках та окситенках.

Рис. 2.1 Аеротенк:

- регенератор; 2 - стічна вода; 3 - повітря; 4 - аеротенк; 5 - розпилювальний пристрій; 6 - насос; 7 - зворотний мул; 8 - надлишковий мул; 9 - активний мул; 10 - відстійник.

Аеротенк 4 - це залізобетонна споруда завглибшки 4 -5 та завширш ки 3 - 11 м (залежно від потужності) і завдовжки 50 - 150 м (залежно від ступеня забрудненості стічних вод). Стічну воду 2 подають з одно го або кількох місць. Вона контактує з активним мулом, переміщується й аерується повітрям 3, яке подається розпилювальним пристроєм 5. Тривалість перебування води в аеротенку становить 4 - 48 год. Очище на вода перетікає у відстійник 10, в якому осідає активний мул 9. Ос новну його кількість («зворотний мул» 7) за допомогою ерліфта чи насоса 6 подають у «голову» аеротенка, що зветься «регенератором» 1 де за інтенсивної аерації відбувається відновлення його якості. Надли шок активного мулу («надлишковий мул») 8 подають для стабілізації, ущільнення, зневоднення, складування або для подальшого викори стання (отримання біогазу, добрив тощо).

Стічні води надходять в аеротенки зазвичай після перебування в спорудах механічного очищення. Концентрація завислих речовин у них не має перевищувати 150 мг/дм3, а допустима величина БСКпов зале жить від типу аеротенка. Під час очищення суміші промислових і по бутових стічних вод мають задовольнятися вимоги за активною реакцією середовища, температурою, сольовим складом, наявністю шкідли вих речовин, масел, умістом біогенних елементів тощо. Для забезпечен ня нормального перебігу процесу біологічного окиснення в аеротенк потрібно безперервно подавати повітря за допомогою пневматичної, ме ханічної або пневмомеханічної системи аерації.

Аэротенки можуть бути класифіковані по гідродинамічному режимі їхньої роботи: 1) аэротенки ідеального -витиснення; 2) аэротенки ідеального змішання; 3) аэротенки проміжного типу.

Гідродинамічний режим роботи аэротенков впливає на умови культування мікроорганізмів, а отже, на ефективність і економічність біологічного очищення стічних вод [ 6 ].

2.2.2 Біофільтри

До реакторів, в яких відбувається біологічне очищення стічних вод у штучних умовах із застосуванням біоплівки, належать біофільтри (рис. 2.2).

Здебільшого це круглі, багатогранні чи прямокутні у плані залізобе тонні місткості. На дірчасте («несправжнє») дно біофільтра розміщу ють завантаження, на якому розвиваються гідробіонти, що утворюють біоплівку. Стічна вода розбризкується спеціальними пристроями зверху по всій поверхні завантаження біофільтра. Стікаючи вниз, вола омиває біоплівку і збирається у піддоні реактора, звідки насосом багаторазово повертається для повторного розбризкування. Так відбувається її ре циркуляція.

Рис. 2.2 Краплинний біофільтр:

- дозувальні баки для стічної води; 2 - спринклери; 3 - залізобетонна стінка; 5 -подавання стічної води; 6 - відвідний лоток.

Для забезпечення біоплівки киснем у нижню частину ре актора через вікна за допомогою вентилятора нагнітають повітря. Щоб запобігти замерзанню води в холодну пору року, реактори розміщують у приміщенні або укомплектовують вентиляційними системами з кало рифером.

Біофільтри успішно застосовують для очищення стічних вод різних виробництв (термічної переробки сланців, виробництва диметилтерефталату, натрійбутадієнового каучуку, оксіетилену, полівінілацетату, ви робництва консервів тощо). Стічні води, які надходять для очищення, містять високий БСКПОВ (320 - 580 мг О2/дм3), і в усіх випадках дося гається глибоке очищення води, яка має БСКПОВ на рівні 10 - 25 мг О2/дм3.

Перевагою застосування плівки є те, що вона дуже стійка проти будь-яких змін у складі та кількості стічної води, витримує залпові ски дання та короткочасну нега тивну дію токсичних домішок і швидко відновлює свою очисну здатність після усу нення збурю вальних фак торів [ 8 ].

2.2.3 Біологічні ставки

Очищення стічних вод у біологічних ставках широко використовуються в багатьох країнах у різних галузях промисловості, у тому числі для доочищення стічних вод підприємств хімічної і нафтохімічної промисловості. При порівняно невеликій вартості будівництва і невисоких експлуатаційних витрат біологічні ставки дозволяють підвищити ефективність і надійність комплексу очисних споруджень.

Ставки є спорудженнями біологічного очищення, у яких під дією бактерій відбувається окислювання органических домішок. Продукти розпаду в процесі фотосинтезу можуть засвоюватися мікроводоростями.

Для очищення стічних вод застосовують анаэробные й аеробні ставки. Аеробні ставки підрозділяються на ставки з природної і штучною аерацією. У ставках із природною аерацією вода, що очищається, рухається з дуже малими швидкостями. При цьому корисно використовується лише частина обсягу ставка. Час перебування води в цих ставках залежить від виду і концентрації органічних домішок і коливається звичайно від 7 до 60 діб. Для збільшення ефективності й інтенсивності очищення стічних вод глибина ставка не повинна перевищувати 1 м; при цьому створюються сприятливі умови для прогрівання, висвітлення й аерації води, а також заселення водяними організмами -гидробионтами. Гідробіонти розділяються на бентосні (донні), планктонні (глибинні), нейстонні (поверхневі), мікрофіти (водорості), макрофіти (водяні рослини).

Унаслідок малої інтенсивності окислювання більшої частини домішок тривалість перебування стічних вод багатьох хімічних виробництв перевищує 40 діб.

У залежності від часу року ефективність очищення стічних вод у ставках різна. У холодний період інтенсивність очищення різко знижується, тому в ряді випадків рекомендується обмежувати період роботи ставків. При рясному розвитку фітопланктону рослини асимілюють вільний і зв'язаний Со2, у результаті чого рН води може зрости до 9-10 і вище, що приводить до загибелі бактерій.

Ставки зі штучною аерацією мають значно менший обсяг, і необхідний ступінь очищення води в них звичайно досягається за 1-3 доби. Швидкість руху води в таких ставках перевищує 0,1 м/с. Аеріруючи пристрої можуть бути механічного чи пневматичного типу.

Рекомендується проектувати трьохкаскадні біологічні ставки прямокутної форми з відношенням ширини до довжини 1:2 ÷ 1:3. У перших двох каскадах варто передбачати по дві рівнобіжні секції, що дозволяє їх періодично очищати. При розрахунках тривалості перебування води в секціях ставка необхідно враховувати, що перша секція одночасно виконує функцію відстійника, у другій секції відбувається основне споживання субстрату стічних вод, а третя секція є стабілізатором у який закінчується процес очищення.. Виходячи з цього, тривалість перебування води в першій секції варто приймати рівною одній добі, а глибину - 3 м, при цьому зниження БПКп стічних вод складе 10-15%.

У біологічних ставках необхідна присутність водяних рослин, що роблять сприятливий вплив на процеси очищення. Рекомендується займати рослинністю приблизно 1/3 головної частини ставка. Вищі водяні рослини і фітопланктон сприяють зниженню кількості біогенних елементів у воді, відіграють велику роль у кисневому режимі, інтенсифікують процеси окислювання і нітрифікації, а також є джерелами харчування прісноводних тварин.

Концентрація нафти і нафтопродуктів при проходженні води через зарості макрофитов значно знижується. Так, ХПК стічної води заводу органічного синтезу знижувалося при наявності рогоза широколистого в 1,5 рази, очерету озерного - у 4 рази. Мається позитивний досвід використання для очищення стічних вод одноклітинних водоростей - хлореллы. Джерелами вуглецю й азоту для хлореллы є капролактам, сірковуглець і т.д.

Біологічні ставки мають ряд істотних недоліків, що обмежують їхнє застосування: низька окисна здатність, сезонність роботи, розміщення на великій території, некерованість, наявність застійних зон, труднощі чищення і т. д [ 9 ].

2.3 Анаеробна биологічна очистка стічних вод

В анаеробному процесі мікроорганізми не мають доступу до розчи неного кисню та до інших, превалюючих в енергетичному відношенні, акцепторів електронів, таких як нітрат-йони. За таких умов мікроорга нізми використовують карбон, який входить до складу органічних мо лекул як акцептор електронів [ 4 ].

2.3.1 Анаеробне бродіння

Для попереднього очищення концентрованих стічних вод у деяких випадках може використовуватися процес анаеробного бродіння. Застосовують переважно процес метанового шумування під дією бактерій Metanobacterium, Omelansku, Metanobacterium Sohnegentii, Methanosartina, Methanica і ін. Під дією ферменту гидрогеназы активується водень, акцептируемый диоксидом вуглецю з утворенням метану. У першій фазі шумування розщеплюються складні органічні речовини з утворенням органічних кислот, у результаті чого стічні води підкисляються до рН = 5÷6. Потім під дією метановых. бактерій кислоти руйнуються з утворенням СН4 і СО2. Одночасно може відбуватися сбраживание інших з'єднань.

Повного бродіння органічних речовин не спостерігається. У середньому ступінь розпаду органічних сполук складає 40 %, при цьому виділяється 63-65 % СН4 і 32-34 % СО2.

Процеси метанового бродіння здійснюються в метантенках у мезофильных (30 - 35 ° С) і термофільних (50 - 55 ° С) умовах. У термофільних умовах руйнування органічних сполук відбувається більш інтенсивно.

Метантенк являє собою залізобетонний резервуар з конічним днищем, герметичним перекриттям, постачений пристроєм для уловлювання і відводу газів, а також обладнаний підігрівником і мішалкою. Застосовуються метантенки діаметром до 20 м і корисним обсягом до 4000 м3. Існує три типи метантенков: із твердим куполообразным перекриттям, з перекриттям, що плаває, і відкриті метантенки.

Концентровані стічні води виробництва капролактана можуть бути очищені, без попереднього розведення в метантенках. Пропонується для відділення біомаси (септичного мулу) використовувати центрифугу [ 7 ].

2.3.2 Денітрифікація

Для видалення зі стічних вод нітратів широко використовується метод біологічної денітрифікації в анаэробных умови. У процесі аеробного біологічного очищення стічних вод азотисті з'єднання можуть бути окислені за допомогою бактерій до нітратів (нітрифікація), і потім в анаэробных умовах нітрати можуть бути відновлені до молекулярного (газоподібного) азоту (денітрифікація).

Денитрификаторами є гетеротрофні організми, що використовують органічні речовини як джерело вуглецю, потрібного для одержання енергії і клітинного матеріалу. До числа цих організмів відносяться бактерії виду Bacillus, Micrococcus і ін. Джерелами вуглецю можуть бути біологічно легкоокислюючі речовини (спирти, цукри, жирні кислоти й ін.). Застосування в промисловості одержав метиловий спирт, що додається в біологічно очищену стічну воду. В даний час за рубежем для біологічної денітрифікації використовують десятки, тисяч тонн метилового спирту в рік.

Для видалення 1 мг азоту нітратів потрібно 1,9 мг метилового спирту.

Розчинений кисень перед денітрифікацією повинний бути вилучений зі стічної води, інакше метиловий спирт буде окислятися аеробними бактеріями.

Для видаління 1 мг кисню необхідно 0,67 мг метилового спирту (без обліку приросту біомаси). Загальна потреба в метиловому спирті (без обліку БПК стічної води) може бути визначена з рівнянням (2.1):

С = 2,47 [N]o + 1,53 [N]1 + 0,67 [О]0, (2.1)

забруднення біологічний очищення вода

де С -необхідну кількість метилового спирту, мг/л;

[N]0 і [N]1 - відповідно початкова концентрація азоту нітратів і нітритів у стічній воді, мг/л;

[О]0 - початкова концентрація кисню в стічній воді, мг/л.

Процес денітрифікації може здійснюватися також в анаэробном біологічному ставку або в спеціальних апаратах. Ефективність видалення азото нітратів після 10-добового перебування в ставку склала 90 %. Аналогічна ефективність отримана в результаті денітрифікації стічної води в насадочных колонних апаратах при часі контакту до 15 хв.

При 33 °С в метантенке зміст нітратів у стічній через 2 години знижувалося від 120 до 8-9 мг/л.

Для стічної води, що містить 20 мг/л азоту нітратів 6 мг/л розчиненого кисню, вартість метилового спирту, що додається, складає близько 5 доларів на 1000 м3 стічної води.

Перевагою методу біологічної денітрифікації є відсутність відходів [7].

2.4 Глибоке доочищення промислових стiчних вод

Біологічне очищення стічних вод дає змогу очистити її до значення БСКпов =15 - 20 мг О2/дм3 і приблизно до такого самого вмісту за вислих речовин. Після цього очищені води можна використовувати для технічного водопостачання. Проте такі води не дозволяється ви пускати у водойми рибогосподарського призначення. Тому потрібне глибоке очищення промислових стічних вод, яке передбачає:

зменшення кількості завислих речовин в очищеній стічній воді;

- зменшення величини БСК, ХСК і вмісту ПАР, фосфору й азоту;

знезараження стічних вод;

насичення очищених стічних вод киснем під час спуску їх у водой ми рибогосподарського призначення.

Після глибокого доочищення стічні води можна використовувати повторно в технологічних процесах або скинути їх у поверхневі водойми рибогосподарського призначення за умови жорсткого дотримання еко логічної безпеки водойм.

Біологічні ставки застосовують для очищення і глибокого доочи щення промислових стічних вод за наявності вільних земельних діля нок, їх облаштовують за БСКпов стічних вод 150 - 400 мг О2/л. Став ки - це земляні споруди прямокутної (в плані) форми з глибиною за штучної аерації 3 м і природної - 1 м. Число ступенів очищення стічних вод за БСКпов 400 мг О2/дм3 становить 4, за БСКпов 250 мг О2/дм3 - З, а за БСКпов 150 мг О2/дм3 - 2. Після очищення в ставках вода має БСКпов до 15 мг О2/дм3 і після глибокого доочищення - 5 - 6 мг О2/дм3. Після знезараження її можна використовувати для промисло вих потреб. Для знезараження застосовують ту саму технологію, що й для підготовки питної води [ 4 ].

3. Розрахункова частина

.1 Розрахунок біологічного ставка

Біологічні ставки застосовуються для очищення і доочищення міських, виробничих і поверхневих стічних вод, що містять органічні речовини.

Біологічні ставки влаштовуються багатоступінчастими на слабофильтрующих ґрунтах з природною чи штучною аерацією. При цьому передбачається можливість аварійного відключення будь-якої ступіні і її спорожнювання.

Біологічні ставки як самостійні очисні споруди можуть використовуватися при витраті стічних вод до 5000 м3/сут і БСКповн до 200 мг/л, а при штучній аерації - при витраті до 15 000 м3/сут і БСКповн до 500 мг/л. Для доочищення ставки з природною аерацією доцільно використовувати при витраті стічних вод до 10 000 м3/сут і БСКповн до

мг/л, а ставки зі штучною аерацією - при будь-якій витраті і БСКповн до 50 мг/л. В усіх випадках проектування цих споруд необхідно обґрунтовувати техніко-економічним розрахунком. При цьому варто передбачати можливість використання очищених стічних вод для промислових або сільськогосподарських цілей [10].

Перед ставками передбачається механічне очищення стічних вод на ґратах із прозорами не більш 16 мм і відстоювання протягом не менш 30 хв.

Після ставків зі штучною аерацією передбачається відстоювання очищеної води протягом 2-2,5 год.

Біологічні ставки влаштовуються на нефільтруючих чи слабофильтрующих ґрунтах. При фільтруючих ґрунтах здійснюються противофилътруючі заходи. Біологічні ставки стосовно житлової зони розташовуються з підветренної сторони пануючих у теплий час року вітрів. Напрямок руху стічних вод у ставках повинне бути перпендикулярно до напрямку вітрів.

Біологічні ставки проектуються не менш чим із двох рівнобіжних секцій з 3-5 послідовними ступінями в кожній, з можливістю відключення будь-якої секції ставка для чищення або профілактичного ремонту без порушення роботи інших.

Форма біологічних ставків у плані визначається в залежності від способу аерації стічних вод.

Відношення довжини до ширини ставка з природною аерацією повинне бути не менш 20. При менших відносинах передбачаються конструкції впускних і випускних пристроїв, що забезпечують рух води по всьому живому перетині ставка. У ставках зі штучною аерацією відношення сторін секцій може бути кожним, при цьому аэрирующие пристрої повинні забезпечувати рух води в будь-якій крапці ставка зі швидкістю не менш 0,05 м/с.

Дно ставка повинне бути горизонтальним по всій площі. Дамби, що обгороджують, улаштовуються з природними укосами з ґрунтів, що зберігають постійну форму. Для запобігання розвитку вищої водяної рослинності на берегах і запобігання берегів від хвильової ерозії внутрішні укоси дамб викладають каменем або плитами нижче рівня води на глибину проникнення світла (звичайно 1 м) і вище рівня води на 0,5 м. Мінімальна ширина по верху огороджувальних дамб і гребель повинна бути не менш 2,5 м, по верху розділових дамб 1 -1,5 м.

У біологічні ставки з природною аерацією стічні води подаються розосередженно з відстанню між впускними отворами 10-15 м, у ставки зі штучною аерацією - в одному місці в залежності від виду аераторів. Так, при механічних аераторах стічні води подаються безпосередньо в зону активного переміщення, а при пневматичної - горизонтальним трубопроводом, розташовуваним на бетонній подушці, з вільним изливом, спрямованим нагору під кутом 90°. Для запобігання розмиву дна ступіней ставка нижня оцінка пропускних пристроїв розташовується вище поверхні дна на 0,3-0,5 м. При цьому кінець труби направляється нагору. Очищена вода випускається через збірні пристрої, розташовані на 0,15-0,2 Н нижче рівня води або поверхні розділу льоду і води, де Н - глибина води [11].

Робоча місткість ставка визначається за часом перебування в ньому середньодобової витрати стічних вод.

Час перебування води в ставку з природною аерацією tlag, доб, визначається по формулі (3,1):

N-1

tlag = 1 / (klagk) ? lg (Len / Lex) + (1 / (klagk)) lg ((Len - Lfin) / (Lex - Lfin)), (3.1) 1

tlag = 1/(0,35·0,07) lg (100/20)+(1/(0,35·0,06)) lg ((20-5)/(5-0,4))=34,7 доб

де N - число послідовних ступіней ставка, 3 - 5;

klag- коефіцієнт об'ємного використання кожної ступіні ставка;

klag - те ж, останньої ступіні; klag і klag - приймаються для штучних ставків з відношенням довжини секцій до ширини 20 : 1 і більш - 0,8 - 0,9, при відношенні 1:1-3:1 чи для ставків, побудованих на основі природних місцевих водойм (озер, загат і т.п. ) - 0,35, для проміжних випадків визначається інтерполяцією;

Len - БСКповн води, що надходить у дану ступінь ставка;

Len - те ж, для останньої ступіні;

Lex - БСКповн води, що виходить з даної ступіні ставка;

Lex - те ж, для останньої ступіні;

Lfin - залишкова БСКповн, обумовлена внутриводоймишніми процесами і прийнята влітку 2 - З мг/л (для квітучих ставків - до 5 мг/л) узимку - 1,2 мг/л;

k- константа швидкості споживання кисню, lj,-1 (для виробничих стічних вод встановлюється експериментальним шляхом, для міських і близьких до них по складу виробничих стічних вод при відсутності експериментальних даних для всіх проміжних секцій очисного ставка може бути прийнята рівної 0,1 доб-1, для останньої ступіні k = 0,07 доб-1 (при температурі води 20°С).

Для ставків доочищення k варто приймати: для 1-й ступіні - 0,07; для 2-й ступіні - 0,06; для інших ступіней ставка - 0,05-0,04; для одноступінчатого ставка k = 0,06 доб-1 . При температурах води, що відрізняються від 20 °С, значення k коректується по формулах (3.2) і (3.3):

для температури води від 5 до 30 °С:

kТ = k · 1,047 Т-20 , (3.2)

kТ = 0,07 ·1,047 26-20 = 0,09

для температури води від 0 до 5 °С:

kТ = k [1,12 (Т + 1) - 0,022] Т-20 , (3.3)

kТ = 0,07 [1,12 (3 + 1) - 0,022]3-20 = 0,06

Загальна площа дзеркала води ставка Flag з природньою аерацією, м2, визначається по формулі (3.4):

Flag = (QwCa (Len - Lex)) / (klag (Ca - Cex) ra, (3.4)

= (28500 · 8,2 (20 -5)) / 0,35 (8,2 - 2) 4 = 86000 м2

де Qw - витрата стічних вод, м3/сут;

Са - розчинність кисню повітря у водоймі, мг/л розраховується за формулою (3.5):

Са = (1 + Н / 20,6) СТ, (3.5)

Са = (1 + 1 / 20,6) 7,92 = 8,2 мг/л

де Н - глибина ставка, для аэрируїмих ставків - глибина занурення аератора;

СТ - розчинність кисню у воді, прийнята по табл. 3.1;

Сех - концентрація кисню, яку необхідно підтримувати у воді, що виходить зі ставка, мг/л; при відсутності експериментальних даних приймається рівною 2 мг/л;

rа - атмосферна реаэрація при дефіциті кисню, рівному одиниці; приймається 3-4 г/м2 доб.

Таблиця 3.1 Розчинність атмосферного кисню у воді при нормальному тиску

t, °СО2, мг/лt, °СО2, мг/лt, °СО2, мг/л114,231111,08218,89213,841210,83228,83313,481310,6238,68413,131410,37248,53512,81510,15258,38612,48169,95268,22712,17179,74278,07811,87189,64287,92911,59199,35297,771011,33209,17307,63

Проектом передбачене доведення БСКповн після очищення до 15 і після доочищення - до 5-6 мг/л. За результатами розрахунків загальна площа дзеркала води ставка становить 86000 м2 , це 200 : 430 м2 при глибині пруда 1 м. На дні пруда розташована подушка із щебня (30 см). Біологічний ставок засджений очеретом (рис 3.1) [12].

Рослинність біологічного ставка (очерет)

подушка із щебня (30 см)

Рис. 3.1 Схема біологічного ставка

Таблиця 3.1 Результати аналіза стічних вод на випусках після введення другого біологічного пруда

ПоказникиВипуск надлишкових стічних вод із хвостосховища після доочищення на БІС в р.Сухий Кабелячок, мг/л12Pважені речовини15Органічні речовини (за БСК5)5Сухий залишок650Азот амонійний0,2Нітрити0,2Нітрати0,9Хлориди118Cульфати95Залізо0,1Нафтопродукти0,14Нікель0,004Хром0,0025Мідь0,00003ХСК19,2ПАР0,008Алюміній0,0006Фосфати0,003Цинк0,0003Кальцій107,57Магній40,2

4. Економічна частина

.1 Розрахунок укрупненої оцінки збитку від забруднення водоймищ до введення біоінженерної споруди

Економічна оцінка збитку З (грн/рік) від скиду забруднюючих речовин в К-й водогосподарський участок деяким джерелом (підприємством, населеним пунктом) визначається по формулі (4.1):

З = , (4.1)

де - множник, чисельне значення якого дорівнює 400 грн/ум. Т;

- константа, що має різне значення для різноманітних водогосподарських дільниць (таблиця 4.1);

М - приведена маса річного скиду домішок даним джерелом в господарській дільниці, умовних т/рік.

Значення величини М визначається за формулою (4.2):

М = Аі .mi , (4.2)

де Аі - показник відносної небезпеки викиду і-ої речовини в водоймище, умовн. т/т (таблиця 4.1);- маса річного викиду і-ої домішки оцінююмого джерела т/рік (таблиця 4.1).

Тоді:

М зваж.реч = 0,05 · 1040 = 52 т/рік;

М БСК = 0,33 · 208 = 68,64 т/рік;

М азот амон = 0,1 · 5,2 = 0,52 т/рік;

М нітрити = 12,5 · 2,50 = 31,25 т/рік;

М нітрати = 2 · 416 = 832 т/рік;

М залізо = 2 · 1,35 = 2,7 т/рік;

М нафтопр = 20 · 6,24 = 124,8 т/рік;

М хлориди = 0,003 · 10920 = 32,76 т/рік;

М сульфати = 0,002 · 19760 = 39,52 т/рік;

М фосфати = 0,28 · 4,16 = 1,1648 т/рік;

М мідь = 100 · 0,002 = 0,2 т/рік;

М СПАР = 2 · 0,62 = 1,24 т/рік;

М алюміній = 14,7 · 0,006 = 0,0882 т/рік;

М цинк = 100 · 0,003 = 0,3 т/рік.

Знаючи М розраховуємо збитку З (грн/рік) від скиду забруднюючих речовин по формулі (4.1). збитки від забруднення водоймищ зведені в таблицю 4.1 [13].

Тоді:

З зваж.реч = 400 · 2,33 · 52 = 48464 грн/рік;

З БСК = 400 · 2,33 · 68,64 = 63972,48 грн/рік;

З азот амон = 400 · 2,33 · 0,52 = 484,64 грн/рік;

З нітрити = 400 · 2,33 · 31,25 = 29125 грн/рік;

З нітрати = 400 · 2,33 · 832 = 775424 грн/рік;

З залізо = 400 · 2,33 · 2,7 = 2516,4 грн/рік;

З нафтопр = 400 · 2,33 · 124,8 = 116313,6 грн/рік;

З хлориди = 400 · 2,33 · 32,76 = 30532,32 грн/рік;

З сульфати = 400 · 2,33 · 39,52 = 36832,64 грн/рік;

З фосфати = 400 · 2,33 · 1,1648 = 1085,5936 грн/рік;

З мідь = 400 · 2,33 · 0,2 = 186,4 грн/рік;

З СПАР = 400 · 2,33 · 1,24 = 1155,68 грн/рік;

З алюміній = 400 · 2,33 · 0,0882 = 82,2024 грн/рік;

З цинк = 400 · 2,33 · 0,3 = 279,6 грн/рік.

Таблиця 4.1 Збитки від скиду домішок зі стоками в р. Дніпро до введення біоінженерної споруди

Назва забр. речовини множник

грн

dк,

Аі,, т/рік

М, т/рік

З, грн/рікЗваж. р-ни БСК повне Азот Нітрити Нітрати Залізо загальне Нафтопродукти Хлориди Сульфати Фосфати Мідь СПАР Алюміній Цинк400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 4002,33 2,33 2,33 2,33 2,33 2,33 2,33 2,33 2,33 2,33 2,33 2,33 2,33 2,330,05 0,33 0,1 12,5 2 2 20 0,003 0,002 0,28 100 2 14,7 1001040 208 5,2 2,50 416 1,35 6,24 10920 19760 4,16 0,002 0,62 0,006 0,00352 68,64 0,52 31,25 832 2,7 124,8 32,76 39,52 т 1,1648 0,2 1,24 0,0882 0,348464 63972,4 484,64 29125 775424 2516,4 116313 30532,3 36832,6 1085,59 186,4 1155,68 82,2 279,6Всього:1106454

4.2 Розрахунок збору за шкідливі скиди в поверхневі води до введення біоінженерної споруди

Платежі за скиди забруднюючих речовин у поверхневі води, територіальні і внутрішні морські, а також підземні води здійснюється з метою економічного стимулювання водоохоронних заходів; упорядкування джерел їх фінансування і кредитування, відрахування народногосподарських збитків через забруднення поверхневих вод, територіальних і внутрішніх морських вод, а також підземних горизонтів.

Платежі за скиди забруднених речовин у поверхневі води, територіальні і внутрішні морські води, а також підземні горизонти повинні компенсувати економічні збитки від негативного впливу забруднених вод на здоровя людей, обєкти житлово-комунального господарства, сільськогосподарських угідь, водні, лесові, рибні, рекреаційні ресурси [14].

Розмір платні за скид забруднених речовин включає дві складові:

а) платежі в рамках встановлених лімітів скидів забруднюючих речовин;

б) платежі за перевищення лімітів скидів забруднюючих речовин.

Розмір платні за скиди забруднюючих речовин у поверхневі води, територіальні і внутрішні морські води, а також підземні горизонти розраховують за формулою (4.3):

Пв =(Нбi .Млi)+(Кn .Нбi .Мnлi)] .Кт .Кінд, (4.3)

де Нбi - базовий норматив за скид 1т і-ї забруднюючої речовини (таблиця 4.3);

Млi - маса річного скиду і-ї забруднюючої речовини в межах ліміту, т;

Мnлi - маса понадлімітного річного скиду і-ї забруднюючої речовини, т;- коефіцієнт кратності плати за понадлімітні скиди забруднюючих речовин, Kn = 5;

Кт - регіональний басейновий коефіцієнт, який враховує територіальні екологічні особливості.

Кінд - коефіцієнт індексації.

Базові нормативи за скид і-ї забруднюючої речовини в поверхневі води, територіальні і внутрішні морські води, а також підземні горизонти (Нбі) встановлюються за принципом їх ГДК, відносної агресивності і оцінки економічного збитку від шкідливих дій скидів; затверджуються Міністерством охорони навколишнього середовища за згодою з Мінекономіки і Мінфінансів України.

Значення показника Млі приймається рівним річному скиду і-ої забруднюючої речовини в межах ліміту, а показник Мnлi - річному понадлімітному скиду (фактичний скид мінус ліміт).

Початкові дані беруться із таблиці 4.2, приведеної нижче.

Так як згідно даних фактична маса річного скиду не перевищує ліміт (крім БСК), то розрахунки суми платні в межах ліміту ведуться за формулою (4.4):

П в = М ф . Н бі . Kт . Кінд, (4.4)

де М ф - фактична маса річного скиду забруднених речовин, т;

Н бі - норматив платежу за скиди 1т забруднених речовин в межах ліміту, грн/т.

Тоді:

П зваж.реч = 1040 ·1,5 2,2 · 1= 3432 грн;

П БСК = 208 · 21 · 2,2 · 1= 9609,6 грн;

П азот амон = 5,2 · 52,5 · 2,2 · 1= 597,168 грн;

П нітрити = 2,50 · 258 · 2,2 · 1= 1419 грн;

П нітрати = 416 · 4,5 · 2,2 · 1= 4118,4 грн;

П залізо = 1,35 · 516 · 2,2 · 1= 1532,52 грн;

П нафтопр = 6,24 · 309 · 2,2 · 1= 4241,952 грн;

П хлориди = 10920 · 1,5 · 2,2 · 1= 36036 грн;

П сульфати = 19720 · 1,5 · 2,2 · 1= 65076 грн;

П фосфати = 4,16 · 42 · 2,2 · 1= 384,384 грн;

П мідь = 0,002 · 2993 · 2,2 · 1= 13,1692 грн;

П СПАР = 0,62 · 516 · 2,2 · 1= 703,824 грн;

П алюміній = 0,006 · 4128 · 2,2 · 1= 54,4896 грн;

П цинк = 0,003 · 2993 · 2,2 · 1= 19,7538 грн.

Таблиця 4.3 Норматив збору, який справляється за скиди основних забруднюючих речовин у водні обєкти, в тому числі у морські води

Назва забруднюючих речовинБазовий норматив платні (Нбi) грн/т.Зважені речовини БСК Азот амонійний Нітрити Нітрати Залізо загальне Нафтопродукти Хлориди Сульфати Фосфати Мідь СПАР Алюміній Цинк1,5 21 52,5 258 4,5 516 309 1,5 1,5 42 2993 516 4128 2993

Ліміт перевищений лише по БСК, отже розраховуємо за формулою (4.3) [17].

П БСК = (208 - 52,19) · 21 · 5 = 16360,05 грн.

4.3 Розрахунок збитків після другої біоінженерної споруди

Розрахунок збитків після другої біоінженерної споруди зведений в таблиці 4.4. Розрахунок ведемо за формулою (4.1).

Тоді:

М зваж.реч = 0,05 · 156 = 7,8 т/рік;

М БСК = 0,33 · 52 = 17,16 т/рік;

М азот амон = 0,1 · 2,08 = 0,208 т/рік;

М нітрити = 12,5 · 2,08 = 26 т/рік;

М нітрати = 2 · 9,36 = 18,72 т/рік;

М залізо = 2 · 1,04 = 2,08 т/рік;

М нафтопр = 20 · 1,456 = 29,12 т/рік;

М хлориди = 0,003 · 1227,2 = 3,6816 т/рік;

М сульфати = 0,002 · 988 = 1,976 т/рік;

М фосфати = 0,28 · 0,0312 = 0,008736 т/рік;

М мідь = 100 · 0,000312 = 0,0312 т/рік;

М СПАР = 2 · 0,0832 = 0,1664 т/рік;

М алюміній = 14,7 · 0,00624 = 0,091728 т/рік;

М цинк = 100 · 0,00312 = 0,312 т/рік.

Тоді:

З зваж.реч = 400 · 2,33 · 7,8 = 7269,6 грн/рік;

З БСК = 400 · 2,33 · 17,16 = 15993,12 грн/рік;

З азот амон = 400 · 2,33 · 0,208 = 193,856 грн/рік;

З нітрити = 400 · 2,33 · 26 = 24232 грн/рік;

З нітрати = 400 · 2,33 · 18,72 = 17447,04 грн/рік;

З залізо = 400 · 2,33 · 2,08 = 1938,56 грн/рік;

З нафтопр = 400 · 2,33 · 29,12 = 27139,84 грн/рік;

З хлориди = 400 · 2,33 · 3,6816 = 3431,2512 грн/рік;

З сульфати = 400 · 2,33 · 1,976 = 1841,632 грн/рік;

З фосфати = 400 · 2,33 · 0,008736 = 8,141952 грн/рік;

З мідь = 400 · 2,33 · 0,0312 = 29,0784 грн/рік;

З СПАР = 400 · 2,33 · 0,1664 = 155,0848 грн/рік;

З алюміній = 400 · 2,33 · 0,091728 = 85,490496 грн/рік;

З цинк = 400 · 2,33 · 0,312 = 279,6784 грн/рік. [13].

Таблиця 4.4 Збитки від скиду після другої біоінженерної споруди

Назва забр. речовини множник

грн

dк,

Аі,, т/рік

М, т/рік

З, грн/рікЗваж. р-ни БСК повне Азот Нітрити Нітрати Залізо загальне Нафтопродукти Хлориди Сульфати Фосфати Мідь СПАР Алюміній Цинк400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 4002,33 2,33 2,33 2,33 2,33 2,33 2,33 2,33 2,33 2,33 2,33 2,33 2,33 2,330,05 0,33 0,1 12,5 2 2 20 0,003 0,002 0,28 100 2 14,7 100156 52 2,08 2,08 9,36 1,04 1,456 1227,2 988 0,0312 0,00031 0,0832 0,00624 0,003127,8 17,16 0,208 26 18,72 2,08 29,12 3,6816 1,976 0,00874 0,0312 0,1664 0,09173 0,3127269,6 15993 193,8 24232 17447 1938,5 27139,8 3431,2 1841,6 8,14 29,07 155,08 85,49 279,67Всього:100044

4.4 Розрахунок збору після введення другої біоінженерної споруди

Фактична маса річного скиду не перевищує ліміт. Розрахунки суми платні в межах ліміту ведуться за формулою (4.4):

Тоді:

П зваж.реч = 156 ·1,5 2,2 · 1= 514,8 грн;

П БСК = 52 · 21 · 2,2 · 1= 2402,4 грн;

П азот амон = 2,08 · 52,5 · 2,2 · 1= 240,24 грн;

П нітрити = 2,08 · 258 · 2,2 · 1= 1180,608 грн;

П нітрати = 9,36 · 4,5 · 2,2 · 1= 92,664 грн;

П залізо = 1,04 · 516 · 2,2 · 1= 1180,604 грн;

П нафтопр = 1,456 · 309 · 2,2 · 1= 989,79 грн;

П хлориди = 1227,2 · 1,5 · 2,2 · 1= 4049,76 грн;

П сульфати = 988 · 1,5 · 2,2 · 1= 3260,4 грн;

П фосфати = 0,0312 · 42 · 2,2 · 1= 2,8829 грн;

П мідь = 0,000312 · 2993 · 2,2 · 1= 2,0544 грн;

П СПАР = 0,0832 · 516 · 2,2 · 1= 94,44864 грн;

П алюміній = 0,00624 · 4128 · 2,2 · 1= 54,4896 грн;

П цинк = 0,003 · 2993 · 2,2 · 1= 19,753 грн.

Розрахунок збору після введення другої біоінженерної споруди приведені в таблиці 4.5 [17].

4.5 Капіталовкладення на біоінженерну споруду

Затрати на біоінженерну споруду розраховуються по формулі (4.5):

С = ВС + БМР, (4.5)

де ВС - вартість споруди, 516000 грн.

Викопка 1 м3 землі - 6 грн., а викопка 86000 м3 - 516000 грн.

БМР - будівельно-монтажні роботи, грн. Розраховують за формулою (4.6):

БМР = 0,1 · ВС, (4.6)

БМР = 0,1 · 516000 = 51600 грн.

С = 516000 + 51600 = 567600 грн.

Економічна ефективність розраховується за формулою (4.7):

? Ее = П1 - П2 - Е, (4.7)

де П1 - платеж до введення біоінженерної споруди;

П2 - платеж після введення біоінженерної споруди;

Е - експлуатаційні затрати, розраховуються за формулою (4.8):

Е = С / 20, (4.8)

Е = 567600 / 20 = 28380 грн.

? Ее = 143598,32 - 14084,9 -28380 = 101133,42

Економічний ефект розраховуеться за формулою (4.9):

Ееф = ? Ее - Ен · К, (4.9)

де Ен - нормативний коефіцієнт економічного ефекту - 0,15;

К - затрати на споруду.

Ееф = 101133,42 - 0,15 · 567600 = 15993,42

Окупність розраховуеться за формулою (4.10):

Ток = ? Ее / Ееф , (4.10)

де ? Ее - економічна ефективність;

Ееф - економічний ефект.

Ток = 101133,42 / 15993,42 = 6,3 роки.

Таким чином, після введення другої біоінженерноі споруди значно зменшаться збитки та платежі за забруднення річки Дніпро. Капіталовкладення становлять 516000 грн, тому за результатами підрахунків окупність споруди здійсниться через 6,3 роки [16].

Таблиця 4.2 Розрахунок збору за забруднення річки Дніпро, до введення біоінженерної споруди

Назва забрудню-ючих речовин Ліміт скиду забрудню-ючих речовин, т Фактична маса річного скиду забрудн. речовин, т Норматив платежу за 1 т забрудн. речовин в межах ліміту, грн/т. Сума платежу в межах ліміту, грн.Коефіцієнт кратності платежу за понадлімітні скиди, грн. Сума платежу за понад-лімітні скиди, грн.Регіональний басейновий коефіцієнт, враховуючий територіальні економічно- екологічні, соціальні особливості Загальна сума платежу, грн.123456789Зваж. р-ни БСК повне Азот Нітрити Нітрати Залізо заг. Нафтопр-ти Хлориди1042,20 52,19 5,23 2,53 416,10 1,36 6,26 10937,01040 208 5,2 2,50 416 1,35 6,24 109201,5 21 52,5 258 4,5 516 309 1,53432 9609,65 597,17 1419 4118,4 1532,52 4241,95 36036 5 16360,05 К=2,2 К=2,2 К=2,2 К=2,2 К=2,2 К=2,2 К=2,2 К=2,23432 25969,65 597,17 1419 4118,4 1532,52 4241,95 36036Сульфати Фосфати Мідь СПАР Алюміній Цинк19774,0 4,16 0,002 0,62 0,006 0,00319760 4,16 0,002 0,62 0,006 0,0031,5 42 2993 516 4128 299365076 384,38 13,17 703,82 54,49 19,75К=2,2 К=2,2 К=2,2 К=2,2 К=2,2 К=2,265076 384,38 13,17 703,82 54,49 19,75Всього32241,632324,081127238,2716360,05143598,32Таблиця 4.5 Розрахунок збору за забруднення річки Дніпро, після введення біоінженерної споруди

Назва забрудню-ючих речовинЛіміт скиду забрудню-ючих речовин, тФактична маса річного скиду забрудн. речовин, тНорматив платежу за 1 т забрудн. речовин в межах ліміту, грн/т.Сума платежу в межах ліміту, грн.Коефіцієнт кратності платежу за понадлімітні скиди, грн.Сума платежу за понад-лімітні скиди, грн.Регіональний басейновий коефіцієнт, враховуючий територіальні економічно-екологічні, соціальні особливостіЗагальна сума платежу, грн.123456789Зваж. р-ни БСК повне Азот Нітрити Нітрати Залізо заг. Нафтопр-ти Хлориди1042,20 52,19 5,23 2,53 416,1 1,36 6,26 10937,0156 52 2,08 2,08 9,36 1,04 1,46 1227,21,5 21 52,5 258 4,5 516 309 1,5514,8 2402,4 240,24 1180,61 92,66 1180,61 989,79 4049,76 К=2,2 К=2,2 К=2,2 К=2,2 К=2,2 К=2,2 К=2,2 К=2,2514,8 2402,4 240,24 1180,61 92,66 1180,61 989,79 4049,76Сульфати Фосфати Мідь СПАР Алюміній Цинк19774,0 4,16 0,002 0,62 0,006 0,003988 0,03 0,0003 0,08 0,006 0,0031,5 42 2993 516 4128 29933260,4 2,88 2,05 94,45 54,49 19,75К=2,2 К=2,2 К=2,2 К=2,2 К=2,2 К=2,23260,4 2,88 2,054 94,45 54,49 19,75Всього32241,662439,3414084,914084,9

5. Охорона праці

5.1 Основні положення закону України «Про охорону праці»

Верховна Рада України 14 жовтня 1992 року прийняла Закон України «Про охорону праці». Цей Закон визначає основні положення щодо реалізації конституційного права громадян про охорону їх життя і здоров'я в процесі трудової діяльності, регулює за участю відповідних державних органів відносини між власником підприємства, установи і організації або уповноваженим ним органом і працівником з питань безпеки, гігієни праці та виробничого середовища і встановлює єдиний порядок організації охорони праці в Україні.

Аналіз організації охорони праці в народному господарстві України кінця 80-х - початку 90-х років показує, що система управління цією важливою сферою трудових відносин, форми й методи роботи не відповідали тим процесам, котрі почали набирати сили у напрямі реформування економіки та всієї системи державного та господарського управління. Методи адміністративно-командного впливу на посадових осіб та працівників за порушення вимог охорони праці вже не діяли, а інших важелів впливу не було. Трудова, виконавська, технологічна дисципліна істотно знижувалися. Невизначеність обов'язків та повноважень з охорони праці новоутворюваних структур в процесі роздержавлення, приватизації та поступової відмови від галузевого принципу управління народним господарством ще більше ускладнювала стан справ. Негативний вплив справляла і відсутність законодавче закріплених обов'язків з охорони праці для органів державної виконавчої влади різного рівня - від уряду до державних адміністрацій областей, районів, міст та інших територіальних формувань. Тому прийняття Закону України «Про охорону праці» в 1992 році було об'єктивно зумовлене ситуацією, що склалася на той час в суспільстві.

Специфічною особливістю українського Закону, що регламентує правову основу охорони праці, є високий рівень прав і гарантій робітникам. Вперше в історії держави робітникам було надано право відмовитися від роботи у випадку існування на виробництві загрози для їхнього здоров'я і життя. Розширено права робітників у соціальних гарантіях відшкодування збитків у випадку пошкодження їх здоров'я на виробництві. Передбачається нова система фінансування охорони праці, формування системи страхування від нещасних випадків і профзахворювань, посилюється централізація планування. Договірне регулювання з питань охорони праці поставлено на високий рівень, передбачається значна участь громадських інституцій у цьому процесі. З позицій законодавчої регламентації прав і гарантій робітникам у сфері охорони праці та їх забезпечення Закон України «Про охорону праці» та нормативно-правові документи щодо його реалізації одержали високу оцінку експертів Міжнародної організації праці.

До позитивних моментів Закону України «Про охорону праці» безперечно належить закріплення за державою функції управління охороною праці. У колишньому СРСР ця функція була покладена на громадську організацію в особі профспілок.

В умовах роздержавлення, приватизації, утворення великої кількості суб'єктів підприємницької діяльності з різними формами недержавної власності роль держави у вирішенні завдань охорони праці суттєво зростає. Держава виступає гарантом створення безпечних та нешкідливих умов праці для працівників підприємств, установ,організацій усіх форм власності.

В Законі України «Про охорону праці» задекларовані основні . принципи державної політики в галузі охорони праці:

- пріоритет життя і здоров'я працівників по відношенню до результатів виробничої діяльності підприємства;

повна відповідальність роботодавця за створення безпечних і нешкідливих умов праці;

- обов'язковий соціальний захист працівників, повне відшкодування шкоди особам, які потерпіли від нещасних випадків на виробництві і професійних захворювань;

використання економічних методів управління охороною праці, проведення політики пільгового оподаткування, що сприяє створенню безпечних і нешкідливих умов праці [18].

5.2 Мета і задача охорони праці

Система керування охороною праці (СКОП) є цільовою підсистемою загальної системи керування виробництвом, вона охоплює всі стадії циклу його існування, проектне будівництво, введення в експлуатацію, усі сторони його виробничо-господарської діяльності, колективи структурних підрозділів, технічні засоби, матеріальні і фінансові ресурси, що відповідають потоки інформації.

Метою керування охороною праці є створення в кожнім структурному підрозділі і на кожнім робочому місці умов праці, що відповідають вимогам нормативно-правових актів, створення передумов для неухильного зниження показників виробничого травматизму, професійній захворюваності й аварійності.

Основною задачею СКОП є організаційно-технічне забезпечення процесів формування безпечних і здорових умов праці на виробництві, упорядкування і систематизація на основі загальних принципів керування виробництвом, проведеної на комбінаті профілактичної роботи з охорони праці, підвищення її ефективності і цілеспрямованості за рахунок національного і планомірного використання всіх організаційних, технічних і економічних ресурсів підприємства [ 19 ].

5.3 Система управління охороною праці

Система управління охороною праці в ОАО «Полтавський ГОК» є відомчим організаційно-методичним документом, що у відповідності зі ст. 13 Закону України «Про охорону праці», установлює єдиний порядок функціонування системи керування охороною праці на комбінаті.

Обов'язки посадових осіб у сфері охорони праці:

Генеральний директор комбінату - здійснює загальне керівництво і координацію робіт з охорони праці на комбінаті.

Заступник генерального директора по охороні праці - здійснює загальний контроль за функціонуванням СКОП на підприємстві, організаційно-методичне керівництво і координацію діяльності всіх структурних підрозділів по створенню здорових і безпечних умов праці на виробництві, попередженню виробничого травматизму, профзахворювань і аварій, а також загальне керівництво службою охорони праці підприємства.

Начальник керування охорони праці - здійснює загальний контроль за функціонуванням СКОП на виробничому рівні.

Начальник цеху - здійснює впровадження і забезпечує функціонування СКОП у цеху.

Головний механік, головний енергетик цеху - здійснює безпосереднє керівництво роботою по охороні праці в підвідомчій службі, забезпечує здорові і безпечні умови праці підлеглого персоналу.

Інженер по охороні праці і техніку безпеки - веде щоденний облік виявлених порушень по охороні праці.

Начальник ділянки, старший майстер - забезпечує безпечну організацію робіт на ділянці, у зміні.

Начальник зміни - видає робітником убрання на провадження робіт із указівкою мір безпеки з записом у книзі убрань під підпис.

Бригадир - забезпечує безпечне проведення робіт відповідно до технологічного регламенту, планом організації робіт.

Робітник - кожен робітник повинний здійснювати особистий контроль безпеки праці на своєму робочому місці в рамках обов'язкових для нього інструкцій [ 19 ].

5.4 Умови роботи і охорона праці в хімічних лабораторіях

Хімічні лабораторії повинні розташовуватися в просторих, світлих і опалювальних приміщеннях із приточно-вытяжной вентиляцією, а також з водопроводом, каналізацією і гарячим водопостачанням. Хімічні лабораторії повинні бути обладнані витяжними шафами з примусовою вентиляцією, що забезпечує у випадку відкритих на 15-20 см стулок шафи швидкість усмоктування повітря в межах від 0,5 до 0,7 м/с.

Працівники хімічної лабораторії не мають права самостійно відкривати люки, лази і т.п. з метою добору проб. Відбирати проби в тих місцях, де потрібно проводити підготовчі роботи (відкриття лазів, люків і т.п.), а також у місцях, небезпечних для працівників, що відбирають проби (у золоотвалах, маслобаках, трансформаторах, маслосистемах, водоскидних пристроях, водоймах, топливоподачах, складах палива і т.п.), повинні два працівники: один з цеху, до якого відноситься відповідне устаткування, іншої - з хімічного цеху.

Зберігати і приймати їжу в хімічних лабораторіях, а також курити на робочому місці заборонено.

На всіх склянках з реактивами повинні бути напису з назвою реактиву.

Зберігати в робочих приміщеннях які-небудь невідомі речовини заборонена.

При забрудненні одягу отруйними речовинами її не обходжено негайно перемінити.

Отруйні речовини, пролиті на чи підлогу устаткування, варто зібрати, а забруднене місце - промити. Якщо випадково розлилися легколетучие отруйні речовини, працівників необхідно вивести з приміщення лабораторії, а приміщення провентилювати - до повного випару пролитої речовини і видалення його пар [ 23 ] .

5.5 Вимоги до пожежної безпеки в хімічних лабораторіях

У робочих приміщеннях хімічної лабораторії дозволяється зберігати не більш 1 кг пальних речовин кожної назви і не більш 4 кг від їхньої загальної кількості. Ці речовини варто тримати в герметично закритому посуді в спеціальній чи шафі в металевій шухляді з попереджуючим знаком безпеки "Обережно! Легкозаймисті речовини".

Для контролю за безпечним збереженням і використанням вибухонебезпечних і пальних речовин необхідно призначити наказом відповідального працівника.

Користатися відкритим вогнем під час чи переливання перекачування пальних речовин, а також при екстрагуванні з використанням пальних речовин заборонено. При необхідності для підігріву пальних речовин варто застосовувати водяні чи лазні електричні нагрівачі закритого типу.

Роботи, зв'язані з застосуванням органічних розчинників, варто проводити у витяжній шафі.

Випадково розлите пальне речовина необхідно засипати піском і забрати дерев'яною чи лопаткою пластмасовим совком. Застосовувати для цих цілей сталеві лопатки (совки) заборонено.

Заборонено гасити водою палаючі речовини, що не розчиняються у воді (бензин, скипидар, ефір, олії й ін.) [ 24 ].

Бочки з водою встановлюються в приміщеннях при відсутності внутрипажарного водопроводу.

Углекислотні вогнегасники допускається заміняти аерозольними чи порошковими.

Повинно бути не менш двох вогнегасників на поверх.

Протипожежні перешкоди повинні виконуватися з неспалених матеріалів.

Система попередження пожеж виключає два основних напрямки: запобігання формуванню горючого середовища і виникненню в цьому середовищі (чи внесенню в нього) джерела запалювання [ 20 ].

Запобігання формуванню горючого середовищ досягається: застосуванням герметичного виробничого устаткування; максимально можливою заміною в технологічних процесах горючих речовин та матеріалів негорючими; обмеженням кількості пожежо- та вибухонебезпечних речовин при використанні та зберіганні, а також правильним їх розміщенням; ізоляцією горючого та вибухо небезпечного середовища; організацією контролю за складом повітря в приміщенні та контролю за станом середовища в апаратах; застосуванням робочої та аварійної вентиляції; відведенням горючого середовища в спеціальні пристрої та безпечні місця; використанням інгібуючих (хімічно активні компоненти, що сприяють припиненню пожежі) та флегматизуючих (інертні компоненти, що роблять середовище негорючим) добавок.

Запобігання виникненню в горючому середовищі джерела запалювання досягається: використанням устаткування та пристроїв, при роботі котрих не виникає джерел запалювання; використання електроустаткування, що відповідає за виконанням класу пожежо- та вибухонебезпеки приміщень та зон, групі і категорії вибухонебезпечної суміші; обмеження щодо сумісного зберігання речовин та матеріалів; використання устаткування, що задовільняє вимогам електростатичної іскробезпеки; улаштуванням блискавкозахисту; організацією автоматичного контролю параметрів, що визначають джерела запалювання; заземленням устаткування, видовжених мета локонструкцій; використання при роботі з ЛЗР інструментів, що виключають іскроутворення; ліквідацією умов для самоспалахування речовин і матеріалів [ 21 ].

5.5.1 Порядок дій у разі пожежі

У разі виявлення пожежі (ознак горіння) кожний громадянин зобов'язаний:

- негайно повідомити про це телефоном пожежну охорону. При цьому необхідно назвати адресу об'єкта, вказати кількість поверхів будівлі, місце виникнення пожежі, обстановку на пожежі, наявність людей, а також повідомити своє прізвище;

вжити (по можливості) заходів до евакуації людей, гасіння (локалізації) пожежі та збереження матеріальних цінностей;

якщо пожежа виникне на підприємстві, повідомити про неї керівника чи відповідну компетентну посадову особу та (або) чергового по об'єкту;

у разі необхідності викликати інші аварійно-рятувальні служби (медичну, газорятувальну) [ 21 ].

5.6 Вимоги до электробезпеки в хімічних лабораторіях

Електричне освітлення у витяжних шафах повинне бути вибухозахщеним. Вимикачі ламп, а також штепсельні розетки повинні встановлюватися за витяжною шафою.

Ремонт і контроль ізоляції електроустановок й електроприладів у хімічній лабораторії повинні виконувати працівники електричного цеху.

Металеві корпуси електроустаткування і приладів (сушильні шафи, муфельні печі, кондуктометры, рН-метри і т.п.), що харчуються від мережі напругою 220 В, повинні бути заземлені.

Користатися електроплитками з відкритою спіраллю заборонено.

Електронагрівальні прилади варто встановлювати на відстані не менш 300 мм від стін на столах, захищених сталевими аркушами і покритих теплоізоляційним матеріалом.

Штепсельні качани світильників напругою 12 і 42 В не повинні підходити до розеток електричної мережі напругою 127 і 220 В, а розетки напругою 12 і 42 В повинні відрізнятися від розеток мережі напругою 127 і 220 В. На всіх розетках повинні бути напису з вказівкою мінімальної напруги.

Включати в одну розетку кілька електронагрівальних приладів заборонене [ 23 ].

При виявленні дефектів в ізоляції проводів, несправності їхніх пускачів, рубильників, штепселів, розеток, штепсельних вилок і іншої арматури, а також у випадку порушення заземлення й огороджень роботу необхідно негайно припинити до усунення несправності. Переносити (пересувати) включені прилади і ремонтувати устаткування, що знаходиться під напругою, заборонено.

У випадку загоряння чи проводів електроприладів їх необхідно знеструмити і погасити вогонь за допомогою первинних засобів пожежегасіння.

Включати нові прилади й електроустаткування, а також збільшувати кількість світильників і електронагрівальних приладів можно тільки з дозволу керівництва электроцеха.

Не дозволяється залишати без догляду включені лектроприлади.

При припиненні подачі електроенергії всі електроприлади негайно виключити [ 22 ].

5.7 Методи розрахунку систем штучної вентиляції

Основне завдання розрахунку загальнообмінних систем штучної вентиляції - визначити кількість повітря, що необхідно подати і вилучити з приміщення. При розрахунку вентиляції з цехах, повітрообмін, як правило, визначають розрахунковим шляхом за конкретними даними про кількість шкідливих виділень (теплоти, вологи/ парів, газів).

Для цехів, де виділяються шкідливі речовини, повітрообмін визначають за кількістю шкідливих газів, парів, пилу, що надходять в робочу зону, з метою розбавлення їх приливним повітрям до гранично допустимих концентрацій за формулою (5.1):

L = U / k1 - k2 (м3/год), (5.1)

де U - кількість шкідливих виділень в цеху, мг/год;

к1 - гранично допустима концентрація, шкідливих виділень в повітрі цеху, мг/м3;

к2- концентрація шкідливих виділень в припливному повітрі, мг/м3.

Для цехів з виділенням надлишкового тепла кількість припливного повітря визначається із умови асиміляції цього тепла за формулою (5.2):

L = Qнад / C? (tв - tп), (5.2)

де Qнад - надлишкове тепло в цеху, кДж/год;

С - питома теплоємність повітря при постійному тиску, що
дорівнює 1 кДж/кгК; у- густина припливного повітря, кг/м3;

tв - температура повітря, що виходить з цеху;

tп - температура припливного повітря.

Для приміщень, де немає шкідливих виділень приплив повітря можно визначити за кратністю повітрообміну (k) - відношенням обєму вентиляційного повітря L (м3/год) до обєму приміщення V (м3) за формулою (5.3):

k = L / Vп, (5.3)

Кратність повітрообміну показує скільки разів протягом години необхідно замінити весь обєм повітря в даному приміщенні для створення нормальних умов повітряного середовища. Визначивши довідником кратність повітрообміну можна порахувати обєм припливного повітря чи витяжки.

Для приміщень , де не утворюються шкідливі виділення та надлишкове тепло і немає необхідності у створенні метеорологічного комфорту можна використати формулу (5.4):

L = l × n , (5.4)

де l - мінімальне подання повітря на одного працівника відповідно до санітарних норм ( при обємі приміщення , що припадає на одного працівника , до 20 м 3 - 30 м 3 / год , а при обємі більше 20 м 3 - 20 м 3 / год );

n - кількість працівників в приміщенні .

При розрахунку місцевої витяжної вентиляції кількість повітря , що вилучається місцевою витяжкою ( зонт, панель, шафа ) можна порахувати за формулою (5.5):

= F × v × 3600 , ( м 3 / год ) (5.5)

де F - площа перерізу отвору місцевої витяжки, м2;

v - швидкість руху вилученого повітря в цьому отворі ( приймається від 0,5 до 1,7 м/с в залежності від токсичності та леткості газів та парів ) [ 22 ].

5.8 Розрахунок природньго та штучного освітлення

Природне висвітлення приміщень здійснюється бічним світлом - через світлові прорізи в зовнішніх чи стінах через прозорі частини стін, виконані з пустотілих скляних блоків; верхнім - через світлові прорізи, що влаштовуються в покритті, чи через прозорі частини покрить; комбінованим - через світлові прорізи в покритті і чи стінах через прозорі огородження і стін.

Нормування природного висвітлення вироблятися за допомогою коефіцієнта природної освітленості е, чи скорочено ( к. п. о. ) за формулою (5.6):

п = Ев / Ен · 100 %, (5.6)

де п - коефіцієнт природної освітленості;

Ев- освітленість усередині приміщення, лк;

Ен- одночасна освітленість розсіяним світло зовні , лк.

Освітленість приміщення природним світлом характеризується коефіцієнтами природної освітленості ряду крапок, розташованих у перетинанні вертикальної площини характерного розрізу приміщення і горизонтальної площини, що знаходиться на відстані 1 м над рівнем підлоги і прийнятої за умовну робочу поверхню.

Штучне освітлення застосовують у тих випадках, коли природного світла в приміщенні недостатньо, чи він відсутній, чи неприйнятний по технічних розуміннях.

Нормування штучного освітлення. Для забезпечення найбільш сприятливих умов зорової роботи прийнято нормувати найменшу освітленість на робочих поверхнях у виробничих приміщеннях.

При виборі співвідношень нормованих значень освітленості по розрядах точності і напруженості зорової роботи необхідно приймати в увагу наступні показники:

- точність зорової роботи і коефіцієнт відображення робочої поверхні;

- тривалість напруженої зорової роботи в загальному бюджеті робочого часу;

- характеристики якості освітлення;

- техніко-економічні показники застосовуваної системи висвітлення;

- вимоги забезпечення безпеки роботи

Метод світлового потоку призначений для розрахунку загального рівномірного освітлення горизонтальних поверхонь. Цей метод дозволяє врахувати як прямий світловий потік, так і відбитий від стін та стелі. Світловий потік лампи Фл визначають за формулою (5.7):

Фл = E S k3 Z / N n ?, (5.7)

Фл = 400 · 25 · 1,5 · 1,2 / 4 · 3 · 0,37 = 4054,05 лм,

де E - нормована освітленість, лк; для хімічних лабораторій - 400 лк;

S - площа освітлюваного приміщення, 25 м2;

K3 - коефіцієнт запасу, що враховує зниження освітленості в результаті забруднення та старіння ламп k3 = 1.5;

Z - коефіцієнт нерівномірності освітлення 1,2;

N - кількість світильників 4;

n - кількість ламп у світильнику 3;

? - коефіцієнт використання світлового потоку 0,37;

Коефіцієнт ? визначається за світлотехнічними таблицями залежно від показника приміщення і, коефіцієнтів відбиття стін та стелі. Показник приміщення і знаходять за формулою (5.8):

і = ab / hp (a + b), (5.8)

і = 5 · 5 / 1,7 (5 + 5) = 1,47

де a і b - довжина і ширина приміщення, 5 м;

hp - висота світильника над робочою поверхнею, 1,7 м; [ 24 ].

5.9 Організаційні заходи по охороні праці

По результатам розрахунку світлового потоку освітлення хімічної лабораторіїї відповідає нормі.

В лабораторії знаходиться витяжний шкаф та витяжна вентиляція, тому обмін повітря в приміщенні відбувається регулярно.

Температура повітря в приміщенні 16 - 170 С, виходячи з цього необхідно вдосконалити систему опалення. Щоб збільшити температуру приміщення, необхідно встановити додаткові три секції до існуючого радіатора.

Крім того, запропоновано озеленення територіїї навколо виробничих будівель.

Висновок

на ПГЗК утворюються сточні води в кількості 3400 м3/год, 10400 тис. м3/рік.

Відведення усіх виробничих стічних вод від основного виробництва ПГЗК здійснюється в хвостосховище. Хвостосховище є приймачем виробничих стічних вод від об'єктів промплощадки ГЗК, кар'єрних вод, від котельні для виробничих потреб ГЗК. На сьогоднішній день хвостосховище ГЗК має позитивний водний баланс. Позитивний баланс води спричинився через збільшення кар'єрних вод, що зумовлено заглибленням рудорозробок. Надлишкові води із хвостосховища подаються на біоінженерні споруди (БІС), де вони доочищуються, а потім відводяться у річку Сухий Кобелячок.

В результаті збільшення дебалансових вод буде відбуватися замулювання біоінженерної споруди, при цьому концентрація шкідливих речовин в стічних водах збільшиться, тому було запропановано введення другого біологічного ставка. У дипломному проекті був розроблений БІС загальна площа якого, за результатами розрахунків, становить 86000 м3. Це дасть можливість періодично очищати одну із секцій та зменшити концентрацію забруднюючих речовин стічних вод перед скидом їх у річку Сухий Кобелячок. Зниження БПКпов стічних вод складе 10-15 %. Згідно з розрахунками БПКпов стічних вод зменшиться з 20 мг/л до 5 мг/л.

Таким чином, після введення другої біоінженерноі споруди значно зменшаться збитки та платежі за забруднення річки Дніпро. Капіталовкладення становлять 516 тис. грн., згідно з розрахунками окупність споруди здійсниться через 6,3 роки.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1.Горная знциклопедия. - М.: Советская знциклопедия, 1989. - Т.3.-541с.

2.Дядькин Ю.Д. Основи геотермальний технологии. - Л.: Изд. ЛГИ, 1985. - 214с.

3.Генсірук С.А., Нижник М.С. Еколого-економічні аспекти приро докористування. - К.: Наукова думка, 1982. - 172 с.

4.Килячков А.П., Брайцев А.В. Горное дело. - М.: Недра, 1989. - 422 с.

5. Панфилов Е.Й. Проблемы комплексного освоения недр. - М.: Знание, 1990. - 150с.

6.Петренко Е.В. Освоепие подземного пространства. - М.: Недра, 1988.-150с.

.Пьшьнева Т.Г. Природопользование: Учебное пособие для вузов. - М.: Финстатинформ, 1997. - 144 с.

8. Клименко Л.П. Техноекологія. - Одеса: Таврія, 2000. - 543 с.

9. Сухарев С.М., Чундак С.Ю., Сухарева О.Ю. Техноекологія навколишнього середовища. - Львів: Новий світ - 2000, 2004. - 256 с.

. Беспамятнов Г. П. , Кротов Ю. А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. - М.: Химия, 1985. - 250 с.

11. Русанова А. А.Справочник по пыле- и газоулавливанию. - М.: Энергоатом, 1983.- 120 с.

12. Максимов В. Ф., Вольф И. В. Очистка и рекупирация промышленных выбросов. - Х.: Лесная промышленность, 1981.-220 с.

13. Жуков А. И. Методы очистки производственных сточных вод. - К.: Стройиздат.,1977.-154 с.

14. Ласкорин Б. Н.,Громов Б. В. Безотходная технология в промышленности. - К.: Стройиздат.,1977.-250 с.

15. Василенко А.А., Водоотведение. Курсовое проектирование. - К.: Выщая шк., 1988. - 256 с.

. Яковлев С.В., Скирдов И.В., Швецов В.Н. Биологическая очистка производственных сточных вод. - М.: Стройиздат, 1985. - 136 с.

.Медведев В. Т. Инженерная экология: Учебник. - М.: Гардарики, 2002. - 265 с.

. Голицин. А. Н. Основы промышленной экологии: Учебник. - М.: ИРПО, 2002. - 157 с.

. Стольберга Ф. В. Экология города: Учебник. - К.: Либра, 2000. - 464 с.

. Білявський Г. О., Бутченко Л. І., Навроцький В. М. Основи екології: теорія та практикум. Навчальний посібник. - К.: Лібра, 2002. - 97 с.

. ГОСТ 17.1.3.13 - 86. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения. 20 с.

. Гоманчук А. А. Система стандартов по охране труда. - К.: Основа, 2002. - 230 с.

23. Мельников Н. В.Чесноков М. М.Техника безопасности на открытых горных работах. - М.: Недра,1969.- 230 с.

. Билык А. П.Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом. - М.: 1972.- 250 с.

25. НАПБ А.01.001- 2004. Правила пожарной безопасности в Украине. - К.: Пожинформтехника, 2005- 60 с.

. Жидецький В.Ц. Основи охорони праці. - Львів: Афіша, 1999. - 348 с.

. Купчик М.П. Основи охорони праці. - К.: Основа, 2000. - 416 с.

додаток

Результати аналіза стічних вод на випусках після введення двох біологічних ставків

ПоказникиВипуск стічних вод із хвостосховища після доочищення в р. Жовта, мг/л12Зважені речовини5,14Хлориди52,16Cульфати77,6Кальцій33,2Магній11,44Залізо загальне0,01Нітрати1,44Нітрити0,08БСКпов5Сухий залишок305,46