Главная  Свойства 

 

Экологическая и технико-экономическая оценка систем водоотведения

 

Обоснование применения определенной системы водоотведения должно быть комплексным, так как она характеризуется определенными показателями.

 

Когда проблема окружающей природной среды в 1960-х гг. оказалась в центре внимания общественности таких государств, как США, Германия (ФРГ), СССР, встал вопрос об экологической безопасности: сколько времени у нас в запасе, чтобы предотвратить плоды пренебрежительного отношения государств и людей к окружающей среде? Ответ гласил: 30... 35 лет. Сейчас, когда этот срок уже завершился, встает ответ, который предусматривает два вывода: либо мы плохо представляли перспективы экологической безопасности, либо, как и прежде, считали, что природа сама отреагирует на те антропогенные влияния, которые совершает человек.При обсуждении вопросов охраны окружающей среды в тот же период и позднее предполагалось также, что за следующее 30-летие мы должны либо создать нормальные условия развития общества и государства, либо смириться с глобальной экономической неустойчивостью. Потому что последствия могут заключаться в ухудшении качества жизни человека, а истощенные и загрязненные почвенные и водные ресурсы не смогут обеспечить человечеству нормальное существование.Под экологической безопасностью (по определению РАН) понимается состояние защищенности интересов человека, общества, окружающей среды от возможных экологических правонарушений и иных антропогенных и природных воздействий. Коренное улучшение экологической ситуации — одна из основных задач обеспечения национальной безопасности России.Мы стали свидетелями многих явлений, начиная от потепления климата до загрязнения химическими веществами грунтовых и поверхностных вод, гибели лесов и животных. Одновременно мы являемся свидетелями вымирания народов России от нищеты, голода и ухудшающейся среды обитания. Мрачные свидетельства сегодняшнего дня и предсказания прошлых лет были недалеки от истины. Это целиком соответствует принципам экологической безопасности России.Если оглянуться назад, то 40 лет не прошли даром: создана более твердая научная основа понимания проблемы экологической безопасности, образованы различные фонды, агентства и движения по защите окружающей среды, созданы регламентирующие организации на правительственном уровне, приняты полезные (и бесполезные) законы, постановления, решения и положения, в том числе и международные. Результаты этой кипучей деятельности на начало XXI в. оказались недостаточными и неутешительными.Мы пытаемся ликвидировать последствия, а не причины сложившегося положения. Мы являемся свидетелями совершившегося факта, например: загрязнения водоема, почвы, воздуха; появления того или иного объекта (промышленного, гражданского) в том месте, где его не должно быть, так как игнорируются прямые статьи законов и положений по размещению объектов, особенно загрязняющих территорию.Мы стараемся сократить до минимума возможность утечки отходов со свалок, вместо того чтобы ставить вопрос о переходе от свалок к безотходным технологиям в промышленности и быту, или повышать безопасность АЭС, вводя дополнительные системы надежности, вместо развития альтернативных источников получения энергии. Таких примеров очень много.Вывод, казалось бы, должен быть ясен: системы и технологии, принятые постановления и решения, противоречащие естественным принципам и законам, неустойчивы. Даже самым тщательным образом устроенная свалка или захороненные ядерные отходы не могут быть вечно сохранены «в первозданном виде», — разрушаясь, они нанесут непоправимый вред природе и человечеству. Природоохранному движению часто противопоставляют экономический прогресс (порою сиюминутный), не обращая внимания на принципы, определяющие устойчивое развитие государства, делая его экологически опасным.Надо отметить, что мы являемся свидетелями и такого состояния в России, когда страна, обладающая самыми богатыми ресурсами сырья, энергии и другим потенциалом, оказалась в положении сырьевой колонии с загрязненными территориями, порою недостойными для человека.Превращение России в сырьевую колонию и территорию захоронения отходов производства отражено во многих документах Всемирного банка, МВФ, ООН (ЮНИДО), главные идеи которых сводятся к следующему:возросшее загрязнение окружающей среды в развитых странах, особенно в США и странах Западной Европы;необходимость вывода за пределы развитых стран как добывающих, так и многих перерабатывающих предприятий;перевод России в разряд промышленных колоний мировой цивилизации, внесение на ее территорию всех материалоемких, трудоемких и экологически грязных производств.Имеющиеся данные об экологической безопасности в России свидетельствуют о том, что вследствие либерализации торгово-экономических отношений между Россией и зарубежными странами, проводимой рядом развитых государств, несовершенства российского законодательства, а также в следствие неэффективной работы соответствующих отечественных надзорных органов возникли предпосылки угрозы экологической безопасности страны.Эта проблема значительно осложнилась в последние годы в связи с доступом западных стран к природным ресурсам России. Отмечается их активная деятельность по переносу в Россию экологически опасных технологий и производств, а также по размещению опасных отходов. Все это осуществляется по следующим направлениям:непосредственный ввоз на территорию России экологически вредных производств и технологий;размещение заказов, выполнение которых предусматривает использование экологически вредных технологий;поставки некачественных и морально устаревших технологий, оборудования, запрещенных к продаже за рубежом товаров и услуг;проведение на территории России потенциально опасных исследований и разработок.В конце XX в. на повестку дня России встал вопрос о ввозе Министерством атомной энергетики РФ отработанного ядерного топлива (ОЯТ). Начиная с 1991 г., реализации планов Минатома препятствовал Закон РСФСР «Об охране окружающей природной среды». Ст. 50 этого Закона прямо запрещала ввоз в целях хранения или захоронения радиоактивных отходов и материалов из других государств. Тем не менее Минатом предпринимал неоднократные попытки обойти этот закон. Независимая Международная организация «Гринпис», со своей стороны, не уставала блокировать эти инициативы. Так, в 1995 г. было принято Постановление Правительства РФ о запрете ввоза отработанного ядерного топлива с зарубежных АЭС на переработку, в случае если страна-поставщик отказывается принимать обратно отходы переработки. Однако фактически контракт на переработку ОЯТ превращался в контракт на хранение.Начиная с 1996 г., учащаются попытки на самом высоком уровне фактически контрабандного ввоза ядерных отходов зарубежного производства. Так, 17 сентября 1998 г. в условиях строгой секретности Минатом России подписал протокол о намерениях на ввоз из Швейцарии 2 т ОЯТ и 550 м3 высокоактивных ядерных отходов на невозвратной основе. К счастью, дальше подписания этого документа дело не дошло.Были попытки Минатома России провести разделение между радиоактивными отходами (РАО) и облученным ядерным топливом (ОЯТ). Именно о разрешении ввоза последнего и идет речь. Якобы никакой опасности ОЯТ не представляет. Между тем, как считает «Гринпис», грань между ОЯТ и РАО очень тонкая. Независимые экологи считают, что разделение на ОЯТ и РАО существует лишь на бумаге, не согласны они и с тем, что процесс переработки материалов не опасен для окружающей среды.Поясним, что собой представляет переработка радиоактивных отходов. Отработанные ТВЭлы (твердые высокоактивные элементы) с атомных электростанций представляют собой металлические сборки с температурой до нескольких сот градусов и с излучением в несколько сот рентген в час. Лучевая болезнь у человека наступает при одновременном получении уже 50 рентген, а смертельной дозой считается все, что свыше 300 рентген. Поэтому ТВЭлы, прежде чем их захоронить, например в толще горных пород, должны до 70 лет охлаждаться в специальных бассейнах. В первозданном состоянии 1 т ОЯТ занимает объем от 1 до 2 м Однако в процессе переработки количество ядерных отходов возрастает в 150...200 раз. При переработке 1 т ОЯТ получается 45 м3 высокорадиоактивных отходов, 150 м3 средне- и 2000 м3 низкорадиоактивных отходов.Таким образом, ввезенные в Россию или другую страну радиоактивные отходы действуют не хуже любого оружия массового поражения. Они, как на дрожжах, увеличиваются в объеме и делают территорию непригодной для жизни. К тому же, как выяснилось, в России катастрофически не хватает могильников даже для своего ядерного «добра». А его доля в производстве мировых ядерных отходов весьма скромная — всего 14 тыс. т из 220 тыс. т мировых накоплений, т.е. всего 6%.Сегодня в России существует лишь одно крупное предприятие, перерабатывающее ядерные отходы — это ПО «Маяк» в Челябинской области. Оборудование там изношенное, печь по ос-текленению отходов не работает, поэтому часть отходов вообще сливается в естественные водоемы, такие как озеро Карачай, а часть хранится на промплощадке. По данным Госатомнадзора, общая активность накопленных отходов равняется 392 млн Ки (Кюри). По другим данным, общая активность отходов, накопленных на «Маяке», равняется 1 млрд Ки. Производительность ПО «Маяк» составляет 400 т в год, но сейчас снизилась до 150 т. ПО «Маяк» располагает двумя хранилищами для ОЯТ общей емкостью около 2500 т. По данным Госатомнадзора за 1999 г., хранилища заполнены на 80...90%. В 2000 г., как отмечается в докладе «О состоянии окружающей среды Российской Федерации», полностью обезврежено на предприятиях Минатома около 6 тыс. т токсичных отходов. Для использования, обезвреживания, хранения и захоронения передано другим предприятиям 56 тыс. т и около 600 тыс. т размещено в собственных местах хранения и захоронения. Причем площадь нарушенных земель составила 5588 га, а рекультивировано всего 20 га. Надо полагать, что эти данные далеки от истины, но они достаточно впечатлительны для осознания экологической опасности.Теперь, если сравнить возможности России в хранении радиоактивных отходов с наличием их за рубежом и в ввозе 20 тыс. т отработанного ядерного топлива, возникает весьма простой вопрос: где их хранить? И вопрос не только в этом. На первом этапе в Россию из-за границы доставят импортной ядерной грязи активностью около 3 млрд Ки, т. е. 60 Чернобылей в виде гуманитарной помощи. Или, согласно стратегическому плану Минатома, обнародованному в 2000 г., идет «завоевание» мирового рынка по ОЯТ для его долговременного хранения и последующей переработки.Ввозу ОЯТ в Россию препятствовал референдум, проведенный в конце 2000 г., собравший 2,5 млн подписей граждан России. В нем участвовали природоохранные организации:«Экологическая вахта Сахалина»;экологическая организация «Дронт» (Нижний Новгород);экологическое движение «Во имя жизни» (Кострома);экологическая организация «Кайра» (Анадырь);«Байкальская экологическая волна» (Иркутск);экологическая организация «Зеленый Дон» (Новочеркасск);штаб-квартира «Экологического парламента Волжского бассейна и Северного Каспия» (Волгоград);экологическая организация «Катунь» (Барнаул);«Зеленые острова» (Рязань);«Экологический союз Московской области» и др.Следует к этому вопросу добавить, что Генеральная прокуратура РФ от 30.06.98 г. направила председателю правительства письмо следующего содержания: «В последние годы к традиционным видам экологических правонарушений добавились новые, в частности, незаконный ввоз в Российскую Федерацию радиоактивных, токсичных, химических и иных опасных для окружающей природной среды и здоровья населения отходов зарубежного производства. Так, предотвращена реализация незаконного контракта между НПО «Радон» и одной из тайваньских фирм на переработку радиоактивных отходов... В Мурманской области приостановлен незаконный ввоз из Голландии 48 т запрещенных промышленных отходов. Такие факты не единичны». К уголовной ответственности привлечен директор изотопного завода ПО «Маяк», который, являясь должностным лицом, используя служебное положение и подложные документы, неоднократно совершал контрабандные перемещения радиоактивных веществ». Проведенная акция по референдуму, письма экологических организаций, выступления журналистов и специалистов-экологов и просто граждан показывают важность вопроса опасности по захоронению радиоактивных отходов.В мире только около 8% населения проживает в условиях приемлемого экологического состояния. Это ряд небольших европейских государств: Франция, Германия, Швеция. Сюда же можно отнести США, Японию и др.. Все эти экологически чистые государства, если можно так сказать, живут в условиях неэквивалентного распределения мирового продукта и вынесли первичное грязное производство за пределы своих границ. Остальные государства — государства м «третьего мира», в которые эксперты включили и Россию, об эколо- щ гической безопасности могут говорить только в будущем времени.К числу вопросов экологической безопасности относится раз- щ работанный Минздравом России «Национальный план действий по гигиене окружающей среды (НПДГОС), который вытекает из Я Хельсинской декларации. В этом плане использована система оцен- щ ки риска, она является и правовой базой постановления РФ по Щ охране природы «Об использовании методологии оценки риска для управления качеством окружающей среды и здоровья населения в Российской Федерации».В постановлении был подготовлен ряд информационных документов, а также методические рекомендации «по обработке и анализу данных, необходимых для принятия решения в области охраны окружающей среды и здоровья населения», утвержденных Департаментом госсанэпидемнадзора Минздрава РФ № 11-3/61-09 от 2001 г. и Госкомитетом РФ по охране окружающей среды № 19/42-9 от 2000 г. Концепция риска является аналитическим инструментом, позволяющим научно обосновать факторы риска для здоровья человека, их соотношения. На основе оценки риска возможно ранжирование медико-экологических проблем по сте- 1 пени их важности и приоритетности; обоснование и разработку программы санитарно-эпидемиологического благополучия.Чтобы принимать долгосрочные решения по сохранению среды обитания человека, следует в первую очередь обратить главное внимание на принципы, определяющие устойчивое развитие:- необходимо приостановить свое развитие хотя бы на короткое время и осмыслить правила бытия на планете;- выработать кодекс эволюции с природой и стратегию развития обратных связей при каждом новом шаге;- перейти на энерго- и ресурсосберегающий образ жизни и развитие экологически чистых технологий.Это позволит осознать роль неравновесных состояний систем Я общества и создать социально-политическую систему, при которой человечество сможет, не ограничивая своей численности и сохраняя прежние принципы жизни и темпы потребления энергоресурсов, повышать свой жизненный уровень и одновременно сохранять флору и фауну Земли.Первоочередной становится задача создания государственной системы информационного мониторинга. Такая система должна проводить анализ всех составляющих на различных уровнях (федеральном, региональном, местном). Результаты мониторинга должны постоянно учитываться при разработке и проведении мероприятий по обеспечению не только экологической, но и национальной безопасности России, а в некоторых случаях и в условиях геополитической программы экологического выживания. Такая система должна быть одним из ключевых звеньев диагностики состояния информационной, а в ряде мест экологической среды общества.Информационное обеспечение природоохранной деятельности возложено на Минприроды России. Это учреждение обязано осуществлять оценку и прогнозировать состояние окружающей природной среды и природных ресурсов; обеспечивать органы власти, организации и население информацией; формировать фонд государственных информационных ресурсов с данными о природной среде. В 83 территориальных органах Минприроды России разработаны и внедрены программно-информационные комплексы Системы поддержки принятия управленческих решений.Российское экологическое федеральное информационное агентство (РЭФИА) и Национальное информационное агентство «Природные ресурсы» (НИА — Природа) доводят информацию до широких слоев населения через Интернет. Еженедельно издаются всероссийская экологическая газета «Спасение» и газета «При-родно-ресурсные ведомости» (созданы их электронные версии). На тему охраны окружающей среды издаются газеты различных организаций. Их задача — обеспечить население информацией о состоянии среды обитания человека.В настоящее время стало очевидно, что современный экологический кризис России — это следствие не только неопределенности ее геополитического положения в мировом пространстве, о чем было сказано ранее, но и упадка нравственного императива в эпоху индустриально-технического развития. Чуда не произойдет, пока мы так безжалостно и бездушно будем относиться к природе. О каком возрождении и изменении взглядов к охране окружающей природной среды может идти речь в крайне экологически загрязненной России, если на природоохранные мероприятия выделяется на год менее 1% валового национального продукта.Предполагать, что антропогенное воздействие человека на окружающую среду в ближайшие 40... 50 лет ослабеет, не приходится. Тем не менее ее можно приостановить за счет решения следующих проблем.Внедрение в производство новых технологий оборудования и устройств для очистки загрязненного воздуха и сточных вод.Ликвидация экологического беспорядка на местном уровне. Например, упорядочение свалок, контроль за автотранспортом и строительством, защита населения от радиоактивных загрязнений и опасных токсичных веществ (таких как диоксины, бенз(а)пире-ны, пестициды и др.).Экологическое воздействие на население — имеется в виду введение специального предмета по охране окружающей природной среды в школах, средних и высших учебных заведениях, выпуск газет и публикация статей в журналах по природоохранной деятельности.Разработка и внедрение государственной программы «Экология и здоровье человека» с соответствующими затратами, утвержденными в бюджете государства.К проблеме экологической безопасности следует отнести и совершенствование государственного управления в области охраны окружающей среды. На несовершенство государственного управления в области охраны окружающей среды и экологического контроля указывает тот факт, что показатели оценки среды обитания находятся не на должной высоте. Отсутствуют параметры для проживания человека в окружающей среде.В XXI в. необходимо, как никогда, добиться максимального сокращения потребления первичной биологической продукции и в первую очередь за счет сокращения территории растительного мира и рубок леса. Необходимо идти по пути более интенсивного восстановления лесов, значительного расширения их площадей, сохранения территорий заповедников и национальных парков. Лесной кодекс РФ предписывает проводить мероприятия по гидролесомелиорации.В целях снижения динамики негативных явлений и риска экологических катастроф необходимо осуществить ряд экстраординарных мер:- разработать государственную стратегию, включая правовое обеспечение и реальные планы действий по сохранению (на первом этапе) существующего качества основных компонентов природной среды в увязке с программами экологического развития региона, города, страны;- разработать экономические механизмы эффективного использования ресурсов, стимулирующих повторное их использование и развитие комплексов, ориентированных на переработку отходов производства и потребления;- ускорить реализацию «Национального плана действий по гигиене окружающей среды», а также современных технологий по безопасному хранению радиоактивных отходов, отработанного ядерного топлива, химического оружия, химических отравляющих веществ при обеспечении интересов безопасности населения;- обеспечить целенаправленное развитие научных исследований в области экологии и природопользования, палеоклиматологии и прогноза возможных изменений климата (с учетом региональных возможностей России).Локальными мерами мир от экологической катастрофы не спасешь, они могут только отодвинуть сроки приближающейся трагедии. У человечества есть еще несколько сотен лет, чтобы решить проблемы своего будущего.

 

Для систематизации и обобщения научно-технической информации рекомендуется составить граф, в котором находятся вероятные и перспективные системы, а также возможный уровень их использования. Общесплавная система с ее элементами показана на 1.8 в виде графа возможных вариантов водоотведения, при которой все виды сточных вод отводятся и обрабатываются совместно.

 

Выбор наиболее эффективной системы водоотведения зависит от технологических показателей желательности, предъявляемой в конкретной ситуации.

 

Дождевые промышленных предприятий

 

Экономическому обоснованию должен предшествовать технологический анализ выбора оптимального варианта или при наличии многих вариантов двух-трех, удовлетворяющих основным требованиям.

 

Граф возможных вариантов водоотведения для общесплавной системы

 

Дождевые города

 

Большинство токсичных веществ, находясь в начальный момент времени в состоянии равномерного распределения по объему воды, через определенный промежуток времени в естественных условиях перераспределяется неравномерно, сорбируясь на твердой фазе в концентрациях на 3-5 порядков выше, чем при равномерном распределении.

 

К недостаткам общесплавной системы следует отнести сложнейшие проблемы утилизации осадков, так как их образование связано с присутствием в смеси сточных вод загрязнений различного происхождения, например, затрудняющих использование осадка в качестве удобрения.

 

В этом случае осуществляется неполная очистка смеси сточных вод. При наличии мощного водоема и многократном разбавлении сточных вод в целом санитарная обстановка может быть удовлетворительной, если концентрации лимитирующих загрязнений не превысят значений ПДК. Однако следует отметить, что достижение санитарного благополучия путем разбавления не всегда оправдано.

 

Технологически также невозможно обосновать предусмотренный общесплавной системой сброс в водоем во время сильных ливней разбавленных дождевой водой неочищенных бытовых и производственных стоков.

 

Токсичные вещества в открытых водоемах сорбируются как на инертном материале, так и на живых объектах — песках, глинистых частицах, разнообразных гидробионтах, являющихся кормом для обитающих в этих водоемах рыб.

 

На 1.9 показан граф возможных вариантов водоотведения и рационального использования очищенных сточных вод при полной раздельной системе. Из 1.9 видно, что эта совершенная система водоотведения обеспечивает рациональное использование как воды, так и осадков, и надежно защищает окружающую среду от загрязнения.

 

Нетехнологичность общесплавной системы водоотведения еще и в том, что на каждом объекте смесь сточных вод будет разной по составу и свойствам, поэтому эффект действия очистных сооружений будет различным.

 

Граф возможных вариантов водоотведения и рационального использования очищенных сточных вод при полной раздельной системе

 

Частота работы ливнеспусков может изменяться от 1 до 80 раз в году, в зависимости от принятых условий работы системы водоотведения, что создает в водоеме нестабильные условия.

 

Поскольку дождевые стоки образуются периодически и более чем на порядок превышают по расходу бытовые сточные воды, в целях экономии средств предусматривают лишь очистку наиболее загрязненных масс воды, приближающихся по составу загрязнений к бытовым стокам, что реализуется с помощью специальных разделительных камер-ливнесбросов.

 

Комбинированные системы по технологическим признакам занимают промежуточное положение между общесплавной и полной раздельной системами.

 

Для улучшения санитарного состояния водоема, являющегося приемником всех очищенных сточных вод, следует предусматривать очистные сооружения для дождевых сточных вод города и промпредприятий отдельно на локальных очистных сооружениях или совместно с бытовыми стоками города на городских очистных сооружениях.

 

При повышении степени благоустройства города неполная раздельная система трансформируется в полную раздельную, при которой качество дождевых вод несколько улучшается за счет уменьшения в стоках частиц почвы, вследствие увеличения площадей асфальтовых покрытий и зеленых насаждений. Выбор системы водоотведения определяется конечной технологической целью и основными требованиями охраны водных ресурсов от загрязнения и их рационального использования.

 

В этом случае полная раздельная система превращается в полураздельную. С технологической точки зрения она наиболее совершенна, так как все виды сточных вод подвергаются очистке, в водоем без обработки сбрасываются лишь низкоконцентрированные дождевые воды во время значительных ливней.

 

К показателям желательности относят: безопасность; санитарный эффект; надежность; малоэнергоемкость; возможность возврата воды в производство или по другому назначению; возможность эффективной утилизации отходов; степень благоустройства обслуживаемого объекта.

 

Неполная раздельная система по экологическим требованиям идентична полной раздельной системе, при которой обычно не предусматривают очистку дождевых вод города.

 

D = 0 — система полностью не удовлетворяет данному показателю;

 

Технологически оптимальный вариант системы водоотведения можно обосновать, учитывая показатели желательности и степень совершенства технологии.

 

D = 0,5 — удовлетворяющая;

 

Степень удовлетворения анализируемой технологии каждому показателю желательности D оценивают по коэффициентам, изменяющимся от 0 до 1:

 

D = 1 — полностью удовлетворяющая.

 

D = 0,2 — малоудовлетворяющая система;

 

В настоящее время при разработке прогрессивных экологически эффективных систем водоотведения следует учитывать большой объем научно-технической информации. Отдельные факторы, разносторонне характеризующие систему, должны обеспечивать комплексность оценки, поэтому приходится одновременно рассматривать множество факторов.

 

D = 0,8 — хорошо удовлетворяющая;

 

Процесс утилизации промышленных отходов и ценного сырья в значительной степени облегчается при действии отдельных водооборотных замкнутых циклов. Поэтому при разработке водных технологий производств, следует дифференцировать сточные воды и лишь в отдельных случаях допускать объединение различных потоков.

 

В этом случае анализируемые системы в порядке предпочтения располагаются по порядку убывания полученных значений критерия OD.

 

Рассмотренные выше водные факторы следует учитывать при обосновании и разработке любых систем водоотведения.

 

Следует отдавать предпочтение системам с минимальной энергоемкостью на единицу отводимых и очищенных до требуемого качества стоков.

 

При дифференцировании водной технологии производств уменьшаются суммарные энергозатраты на очистку воды физико-химическими способами, и значительно облегчается утилизация отходов и повторно-оборотное использование воды и ценного сырья.

 



Фундаменты на проса дочных грунтах. Кровли из асбестоцементаых плоских и волнистых листов. Кровли из мягких материалов. Крыши бань и саун. Легированные стали и твердые сплавы. Малярные работы. Материалы и изделия из горных пород.

 

Главная  Свойства 



0.0029