Проблемы охраны воды от промышленных выбросов

5. МЕРОПРИЯТИИЯ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

5.1. Краткая характеристика технологии эксперимента

Одной из наиболее важных проблем в области охраны окружающей среды является защита воздушного и водного бассейнов от выбросов и от сточных вод промышленных предприятий химической отрасли. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3500-4000 км3. Основным источником загрязнения водоемов, приводящим к ухудшению качества воды и нарушению нормальных условий жизнедеятельности гидробионтов, являются сбросы промышленных сточных вод. Поэтому велика роль очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов.

Суть исследований сводилась к изучению процесса сорбции ионов тяжелых металлов системой «мох-микроорганизмы» и построению следующих кривых: изотерм сорбции и кинетических кривых сорбции. Данная система сложна в изучении, поэтому была разделена на бинарные системы. Проведено исследование сорбционных свойств следующих систем:

-мох- раствор металла;

-суспензия микроорганизмов- раствор металла;

-мох- суспензия микроорганизмов;

-мох- суспензия микроорганизмов- раствор металла.

По итогам исследований можно сделать вывод, что совместное использование мха и микроорганизмов значительно повышает эффективность биосорбции (примерно на 30%) и улучшает поглощение ионов тяжелых металлов из растворов этих металлов.



Изм.	Кол.уч.	Лист	№ докум	Подпись	Дата

БГТУ 05.00.ПЗ

Разраб.	Ковалевич А.
Пров.
Консульт.
Н. контр.
Утв.

Мероприятия по охране окружающей среды

Стадия

Лист

Листов

БГТУ

При использовании мха с адсорбированными на нем микроорганизмами рода Pseudomonas aeruginosa для очистки сточных вод от тяжелых металлов (ионов меди(II) и кадмия(II)) отработанный биосорбент накапливается в больших количествах. Учитывая, что биосорбент, в качестве которого мы используем мох вида сфагнум обладает большой поглотительной способностью, то в нем будут содержаться высокие концентрации тяжелых металлов. Таким образом, биосорбент представляет собой потенциальный источник вторичного загрязнения окружающей среды. Мероприятия по охране окружающей среды должны быть разработаны в плоскости предложения наиболее эффективных и экономически целесообразных способов утилизации отработанного биосорбента, для уменьшения возможного отрицательного воздействия на окружающую среду использованного мха.

5.2. Мероприятия по снижению загрязнений окружающей среды при утилизации мха

После подробного анализа возможных путей утилизации биосорбента (мха) были выделены следующие основные направления.

Все направления представлены на рис. 5.1.

Обезвоживание биосорбента. Оно предназначено для предварительной подготовки мха к следующим стадиям переработки. Учитывая, что при сушке в естественных условиях существует вероятность возможного попадания ионов тяжелых металлов в поверхностные и грунтовые воды, а также возможность заражения ионами тяжелых металлов почвы, сушку следует проводить только на специально выделенных под эти цели площадках. Площадки должны быть предварительно подготовлены и должны исключать возможное заражение окружающей среды. Предварительная подготовка площадок включает в себя укладку покрытия, которое обеспечивает полную водонепроницаемость. Также сушка использованного биосорбента может осуществляться термическим путем, при использовании специально оборудованных сушильных шкафов или приспособленных под эти цели печей.

Утилизация биосорбента. После мероприятий по обезвоживанию мох может использоваться в качестве набивного материала для применения в тепло- и звукоизоляции. В настоящее время можно с уверенностью говорить о том, что мху присущи свойства позволяющие использовать его как изоляционный материал. Однако следует отметить ряд негативных свойств, влияющих на использование мха в этой области.

Во-первых, мох очень гигроскопичный материал, поэтому нуждается в специальной предварительной обработке, что значительно удорожает технологический процесс. Во-вторых, при вымывании водой солей тяжелых металлов, становится небезопасным его использование в качестве изолятора.

Ликвидация. Способ ликвидации применяется только в том случае, если биосорбент невозможно подвергнуть утилизации на очистных сооружениях по вышеизложенной схеме. При сжигании биосорбента в печах, обязательно должен осуществляться процесс по параллельной очистке дымовых выбросов от солей тяжелых металлов. Этот способ достаточно дорогостоящ и поэтому не приемлем и не целесообразен в применении и дальнейшем внедрении. Сброс в накопители должен осуществляется таким образом, чтобы избежать загрязнения грунтовых вод ионами тяжелых металлов. В качестве альтернативного способа по утилизации отработанного мха можно использовать вывоз на свалки, однако этот способ не является экологически чистым, поэтому он нежелателен в применении.

Регенерация биосорбента. Из всех перечисленных способов обезвреживания отработанного мха целесообразнее всего это регенерация биосорбента разбавленными кислотами. Сорбент подлежит обработке растворами кислот в результате чего и происходит извлечение ионов тяжелых металлов. Извлечение происходит достаточно быстро, примерно в течение получаса. Затем сорбент поступает на стадию промывки водой, после нескольких циклов промывки сорбент готов к дальнейшему использованию в системе очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Кислота поступает на стадию извлечения ионов тяжелых металлов. На этой стадии происходит разделение на кислоту и соли металлов, после чего кислота возвращается на регенерацию биосорбента. Соли тяжелых металлов, подвергаются очистке, разделению и дальнейшему высушиванию. Кислота используется многократно, что дает значительный экономический эффект.

Способ является дорогостоящим так как требует материальных затрат на приобретение оборудования для процесса извлечения ионов тяжелых металлов из кислот и дальнейшей их переработке. Однако одновременно экономический эффект мы получаем на экономии средств для приобретения нового сорбента. С экологической точки зрения это наилучший способ утилизации отработанного сорбента, потому что полностью исключена возможность загрязнения окружающей среды [28,29,33].

Схема возможных путей утилизации отработанного сорбента.

Регенерация биосорбента

Обезвоживание биосорбента:

-сушка на площадках;

-термическая сушка

Ликвидация биосорбента:

-сжигание;

-вывоз на свалки;

-сброс в накопители;

Утилизация:

регенерация

металлов

Рис.5.1.

Таким образом, проведенные исследования по биосорбции очень важны в связи и возрастающей ролью проблемы очистки промышленных сточных вод. Однако при разработке этой проблемы ни в коем случае нельзя пренебрегать вопросами охраны окружающей среды. Предложенные мероприятия не совершенны, поэтому исследования следует вести и в направлении изыскания новых высокоэффективных систем по охране окружающей среды.

Проблемы охраны воды от промышленных выбросов

Похожие курсовые работы