Технические мероприятия по снижению воздействия предприятия на окружающую среду(снижение сбросов за счет очистки)
С целью минимизации влияния производственной деятельности ОАО «МЗКТ»на окружающую среду все основные источники выбросов загрязняющих веществ оснащены установками очистки сточных вод.Рациональное использование водных ресурсов обеспечивается эксплуатацией систем оборотного и повторного водоснабжения. На производственные нужды используются поверхностные сточные воды, которые собираются на территории предприятия и предварительно очищаются.
Дальнейшее уменьшение влияния ОАО «МЗКТ»на окружающую среду достигается повышением энергоэффективности и снижением материалоемкости производственных процессов, внедрением ресурсосберегающих, малоотходных и экологически безопасных технологий – это основные условия осуществления проектов по реконструкции и модернизации производств.
Проектными решениями по реализации планируемой хозяйственной деятельности ОАО «МЗКТ» предусмотрено использование энергоэффективныхсистем очистки сточных вод.
Весь комплекс мероприятий, направленных на оптимизацию энергопотребления, можно разделить на 3 основных группы решений:
1) Технические решения: замена насосного и воздуходувного оборудования, замена аэрационной системы с установкой аэраторов с высокими массообменными характеристиками.
2) Технологический этап: реализация эффективных энергосохраняющих технологий очистки сточных вод.
3) Оптимизационный этап: оснащение сооружений приборами контроля, учета и мониторинга состояния процесса очистки сточных вод, а также централизация сигналов с оборудования в диспетчерский пункт для принятия решений и выбора оптимального режима работы.
Техническое обоснование проекта.
Современные нормы потребления электроэнергии предъявляют требования к энергоэффективности работы оборудования и путей оптимизации энергетической схемы работы очистных сооружений. Так,например, при установке нового воздуходувного оборудования можносэкономить до 20 % электроэнергии; при внедрении технологии нитри-денитрификации и установки современных аэрационных систем – до30 %; замена насосных агрегатов насовременные может повысить энергоэффективность на 10 %; внедрение комплексной системы автоматического управления – до 15 %. Естественно, комплекс перечисленныхэнергосберегающих мероприятий не может дать эффект, равный суммеэффектов от каждого из них, но в целом его можно оценить как 40%, а внекоторых благоприятных случаях и 50%.
Плата за потребление электроэнергии является основной статьей затрат на очистных сооружениях канализации. Наибольшее количество электроэнергии расходуется на обеспечение работы воздуходувных агрегатов и насосного оборудования. Главным направлением экономии электроэнергии является внедрение энергоэффективных решений, в результате чего снижение потребления электроэнергии может достичь 40 %.
В ходе реконструкции очистных сооружений канализации разрабатываются и внедряются технологические схемы с учетом снижения потребления электроэнергии без ущерба для технологического процесса и качества очистки сточных вод.
Мероприятия по экономии энергопотребления предполагают модернизацию технологической схемы обработки стоков. Среди предлагаемых в отрасли технологических решений для очистки сточных вод наиболее доступными и широко применяемыми являются схемы глубокого удаления соединений азота и фосфора путем нитри-денитрификации и биологического удаления фосфора.
Технологическая схема, принятая в проекте, предусматривает окисление и изъятие загрязняющих нормируемых веществ до предельно допустимых концентраций (ПДК), которые регламентированы в СТБ 17.06.03-01-2008 «Охрана окружающей среды и природопользование. Гидросфера. Охрана поверхностных вод от загрязнения. Общие требования».
Рисунок 3.2 – Технологическая схема после реконструкции
Примечание – Источник [54].
Сточные воды со средним расходом 33,3 м3/ч (максимальным 73 м3/ч) по трем напорным линиям подаются в приемную камеру, установленную в здании механической очистки, откуда направляются на механизированные ступенчатые решетки с прозором 3,8мм. Их применение позволяет снизить содержание органических загрязнений на 15..20%, что позволяет отказаться от первичного отстаивания и тем самым снизить суммарный объем сооружений. Осадок с механических ступенчатых решеток поступает в контейнер накопления и транспортировки отходов. Уплотненные отбросы вывозятся на полигоны отходов.
Согласно технологической схеме, сточные воды последовательно проходят аноксидную зону (зону денитрификации) и аэробную зону (зону аэрации и нитрификации). В аноксидную зону подаются также возвратный активный ил из вторичных отстойников и некоторая часть сточной воды, содержащей нитраты. Сам блок биологической очистки представляет собой пять последовательно соединенных секций, каждая из которых имеет размеры 7,2×2,4×3,1 (высота) м. В состав аэротенка входят аноксидная (1 секция) и аэробная зоны (4 секции). Для предотвращения оседания иловой смеси и ее перемешивания в аноксидной зоне монтируются высокооборотные погружные мешалки фирмы Grundfos. Затем иловая смесь попадает в зону аэрации, где происходит дальнейшее биологическое окисление органических загрязнений. Подача воздуха осуществляется мелкопузырчатой аэрационной системой производства НП ООО «Белэкполь».
Вторым мероприятием может быть и снижение потребления энергии без увеличения количества выбросов.
НП ООО «Белэкполь» с целью повышения эффективности систем аэрации, сокращения расхода электроэнергии на аэрацию стоков по аналогии с зарубежными фирмами разработало и освоило изготовление новых типов аэраторов и разводящих систем подачи воздуха к ним, что привело к повышению их КПД с 10-15 % до 28 %.
К этому можно отнести добавление потока кислорода в отверстие для отходящих газов в роторной печи с фиксированной осью значительно сокращает количество вредных компонентов в отходящем газе. Иными словами, органические соединения сжигались внутри барабана печи. Это может значительно решить проблему «конца трубы», т.к. при внедрении данной технологии, которая вполне может внедряться одновременно с предыдущей технологией.Технология вносит значительный вклад в уменьшение количества выбросов за счет внутреннего сжигания СО и летучих органических соединений в горячей зоне печи. Плюс данной технологии еще в том, что потребление кислорода для внутреннего сжигания загрязняющих веществ также регулируется.
Установка новых воздуходувных агрегатов с регулируемой производительностью, которые позволяют максимально экономить электроэнергию, является наиболее дорогостоящим этапом реконструкции. Элементы технического этапа энергоэффективных решений путем замены воздуходувного оборудования могут позволить снизить потребление электроэнергии на 20-25 %, а в некоторых случаях до 30 % [54, c. 178].
Автоматизация процесса очистки сточных вод – элемент оптимизационных решений, в настоящее время является одной из обязательных условий работы современных очистных сооружений канализации.
В ОАО «МЗКТ» кроме модернизации технологической схемы обработки стоков предлагается установка автоматизированной системы подачи воздухана водоочистные станции АСДУ СВ, разработанной компанией «Белхард».
АСДУ СВ – автоматизированная система диспетчерского управления подачей распределением воздуха и технологическим режимом на участке биологической очистки очистных сооружений, на базе регулируемых центробежных одноступенчатых турбовоздуходувных агрегатов – двух трехконтурные.
Цели и задачи АСДУ СВ:
1) Контроль технологического режима очистки сточных вод в аэротенках в соответствии с ихгидравлическим режимом (по концентрации растворенного кислорода в иловой смеси);
2)Контроль расхода воздуха поступающего на аэротенки:
–подаваемого воздуходувными агрегатами (непосредственно измерением или расчетнымпутем);
3) Регулирование подачи воздуха по коридорам (зонам коридоров) аэротенков (контроль ирегулирование закрытия/открытия регулируемого затвора на подающих воздуховодах с учетомособенностей технологического процесса (гидравлического режима) аэротенков: смеситель,зытеснитель, комбинированного типа.
4)Контроль работы нагнетателей:
– расход подаваемого воздуха каждого работающего нагнетателя;
– потребляемая мощность каждым нагнетателем,
– удельный расход электроэнергии на подачу 1000 м3 воздуха работающего воздуходувногоагрегата и оценка эффективности работы каждого агрегата при разных положениях затворов иразличных режимах загрузки воздуходувного оборудования;
5)Контроль и регулирование производительности воздуходувных агрегатов при снижении/превышениификсированной усредненной величины концентрации растворенного кислорода ниже/вышенижней/верхней опорной величины установленного контрольного значения, по специальнымалгоритмам (с учетом показаний других подсистем);
6) Контроль технологического режима очистки сточных вод в аэротенках по приборам измерениягидрохимических показателей и станциям измерения качественного очищаемой сточной воды научастке биологической очистки.
Использование АСДУ СВ позволяет:
– осуществлять контроль технологического режима очистки сточных вод в аэротенках по приборамизмерения гидрохимических показателей и станциям измерения качественного очищаемойсточной воды на участке биологической очистки воды;
– обеспечивать оптимизацию расхода воздуха в соответствии с количеством поступающейсточной воды на очистные сооружения и кислородным режимом в коридорах аэротенков;
– минимизировать расход электроэнергии на подачу оптимального количества воздуха;
Экономия энергопотребления за счет внедрения АСДУ СВ, с использованием алгоритмовоптимизации системы подачи воздуха и воздуходувной станции, составит до 30 %.
Таким образом, техническими решениями по снижению воздействия ОАО «МЗКТ» на окружающую среду в рамках предлагаемого проекта станутретехнологизация сооружений биологической очистки и модернизация воздуходувной станции.Указанные направления на очистных сооружениях позволят реализовать комплекс мероприятий, направленных на оптимизацию энергопотребления с достижением нормативных требований по качеству очищенных сточных вод.
Экологическое обоснование проекта.При реализации проекта реконструкции очистных сооружений ОАО «МЗКТ решаются следующие задачи:
– повышение эффективности работы очистных сооружений канализации и качества очистки сточных вод;
– использование процессов нитри-денитрификации в технологической схеме биологической очистки;
– модернизация воздуходувного оборудования;
– снижение (в перспективе) затрат на утилизацию обезвоженного осадка;
– повышение уровня автоматизации с одновременным сокращением времени технического обслуживания, осуществляемого персоналом.
Оценка результативности влияния предлагаемых мероприятий на уровень сбросов представлена в таблице 3.1
Таблица 3.1 – Оценка результативности влияния предлагаемых мероприятий в уровень сбросов в ОАО «МЗКТ»
| Эффект | Норматив | Показатели | Изменение | |
| до реализации мероприятия | после реализации мероприятия | |||
| Улучшение качества очистки стоков, снижение концентрации загрязняющих веществ в сточных водах | ||||
| – окисляемость перманганатная, мг/ дм3 | 3,76 | 3,24 | 2,59 | 0,65 |
| – взвешенные вещества, мг/ дм3 | 7,88 | 6,55 | 5,24 | 1,31 |
| – нефтепродукты, мг/ дм3 | 0,04 | 0,04 | 0,03 | 0,01 |
| – БПК-5, мг/ дм3 | 2,95 | 2,93 | 2,34 | 0,59 |
| Снижение количество потребленных водных ресурсов за год | ||||
| – снижение расхода технической воды, тыс. м3 | 931,1 | 856,6 | 74,5 |
Примечание — Источник: собственная разработка на основе данных предприятия.
Экономическое обоснование проекта. Для реализации проекта потребуются финансовые ресурсы для:
– ретехнологизациятехнологической схемы обработки стоков;
– модернизация воздуходувных агрегатов водоочистных станций с регулируемой производительностью;
– разработка средств автоматизации и управления основными технологическими процессами очистки сточных вод.
Экономическая эффективность указанных мероприятий достигается за счет того, что выполнение всего комплекса энергоэффективных решений позволяет снизить энергопотребление на очистных сооружениях на 30 % [54].
В таблице 3.2 рассмотрим план проведения мероприятий и ответственных за них.
Таблица 3.2 – План мероприятий по совершенствованию природоохранной деятельности в ОАО «МЗКТ» на 2017-2018 гг.
| Мероприятие | Сроки проведения | Привлекаемая сторонняя организация |
| Проведение экологического аудита | 05.06.2017 – 11.08.2017 | ОДО «ЭНЭКА» |
| Реконструкция очистных сооружений по переработке сточных вод, в том числе: | 01.06.2017 – 15.08.2017 | НП ООО «Белэкполь» |
| разработка проектной документации; | 01.06.2017 – 15.06.2017 | |
| проведение реконструкции | 01.07.2017 – 15.08.2017 | |
| Разработка средств автоматизации и управления основными технологическими процессами очистки сточных вод | 04.09.2017 – 28.02.2018 | ГК «Белхард» |
| проектирование АСДУ СВ | 04.09.2017 – 05.02.2018 | |
| установка, тестирование | 05.02.2018 – 28.02.2018 |
Примечание — Источник: собственная разработка.
В результате исследования управления природоохранной деятельностью в ОАО «МЗКТ», а также рассмотрения управленческих, организационно-экономических и технических возможностей совершенствования природоохранной деятельности современных предприятий, нами были предложены следующие мероприятия:
– проведение экологического аудита с привлечением сторонних организаций, а также внедрение стандартов экологического менеджмента в перспективе;
– реконструкции существующих очистных сооружений по переработке сточных вод;
– модернизация воздуходувной станции водоочистительных сооружений за счет оснащения автоматизированными системами контроля.
Таким образом, в рамках проводимой на предприятии программы по реконструкции и модернизации производств предусмотрены мероприятия по реконструкции и модернизации существующих очистных сооружений по переработке сточных вод, оснащение автоматизированными системами контроля.