Расчет массы осадка сточных вод для размещения на 1 га почвы без ухудшения её экологического состояния.
Величина максимально возможного дополнительного внесения в почву каждого из загрязняющих веществ определяется по формуле 3.1.
Двi = (ПДКпi - Сфi) · 3 · 106 · К1 · К2 · К3 (3.1)
Масса осадка сточных вод (Мi [т/га]) для размещения на 1 га почвы, без ухудшения её экологического состояния по каждому из элементов определяется по формуле 3.2.
Мi =(Двi / Ci)103 (3.2)
где Двi - величина максимально возможного дополнительного внесения в почву каждого из загрязняющих веществ, мг/га; Ci- содержание загрязняющих веществ в осадках сточных вод на сухое вещество, мг/кг; 103 –коэффициент пересчета.
Рассчитав максимально возможные массы внесения осадков сточных вод по каждому из указанных параметров, при расчете количества внесения осадков в почву выбирают минимальную величину и ориентируются на неё. Таким образом, масса осадка сточных вод (Мразм [т/га]) для размещения на 1 га почвы, без ухудшения её экологического состояния определяется по формуле 3.3.
Мразм=Мi min (3.3)
Определение экономической эффективности внесения осадков сточных вод данного состава в качестве удобрения под зерновые культуры.
Удельная экономическая эффективность (Эуд [руб/га]) внесения осадков сточных вод данного состава в качестве удобрения под зерновые культуры определяется по формуле 3.4.
Эуд = 0,001·Q · q · Цзерна (3.4)
где Q - средняя урожайность зерновых в РФ, Q=23 ц/га; q - прирост урожая зерновых культур в среднем в РФ при внесении осадков сточных вод, q=32% ; Цзерна=6000 руб/т - стоимость 1 тонны зерна на 2011 год; 0,001 – коэффициент пересчета.
Экономическая эффективность (Э [руб/год]) внесения осадков сточных вод данного состава в качестве удобрения под зерновые культуры определяется по формуле 3.5.
Э = Эуд · МОСВ / Мразм + МОСВ·Цразм.отх (3.5)
где МОСВ [т/год] – масса осадков сточных вод за год в конкретных населенных пунктах (табл.3.9); Мразм [т/га] -масса осадка сточных вод для размещения на 1 га почвы, без ухудшения её экологического состояния; Цразм.отх= 500 руб./т - стоимость размещения 1 тонны отходов на полигоне.
Порядок выполнения работы
1) Согласно номеру по журналу кафедры определите населенный пункт для размещения отходов сточных вод и факторы почвы в данном пункте по табл.3.10. пособия.
2) Определите корректирующие коэффициенты К1,К2,К3 по табл.3.5. пособия.
3) Определите величину максимально возможного дополнительного внесения в почву каждого из загрязняющих веществ по формуле 3.1., используя данные табл.3.8 и 3.11 пособия. Полученные результаты оформите в виде табл.3.6.
Таблица 3.6. Величина максимально возможного дополнительного внесения в почву каждого из загрязняющих веществ, Двi [мг/га].
| Вещество | ПДКп, мг/кг | Сф, % от ПДКп | Сф, мг/кг | Двi, мг/га |
4) Определите массу осадка сточных вод (Мi [т/га]) для размещения на 1 га почвы, без ухудшения её экологического состояния по каждому из элементов по формуле 3.2., используя данные таблицы 3.9. пособия. Полученные результаты оформите в виде табл.3.7.
Таблица 3.7. Масса осадка сточных вод (Мi [т/га]) для размещения на 1 га почвы, без ухудшения её экологического состояния по каждому из элементов.
| Вещество | Двi, мг/га | Сi, мг/кг | Мi ,т/га |
5) Рассчитав максимально возможные массы внесения осадков сточных вод по каждому из указанных параметров, при расчете количества внесения осадков в почву выбирайте минимальную величину и ориентируйтесь на неё. Таким образом, массу осадка сточных вод (Мразм [т/га]) для размещения на 1 га почвы, без ухудшения её экологического состояния определите по формуле 3.3.
6) Определите удельную экономическую эффективность (Эуд [руб/га]) внесения осадков сточных вод данного состава в качестве удобрения под зерновые культуры по формуле 3.4.
7) Определите экономическую эффективность (Э [руб/год]) внесения осадков сточных вод данного состава в качестве удобрения под зерновые культуры по формуле 3.5.
8) Сделайте вывод об эффективности применения осадков сточных вод в качестве удобрения.
Задание к работе
Вариант задания соответствует номеру студента по рабочему журналу кафедры ПЭ и БТ.
Таблица 3.8. Предельно допустимая концентрация тяжелых металлов и мышьяка в почве (мг/кг).
| вещество | As | Hg | Cd | Ni | Pb | Cr | Cu | Zn |
| ПДКп, мг/кг | 2,0 | 2,1 | 3,0 | 4,0 | 32,0 | 6,0 | 3,0 | 23,0 |
Таблица 3.9. Состав осадков сточных вод некоторых населенных пунктов после очистки.
| Населенный пункт | Количество осадков сточных вод, МОСВ т/год | Содержание загрязняющих веществ в осадках сточных вод (мг/кг) на сухое вещество, Сi | |||||||
| As | Hg | Cd | Ni | Pb | Cr | Cu | Zn | ||
| г Москва, Курьяновская СА | |||||||||
| г Пушкин (Санкт-Петербург) | 4,5 | ||||||||
| г Новосибирск | |||||||||
| г Владимир | |||||||||
| г Казань | |||||||||
| г Нижний Новгород |
Таблица 3.10. Варианты задания.
| № по журналу | Населенный пункт | Факторы почвы | ||
| содержание гумуса (%) | гранулометрический состав | рН | ||
| 1,7,13,19,25 | г Москва, Курьяновская СА | 0,7 % | суглинистые | 6,3 |
| 2,8,14,20,26 | г Пушкин (Санкт-Петербург) | 1,5 % | суглинистые | 6,7 |
| 3,9,15,21,27 | г Новосибирск | 2,1 % | песчаные и супесчаные | 7,2 |
| 4,10,16,22,28 | г Владимир | 0,8 % | суглинистые | 5,8 |
| 5,11,17,23,29 | г Казань | 1,7 % | песчаные и супесчаные | 6,8 |
| 6,12,18,24,30 | г Нижний Новгород | 1,2 % | суглинистые | 5,7 |
Таблица 3.11. Варианты задания.
| № по журналу | Фоновая концентрация Сф загрязняющих веществ (% от ПДКп) в почве | |||||||
| As | Hg | Cd | Ni | Pb | Cr | Cu | Zn | |
| 0,5 | ||||||||
Вопросы для проверки
1) Проблемы утилизации осадков очистных сооружений.
2) Особенности утилизации осадков очистных сооружений в разных странах в современных условиях.
3) Сжигание осадков сточных вод. Основные недостатки.
4) Особенности утилизации осадков сточных вод в России. Перспективы использования осадков сточных вод в сельском хозяйстве.
5) Какие показатели включают требования к осадкам сточных вод в РФ?
6) Что такое иловая карта?
7) Агрохимические показатели осадков.
8) Классификация осадков сточных вод по содержанию тяжелых металлов.
9) Применение осадков сточных вод в сельском хозяйстве. Позитивные и негативные факторы.
10)Микробиологические и паразитологические показатели осадков сточных вод. Методы обеззараживания.
11) Какие этапы включает в себя экологический контроль при использовании осадков сточных вод?
12) Предельно-допустимая концентрация вещества в почве. Определение. Единицы измерения.
13) Какие свойства почвы учитываются при расчете дополнительного максимально возможного внесения тяжелых металлов в почву?
14) Является ли экономически и эффективным использование осадков сточных вод в сельском хозяйстве? Обоснуйте свой ответ.
Расчетная работа № 4