Ргр 2. расчет класса опасности осадка и определение способов его утилизации
Теоретическая часть
Использование осадка сточных вод на удобрение допускается после установления класса опасности и принятия мер к обезвреживанию [8]. Нормы внесения осадка (А) рассчитывают, с учетом того, что содержание тяжелых металлов в почве не должно быть выше (0,7 – 0,8)ПДК по транслокационному показателю:
А = Ф + Д £ 0,8 ПДК, (2.5)
где Ф – исходное содержание элемента в почве до внесения осадка, мг/кг (табл.2.6); Д – дополнительные поступления данного элемента в почву с осадком, мг/кг; ПДК – допустимый уровень элемента в почве, мг/кг.
Т а б л и ц а 2.6
Фоновое содержание тяжелых металлов в почве, мкг/г
| Наименование металла | Фоновое содержание в почве |
| Марганец | |
| Хром | |
| Медь | |
| Свинец | |
| Кадмий | |
| Ртуть | 0,9 |
| Цинк | 0,5 |
На земледельческих полях орошения для утилизации осадков, образующихся в отстойниках, отводится неорошаемый в этот период участок, который засеивается многолетними травами.
Технология использования осадка сточных вод зависит от способа его подготовки и обезвреживания. При использовании на удобрение сухого осадка (компоста) применяются машины, разработанные для внесения органических удобрений (разбрасыватели типа ПРТ–10, ПРТ–16, РОУ–5 и др.). После внесения осадок запахивается на глубину 25-30 см. Для внесения жидкого осадка применяют машины типа РЖТ–8, МЖТ–10.
Обезвреживание и обеззараживание осадка сточных вод может быть осуществлено одним из следующих способов:
– термофильным сбраживанием в метатенках или термосушкой;
– облучением инфракрасными лучами (камера дегельмитизации);
– пастеризацией при температуре 70 ˚С и времени теплового воздействия не менее 20 минут;
10- аэробной стабилизацией с предварительным прогревом смеси сырого осадка с активным илом при температуре 60-65 ˚С в течение двух часов;
10- компостированием (с опилками, сухими листьями, соломой и торфом, другими водопоглощающими средствами) в течение 4-5 месяцев, из которых 1-2 должны приходиться на теплое время года;
10- выдерживанием на иловых площадках в течение не менее 2-3 лет.
Расчетная часть
Цель работы: определить способ переработки осадка сточной воды пищевого предприятия.
Задание: рассчитать класс опасности осадка и обосновать технологию переработки, начертив принципиальную технологическую схему.
10- Определяют индекс опасности отхода в соответствии с его составом по индивидуальному заданию (см. табл. 2.7) по следующей формуле:
К= К1 + К2 +….+ Кn , (2.6)
где Кn = Сi /ПДКni; К – индекс опасности отхода; К1, К2, ….Кn–индексы опасности отдельных элементов; i–порядковый номер компонента отхода; Сi – содержание i–го компонента в отходе, мг/кг отхода; ПДКni – ПДК ni –го компонента отхода в почве, мг/кг почвы (табл. 2.8).
Т а б л и ц а 2.7
Варианты индивидуальных заданий
| Вариант | Содержание микроэлементов в осадке, мг/кг | |||||||
| Zn | Cu | Cd | Ni | Cr | Pb | Mn | Hg | |
| 52,0 | 3,0 | 0,9 | 10,0 | 2,5 | - | 0,1 | - | |
| 75,0 | 12,0 | 0,3 | 32,0 | - | 0,1 | 0,5 | - | |
| 43,0 | 14.5 | 3,9 | 12,0 | 0,1 | - | - | ||
| 1,0 | 45,0 | 12,0 | 1,0 | 0,1 | - | 5,0 | - | |
| 12,0 | 4,0 | 3,9 | 4,9 | - | - | 3,0 | - | |
| 22,0 | 9,0 | 1,3 | 6,0 | - | 3,0 | 2,0 | - | |
| 10,0 | 4,0 | - | 5,3 | - | 0,1 | - | - | |
| 32,0 | 25,0 | 0,1 | 4,0 | 0,2 | - | - | - | |
| 17,0 | 11,0 | 1,0 | - | 1,0 | 0,1 | - | - | |
| 7,0 | 1,0 | 6,0 | 2,4 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | ||
| 21,0 | 25,0 | 7,3 | 12,0 | 0,5 | - | - | - | |
| 23,0 | 7,1 | 0,5 | 10,6 | 0,3 | 0,2 | - | ||
| 7,8 | 3,2 | 4,2 | 5,7 | - | 0,1 | - | 0,1 | |
| 33,0 | 5,9 | 0,5 | 4,9 | 0,1 | - | - | ||
| 6,9 | 14,8 | 3,9 | 9,2 | 0,1 | 0,5 | - | ||
| 41,0 | 3,9 | 0,1 | 0,5 | 0,7 | - | - | - | |
| 6,8 | 4,3 | 2,1 | 6,5 | 0,1 | 0,1 | 0,2 | - | |
| 41,0 | 4,3 | 0,7 | 1,2 | 1,3 | - | - | 0,1 | |
| 7,0 | 12,8 | - | - | 5,8 | - | - | - | |
| 23,0 | 15,6 | 5,3 | 6,0 | 2,6 | 2,1 | - | - |
Класс опасности отхода определяют по табл. 2.9
Т а б л и ц а 2.8
Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов в почве
| Наименование в-ва | Величина ПДК (мг/кг) почвы с учетом фона (кларк) | Лимитирующий показатель вредности |
| Ванадий | 150,0 | Общесанитарный |
| Ванадий+марганец | 100,0 + 1000,0 | Общесанитарный |
| Мышьяк | 2,0 | Транслокационный |
| Ртуть | 2,1 | » |
| Свинец | 32,0 | Общесанитарный |
| Свинец + ртуть | 120,0 + 1,0 | Транслокационный |
| Сурьма | 4,5 | Общесанитарный |
Т а б л и ц а 2.9
Интервалы величин индекса опасности отхода
для различных классов опасности
| Класс опасности | I | II | III | IV | Не опасные |
| Индекс опасности | Более 200 000 | 5 000- 2 000 000 | 10-5 000 | 1,0-10 | Менее 1,0 |
При дальнейших расчетах следует учесть, что осадки сточных вод получают путем предварительного сбраживания (варианты 1–10) или компостирования (варианты 11–20) осадков сточных вод с органической частью городских бытовых отходов.
Процесс брожения, проводимый в анаэробном отстойнике, сопровождается образованием метана и диоксида углерода. В отстойник помещают 1000 кг сточной воды, содержащей 14 % мас. Твердых веществ, 70 % мас. Из которых органические, 30 % мас. – неорганические инертные. Удаляемый из отстойника сброженныый осадок содержит 16 % мас твердых веществ, из которых 50 % мас. – органические. В отстойной жидкости не содержится твердых веществ.
Перед определением класса опасности осадка сточной воды вычерчивают принципиальную схему процесса и рассчитывают количество воды, удаляемой из отстойника с отстойной жидкостью, количество органических твердых веществ превращается в газ, процентное повышаение содержания неорганических твердых веществ.
Процесс компостирования городских отходов и осадка сточных вод проводят путем смешения 400 т отходов в равных количествах с уплотненным в процессе центрифугирования осадком сточных вод.
Исходное содержание твердых частиц в осадке сточных вод 6 % мас; а после уплотнения – 35 % мас. Городские отходы содержат: 75 % бумаги, картона и текстиля; 13 % пищевых отходов, 8,5 % лома черных металлов, 1 % стекла, 0,5 % лома цветных металлов; 2 % некомпостируемых отходов (резина, пластмасса, цемент). Некомпостируемые отходы удаляются ручной сортировкой и электоромагнитной сепарацией. Оставшаяся масса измельчается до размера не более 2,4 мм и смешивается с уплотненным осадком сточных вод.
Определяют количество неуплотненного осадка, поступающего на компостирование и индекс опасности полученного после компостирования осадка..
Содержание отчета
· Титульный лист установленной формы
· Цель РГР и задания
· Расчеты и принципиальную схему переработки осадка в соответствии с заданием.
· Выводы по работе в соответствии с поставленной целью.
· Список использованных литературных источников.
Контрольные вопросы
1. Как устанавливается класс опасности осадка?
2. Какие способы утилизации осадков сточных вод пищевых предприятий Вам известны?
3. Чем определяется выбор способа утилизации?
4. Какова технология переработки осадков в органические удобрения?
5. Для чего проводят смешивание осадков сточных вод с твердыми бытовыми отходами?