Д.э.н. Морковина С.С., к.т.н. Брындина Л.В., Расторгуева О.В.

Воронежская государственная лесотехническая академия

Эколого-экономическое обоснование способа

биосорбционной очистки сточных вод

Антропогенное воздействие на окружающую среду неуклонно возрастает. Из-за перегруженности и низкого качества работы очистных сооружений продолжается сброс в водные объекты неочищенных и недостаточно очищенных сточных вод.

Следует отметить, что в последнее время процессы очистки сточных вод осложняются появлением большого количества органических примесей. Особенно это касается предприятий мясной промышленности. Такие предприятия отличаются потреблением на технологические нужды значительного количества воды, причем в основном питьевого качества. Эта вода при контакте с сырьем или технологическим оборудованием обогащается компонентами сырья, загрязняется микрофлорой и поэтому не может повторно использоваться. Кроме того при переработке биологического сырья образуются вторичные белковые растворы, включающие плазму крови, различные гидролизаты, растворы, обогащенные ферментными веществами и др.

Поступление белковосодержащих вод в канализационную систему нецелесообразно по нескольким причинам:

- отрицательное воздействие на окружающую среду;

- нерациональное расходование биологических ресурсов;

- из-за быстрого загнивания белковых примесей и накапливания продуктов гниения в канализационных трубах выход из строя канализационных систем.

Рациональная утилизация отработанных технологических вод обеспечивает создание экологически приемлемой технологии переработки белковосодержащих жидкостей.

Анализ существующих способов очистки этих вод показывает, что наиболее рациональным является комбинирование физико-химических и биологических методов очистки.

Совмещение биологических и адсорбционных стадий в единый «био-физико-химический» процесс позволяет максимально использовать преимущества этого взаимодействия и является перспективным направлением.

При этом следует обратить внимание на то, что данный способ обеспечивает не только высокий процент очистки, но и такой уровень воздействия на экосистемы, при котором последние сохраняют свой потенциал. Поэтому применение биосорбционной очистки технологических и сточных вод позволит стабилизировать природное равновесие в экосистеме.

Нами была разработана технологическая схема очистки белковосодержащих сточных вод

Рис. Схема очистки загрязненных вод мясоперерабатывающих предприятий биофлокулянтом Str. chromogenes s.g 0832

Проведение очистки сточных вод в этих условиях позволило снизить ХПК на 88%, БПК – на 95%, при этом уменьшается содержание хлоридов, сульфатов и других компонентов (табл. 1).

Таблица 1

Физико-химический состав сточных вод до и после очистки культурой Str. chromogenes s.g 0832

Показатели состава сточных вод	Концентрация веществ в стоке, мг/дм^3
	До очистки	После очистки	По нормативным требованиям
рН	7,96	6,76	6-8,5
ХПК, мг О2 / дм^3	606,8	73,8	350
Взвешенные вещества, мг/ дм^3	54,0	8,9	15
БПКполн, мг/ дм^3	317,4	16,4	90
Хлориды, мг/ дм^3	269,7	10,7	350
Сульфаты, мг/ дм^3	66,2	8,2	500
Сухой остаток,мг/дм^3	898,4	10,4	500
Азот аммонийный, мг/ дм^3	0,92	0,12	2,0
Азот нитратов, мг/дм^3	0,52	0,09	1,0
Азот нитритов, мг/дм^3	0,026	0,003	1,0
Жиры, мг/ дм^3	20,1	0,09	20

Предотвращенный ущерб окружающей среде (У_пр) определяли по укрупненной оценке ущерба при загрязнении сточными водами водных объектов по формуле [55]:

У_пр = У_п – У_ф, (1)

где У_п – потенциальный ущерб, причиняемый водоемам при сбросе неочищенных сточных вод, р.; У_ф – фактический ущерб, р.

У_п = (Q ∙ β₁ ∙ N ∙у) / 10⁶, У_ф = (Q ∙ β₂ ∙ N∙ у) / 10⁶, (2)

где Q – расход сточной воды, м³/год (в нашем случае принимаем 175000 м³/год);

β₁, β₂ – коэффициенты кратности разбавления неочищенного стока;

N – число дней в году (255);

у – удельный показатель предотвращенного ущерба, наносимого водоему сточными водами(1 млн.м³ ст.вод в год), руб.

β₁ = С₁ / С_н β₂ = С₂ / С_н, (3)

где С₁–исходная концентрация загрязняющего вещества в стоке (табл.1);

С₂ – концентрация загрязняющего вещества после очистки (табл.1);

С_н – концентрация загрязняющего вещества по нормативу (табл. 1).

Расчет представлен в таблице 2.

Таблица 2

Укрупненная оценка ущерба при загрязнении сточными водами

Показатели состава сточных вод	Уп, р	Уф, р	Упр, р
ХПК	75 862 500	8 925 000	66 937 500
Взвешенные вещества	160 650 000	26 775 000	133 875 000
БПК	156 187 500	8 925 000	147 262 500
Хлориды	35 700 000	1 338 750	34 361 250
Сульфаты	5 801 250	714 000	5 087 250
Сухой остаток	80 325 000	892 500	79 432 500
Азот аммонийный	22 312 500	2 677 500	19 635 000
Азот нитратов	22 312 500	4 016 250	18 296 250
Азот нитритов	1 160 250	133 875	1 026 375
Жиры	44625000	2 008 125	42 616 875
Итого	604 936 500	56 406 000	548 530 500

Таким образом, предотвращенный ущерб водным объектам после внедрения данного способа очистки сточных вод только для одного предприятия составит 548 530 500 р/год.

Использование актиномицетов, и в частности Str. chromogenes s.g 0832, в качестве биофлокулянта создает условия для очистки специфичных сточных вод, а именно сточных вод мясной промышленности. Предложенная технологическая схема очистки сточных вод позволяет значительно уменьшить содержание вредных веществ в них, что позволит предприятиям соблюдать санитарные требования в отношении сточных вод, а также использовать воду в замкнутых циклах.

Литература

Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды. – М., 1983. – 87с.