Оценка воздействия КБО " Безлюдовский" на окружающую среду

Технологічна схема по підготовці ОСВ до утилізації у дорожньому будівництві

[29]

5.2. Утилізація осадів стічних  вод у будівництві

Рисунок 3. 
Після очищення стічних вод, осад що утворився, скидається на мулові майданчики (1), де згідно технології, передбаченої на очисних спорудах, витримується не менше семи років з метою мінералізації і досягнення вогкості менш 70% (або зневоднюється механічним шляхом). Потім мулові майданчики звільняються і осад транспортується у відвали (2), де в ньому продовжуються процеси зневоднення і мінералізації.

У відвалах осад, в залежно  від погодних умов, має вогкість 30-40%) та включає у собі сторонні домішки: залишки сміття, рослин та інше. Для  видалення цих домішок і одночасно для розпушування грудок, проводиться попередній просів осаду через сито з розміром осередків 5мм (3).

Наступним етапом підготовки стає сушка просіяного матеріалу. З  численних способів сушки сипких матеріалів найпростішою і дешевою є природна сушка. Щоб захистити ОСВ від погодних впливів і прискорити процес сушки, споруджується ангар (4), покритий металевими або пластиковими листами і обладнаний засобами природної вентиляції, що забезпечують циркуляцію повітря. При цьому відбувається процес інтенсивного обезводнення осаду під дією підвищеної температури усередині ангара, унаслідок сонячної дії у весняно-літньо -осінній період і додаткової вентиляції через систему вент.каналів. Для прискорення просушування матеріал розсипають шаром завтовшки 0,1-0,5м та періодично проводять рихлення.

Висушений матеріал піддається механічному диспергуванню - подрібненню на валковому млині (5) грудочок ОСВ. Завершальним етапом є просів матеріалу через сито з розміром осередків 1,25мм (6), з метою видалення більш дрібних частинок сміття та рослин для отримання необхідної фракції при використовуванні як наповнювача в асфальтобетон. Одержаний матеріал відправляється на склад (7). Складування підготовленого до утилізації осаду означає, що з категорії відходів він переходить в категорію корисного продукту - сировинного компоненту асфальтобетонної суміші.

Після проведення ряду експериментальних  досліджень за визначенням фізико-механічних властивостей асфальтобетону з різним змістом наповнювача 
ОСВ був встановлений оптимальний склад суміші, з найефективнішою межею варіювання кількості добавки - від 6 до 8% .

Сам процес виготовлення асфальтобетонної суміші з введенням ОСВ виглядає наступним чином.

Щебенево-піщана суміш подається  бульдозером на живильник, звідки по ковшовому елеватору потрапляє  в сушильний барабан. З сушильного барабана висушений та нагрітий матеріал, по лотку, потрапляє на другий елеватор, який піднімає його на змішувальний агрегат, що складається з гуркоту та бункера  для гарячих матеріалів. Далі гарячий  матеріал потрапляє у ваговий  бункер і одночасно в нього подається, в холодному стані, за допомогою окремого елеватора порошок ОСВ. Із бункера матеріали проходять через дозатор і потрапляють в двухвальну мішалку, куди по бітумній трубі подається заздалегідь розігрітий бітум. Тривалість перемішування гарячої асфальтобетонної суміші (включаючи і "сухе" перемішування, 1/3 від загального часу), складає 45-60с. Маса однієї порції асфальтобетонної суміші, приготованої в мішалці - до 700кг. Суміш вивантажується через отвір, розташований в нижній частині мішалки, в автосамоскид. Останніми суміш перевозиться на об'єкт дорожнього будівництва, де проходить стандартний процес укладання на заздалегідь підготовлене місце під дорожнє полотно. [9]

В результаті одержане дорожнє  покриття, яке за фізико-механічними  характеристиках (табл.5.1) відповідає вимогам ДСТУ Б.В.2.7-119-2003 [10] і не поступається покриттям з традиційних матеріалів.

Матеріал	Процентний вміст	Міцність при спалюванні, МПа		Водо-наси-чення	Набухання	Міцність у водонаси-ченому стані, МПа	Коефіцієнт водостійкості
			20С					50С
Щебенево-піщана суміш	94%	7	2,7	2,5	0,6	6,5	0,93
Осад стічних вод з відвалу	6%
Бітум БНД 60/90	7%
Вимоги ДСТУ Б.В.2.7-119-2003	-	2,6-2,4	1,3-1,2	1,0-2,5	0,5-0,85	-	Не менш 0,85

 

Описаний вище експеримент  було здійснено на території промислової  бази КП «Луганска МДПМК-34» у травні 2005 року (за сприятливих погодних умов).Об'єм проведеного і укладеного в покриття асфальтобетону склав 55т, до складу якого входило 3,3 т підготовленого осаду.

Розроблена технологія утилізації ОСВ дозволяє використовувати традиційні виробничу бази, парк устаткування, машини і механізми. [9]

5.3. Отримання альтернативного біопалива  (АБП) на основі осаду стічних  вод у суміші з відходами  нафтопродуктів

Каналізаційний осад відноситься  до біомаси, кількість якої постійно зростає, але він може спалюватися з отриманням енергії. Найпоширеніша технологія, що використовується за рубежем, спалювання осаду на основі використовування технології «Pyrofluid» з використанням французького устаткування. Спалювання зараз практично єдиний реально існуючий спосіб рішення найважливішої екологічної проблеми утилізації осаду. Але утилізація осаду з використанням існуючих технологій спалювання - збиткове виробництво, і для його здійснення закладаються необхідні суми в тарифи за послуги підприємств з очищення стічних вод. Крім того, велика вартість устаткування, що використовується для спалювання мулового осаду значно обмежують можливості широкого вживання цього методу.

Різноманітність хімічного  складу осадів, що утворюються при  біологічному очищенні стічних вод, його залежність від сезону, погодних умов і та ін. ускладнює створення та використовування універсальних способів їх утилізації з одночасним отриманням альтернативного палива. Ці проблеми та суперечності можуть бути вирішені шляхом комплексного підходу, що полягає у використовуванні мулового осаду як додаткового компоненту при виробництві альтернативного біопалива. Як другий компонент сировини виступають відходи нафтопродуктів (наприклад, відпрацьоване машинне масло, нефтошлам, сира важка нафта і та інше). При цьому розв'язуються в комплексі наступні науково-технічні задачі: 
• утилізація осадів мулових очисних споруд;

• отримання альтернативного  біопалива

Технологія отримання  альтернативного біопалива (АБП) на основі осаду стічних вод у  суміші з відходами нафтопродуктів, була розроблена та відпрацьована ХНУРЕ в кооперації з ВАТ «Ауріка» при виконанні в 2006 році НДР «Розробка та створення автоматизованої установки отримання палива нетрадиційним методом» за замовленням Управління паливно-енергетичного комплексу Харківської обласної державної адміністрації. В результаті виконання НДР були одержані технічні рішення, що дозволяють використовувати муловий осад з міських очисних споруд для виробництва рідкого альтернативного біопалива.

Широке упровадження розробленої  технології дозволить комплексно розв'язати проблему повної утилізації мулового осаду з одночасним отриманням біопалива. Зважаючи на відносну дешевизну отримання альтернативного біопалива та об'ємів ринку потенційних споживачів, виробництво на основі використовування розробленої технології може бути високорентабельним.

В основу розробленої технології утилізації мулових осадів покладене  використовування кавітації, під дією якої відбуваються глибокі фізико-хімічні зміни на молекулярному рівні. Гідродинамічні коливання в рідині викликають розриви і трансформацію молекулярних зв'язків. В результаті турбулентно-кавітаційної обробки при точкових впливах температури у десятки тис. градусів та високих тисків відбувається пастеризація і стерилізація робочої суміші. Продукт обробки - ультрадисперсна горюча емульсія з високою теплотворною здатністю, близькою до мазуту Ф12.

На рис.4 зображена схема  експериментальної установки отримання  альтернативного біопалива (АБП) з мулових осадів у мобільному варіанті виконання. Ця схема є спрощеною модифікацією схеми, розробленою при виконанні НДР 06-36. Основними пристроями, що входять в установку є: гідродинамічний модуль, що реалізовує турбулентно-кавітаційну обробку, насоси Н-1 і Н-2, що забезпечують подачу сировини на обробку, конденсатор для конденсації легкої фракції АБП та камера змішувача. 
Схема експериментальної установки отримання альтернативного біопалива з мулових осадів

Компенсатор

сырье

Плевый

«садок

пі ■■...... ф Яшмфраодм ЛЕТ

7^м, Првточ»» адм

Адшрзштемюе

и>п шв& ЇДЬ'" і

(іуіЛоаеиніл-        її г-СхЗ***^

«вдунь

Нас« Н-1

вхвяішікость

4X3»

Для зручності відробки технології й проведення експериментальних  досліджень, експериментальна установка була змонтована на базі автомобіля ЗІЛ-130. Експериментальна установка працює в циклічному режимі.[20]

Проведені у грудні 2006р., у  Харківському національному університеті радіоелектроніки та у червень - липні 2007р. на промисловій ділянці Безлюдів-ського комплексу біологічної очистки  м. Харкова натуральні випробовування експериментального зразку технологічної  установки, продемонстрували можливість повної утилізації мулових осадів міських очисних споруд з одночасним отриманням альтернативного біопалива.

Нижче наведені результати випробовувань, отриманих в експериментальному зразку продукту - альтернативного біопалива.

Таблиця 5.2.

Фізико-хімічна характеристика АБП

№	Найменування показників		Норма		Результа-		Нормативні
п/п			для		ти випро-		документи   на
			марки Ф12		бувань		методи випробувань
1	2		3		4		5
1	Зольность %, не більш для мазуту: малозольного Зольного		0,10		0,41		ГОСТ 1461
2	Масова частка мех. домішок %,
	не більш		0,12		0,06		ГОСТ 6370
1		2		3		4		5
3		Масова частка води %, не більш		0,3		3,00		ГОСТ 2477
4		Масова частка сірки %, не більш, для мазуту: Низькосірчистого Малосірчаного Сірчистого Високосірчистого		0,6		0,25		п. 9.4 ДСТУ
5		Коксована %, не більш		6,0		-		ГОСТ 19932
6		Температура спалаху °С, не нижче: в закритому тиглі у відкритому тиглі		90		+17		ГОСТ 6356
7		Температура застигання °С, не вище Для мазуту з високопарафінистої нафти		-8		-11		ГОСТ 20287
8		Теплота згоряє (низька) в перерахунку  на сухе паливо (не бракування) Кдж\кг (ккал/кг), не менш
		для мазуту: Низькосірчистого Малосірчаного		41454 (9919)		41500 (9930)		ГОСТ 21261
		Сірчистого
		Високосірчистого
9		Теплота згорання робоча		-		40534		ГОСТ 21261
10		Щільність при 20°С, кг/м3,не більше		960		882,9		ГОСТ 3900

З наведеної таблиці 5.2 видно, що отримане паливо має фізико-хімічні характеристики близькі до мазуту Ф12, а за своїми теплотворними здібностями вище за мазут марки Ф12.

Вартість отриманого за цією технологією палива менше ціни нафти  або мазуту приблизно у три  рази. При цьому розроблена технологія на ряду з рішенням екологічної проблеми може забезпечити значну економію природних вуглеводневих палив (нафти, газу або кам'яного вугілля) шляхом заміни їх на альтернативне біопаливо з використанням відновлюваної сировини та відходів нафтопереробки. Отримана продукція може бути використана безпосередньо в якості котельного палива на об'єктах тепло- та електроенергетики або в якості сировини для отримання бензину.

Розробка захищена патентом України № 74115 від 11.04.2005р.

Реалізація цього проекту  планується в рамках виконання II етапу  інноваційного проекту «Удосконалення системи мулового господарства каналізаційних очисних споруд м. Харкова», розробленого ДКП «Харьківкомуночиствод», злагодженого та затвердженого 21.02.2000 р. Радою з питань спеціального режиму інвестиційної діяльності на території м. Харкова. [29]

5.4. Рекомендовані заходи, щодо поводження з відходами

Відходи, накопичуючись, починають  займати багато місця та заподіюють шкоду навколишньому природному середовищу, тому необхідна проводити  їх утилізацію.

Заходи щодо утилізації відходів які утворюються на КБО «Б»  запропоновані в таблиці 5.3. 

Характеристика відходів, що утворюються  на підприємстві

№ п/ п	Найменування відходів	Фізико-хімічні характеристика відходу	Технологічний процес утворення відходів	Клас небезпеки	Кількість відходів т/рік	Ліміти на відходи т/рік	Поводження 3 відходами на підприємстві	Заходи, що рекомендуються (можливі шляхи утилізації)
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Відпрацьовані лампи люмінесцентні	Тверді, негорючі, нерозчинні у воді, отруйні, ртуть - 0,01 %, стекло - 60%, сталь - ЗО %, люмінофор - 9,99%, алюміній - 30%	Освітлення	1	200 од	200 од	Передачі за договором САП ПНВ	Демеркурізакцяі: витягання ртуті, виділення метала, скла, пластмас та подальше їх використовування як вторинної сировина після попередньої підготовки.
2	Відпрацьовані лампи другороз-рядні	Тверді, негорючі, нерозчинні у воді, отруйні, ртуть - 0,03%, стекло - 70 %, люмінофор -10%, силумін -19,97%	Освітлення	1	50 од	50 од	Передачі за договором САП ПНВ
3	Відпрацьовані АКБ у збірці	Тверді, негорючі, ебоніт, свинець - 62,5%, сурма - 5%, термопласт - 40%, сульфати свинцю - 2,5%	Ремонт і обслуговування автотранспорту	1	2,500	2,500	Передачі за договором «Владармет»	Переробка на спеціалізованому підприємстві для використання при виплавці свинцю
4	Масла компресорні відпрацьовані	Органічні, рідкі, нерозчинні у воді, горючі, не вибухонебезпечні, С12-С15 - 50%, мінеральні забруднювачі - 20%, вода - 10%, фракція вуглецю аморфного -20%	Ремонт і обслуговування автотранспорту	2	1,00	1,00	Передача на установку по очищенню масел	Регенеруються до повторного використання