РАЗРАБОТКА И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СНИЖЕНИЮ РИСКОВ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОД ВОРОНЕЖСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА

Проведя исследование методов очистки сточных вод, а также изучив структуру предприятий, занимающихся их очисткой в г. Воронеж, мною было выяснено, что одним из самых главных причин загрязнения вод Воронежского водохранилища является деятельность компании ООО «Левобережные очистные сооружения» на которых и осуществляются работы по очистке сточных вод, поступающих с левого берега нашего города [6].

Мною было выяснено, что качество очистки стоков на ЛОС соответствует проектным показателям, но не отвечает современным требованиям, предъявляемым к сбросу сточных вод в водоёмы рыбо-хозяйственного назначения 1-й категории, по следующим показателям:

- взвешенные вещества - факт. 11.8 мг/дм3 при норме фон + 0.25мг/дм3;

- БПК полное - факт. 10.34мг/дм3 при норме 3.0мг/дм3;

- азот аммонийный-факт. 3.71 мг/дм3 при норме 0.39мг/дм3;

- нитрит –ион-факт. 0.78мг/дм3 при норме 0.08мг/дм3;

- фосфаты (по Р) - факт. 0.598 мг/дм3 при норме 0.2мг/дм3.

Нормы ПДК, утверждённые Комитетом по экологии и природным ресурсам для ЛОС, не выдерживаются по нефтепродуктам, азоту аммонийному [2].

Основные проблемы при эксплуатации Левобережных очистных сооружений канализации:

·отсутствие сооружений доочистки, обеззараживания, обработки осадка, контактных резервуаров;

·технологическая схема сооружений не предусматривает удаление соединений азота и фосфора;

·износ металлоконструкций и бетона ёмкостных сооружений;

·самопроизвольное возгорание подсохшего ила на иловых площадках;

·резиновые покрытия катков износились и требуют замены, ввиду · отсутствия аналогов, возникает необходимость замены механизмов в сборе;

·сырой осадок и избыточный активный ил без предварительной обработки перекачиваются на иловые площадки мкр.Машмета, которые работают как илонакопители, в настоящее время вблизи иловых площадок осуществляется жилая застройка.

Как можно понять по приведённым выше явно выраженным нарушениям компанией ООО «Левобережные очистные сооружения» можно сделать вывод, что нормы эксплуатации очистного оборудования на данном предприятии далеки от их проектного значения. Данную информацию подтвердил и сам генеральный директор Игорь Житарюк, что на левобережных очистных сооружениях работают три линии очистки — 1964, 1982 и 1991 года постройки. Одну из линий выводили из эксплуатации для модернизации, в итоге в работе остались две. «Произошло несколько залповых сбросов от города и одна из линий чуть-чуть не справилась». Несложно сделать вывод, что данные линии устарели, а постройка новых не является возможной в ближайшие годы. И в этом случае организация прибегает к несанкционированному сбросу биологических отходов в воды Воронежского водохранилища [6].

Проведя детальный анализ различных способов по внедрению инновационных методов очистки сточных вод г. Воронеж, которые после очистки сбрасываются в Воронежское водохранилище, я разработал собственный, как я считаю инновационный и современный метод очистки сточных вод от загрязняющих веществ.

Вот так выглядит действующая на данный момент схема очистных сооружений на ООО «Левобережные очистные сооружения». Здесь будет нелишним рассказать, что же такое линии очистки. На линию попадает река из канализационных стоков. Сначала стоки очищают от крупного мусора с помощью находящихся в этом потоке специальных решёток. Затем стоки попадают в огромные отстойники. По законам физики фекалии в этих отстойниках всплывают наверх. После этого отходы нашей жизнедеятельности и часть воды направляются в огромные бассейны — аэротенки. Там они с помощью специальных устройств насыщаются кислородом, а в бассейны вносятся специальные микроорганизмы в виде ила. Эти микроорганизмы — спасение города от экологической катастрофы. Именно они перерабатывают дурно пахнущие фекалии в пахнущий болотом ил. После переработки ил сбрасывается на поля фильтрации (иловые карты) очистных сооружений, где естественным образом сохнет в течение 2 — 3 лет [1].

Рисунок 1. Действующая схема производственного процесса по переработке сточных вод на предприятии ООО «ЛОС»

Метод заключается в очистке воды без использования каких-либо фильтров. Суть метода основывается на применении простого углекислого газа, что делает процесс удаления инородных частиц грязи и вредоносных бактерий из воды крайне простым и дешевым в отличие от применяемых методов очистки на тех же ЛОС [3].

Работает это очень просто: при добавлении углекислого газа в воду, она временно меняет свой химический состав, заставляя взвешенные частицы загрязняющих веществ перемещаться строго в одну сторону. Такой механизм позволяет их отделить от чистой жидкости [4]. То есть, если на входе в очистное устройство подавать поток воды, то на выходе он уже становится разделенным на две части – чистую воду и некий осадок.

Кстати, похожая технология используется при производстве газировки. Углекислый газ изменяет химический состав воды, придавая ей немного кислый привкус, тот самый, который мы чувствуем при употреблении обычной газированной воды. С химической точки зрения, эта «кислинка» появляется, когда СО2 растворяется в воде, создавая в ней заряженные частицы, называемые ионами. Один из этих ионов — это положительно заряженный атом водорода, который начинает активно двигаться в воде [5]. Другой -отрицательно заряженная молекула бикарбоната, которая является менее подвижной. Движение ионов создает «тонкое» электрическое поле, в результате чего отрицательные и положительные ионы расходятся в разные стороны.

Поскольку большинство взвешенных в воде загрязняющих веществ и бактерий имеют поверхностную плотность заряда, образуемое в воде электрическое поле как бы сортирует их [2]. Изобретенное устройство использует эту сортировку, «увлекая» частицы инородных веществ скапливаться в одной стороне потока, таким образом отделяя чистую воду от мусора.

Рисунок 2. Схема обработки загрязненной воды при помощи углекислого газа. Обратные пьезоэлектрический эффект

Данный метод очистки сточных вод, по сравнению с существующим на предприятии ЛОС в обслуживании и эксплуатации является несопоставимо дешевле, так как на обслуживание и модернизации линий «Левобережных очистных сооружений» лишь рамках инвестпрограммы в прошлом году планировалось завершить строительство нового блока сооружений механической очистки за 270 млн руб., в 2019-м — построить блок обработки осадка (87 млн руб.), в 2021-м — реконструировать компрессорную станцию (120 млн руб.), в 2024-м — реконструировать три технологические линии по очистке (366 млн руб.), в 2025-м — построить блок емкостных сооружений (205 млн руб.) и реконструировать сооружения блока доочистки (30 млн руб.) [6].

В свою очередь предложенный мною метод очистки сточных вод, построенный на принципе пьезоэлектрического добавления углекислого газа в воду.