Санитарная очистка населенных мест
В населенных местах в процессе жизни и деятельности человека непрерывно образуются различные отходы и отбросы в виде: нечистот, помоев, остатков пищи, домового мусора, уличного смета, бытовых, банно-прачечных и промышленных сточных вод, строительного мусора, различных твердых отходов производства, которые при неправильном и несвоевременном удалении и обезвреживании могут загрязнять окружающую среду. Количество образующихся отходов велико. В России, по разным оценкам накоплено более 80 млрд. тонн отходов при ежегодном образовании около 30 млн. тонн твердых бытовых отходов (ТБО) и 120 млн. тонн твердых промышленных отходов (ТПО), для хранения которых отчуждено более 2 млн. га земли, выведенной из хозяйственного оборота на многие десятилетия.
Неудовлетворительное решение проблем утилизации и обезвреживания промышленных отходов в течение последних нескольких десятилетий привело к их значительному накоплению на территориях промышленных предприятий, хранилищ, складов и свалок. Отсутствие мусоросжигательных и мусороперерабатывающих заводов, нарушение требований по содержанию полигонов для утилизации твердых бытовых отходов, медленная реконструкция и строительство объектов по их утилизации влияют на загрязнение почвы на территориях городских и сельских населенных пунктов. Увеличение отбросов и отходов жизнедеятельности человека приводит к ряду неблагоприятных последствий:
|
|
|
Ø изменяется состояние воздушной среды - при разложении отбросов в воздух выделяется аммиак, сероводород, метан, индол, скатол, при сильном высушивании легкие компоненты поднимаются в воздух;
Ø резко возрастает загрязненность открытых водоемов, а также грунтовых вод и других водоносных горизонтов;
Ø отмечается сильное загрязнение поверхности на территории населенных пунктов;
Ø создаются условия для распространения грызунов и инфекционных заболеваний среди населения.
Учитывая все это, очистка населенных мест от твердых и жидких отбросов представляется очень важной санитарно-гигиенической задачей.
В соответствие с Федеральным классификационным каталогом отходов, и СанПиН 2.1.7.573-96, выделяют различные виды отходов.
Отходы производства и потребления – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства.
Опасные отходы – это отходы, которые содержат вредные вещества, обладающие опасными свойствами (токсичностью, взрывоопасностью, пожароопасностью, высокой реакционной способностью) или содержащие возбудителей инфекционных болезней, либо которые могут представлять непосредственную или потенциальную опасность для окружающей среды и здоровья человека самостоятельно или при вступлении в контакт с другими веществами.
|
|
|
Федеральный классификационный каталог отходов, выделяет виды отходов по совокупности приоритетных признаков: по происхождению, агрегатному состоянию, химическому составу, экологической опасности.
Отходы различаются:
а) по источнику образования:
- промышленные, образующиеся в процессе производства (металлический лом, стружка, пластмассы, пыль, зола и т. д.);
- биологические, образующиеся в сельском хозяйстве (птичий помет, отходы животноводства, отходы растениеводства и другие органические отходы);
- бытовые (в частности, осадки коммунально-бытовых стоков);
- радиоактивные.
б) по агрегатному состоянию:
▪ твердые;
▪ жидкие;
▪ газообразные;
Каждому виду отходов в зависимости от источника его происхождения присваивается идентификационный номер.
Все твердые промышленные отходы (ТПО) следует подразделить на следующие группы:
1. отходы металлоперерабатывающих производственных подразделений;
|
|
|
2. отходы металлургических производственных подразделений;
3. отходы стекольных и керамических производств;
4. отходы при производстве полимерных материалов синтетической химии (в том числе отходы резины и резинотехнических изделий);
5. отходы из природных полимерных материалов (отходы древесины, картона, целлюлозно-бумажные отходы, отходы фиброина, кератина, казеина, коллагена);
6. отходы отопительных систем;
7. волокнистые отходы;
8. радиоактивные отходы.
Твердые бытовые отходы (ТБО) после сепарации (если таковая целесообразна) следует подразделять на следующие группы:
А. Отходы из природных материалов (ОПМ)
1. Пищевые (гниющие) отходы.
2. Отходы медицинских, лечебных, научно-исследовательских организаций, в том числе хирургии и стоматологии, а также возможно отходы лечебных ветеринарных учреждений.
3. Полимерные отходы из природных материалов, в том числе отходы древесины, картона, целлюлозно-бумажные, оберточные материалы.
Б. Производственные отходы.
1. Металлические отходы.
2. Отходы отработанных химических источников тока (ОХИТ).
3. Бой стекла и стеклопосуды.
4. Отходы полимерных материалов синтетической химии, в том числе резина и резинотехнические изделия, все оберточные материалы и полимерная тара из продуктов синтетической химии.
|
|
|
5. Радиоактивные отходы.
Большая часть ТПО, как правило, не требует сепарации и сразу может подвергаться переработке для получения товарных продуктов и изделий.
ТБО непосредственно перед их переработкой должны подвергаться разделению (сепарации) по группам, если таковое разделение экологически целесообразно. Для небольших жилых объектов (отдельных лечебных, оздоровительных и других подобных учреждений) поселков и мелких городов сепарация ТБО по группам, по-видимому, экономически нецелесообразна и поэтому такие ТБО должны подвергаться высокотемпературной переработке, в электротермических реакторах при температуре (плюс 1400-1700°С), в реакторах процесса "Пурвокс", в печах Ванюкова.
Состав ТБО отличается в разных странах, городах и зависит от многих факторов, включая благосостояние населения, климат, степень благоустройства. Он может меняться в зависимости от сезона, погодных условий. На состав мусора существенно влияет система сбора в городе стеклотары, макулатуры и т. д.
Класс опасности вредных веществ — условная величина, предназначенная для упрощённой классификации потенциально опасных веществ. Он устанавливается в соответствии с нормативными отраслевыми документами. Для разных объектов — для химических веществ, для отходов, для загрязнителей воздуха и др. — установлены различные нормативы и показатели. В настоящее время в России для отходов в соответствии с приказом Министерства природных ресурсов РФ от 15.06.2001 года № 511 установлено 5 классов опасности.
I класс - чрезвычайно опасные (Экологическая система необратимо нарушена. Период восстановления отсутствует).
II класс – высокоопасные (Экологическая система сильно нарушена. Период восстановления не менее 30 лет после полного устранения источника вредного воздействия)
III класс – умеренно опасные (Экологическая система нарушена. Период восстановления не менее 10 лет после снижения вредного воздействия от существующего источника).
IV класс – малоопасные (Экологическая система нарушена. Период самовосстановления не менее 3-х лет).
V класс – практически неопасные (Экологическая система практически не нарушена).
Специфическим типом классификации является система, принятая в учреждениях здравоохранения. Все медицинские отходы подразделяются также на пять классов опасности, именуемых первыми буквами русского алфавита: А, Б, В, Г и Д. Класс А включает в себя неопасные отходы (обычный ТБО); класс Б – опасные отходы, содержащие биологический материал; к Б классу относят чрезвычайно опасный «мусор» ЛПУ содержащий возбудителей опасных инфекций; класс Г – отходы близкие к промышленным; класс Д – радиоактивные отходы.
Для практических нужд необходимо использовать классификацию отходов, с разделением их по агрегатному состоянию на: жидкие и твердые.
К жидким относятся нечистоты (фекалии и моча), помои (грязные воды от приготовления пищи, мытья тела, посуды, полов, стирки белья), сточные воды промышленных и торговых предприятий, бань и прачечных, загрязненные метеорные воды.
Твердые отходы - это уличный смет, домовый мусор, остатки пищи, кухонные, хозяйственные и промышленные отходы, трупы животных, отходы скотобоен, навоз.
Важнейшим этапом обращения с отходами является их сбор. При сборе отходы разделяют в зависимости от дальнейшего использования, способа переработки, утилизации, захоронения. Это позволяет существенно упростить и удешевить их дальнейшую переработку за счет исключения или сокращения расходов на их разделение. После сбора отходы подвергаются переработке, утилизации и захоронению.
Наиболее важным этапом в процессе последующей переработки и использования бытовых отходов является их сепарация уже на стадии сбора в местах образования, т. е. непосредственно в жилых зонах. Отходы должны разделяться на пищевые, бумагу, стекло, пластмасс у и различные упаковки.
Остро стоит проблема применения таких пластмасс и материалов упаковок, которые при сжигании не образовывали бы токсичных веществ, в частности диоксинов, или разлагались в почве под действием естественных биологических процессов.
Переработка отходов − важнейший этап в обеспечении безопасности жизнедеятельности, способствующий защите окружающей среды от загрязнения и сохраняющий природные ресурсы.
Отходы, не подлежащие переработке и дальнейшему использованию в качестве вторичных ресурсов (переработка которых сложна и экономически не выгодна или которые имеются в избытке), подвергаются захоронению на полигонах или сжиганию в печах на мусоросжигательных заводах. Такие заводы работают во многих странах мира, Москве, Санкт − Петербурге. Существующие в настоящее время системы сжигания опасных отходов позволяют также использовать теплоту сжигания.
Недостатком сжигания являются большие экономические затраты по сравнению с вывозом на свалку, сбросом в море и захоронением в отработанные шахты. Однако термический способ уничтожения отходов предпочтительнее складирования их на свалках и полигонах, хотя и существуют серьезные проблемы, связанные с образованием газообразных токсичных веществ, в связи с чем мусоросжигающие заводы должны оборудоваться высокоэффективными системами пыле− и газоочистки.
Как уже упоминалось, отходы складируются на полигонах, которые бывают различного уровня и класса:
Ø полигоны предприятий;
Ø городские;
Ø регионального значения.
С целью предотвращения загрязнения окружающей среды полигоны в местах складирования оборудуются гидроизоляцией для исключения загрязнения грунтовых вод. Полигоны должны располагаться вдали от водоохранных зон и иметь санитарно − защитные зоны.
Переработка и захоронение радиоактивных отходов − одна из наиболее сложных проблем. Сбор, переработка и захоронение радиоактивных отходов осуществляется отдельно от других видов отходов. Захоронение радиоактивных отходов осуществляют в могильниках для которых используют определенные геологические формации (от лат. formatio, образование — природная совокупность горных пород со сходными условиями образования). Могильники могут оборудоваться в поверхностных слоях почвы, в массивах каменной соли (часто используют отработанные соляные шахты), кристаллических горных породах. Они должны располагаться в местах, не подверженных наводнениям, селям, оползням, в сейсмически безопасных районах, где нет близко грунтовых вод. До настоящего времени вопросы утилизации и захоронения радиоактивных отходов полностью не решены.
Радикальное решение проблем защиты от промышленных отходов возможно при широком внедрении малоотходных технологий. Под малоотходной технологией понимается такая технология, при которой рационально используются все компоненты сырья и энергии в замкнутом цикле, т. е. минимизируются использование первичных природных ресурсов и образующиеся отходы.
1.5.1. Система очистки населенных мест от жидких отходов. В настоящее время удаление жидких отбросов и их обезвреживание не представляется такой острой проблемой, как проблема удаления и обезвреживания твердых отбросов, поскольку при наличии канализации они поступают в замкнутую сеть и не загрязняют ни почву, ни воздух, ни здания, ни дворы. И наконец, сплав жидких отбросов по трубам является экономически более дешевым, чем вывоз.
Для удаления жидких отходов применяются две системы:
Вывозная, когда жидкие отходы удаляют за пределы населенного пункта с помощью специализированного транспорта.
Сплавная (канализационная), когда жидкие отходы сплавляют по трубам. Сплавная система наиболее совершенна не только по технико-экономическим, но и по гигиеническим и противоэпидемическим соображениям.
Системы удаления жидких отходов включают следующие звенья:
Ø сбор и временное хранение;
Ø транспортирование;
Ø обезвреживание и утилизация.
Первым звеном в системе очистки от жидких отходов является их сбор, который осуществляется в уборных и помойницах.
В каждом жилом доме, общественном или производственном здании, а также в местах временного пребывания или работы людей обязательно должны быть оборудованы уборные с учетом требований нормативной документации. Уборные необходимо содержать в чистоте, а их устройство должно исключать возможность загрязнения воздуха, почвы, подземных вод, а также доступ мух к нечистотам.
В наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют уборные, находящиеся в здании, - промывные и люфтклозеты. Наиболее гигиеничны промывные уборные, которые могут быть устроены лишь при наличии водопровода и канализации. При отсутствии последних в зданиях, имеющих не более двух этажей, можно устраивать люфтклозеты, то есть уборные с вентилируемым выгребом. Люфтклозет устраивают в помещении, расположенном у наружной стены здания. Из уборной нечистоты по сточной трубе попадают в выгреб. Для того чтобы предупредить загрязнение почвы и подземных вод, выгреба устраивают водонепроницаемыми (кирпич, бетон или просмоленный брус), под его дно и вокруг стенок укладывают 30-40-сантиметровый слой жирной глины. Для вентиляции выгреба устраивают вытяжной канал, который проходит в стене рядом с дымоходом кухонных печей. Канал выводится выше конька крыши и заканчивается дефлектором для улучшения тяги. Вентиляция выгреба усиливает испарение жидкой части нечистот, отчего их объем значительно уменьшается (очистку выгреба производят не чаще одного раза в 6 месяцев).
Помои в меньшей степени инфицированы патогенными микроорганизмами, чем нечистоты, но и они могут подвергаться гниению, с выделением дурно пахнущих газов. Количество помоев значительно больше, чем нечистот, поэтому удаление их при вывозной системе затруднено. Для сбора помоев устраивают помойницы в виде выгреба, над которым размещают короб с решетчатым дном для отделения твердых отбросов. Отбросы, задерживающиеся на решетке, переносят в мусорный ящик, а жидкую часть из выгреба периодически вывозят.
Вывоз жидких отбросов является вторым звеном вывозной системы. При выгрузке выгребов и вывозе нечистот необходимо свести к минимуму загрязнение воздуха зловонными газами, не допускать загрязнения нечистотами транспортных средств и почвы на пути их следования, предупредить возможность загрязнения и инфицирования обслуживающего персонала. Для этого используется специальный ассенизационный транспорт, который должен легко загружаться, разгружаться, очищаться и дезинфицироваться, а содержимое его не должно разбрызгиваться. Количество ассенизационного транспорта должно соответствовать потребностям населенного пункта, что легко подсчитать, зная нормы накопления нечистот, число жителей, число возможных рейсов транспорта в сутки и его емкость. Наиболее рациональным видом транспорта являются пневматические ассенизационные автоцистерны, засасывающие нечистоты через шланг, опускаемый в выгреб.
Обезвреживание и утилизация нечистот является третьим и последним звеном вывозной системы. Выбор способа обезвреживания зависит от климатических условий и типа населенного пункта.
Из почвенных методов обезвреживания нечистот чаще применяются:
Ø поля ассенизации, где производится и обезвреживание нечистот и выращивание сельскохозяйственных культур;
Ø поля запахивания, которые служат лишь для обезвреживания нечистот.
Участки под поля ассенизации или запахивания отводится за пределами населенного пункта с подветренной стороны на расстоянии не менее 1-2 км от жилых районов и водоемов. Участок должен быть сухим, ровным, с пористой, воздухо- и водопроницаемой почвой, с низким стоянием грунтовых вод. Его ограждают земляным валом, канавой и полосой зеленых насаждений. Территорию полей ассенизации делят на несколько полей, в течение года одно поле заливают (до 1000 тонн на 1 га), а остальные используют под посев культур. Благодаря самоочищению почвы на полях происходит минерализация органических веществ. Так как минерализация заканчивается в течение 2-3 лет, то обычно устраивают три - четыре поля.
Исследования показали, что в первый год после заливки нечистот в пробах почвы и на овощах можно обнаружить жизнеспособные яйца аскариды, кишечную палочку и патогенные микроорганизмы. На втором году они не обнаруживаются. Поэтому в первые два года после залива участки засевают кормовыми травами, злаками или кормовой свеклой, а на третий год - овощными культурами.
Поля запахивания делятся на две части: одну заливают в текущем году, на другой происходит минерализация органических веществ. В следующем году назначение полей меняется.
В сельских населенных местах нечистоты обычно используются как удобрение, вследствие чего всегда имеется опасность инфицирования овощей и фруктов, произрастающих на данном участке. Особенно сильно загрязняются огородные культуры при так называемой подкормке, осуществляемой путем поливки грядок разведенными водой нечистотами или навозом. Загрязненные таким путем овощи, ягоды и фрукты могут послужить источником заражения людей даже в том случае, если они перед едой будут вымыты водой; при сильном загрязнении они отмываются с трудом.
Обеззараживание нечистот лучше всего проводить методом компостирования или другими биотермическими методами. Если эти методы по местным условиям неприменимы, то можно обезвредить нечистоты путемгодичного выдерживания в выгребе уборной (для этого уборную переносят на новый выгреб).
Наиболее совершенной, с гигиенической точки зрения, системой очистки населенных мест от жидких отбросов является сплавная (канализационная) система удаления жидких отбросов, которая, как и водопровод, является обязательным элементом благоустройства новых городов. Преимущество ее в том, что жидкие отходы не загрязняют воздух почву, подземные воды на территории населенных мест, отчего улучшается санитарное состояние последних и снижается заболеваемость жителей кишечными инфекциями и гельминтозами.
Канализацией называют систему сооружений, предназначенную для:
1. приема сточных вод непосредственно из мест их образования (первое звено);
2. удаления их по сети подземных трубопроводов за пределы населенного пункта (второе звено);
3. обезвреживания сточных вод и выпуска их в водоем или на земельные участки (третье звено).
Различают несколько видов канализационных систем: хозяйственно-бытовую, промышленную и ливневую. Каждая из них может существовать раздельно (чаще всего) или в сочетании (общесплавная).
Первое звено. К домовым приемникам относятся: унитаз, писсуары, раковина умывальника, кухонная раковина, ванна и др. Для защиты воздуха жилых помещений от проникновения дурно пахнущих газов из канализационной сети труба, отводящая жидкость из унитаза, раковины умывальника или других приемников арматура, дугообразно изогнута. В дуге трубы всегда остается часть чистой промывной воды - так называемый водный затвор. Последний изолирует воздух помещения от воздуха канализационной сети.
Второе звено. Из приемников сточные воды по чугунным трубам, называемым стояками, самотеком вытекают в дворовую и уличную канализационную сеть, по которой удаляются за пределы населенного пункта.
Третье звено. Важно понимать, что спуск бытовой сточной жидкости в водоем без предварительной очистки создал бы угрозу распространения кишечных и вирусных инфекций, а также гельминтозов. Высокая концентрация органических веществ может вызвать нарушение кислородного режима водоема и процессов самоочищения, а также гибель рыб. Значительно ухудшаются органолептические свойства воды.
С другой стороны, состав бытовых сточных вод представляет существенную ценность в качестве удобрения (использование с этой целью 1000 м3 сточных вод равноценно эффекту от 20-30 кг навоза).
Что касается производственных сточных вод, то они еще более опасны для окружающей среды. Стоки различных производств резко отличаются друг от друга по составу. Столь же разнообразными могут быть и последствия, связанные со спуском их в водоем. Производственные сточные воды, выпускаемые в сеть хозяйственно-бытовой канализации, должны быть предварительно очищены от примесей, нарушающих процессы очистки сточных вод и коррозирующих трубопроводы, а также радиоактивных и взрывоопасных веществ. Для предварительной очистки сточных вод применяют нефтеуловители, жироуловители, отстойники, обработку реагентами с целью осаждения или нейтрализации примесей, фильтрование через мелкопористые, ионообменные или сорбирующие материалы и другие методы.
Методы, применяемые для очистки сточных вод, условно делят на естественные (почвенные, биологические пруды) и искусственные (очистные станции, сооружения).
При почвенных методах освобождение сточной жидкости от взвешенных частиц, в том числе микроорганизмов, происходит во время фильтрации через почву, а освобождение от растворенных органических соединений - за счет адсорбции их почвой с последующей биохимической минерализацией. Почвенные методы очистки в случае невыполнения санитарных правил могут представлять серьезную эпидемическую опасность.
При использовании искусственных методов, освобождение сточной жидкости от взвешенных частиц осуществляют в различного вида отстойниках, а освобождение от растворенных органических веществ - посредством биохимической минерализации на специальных биоокислителях, в которых воспроизводятся условия, имеющие место либо в почве - биологические фильтры, либо в водоеме — аэротенки.
Выделяют несколько этапов очистки сточных вод:
Ø первый этап - механическая очистка осуществляется при помощи процеживания и отстаивания. Представляет собой очистку сточных жидкостей от крупных плавающих предметов, тяжелых минеральных частиц, мелких и легких органических взвешенных частиц;
Ø второй этап - биологическая очистка (очистка от растворенных органических веществ осуществляется в результате деятельности микрофлоры).
Ø третий этап - обеззараживание (устранение патогенных микроорганизмов).
Механическая очистка бытовых сточных вод осуществляется с помощью решеток, песколовок и отстойников (вертикальных, горизонтальных, радиальных). Расчетная эффективность первичных отстойников не более 60%; на практике удается задержать лишь 30-50% взвешенных веществ. Существует ряд технологических приемов, позволяющих повысить эффективность механической очистки. В емкостях, устанавливаемых перед первичными отстойниками, сточную жидкость продувают воздухом - аэрируют. При этом происходит флоккуляция коллоидных веществ, частицы взвеси укрупняются и более плотно оседают в отстойниках. Предварительная аэрация позволяет повысить эффективность работы отстойников на 5-8%. Первичный вертикальный отстойник со встроенным преаэратором получил название биокоагулятора.Эффект осветления после его использования достигает 65-75%, снижается биохимическая потребность в кислороде (БПК) на 25-35%, уменьшается содержание ионов тяжелых металлов.
В сточной жидкости прошедшей через отстойники остаются растворенные органические вещества, с цель освобождения её от них проводится б иологическая очистка. Освобождение сточной жидкости от растворенных органических веществ достигается в специальных сооружениях - биоокислителях, где воспроизводят биохимические процессы минерализации органических веществ подобно тому, как они осуществляются в естественных условиях при самоочищении почвы или водоемов.
На крупных станциях очистки вместо биофильтров применяют аэротен ки- резервуары, в которых воспроизводят процессы минерализации органических веществ подобно тому, как это происходит в водоеме. Поскольку в аэротенке медленно движущаяся сточная жидкость продувается воздухом (аэрируется) и к ней добавляется богатый микроорганизмами активный ил, то процесс биохимической минерализации завершается за 6-10 часов.
Биофильтры и аэротенки – это продукт высоких технологий. Степень очистки сточных вод в них достигает 98%.
После биологической очистки на биофильтрах и аэротенках сточная жидкость поступает на вторичные отстойники для осаждения оторвавшейся биологической пленки или активного ила. Время пребывания сточной жидкости зависит от способа биологической очистки и колеблется от 0,75 до 1,5 часов.
Биологические пруды - искусственные водоемы, в которых очистка сточных вод происходит в условиях, наиболее близких к естественному самоочищению. Биологические пруды обеспечивают высокоэффективную очистку: количество кишечной палочки снижается на 95,9-99,9% от исходного, почти полностью задерживаются яйца гельминтов. Нормальный ход очистки в биологических прудах возможен лишь в теплое время года. При необходимости повышенной очистки сточных вод биологические пруды можно устраивать после биофильтров или аэротенков как третью ступень очистки.
Обеззараживание - заключительный этап обработки городских сточных вод. Выпуск в водные объекты даже биологически очищенных сточных вод неизбежно связан с угрозой внесения в них патогенных бактерий и вирусов - возбудителей кишечных инфекций. Поэтому перед сбросом необходимо обеззараживать очищенные бытовые сточные воды. С этой целью используют хлор,как газообразный, так и в виде хлорсодержащих растворов из расчета 10-15 мг активного хлора на литр воды. Концентрация остаточного хлора должна быть не менее 1,5 мг/л при 30-минутном времени контакта. При хлорировании в сточной воде образуются стойкие хлорорганические соединения в токсических для биоты водного объекта и человека концентрациях, поэтому необходимо большое разбавление при спуске в водный объект.
Метод ультрафиолетового облучения дляобеззараживания сточных вод является более совершенным, так как исключает образование хлорорганических соединений. В России установки с современными бактерицидными лампами низкого давления начали применять с 1991 г. Ультрафиолетовые лучи оказывают выраженное бактерицидное действие в отношении различных микроорганизмов, включая бактерии, вирусы и грибы, при отсутствии вредного воздействия на обитателей водного объекта - приемника сточных вод (река, озеро). К технологическим достоинствам метода относится незначительное время контакта ультрафиолетовых лучей со сточными водами. Однако должная гигиеническая эффективность и надежность обеззараживания обеспечиваются лишь при определенном качестве сточных вод.
После последовательной очистки в три этапа (механическая очистка, биологическая очистка, обеззараживание) городских сточных вод необходимо проводить обезвреживание и утилизацию осадков очистных сооружений.
1.5.2. Система очистки населенных мест от твердых отходов. Система удаления твердых отбросов также включает три звена.
Сбор и временное хранениеможет проводиться по:
унитарной системе - когда все составные части отходов поступают совместно в мусоросборники;
схеме раздельного сбора - когда пищевые отходы собираются отдельно от твердых бытовых отходов (сбор и вывоз пищевых отходов должен производиться ежедневно);
системе селективного сбора отходов - осуществляется сбор их по видам с целью переработки, что является наиболее целесообразной системой в экологическом и экономическом отношениях;
Транспортирование (удаление) твердых бытовых отбросов во всем мире осуществляется исключительно автотранспортом. Основным недостатком автотранспорта является его малая полезная грузоподъемность (КПД - 30-35%), а отсюда высокая стоимость перевозок. Поэтому с экономической точки зрения наиболее оптимальным вариантом вывоза мусора является система вывоза с перегрузкой. Из города он вывозится за пределы населенного пункта на обычных мусоровозах, а затем перегружается на другой транспорт (в Англии - на баржи, в Голландии - на железнодорожный транспорт, в США и Германии - на специальные автопоезда).
Для удаления твердых отходов принята планово-регулярная система, которая подразумевает ежедневный вывоз мусора из домовладений. Она осуществляется в двух вариантах: планово-подворной и планово-поквартирной.
Для жилых районов с малоэтажной застройкой более приемлемой считают планово-поквартирную систему (бесконтейнерную). Жители в назначенное время выносят мусор и пересыпают его из квартирных мусоросборников (первое звено)в мусоровоз (второе звено).Такая схема применяется в небольших городах с этажностью домов не более пяти. Эффективность этой схемы во многом зависит от достаточного количества спецавтотранспорта, соблюдения графика его движения и высокой экологической культуры у населения.
При планово-подворной системе удаление мусора из квартир в многоэтажных зданиях производится с помощью мусоропроводов, в остальных случаях с помощью квартирных мусоросборников (первое звено).Мусор из дворовых мусоросборников (баки емкостью 80-100 л) пересыпают в специальные мусоровозы (второе звено). В домах выше пяти этажей предусмотрено устройство мусоропроводов с мусороприемной камерой.
В жилых районах с многоэтажной застройкой для сбора отбросов во дворах устанавливают металлические контейнеры (емкостью 0,8-1 м3). Вывоз их осуществляется специальными контейнеровозами.
Контейнерные площадки должны располагаться на расстоянии не более 100 м от обслуживаемых подъездов и не ближе 20 м от окон ближайших квартир, детских учреждений, спортивных площадок и зон отдыха. Для предупреждения выплода мух и распространения геогельминтозов контейнерные площадки должны иметь твердое покрытие и достаточные размеры для предупреждения контакта отходов с почвой (контейнеры должны занимать не более 25-30 % площадки). Отходы следует вывозить летом ежедневно, зимой не реже 1 раза в 2 суток. Вывоз мусора, как и вывоз нечистот, должен производиться планово и регулярно без каких-либо заявок от управляющих компаний.
Для обеспечения обезвреживания и утилизации твердых отходов при планово-регулярной системе используется ряд способов: биотермические методы, усовершенствованные свалки, мусоросжигание и др. Все методы можно разделить на две группы:
Утилизационные(с утилизацией наиболее ценных компонентов мусора):
Ø переработка отбросов на компост;
Ø сжигание с использованием тепла (в тепличных хозяйствах);
Ø выделение металлических частей как вторичное сырье для металлургии;
Ø выделение бумаги и для бумажной промышленности.
Ликвидационные(без использования ценных свойств мусора).
Сжигание мусора производится в специально сооружаемых печах при температуре 650-1200 °С. В условиях более низкой температуры сжигание мусора приводит к сильному загрязнению атмосферного воздуха газообразными продуктами неполного сгорания отбросов, а в условиях высокой температуры (>1000°С) утилизируются все материальные и энергетические компоненты, что резко снижает загрязнение окружающей среды. Преимуществом мусоросжигания является его надежность в санитарном и эпидемиологическом отношении и существенное уменьшение затрат на вывоз мусора при максимальном приближении мусоросжигательных установок к городу. Недостатком метода является низкая экономичность, так как требует затрат на топливо и внедрение мероприятий по предупреждению загрязнения атмосферного воздуха золой и газами (в целом на 50% дороже компостирования). В связи с чем, этот метод применяют в основном для уничтожения санитарно-опасных материалов, инфицированных отходов (например, больничных), а также в тех местах, где ограничена возможность использования почвенных методов.
Биотермические методы основаны на создании условий, при которых в мусоре развиваются термофильные микроорганизмы, являющиеся почти исключительно спорообразующими грамположительными бактериями и актиномицетами. Благодаря жизнедеятельности термофилов в условиях притока воздуха интенсивно протекают биохимические процессы, отчего температура в обезвреживаемых отбросах повышается до 50-70°С. Как следствие, гибнут патогенные микробы, яйца гельминтов и личинки мух; органические вещества распадаются, и из «мусора» образуется ценное удобрение - гумус (перегной), в санитарно-эпидемиологическом отношении безвредный материал.
Вариантами биотермического метода являются компостированиеи биотермические камеры (это емкости из железа или бетона объемом от 2 м3 до 20 м3), где за счет дополнительной аэрации достигается температура 70°С, что вызывает интенсивное разложение органических веществ, а срок компостирования сокращается до 60 дней). Наибольший интерес в настоящее время вызывает строительство компостирующих заводов по переработке мусора, твердых отбросов. Достоинство этих заводов в том, что процесс переработки отходов и получение компоста происходит в течение пяти суток (в некоторых случаях этот процесс сокращается до трёх суток).
Выбор метода обезвреживания мусора определяется системой сбора и его составом. Так, при содержании органических веществ менее 25 %мусор не пригоден для компостирования, при низкой теплотворной способности сжигать его нецелесообразно.
Из 100 тонн сырого мусора в среднем получается около 70 тонн компоста и лишь 1/10 часть этого мусора не компостируется (ее затем подвергают сжиганию). Санитарно-бактериологические показатели компоста должны быть такими же, как у чистой почвы. Не должно быть личинок мух, яиц гельминтов, коли-титр 1,0.
В нашей стране компостированию подвергается примерно 3% от общего количества отходов, а наиболее распространенным методом обезвреживания мусора остается ликвидационный с захоронением.
Во многих странах утилизация твердых отходов осуществляется путем их размещения на усовершенствованных свалках (полигон захоронения ТБО). Этот метод обезвреживания отходов является наиболее неблагоприятным. Полигоны располагают вне населенного пункта не ближе 1 км от жилья, используя для этого бывшие карьеры, котлованы. Площадь участка, отводимого под полигон, выбирается, как правило, на срок эксплуатации (не менее 15 лет). Слои мусора на этих свалках уплотняются и через каждые 2 м толщины покрываются слоем изолирующего материала (водонепроницаемый грунт, лесоматериалы). Распад мусора протекает в анаэробных условиях. Верхний слой в 2 м перерабатывается в течение 10-15 лет, самые нижние - в течение 100 лет. При организации таких свалок иногда высотой до 40 м с повышенной нагрузкой на 1 м2 образуется очень много взрывоопасных веществ (метан). Особую опасность при этом представляет жидкий фильтрат, составляющий около 10% от массы мусора, что в свою очередь предполагает проведение мероприятий по охране грунтовых вод. Существенным недостатком таких полигонов захоронения ТБО является большая площадь земли, на многие десятилетия выводимая из хозяйственного оборота.
Многофакторное воздействие
В производственных условиях, человек подвергается, как правило, многофакторному воздействию, эффект которого может оказаться более значительным, чем при изолированном действии того или иного фактора. Уже упоминалось, что токсичность ядов в определенном температурном диапазоне является наименьшей, усиливаясь как при повышении, так и понижении температуры воздуха. Главной причиной этого является изменение функционального состояния организма: нарушение терморегуляции, потеря воды при усиленном потоотделении, изменение обмена веществ и ускорение биохимических процессов. Учащение дыхания и усиление кровообращения приводят к увеличению поступления яда в организм через органы дыхания.
Расширение сосудов кожи и слизистых повышает скорость всасывания токсических веществ через кожу и дыхательные пути.
Усиление токсического действия при повышенных температурах воздуха отмечено в отношении многих летучих ядов: паров бензина, паров ртути, оксидов азота и др. Низкие температуры повышают токсичность бензола, сероуглерода и др.
Повышенная влажность воздуха увеличивает опасность отравлений особенно раздражающими газами. Причиной этого служит усиление процессов гидролиза, повышение задержки ядов на поверхности слизистых оболочек, изменение агрегатного состояния ядов. Растворение ядов с образованием слабых растворов кислот и щелочей усиливает их раздражающее действие.
Изменение атмосферного давления также влияет на токсический эффект. При повышенном давлении усиление токсического эффекта происходит вследствие двух причин: во-первых, наибольшего поступления ядов вследствие роста парциального давления газов и паров в атмосферном воздухе и ускоренного перехода их в кровь, во-вторых, за счет изменения функций дыхания, кровообращения, ЦНС и анализаторов. Пониженное атмосферное давление усиливает воздействие таких ядов, как бензол, алкоголь, оксиды азота, ослабляется токсическое действие озона.
Из множества сочетаний неблагоприятных факторов наиболее часто встречаются пылегазовые композиции. Газы адсорбируются на поверхности частиц и захватываются внутрь их скоплений. При этом локальная концентрация адсорбированных газов может превышать их концентрацию непосредственно в газовой фазе. Токсичность аэрозолей в значительной мере зависит от адсорбированных или содержащихся в них газов. Токсичность газо-аэрозольных композиций подчиняется следующему правилу: если аэрозоль проникает в дыхательные пути глубже, чем другой компонент смеси, то отмечается усиление токсичности. Токсичность смесей зависит не только от глубины проникновения в легкие, но и от скорости адсорбции и, главное, десорбции яда с поверхности частиц. Десорбция происходит в дыхательных путях и альвеолах и ее активность связана с физико-химическими свойствами поверхности аэрозолей и свойствами газов. Адсорбция тем выше, чем меньше молекула газа. При значительной связи газа с аэрозолем (капиллярная конденсация, хемосорбция) комбинированный эффект обычно ослабляется.
Рассматривая сочетанное действие неблагоприятных факторов физической и химической природы, следует отметить, что на высоких уровнях воздействия наблюдаются потенцирование, антагонизм и независимый эффект. На низких уровнях, как правило, наблюдаются аддитивные зависимости. Известно усиление эффекта токсического действия свинца и ртути, бензола и вибрации, карбофоса и ультрафиолетового излучения, шума и марганецсодержащих аэрозолей.
Шум и вибрация всегда усиливают токсический эффект промышленных ядов. Причиной этого является изменение функционального состояния ЦНС и сердечно-сосудистой системы. Шум усиливает токсический эффект оксида углерода, стирола, крекинг-газа и др. Вибрация, изменяя реактивность организма, повышает его чувствительность к другим факторам, например, кобальту, кремнийсодержащим пылевым структурам, дихлорэтану; оксид углерода более токсичен в сочетании с вибрацией.
Ультрафиолетовое излучение, оказывая влияние на взаимодействие газов в атмосферном воздухе, способствует образованию смога. При ультрафиолетовом облучении возможна сенсибилизация организма к действию некоторых ядов, например развитие фотодерматита при загрязнении кожи пековой пылью (Пек - побочный продукт сухой перегонки каменно-угольной смолы, дерева, торфа, пиролиза нефти. Используется для изготовления брикетов, асфальта, толи, кузбасского лака, в производстве электродов, пластмасс, содержит до 1-1,5% 3,4- бензпирена). Вместе с тем ультрафиолетовое облучение может понижать чувствительность организма к некоторым вредным веществам вследствие усиления окислительных процессов в организме и более быстрого обезвреживания яда. Так, токсичность оксида углерода при ультрафиолетовом облучении снижается благодаря ускоренной диссоциации карбоксигемоглобина и более быстрого выведения яда из организма.
Большое практическое значение имеет проблема комбинированного влияния ионизирующего излучения и химического фактора. Особенно актуальны два аспекта этой проблемы: первый – уменьшение повреждающего действия радиации, на основе антагонизма. В частности известно, что острое воздействие ядов, вызывающих в организме гипоксию при одновременном или последовательном действии ионизирующего излучения сопровождается ослаблением тяжести радиационного поражения, т. е. радиорезистентность организма повышается. Такой эффект специфичен для оксида углерода, анилина, цианидов, а также веществ, относящихся к классу индолилалкиламинов, производных триптофана (серотонин, мексамин). К другой группе веществ, снижающих радиочувствительность биологических тканей, относятся меркаптоалкиламины. Защитное действие гипоксии и некоторых веществ наиболее выражено при воздействии γ-, Rq и h0-излучения, при облучении тяжелыми ядрами. Второй аспект – усиление эффекта действия вследствие синергизма радиационного воздействия и теплоты, радиации и кислорода. К числу радиосенсибилизирующих относятся ртуть и ее соединения, формальдегид, вещества, относящиеся к сульфгидрильным ядам.
Тяжелый физический труд сопровождается повышенной вентиляцией легких и усилением скорости кровотока, что приводит к увеличению количества яда, поступающего в организм. Кроме того, интенсивная физическая нагрузка может приводить к истощению механизмов адаптации с последующим развитием профессионально обусловленных заболеваний. Оценивая сочетанное влияние неблагоприятных факторов на организм, следует иметь в виду, что, как правило, ранние изменения в организме неспецифичны для действия какого-либо из них и отражают лишь срыв приспособительных реакций. При продолжающемся воздействии пороговых и надпороговых уровней промышленных токсикантов растет частота профессионально обусловленных общих заболеваний или формируются различные формы профессиональных заболеваний.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 2515; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!