Влияние Чекмагушевского молочного завода на загрязнение вод реки Чебекей

Очистные сооружения, принадлежащие ООО «ЧМЗ», были построены в 1964 году. После постройки очистных сооружений и введения их в эксплуатацию, происходило постепенное разрушение бетонных бассейнов аэротенков. При таком разрушении активность ила постепенно снижается, так как бетонные взвеси, попадая в воду, нейтрализуют активный ил.

Лишь в 2002 году, после приватизации предприятия, бетонные бассейны были подвержены капитальному ремонту. Активный ил был восстановлен до исходного состояния. Этим и объясняется рост потребления кислорода, начиная с 2002 года.

Рис. 6 «Изменение содержания сухого остатка в сточных водах» (прямая линия означает уровень ПДС)

Содержание сухого остатка характеризует в первую очередь, количество молочной сыворотки, которая попадает в стоки после технологических процессов. Также это зависит от количества попавших в стоки жиров, белков и молочного сахара, являющихся побочными продуктами цикла производства творога, сыра, казеина и объясняется особенностями технологии.

Исходя из полученных данных (см. рис.7), мы видим, что в 2002 году наблюдался достаточно низкий уровень выбросов, как сухого остатка, так и взвешенных веществ. Затем уровни содержания этих загрязнителей возрастают и достигают своего пика в 2003 г. Начиная с 2003 г., уровни выброса снижается, что опять же объясняется падением производства.

Рис. 7 «Изменения содержания взвешенных веществ в сточных водах» (прямая линия означает уровень ПДС)

Низкий уровень сухого остатка и взвешенных веществ в 2002 году, в свою очередь объясняется предшествующим ремонтом очистных сооружений, стабилизировавшим их работу. То есть мы видим, что содержание загрязнителей напрямую зависит от интенсивности технологических процессов, протекающие с использованием воды.

4.3 Динамика содержания основных загрязняющих веществ в сточных водах

молочный очистной сточный вода

Теперь рассмотрим более подробно, к каким веществам какой химической группы принадлежат компоненты выбросов сточных вод. Было проанализировано содержание пяти компонентов: оксидов азота, аммиака, фосфатов, сульфатов.

Азотистые соединения (см. рис. 8), содержащиеся в выбросах, одни из немногих, рассмотренных нами соединений, не превышающие уровень ПДС на протяжении всего анализируемого периода. Содержание данных компонентов сточных вод зависит от степени переработки очистными сооружениями органических соединений, вводимых на очистку.

Рис. 8 «Динамика содержания в сточных водах азотистых соединений» (прямая линия означает уровень ПДС)

Основными источниками органики являются остатки молочной сыворотки, а также обильное количество моющих средств, используемых при промывке оборудования, тары, автоцистерн и т.д.

Рис. 9 «Динамика содержания в сточных водах сульфатных соединений» (прямая линия означает уровень ПДС)

Сульфатсодержащие вещества поступают на очистку в резервуары также в результате промывки оборудования моющими средствами. Однако, в отличие от азотных, содержание сульфатов значительно превышает ПДС на протяжении всего исследуемого периода. Это объясняется тем, что активный ил значительно лучше разлагает сульфатсодержащие соединения до сульфатов, нежели азотные. При этом количество поступаемых в сточные воды сульфатов будет выше, а азотистые соединения, не разложившиеся илом, будут входить в состав взвешенных веществ. Соответственно, показатель ПДС по сульфатам больше, чем по NO₃.

Мы видим, что описанные нами соединения имеют схожую динамику, то есть опять в 2002 г. мы видим низкий уровень выбросов и затем опять прирост и спад выбросов, что опять напрямую зависит от производительности предприятия.

Рис. 10 «Динамика содержания в сточных водах аммиака» (прямая линия означает уровень ПДС)

На ООО «ЧМЗ» аммиак используется в специальном аммиачном компрессоре, предназначенном для охлаждения молочной продукции. Отработанный аммиак при этом поступает в резервуары очистных сооружений.

В целом мы видим относительную стабильность в величине показателя вплоть до 2005 г. Но, начиная с 2005 г., после того, как завод перешел, в основном, на хранение готовой молочного сырья других предприятий, объемы хранения молока резко возросли. Это привело, соответственно, к возросшим выбросам отработанного аммиака в сточные воды.

В сточных водах предприятия всегда присутствуют хлориды (см. рис. 11). Дело в том, что после двухступенчатой биологической очистки вода накапливается в резервуаре для очищенной сточной воды, в котором происходит обеззараживание ее раствором гипохлорита кальция Ca(OCl)₂ (время пребывания - не менее 30 мин). При этом уровень содержания хлоридов не превышает ПДС. Это объясняется тем, что процесс хлорирования находится под контролем и регулируется операторами.

Рис. 11 «Динамика содержания в сточных водах хлоридов» (прямая линия означает уровень ПДС)

4.4 Эффективность работ очистного сооружения по различным загрязнителям

На рисунке 12 мы наблюдаем, что в 2002 году, после ремонта биологического очистного сооружения, эффективность его работы была на достаточно хорошем уровне. Но к 2003 году идет тенденция к недостаточному очищению сточных вод по показателю ХПК. Вероятнее всего, имело место какое-то нарушение в технологии очистки сточных вод.

Рис. 12 «Эффективность работ БОС по показателю ХПК»

Прим. до очистки

после очистки

А начиная с 2004 года, несмотря на достаточно высокий уровень показателя ХПК, прослеживается низкое значение загрязнителя после очистки. Как мы можем видеть из графика, показывающего количество загрязнителя до очистки, с 2005 года идет его снижение и прослеживается стабильная работа очистного сооружения.

На рисунке 13, мы наблюдаем некоторое снижение количества загрязнителя на входе в БОС с 2002 года по 2003 год. Это связано со спадом производства готовой продукции на предприятии. Если посмотреть на уровень загрязнителя до очистки данные на 2004 год, то здесь мы наблюдаем максимум его содержания в сточных водах. Возможно, происходило какое-то нарушение в технологии производства. Но тем не менее, по показателям БПК на выходе из очистного сооружения, можно говорить о достаточно хорошей работе БОС.

Рис. 13 «Эффективность работ БОС по показателю БПК»

Прим. до очистки

после очистки

Рис. 14 «Эффективность работ БОС по взвешенным веществам»

Прим. до очистки

после очистки

Из рисунка 14 мы видим, что тут идет обратный процесс, нежели у показателей ХПК и БПК. Здесь наоборот, идет тенденция к повышению содержания взвешенных веществ с 2002 по 2003 год с уровня 2,6 до 3,7 тонн в год до поступления в БОС. Это говорит о недостаточно эффективном технологическом процессе, т. к. количество отходов возрастает, хотя с 2002 года шло достаточно резкое падение производства продукции. К 2004 году происходит некоторый спад количества взвешенных веществ, затем в 2005 достигает пика. А снижение сбросов к 2006 году объясняется полным прекращением производства.

Но в целом, можно говорить об удовлетворительной работе очистного сооружения по взвешенным веществам. Несмотря на то, что происходили частые колебания содержания загрязнителя до поступления в БОС, эффективность работы ОС всегда оставалась стабильной.

В 2002 году работа БОС по сухим остаткам была крайне неудовлетворительной. Как мы можем видеть из рисунка 15, значения до и после поступления в очистное сооружение почти совпадают. Начиная с 2003 по 2005 годы, идет стабилизация работы БОС. Наилучшую эффективность работы по сухим остаткам отмечается в 2005 году. Но по показателям на 2006 год, работоспособность очистного сооружения снова ухудшается. Понижение же уровня загрязнителя до очищения по данным на 2006 год, опять-таки связано с прекращением производства.

Рис. 15 «Эффективность работ БОС по сухим остаткам»

Прим. до очистки

после очистки

4.5 Влияние БОС на содержание основных загрязняющих веществ

Судя по данной таблице, эффективность очистки NO3 на очистном сооружении практически нулевая и даже отрицательная. Лишь в 2002 году прослеживается некоторая положительная работа БОС по этому показателю. Если мы посмотрим на цифры с 2003 по 2006 годы, то увидим, что очистка сточных вод от нитратов не происходит.

Таблица 6

Если мы сравним количество аммиака до поступления в БОС его и количество на выходе, то можем проанализировать, что очищение сточных вод от этого загрязнителя шло довольно хорошими темпами. Максимум поступления NH4 на очистные сооружения прослеживалось в 2004 и 2005 годах. Это объясняется высоким уровнем использования аммиака при хранении и охлаждении молочного сырья.

Очищение сточных вод от атомов железа также идет на высоком уровне на протяжении всего анализируемого периода. Некоторые снижения очистки вод от данного загрязнителя наблюдается в 2003 году. Это связано некоторыми неполадками на очистной станции.

Судя по показателям очистки сточных вод от жиров, цифры показывают очень хорошую и стабильную работу жироуловителей предприятия.

Если посмотрим на данные по хлоридам, то увидим, что лишь незначительная очистка сточных вод по этому загрязнителю происходила в 2002, 2004 и 2005 годах. В остальные годы наблюдений, БОС не справлялось с очисткой по хлоридам. Выходящее из очистного сооружения количество загрязнителя превышало поступающее. Это говорит о неудовлетворительной работе БОС по данному параметру.

По сульфатам прослеживается неустойчивая и довольно слабая работа очистного сооружения. А в 2002 году было выявлено превышение выходящего количества из БОС сульфатов над поступающим.

ГЛАВА 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СНИЖЕНИЮ УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ ПРЕДПРИЯТИЕМ

Чекмагушевский молочный завод был пущен в эксплуатацию в 1964 году. Очистные установки были возведены в том же году. В связи с этим, надо отметить, что биологическое очистное сооружение довольно сильно устарело физически и морально. И, следовательно, одним из основных направлений по снижению уровня загрязнения сточными водами р. Чебекей, является как минимум капитальный ремонт блоков очистного сооружения.

Считаю, что одним из достаточно эффективных, и не требующих высоких финансовых затрат мероприятием, является замена бетонных плит и стен аэротенков каким либо другим полимерным материалом. Бетонная стена, в ходе эксплуатации часто подвергается сильному воздействию различных факторов, которые способствуют ее постепенному разрушению. Вследствие этого, ухудшается качество и состав активного ила, что непосредственно влияет на уровень очистки стоков. Замена же стен совершенно иным материалом, не подвергающемуся разрушению, сможет разрешить данную проблему. Следует отметить, что по возможности следует сменять физически изношенные блоки очистной станции на более новые, эффективные и совершеннее по технологии установками. Предприняв такие шаги, можно добиться значительных результатов по части снижения уровня загрязнителей в стоках.

Исключить поступление в поверхностные воды хлоридов, можно добиться путем замены блока хлораторной очистной станции, в котором происходит обеззараживание очищенной воды методом хлорирования. Взамен можно предложить метод обработки стоков ультрафиолетовыми лучами. Данный метод очистки широко используется промышленными предприятиями большинства Европейских стран.

Также, одним из основных направлений работ по охране водных ресурсов является внедрение новых технологических процессов производства. Например, переход на замкнутые (бессточные) циклы водоснабжения, где очищенные воды не сбрасываются, а многократно используются в технологических процессах. Замкнутые циклы промышленного водоснабжения дадут возможность почти полностью ликвидировать сбрасывание сточных вод в поверхностные водоемы, а свежую воду использовать для пополнения безвозвратных потерь.

Существенное влияние на повышение водооборота оказывает внедрение высокоэффективных физико-химических методов очистки стоков, из которых наиболее эффективным является применение реагентов. Использование реагентного метода очистки производственных сточных вод не зависит от токсичности присутствующих примесей, что по сравнению со способом биохимического метода имеет преимущественное значение.

Возможно внедрение в биологическое очистное сооружение системы доочистки стоков. При данном методе полной очистки, необходимо снимать анализы сточной воды перед сбросом в реку. В случае несоответствия качества воды нормативам, следует отправлять недоочищенную воду на повторную очистку. Необходимо также исследовать и по возможности разработать методы анаэробной биологической очистки стоков; следует перенять опыт некоторых зарубежных молочных предприятий, которые используют сточные воды для полива сельскохозяйственных полей.

В целом по предприятию, необходимо оптимизировать уровень расхода и потребления воды путем разработки и внедрения прогрессивных норм и нормативов. Следует также вести строгий учет и контроль за расходом воды по процессам, аппаратам и цехам.

Разумеется, вышеописанные мероприятия требуют больших финансовых вложений. Но на практике, такие капиталовложения будут более выгодными, чем постоянный ремонт неэффективной техники для очистки стоков. И самое важное, данные меры позволят существенно снизить негативные последствия влияния сточных вод на поверхностные воды.

ВЫВОДЫ

1. ООО «Чекмагушевский молочный завод является предприятием среднего размера, запущенным в эксплуатацию в 1964 году. В настоящее время предприятие специализировано только на сборе и обработке молочного сырья. Объем поступающего молока ежегодно составляет 74,1 тонны.

2. Предприятие оказывает влияние на водные ресурсы. Основными загрязняющими веществами являются: ХПК, БПК, взвешенные вещества, сухой остаток, аммиак, нитраты и сульфаты.

3. Основную роль в системе очистных сооружений играют биологические очистные сооружения, которые включают в себя денитирификатор, 2 аэротенка, 2 отстойника, хлораторная и контактный резервуар. В составе биоты активного ила основную роль играют такие виды микроорганизмов, как Aspidisca costata, Stylonichia pustulata, Oxytricha pellionella, Vorticella microstoma.

4. Несмотря на то, что очистное сооружение было пущено в эксплуатацию в 1964 году, оно работает достаточно эффективно. Ниже уровня ПДС снижаются показатели по БПК, сухому остатку, NO3, хлоридам. Однако выше уровня ПДС находятся ХПК, аммиак, сульфаты и взвешенные вещества.

5. В итоге были приведены следующие рекомендации по снижению уровня воздействия сточных вод на воды р. Чебекей: замена бетонных плит аэротенков иным полимерным материалом, не подвергающемуся сильному разрушению; вместо обеззараживания сточных вод хлорированием, применить метод обработки ультрафиолетовыми лучами; переход на замкнутые (бессточные) циклы водоснабжения; использование реагентного метода очистки; внедрение систем доочистки стоков; разработать методы анаэробной биологической очистки стоков.

ЛИТЕРАТУРА

1. Акулов К.К., Мазаев В.Т., Шлепнина Т.Г., Гурский Ю.Н. Гигиена водоснабжения предприятий молочной промышленности. - М.: Агропромиздат, 1989 - 201с.

2. Анципович И.С. Охрана природы на предприятиях молочной промышленности. - М.: Агропромиздат, 1985 - 108с.

3. Анципович И.С., Гопенко Л.Я. Охрана окружающей среды на предприятиях молочной и мясной промышленности. - М.: Агропромиздат, 1986 - 74с.

4. Белов В.С., Барбинов Ф.А. Охрана окружающей среды. - М.: Высшая школа, 1999 - 127с.

5. Безопасное обращение с отходами. Сборник нормативно-методических документов. СПб.: 2000 - 74с.

6. Бридихин С.А. Технология и техника переработки молока. М.: 2001 - 52с.

7. Вторичные материальные ресурсы пищевой промышленности. - М.: Экономика, 1984 - 78с.

8. Забалухина А.С. Отходы - в дело// Молочная промышленность, №9, 1984 - 27с.

9. Игнатьев К.Л., Измайлова Г.И. Растительные масла и жировые системы в пищевой промышленности// Молочная промышленность, №8, 2000 - 35с.

10. Имихов Г.С. Методы анализа молока и молочной промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1971 - 25с.

11. Калыгин В.Г. Промышленная экология. М.: 2004 - 354с.

12. Комаров В.К., Мануйлова Т.А. Инженерная экология производства пищевых продуктов// Инженерная экология, №3, 1997 - 49с.

13. Комаров В.К., Мануйлова Т.А. Переработка вторичных сырьевых ресурсов - важнейшее направление повышения эффективности производства. - М.: АгроНИИТЭИПП, вып.3, 1995 - 65с.

14. Кравченко Э.Ф., Волкова Т.А., Оносовская Н.Н. Сборник нормативных материалов по рациональному использованию вторичного сырья на предприятиях маслодельно-сыродельной промышленности. - Углич: ВНИМС, 1991 - 75с.

15. Купцакова В.К., Бурыкин А.И., Макеева И.А. Современное оборудование для сушки молочных продуктов. - М.: АгроНИИТЭИММП, 1988 - 275с.

16. Лебедев Е.И. Комплексное использование сырья пищевой промышленности. - М.: Легкая и пищевая пром., 1982 - 135с.

17. Лысенкова Л.Л. Завершение работы и перспективные направления исследований по охране окружающей среды// Молочная промышленность, №8, 1997 - 27с.

18. Методика технологического контроля очистных сооружений. Изд. 3-е, переработанное и дополненное. - М., 1997.

19. Мухленов И.Г. Методы очистки сточных вод. - М., 1991 - 319с.

20. Николаенко А.Ф. и др. Организация безотходного производства в молочной промышленности. - Киев: Урожай, 1990 - 217с.

21. Пирогов Н.Л., Сушон С.П., Завалко А.Г. Вторичные ресурсы: эффективность, опыт, перспективы. - М.: Экономика, 1987 - 116с.

22. Полищук И.И. Водопользование на предприятиях пищевой промышленности. М.: Агропромиздат, 1989 - 100с.

23. Потапов А.Д. Экология. - М.: Высшая школа, 2000 - 384с.

24. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. - М.: Финансы и статистика, 2000 - 24с.

25. Производство молока и молочных продуктов: Санитарные нормы и правила. - М.: Госкомсанэпиднадзор России, 1996 - 80с.

26. Рабилизиров М.Н. и др. Сбор переработка смывных вод// Молочная промышленность, №4, 1986 - 27с.

27. Рекомендации по снижению загрязненности сточных вод предприятий молочной промышленности, ВНИМИ, 1987 - 91с.

28. Сборник законодательных, нормативных и методических документов для экспертизы воздухоохранных мероприятий. - М.: 1994 - 225с.

29. Сведения о качестве активного ила. Уфа: УГАК, 2004.

30. Сергеев В.И. Пищевая и перерабатывающая промышленность Российской Федерации. М.: 1994 - 225с.

31. Сергеев В.К., Селантьева Л.А. и др. Санитария и гигиена на предприятии молочной промышленности. - Л.: 1989 - 117с.

32. Сызенко Е.И. Вторичные сырьевые ресурсы пищевой и перерабатывающей промышленности России и охрана окружающей среды. - М.: Пищепромиздат, 1999 - 486с.

33. Тищенко Н.Ф. Охрана атмосферного воздуха, М.: Химия, 1991 - 368с.

34. Филиппов В.Н. Оборудования и технология очистки сточных вод. 2003 - 415с.

35. Шифрин Б.В., Бражников А.М. и др. Предприятия молочной промышленности и окружающая среда. М.: ЦНИИТЭИММП, 1986 - 98с.

Размещено на Allbest.ru