Эколого-экономическая оценка деятельности МУП "Сыктывкарский банно-прачечный трест"

Эколого-экономическая оценка деятельности МУП "Сыктывкарский банно-прачечный трест"

4

90

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Сыктывкарский лесной институт - филиал государственного

образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия имени С.М.Кирова»

(СЛИ)

Кафедра «Общей и прикладной экологии»

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

на тему

ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МУП «СЫКТЫВКАРСКИЙ БАННО-ПРАЧЕЧНЫЙ ТРЕСТ»

Сыктывкар 2009

Содержание

Реферат

Список сокращений

Введение

I. Общая часть

1.1 Общие сведения об МУП «Сыктывкарский банно-прачечный трест»

1.1.1 Природно-климатическая характеристика района функционирования

1.2 Деятельность банно-прачечных комплексов. Их социальное значение

1.3 Основные отходы банно-прачечных комплексов

1.3.1 Хозяйственно-бытовые сточные воды. Основные методы очистки хозяйственно-бытовых сточных вод

1.3.2 Загрязняющие вещества, образующиеся при сгорании топлива

1.3.2.1 Виды и характеристики топлива, применяемого в печах

1.3.2.2 Типы печей для бань

1.3.3 Отходы производства и потребления банно-прачечных комплексов

II. Специальная часть

2.1 Воздействие МУП «Сыктывкарский банно-прачечный трест» на водные объекты

2.1.1 Расчет количества образующихся сточных вод от бани №5

2.1.2 Предложение по очистке сточных вод бань, не имеющих канализации

2.1.3 Расчеты основных технических характеристик септика с биофильтром

2.1.3.1 Расчет нагрузки на септик с биофильтром по основным загрязняющим компонентам

2.1.3.2 Расчет эффективности очистки септика с биофильтром по основным загрязняющим компонентам

2.2 Воздействие МУП «Сыктывкарский банно-прачечный трест» на воздух

2.2.1 Источники выбросов ЗВ. Перечень вредных веществ

2.2.2 Расчет выбросов ЗВ на МУП «Сыктывкарский банно-прачечный трест»

2.2.2.1 Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании угля

2.2.2.2 Расчет количества золы и выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании дров

2.3 Отходы производства и потребления МУП «Сыктывкарский банно-прачечный трест»

2.3.1 Перечень образующихся отходов

2.3.2 Классификация отходов

2.3.3 Расчет нормативов образования отходов

2.3.4 Хранение и переработка твердых отходов

III. Эколого-экономическая часть

3.1 Расчет ущерба, нанесенного окружающей среде, в результате функционирования МУП «Сыктывкарский банно-прачечный трест»

3.1.1 Расчет ущерба, нанесенного атмосферному воздуху

3.1.2 Расчет ущерба, нанесенного водному объекту от бани № 5

3.2 Расчет платежей за загрязнение окружающей среды в результате функционирования МУП «Сыктывкарский банно-прачечный трест»

3.2.1 Расчет платы за загрязнение атмосферного воздуха

3.2.2 Расчет платы за загрязнение водных ресурсов

3.2.3 Расчет экономической эффективности природоохранных мероприятий

Заключение

Библиографический список

РЕФЕРАТ

Ладанова М.К. Эколого-экономическая оценка деятельности МУП «Сыктывкарский банно-прачечный трест». Дипломный проект, СЛИ, Кафедра ОиПЭ. Рук. проекта Баранкова Н.А. - Сыктывкар 2009 г. - ПЗ 125 с., 32 табл., 15 ил., 28 источников, компьютерная презентация.

МУП «СЫКТЫВКАРСКИЙ БАННО-ПРАЧЕЧНЫЙ ТРЕСТ», ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВЫЕ СТОЧНЫЕ ВОДЫ, СЕПТИК С БОИФИЛЬТРОМ, ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА, ОТХОДЫ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ, ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ, УЩЕРБ ПРИРОДНОЙ СРЕДЕ, ПЛАТА ЗА ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.

Цель дипломного проекта - оценка загрязнения окружающей среды г. Сыктывкара Муниципальным унитарным предприятием «Сыктывкарский банно-прачечный трест», его влияние на окружающую природную среду, а также возможные способы решения рассматриваемой проблемы.

Источниками бытовых сточных вод являются: бани и прачечные.

Источниками выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух являются трубы банных печей.

Образующиеся в процессе эксплуатации отходы вывозятся в места складирования или хранятся на собственной территории, некоторые из них вывозятся на специализированные предприятия, твердые бытовые отходы - на городскую свалку.

Предложена установка по очистке сточных вод для бани № 5, не имеющей централизованной конализации (септик с биофильтром).

С учетом выполнения предложений по очистке сточных вод бани № 5, плата за сброс загрязняющих веществ в водный объект сократится на 98% (143,54руб.). Экономический ущерб также уменьшится на 98%, а предотвращенный экономический ущерб благодаря установке составит 41378 рублей.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

Введение

Муниципальное унитарное предприятие «Сыктывкарский банно-прачечный трест» создано для оказания банно-прачечных услуг населению и организациям города.

Потребность в нём остается высокой, как для жителей индивидуальных домов, обитателей неблагоустроенного жилья, так и для различных организаций. Гостиничное белье, больничное белье, спецодежда, белье из домов престарелых, предприятий общепита требуют разной технологии стирки, поэтому потребность клиентуры (населения и различных организаций) в стирке белья может удовлетворяться фабриками-прачечными.

Воздух

ТБО

Более 52% хозяйственно-бытовых сточных вод сбрасывается в водные объекты недостаточно очищенными или вообще без очистки, что противоречит водному законодательству РФ. Особенно актуальна эта проблема для небольших поселений (села, деревни), которые находятся в отдалении от городской коммунальной инфраструктуры. Решение данной проблемы - это установка локальных малогабаритных очистных сооружений.

Цель дипломного проекта заключалась в оценке загрязнения окружающей среды г. Сыктывкара в результате деятельности Муниципального унитарного предприятия «Сыктывкарский банно-прачечный трест».

Задачами дипломного проекта являлись:

I. Оценка воздействия деятельности МУП «Сыктывкарский банно-прачечный трест» на объекты окружающей среды с экологической точки зрения:

· определить источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, сбросов в водные объекты, источники образования твердых отходов, перечень загрязняющих веществ и их валовое количество.

II. Оценка воздействия деятельности МУП «Сыктывкарский банно-прачечный трест» на объекты окружающей среды с экономической точки зрения:

· выполнить расчет экономического ущерба и платы за выбросы в атмосферный воздух;

· выполнить расчет экономического ущерба и платы за сброс загрязняющих веществ в водный объект до, и после разработки технического предложения по очистке сточных вод.

I. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ МУП «СЫКТЫВКАРСКИЙ БАННО-ПРАЧЕЧНЫЙ ТРЕСТ»

Муниципальное унитарное предприятие «Сыктывкарский банно-прачечный трест» создано в соответствии с постановлением Главы администрации муниципального образования «Город Сыктывкар» № 6/1127 параграф 1 от 24.06.1992г. и относится к собственности муниципального образования городского округа «Сыктывкар».

МУП «СБПТ» осуществляют деятельность на основании Устава, утвержденного председателем Комитета по управлению муниципальным имуществом администрации МО ГО «Сыктывкар» 21.02.2007г. Свидетельство о внесении записи в Единый государственный реестр юридических лиц серии 11 № 001597856. Основной государственный регистрационный номер 1021100514588. Свидетельство о постановке на учет инспекций Министерства РФ по налогам и сборам серии 11 № 001576137.

МУП «Сыктывкарский банно-прачечный трест» пользуется на праве хозяйственного ведения имущественным комплексом в составе восьми бань: баня №3 - ул. Кирова, 56; баня№4 - Октябрьский пр., 80; баня №5 - ул. Механическая, 6/1; баня№7 - ул. Корабельная, 1/8; баня №8 - ул. Снежная,1/2; баня №9 - ул. Сосновая, 10; баня №10 - п. Трехозерка, 27; баня №11 - п. Седкыркещ, ул. Уральская, 31;

- двух прачечных: №1, ул. Пушкина, 116/4; №4, ул. Корабельная, 1/9;

- двух приемных пунктов: ул. Советская, 118 и ул. Коммунистическая, 38;

- офис по адресу: Дырнос 3/11.

Основной вид деятельности предприятия:

- оказание платных банно-душевых и прачечных услуг населению и организациям.

Таблица 1. Основные производственные показатели

Численность работающих на предприятии по состоянию на 15.01.08г составляет 160 человек, из них АУП 15 человек.

Предприятие имеет в собственности 5 автомашин: УАЗ-22069, ГАЗ-2766, ГАЗ-2818 (автофургоны), ГАЗ-2752 (соболь), ГАЗ-351166 (самосвал). Ремонт и обслуживание автотранспорта производится на станциях технического обслуживания.

В прачечных установлено оборудование:

- стиральная машина Р900/2000 - 3шт., загрузка 100кг;

- стиральная машина СМ-10 - 2шт., загрузка 10кг;

- стиральная машина КП-015 - 1шт., загрузка 15кг;

- барабан сушильный КП-306 - 4шт., загрузка 25кг;

- пресс гладильный комбинированный КП-514 - 1шт.;

- каток сушильно-гладильный КП-413 - 2шт. Ремонт и обслуживание прачечного оборудования производится собственными силами.

Для ведения хозяйственной деятельности на предприятии заключены договора: договор на холодное водоснабжение и прием сточных вод в канализацию с МУП «Сыктывкарский водоканал» № 7 от 08.02.2003г. от бань № 3, 4, 9, прачечной по ул. Пушкина; договор на холодное водоснабжение и прием сточных вод в канализацию с ООО «Тепловая компания» 009/1 от 01.09.2006г. от бань № 7, 8, 11; бани № 5, 10 используют холодную воду из колодцев. Сточные воды собираются в выгреба и вывозятся по договору с ООО «ЖКХ» от 01.04.2005г.; на поставку тепловой энергии и теплоносителя заключен договор с ОАО «ТГК-№9» № 2007 от 01.01.2005г. для бань № 3, 4, 9, прачечной по ул. Пушкина; на поставку тепловой энергии и теплоносителя заключены договора с ООО «Тепловая компания» № 0009 от 01.09.2006г. и № 0009/1 от 01.09.2006г. для бань № 5, 7, 8, 11; в баню № 10 тепловая энергия поступает от ООО «Эжва» по договору № 4 от 01.02.2007г.; на вывоз и обработку ТБО от бань, прачечных и офиса заключен договор с ООО «Экотехнология» № 4 от 01.05.2007 г. [1].

1.1.1 Природно-климатическая характеристика района функционирования

В процессе деятельности любого предприятия оказывается негативное воздействие на окружающую среду в виде сбросов сточных вод, выбросов в атмосферу и образование отходов. Жизнь и деятельность человеческого общества проходит в конкретной окружающей среде и должна рассматриваться в непосредственной связи с ней.

Месторасположение г. Сыктывкара

Сыктывкар расположен на Северо-Востоке Европейской части Российской Федерации в 1410 км от Москвы и занимает территорию равную 152 кв.км. Географические координаты центра города определяются 61°40' северной широты и 50°51' восточной долготы. Минимальная высота города над уровнем моря - 75 м, максимальная - 172 м. Особенностью местоположения Сыктывкара является его размещение в наиболее благоприятной для проживания населения юго-западной части Республики Коми в бассейне рек Сысолы и Вычегды.

Природные условия г. Сыктывкара

Климат является важнейшим элементом окружающей среды. Различные сочетания света, тепла, влаги оказывают глубокое воздействие на формирование растительного и животного мира, почв и рельефа. Они прямо или косвенно влияют на производственную деятельность человека, на условия его жизни, определяют экологическое состояние территории. Данные о климате совершенно необходимы при проектировании, строительстве и эксплуатации промышленных и жилых объектов, городов и поселков, при разработке мероприятий по охране окружающей среды.

Климатические условия Сыктывкара во многом определяются его географическим положением, сравнительно большой удаленностью от Атлантического и Северного Ледовитого океанов, малым количеством солнечной радиации и повышенной циркуляции атмосферы. Климат характеризуется как переходный от морского к континентальному. Отличительными чертами климата являются низкая температура воздуха зимой и невысокая - летом, значительная влажность воздуха и неустойчивая погода в течение года. Средняя месячная температура воздуха самого теплого месяца (июля) составляет +16,6°С, самого холодного (января) - минус 15,1°С. Зима в Сыктывкаре продолжительная и довольно суровая. Зимний сезон длится около 5 месяцев - с конца третьей декады октября до середины третьей декады марта. Весна - затяжная и прохладная, с частыми возвратами холодов. Лето в районе Сыктывкара короткое, умеренно теплое. Оно наступает с третьей декады мая и продолжается около трех месяцев. Осень характеризуется ранними заморозками, оживлением атмосферной циркуляции, увеличением повторяемости сплошной облачности и сокращением часов солнечного сияния. Северное положение города обусловливает световой режим. С 27 мая по 16 июля в Сыктывкаре наблюдаются «белые» ночи.

1.2 ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ БАННО-ПРАЧЕЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ. ИХ СОЦИАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Банно-прачечные комплексы созданы для оказания банно-прачечных услуг. Поскольку потребность в них остается высокой, как для жителей индивидуальных домов, так и обитателей неблагоустроенного жилья, их деятельность имеет важное социальное значение.

Прачечными называются предприятия, производящие в соответствии с установленным технологическим процессом стирку и последующую обработку белья.

Поскольку продукция всех видов прачечных носит характер услуг, оказываемых как непосредственно населению, так и различным организациям, то прачечное производство относится к сфере обслуживания. Тот факт, что в ряде случаев в роли клиентов выступают государственные и общественные учреждения, существенного значения не имеет, поскольку потребителем услуг в конечном счете является то же население, пользующееся спецодеждой на предприятиях, бельем в гостиницах и больницах, детских учреждениях, предприятиях общественного питания и др.

Развитие прачечного хозяйства, высвобождающего женщин от непроизводительного и тяжелого ручного труда, имеет важное социальное значение. Хорошая организация бытового обслуживания трудящихся высвобождает время для отдыха, воспитания детей, занятий спортом, развлечений, повышения культурного уровня и др., что положительно отражается на трудовой и общественной активности граждан. Вместе с тем важно не просто переложить заботы о стирке белья с женщин, работающих на производстве, в учреждениях, а также домашних хозяек на работников прачечных, а сделать это таким образом, чтобы обработка белья в прачечных требовала значительно меньших затрат труда и времени, т. е. была максимально механизирована. Только тогда одна работница на прачечной в состоянии заменить труд многих женщин.

Для облегчения работ, связанных со стиркой белья, у населения имеются различные возможности. Во-первых, можно пользоваться дешевыми бытовыми стиральными машинами, производство которых развернуто в массовом количестве. Такие машины производят как стирку, так и отжим белья. Значительно больше облегчают труд женщин прачечные самообслуживания, в которых машинами производятся стирка, отжим, сушка и окончательная отделка белья. Однако для посещения таких прачечных нужно затратить время, везти с собой грязное белье, отвозить чистое белье домой и т.д.

Фабрики-прачечные являются более совершенной формой обработки белья и обслуживания населения. Прием заказов на дому и доставка чистого белья клиентам в удобное для них время, а также прием и выдача заказов на приемных пунктах либо непосредственно на производстве, в учреждениях и др. экономят время и труд населения. Такие формы обслуживания удобны, а обслуживание на дому к тому же весьма перспективно. Расчеты показывают, что фабрики-прачечные могут высвободить женщину (при семье, состоящей из трех человек) примерно от 20-часовой домашней работы в месяц.

Крупные фабрики-прачечные являются наиболее перспективным типом прачечных предприятий. Они выгодны не только с точки зрения окупаемости капитальных вложений, эффективности использования основных фондов, повышения производительности труда и улучшения организации производства, но также внедрения новых технологических режимов обработки белья, наиболее совершенных и высокопроизводительных видов оборудования. Кроме того, организация фабрик-прачечных в специально приспособленных зданиях оказывает положительное влияние на здоровье людей, поскольку облегчается труд работников в специально оборудованных и хорошо вентилируемых помещениях; обработка белья при высоких температурах препятствует распространению инфекционных заболеваний и эпидемий; одновременно повышается сохранность и улучшается санитарно-гигиеническое состояние жилищного фонда.

Если ранее прачечное хозяйство развивалось в основном за счет строительства мелких предприятий, то в настоящее время генеральным направлением развития отрасли является строительство крупных, полностью механизированных предприятий, оснащенных современными машинами и механизмами, средствами комплексной механизации погрузочно-разгрузочных и транспортных операций.

Основной предпосылкой рентабельной работы любого прачечного предприятия является обеспечение его необходимым количеством и ассортиментом белья в соответствии с мощностью предприятия и установленным оборудованием. Объем производства прачечных находится в прямой зависимости от того количества белья, которое предоставляется населением и организациями для обработки. В отличие от промышленных предприятий реализация плана прачечных затруднена тем, что она находится в прямой зависимости от спроса потребителей: нет спроса - нет и услуг. В то же время спрос на стирку белья является не постоянным, а зависит от ряда не поддающихся учету причин: времени года, наличия у населения свободных средств, наличия белья и т.п.

При определении спроса на услуги прачечных исходят из того количества белья, которое в течение определенного времени загрязняется и требует стирки. Это количество белья выражается в килограммах за единицу времени - год. Чтобы сравнивать сопоставимые показатели, количество белья, требующего стирки, относится к одному жителю и выражается в кг/чел в год. Этот показатель представляет собой норму накопления белья. Однако не все белье населения стирается в прачечных.

Одной из наиболее важных проблем прачечного хозяйства является оптимальное размещение приемных пунктов и прачечных самообслуживания, так как от ее решения зависит эффективность организации обслуживания населения и производства услуг. Размещение прачечных самообслуживания в городах одновременно должно решать две задачи: улучшать качество обслуживания населения (которое включает условия, обеспечивающие минимум затрат времени на посещение предприятий и получения услуги), а также создать условия для максимального использования производственных мощностей. При этом оптимальным решением является такое, при котором достигается равновесие интересов прачечной и клиента.

При размещении прачечных самообслуживания, а также комплексных предприятий химической чистки и стирки обычно исходят из численности населения микрорайона и норматива услуг по стирке на одного жителя, на основе которых устанавливаются мощности предприятий и их количество. При этом предполагается, что стиркой белья население обслуживается по месту жительства. Однако, когда такие услуги могут быть удовлетворены на другом предприятии самообслуживания или фабрике-прачечной, это приводит к недогрузке одних предприятий и отказам в обслуживании из-за перегрузки или вынужденному ожиданию предоставления услуг в других. Это также следует иметь в виду при размещении предприятий стирки белья по районам города.

Наружное оформление как самих прачечных, так и приемных пунктов должно отвечать современным требованиям эстетики, содержать элементы рекламы и быть привлекательным. Реклама прачечной, а также расширение видов предоставляемых населению услуг играют важную роль. Новые виды услуг создают прачечной рекламу. А последняя способствует привлечению клиентуры. [2]

Бани возникли как учреждения для проведения людьми санитарно-гигиенических процедур. Понятие о том, что между чистотой тела и состоянием здоровья человека имеется непосредственная связь, существовало с древнейших времен.

Основным средством, использующимся в банных процедурах, являются водные и паровые процедуры. Эти процедуры имеют двоякое назначение: гигиеническое и терапевтическое. Прежде главная роль отводилась гигиенической функции бани, а в последнее время на передний план выдвигаются профилактико-терапевтические функции.

Банный жар является отличным профилактическим средством ухода за кожей. Пар хорошо прочищает поры тела, засоренные сальные железы, мягко снимает омертвевший роговой слой. Освобождение кожи от старых клеток создает условия для рождения новых, способствует самообновлению организма и тем самым ускоряет обмен веществ. Очищенная кожа как бы молодеет, улучшаются ее функциональные способности, она легче «дышит». По своему воздействию на кожу банная процедура по меньшей мере равноценна многим дефицитным косметическим средствам. [3]

У многих, к сожалению, нет возможности посещать хорошую русскую баню, поэтому приходится пользоваться услугами общественных бань.

Общая баня (смешанная баня) -- это непередаваемая атмосфера, всю прелесть которой можно узнать, только посетив общественные бани. Общая баня или смешанная баня не предполагает небольших номеров, рассчитанных на несколько посетителей. В ней предусматриваются большие раздевалки, залы для отдыха, парные и мыльные отделения.

Общая баня может предполагать женские и мужские отделения. В этом случае она носит статус смешанная баня. Сегодня практически любая общая баня столицы является смешанной. Казалось бы, уровень комфорта в таком заведении не так высок, как в частной бане, однако общественная баня взамен предлагает посетителям нечто большее.

Это и общение, и безупречный пар в парной, и бассейн, и многое другое. Еще одно достоинство, которым обладают общественные бани (или смешанная баня)-- низкая стоимость сеанса, но большинство любителей банных процедур приходят сюда не только по этой причине.

Походы в баню всегда много значили для русского человека. Традиционные банные дни ассоциировались не только с обязательными гигиеническими процедурами, но и с неким целебным, оздоровительным эффектом. В самом деле, каждый, кто хоть раз бывал в бане или сауне, прекрасно знает, каким хорошим после нее бывает самочувствие. Выражение «родиться заново» подходит сюда лучше всего -- отдохнувшее, выхоленное в пару, подтянутое после ледяного бассейна тело как будто молодеет сразу на несколько лет.

Сегодня сауна помимо всего прочего становится и прекрасным местом для отдыха. В самом деле, где, как не в бане, можно расслабиться, пообщаться с друзьями, хорошенько поразвлечься, совместив все это с пользой для здоровья. Если добавить сюда уютную обстановку и определенную уединенность, то из такой сауны, пожалуй, не захочется уходить.

Конечно, уют, комфорт и хорошее обслуживание очень важны для того, чтобы отдых в бане был в радость. Однако надо и еще кое-что. Баня -- особое место, она должна иметь свой характер, душу. Только в этом случае сюда захочется возвращаться снова и снова, приводить в эту сауну друзей и устраивать веселые посиделки. [4]

1.3 ОСНОВНЫЕ ОТХОДЫ БАННО-ПРАЧЕЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ

1.3.1 Хозяйственно-бытовые сточные воды. Основные методы очистки хозяйственно-бытовых сточных вод

Сточные воды представляют собой сложные гетерогенные системы, загрязненные веществами, которые могут находиться во всех состояниях - растворенном, коллоидном и нерастворенном.

В зависимости от происхождения, состава и качественных характеристик загрязнений (примесей), сточные воды подразделяются на 3 основных категории:

· бытовые (хозяйственно-фекальные)

2. производственные (промышленные)

3. атмосферные

Воды, удаляемые из туалетных комнат, ванн, душевых, кухонь, бань, прачечных, столовых, больниц относят к бытовым сточным водам. Они загрязнены в основном физиологическими отбросами и хозяйственно-бытовыми отходами.

Состав бытовых сточных вод достаточно однотипен и устойчив вследствие относительного однообразия хозяйственной деятельности человека.

Различают загрязнения бытовых сточных вод: минеральные, органические и биологические. К минеральным загрязнениям относятся песок, частицы шлака, глинистые частицы, растворы минеральных солей, кислот, щелочей и многие др. вещества. Органические загрязнения бывают растительного и животного происхождения. К растительным относятся остатки растений, плодов, овощей, бумага, растительные масла и пр. Основной химический элемент растительных загрязнений - углерод.

Загрязнениями животного происхождения являются физиологические выделения людей и животных, остатки тканей животных, клеевые вещества и пр. Они характеризуются значительным содержанием азота. К биологическим загрязнениям относятся различные микроорганизмы, дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли, бактерии, в том числе болезнетворные (возбудители брюшного тифа, паратифа, дизентерии, сибирской язвы и др.). Этот вид загрязнений свойственен не только бытовым сточным водам, но и некоторым видам производственных сточных вод, образующимся, например, на мясокомбинатах, бойнях, кожевенных заводах, биофабриках и т.п. По своему химическому составу они являются органическими загрязнениями, но их выделяют в отдельную группу ввиду санитарной опасности, создаваемой ими при попадании в водоёмы.

В бытовых сточных водах минеральных веществ содержится около 42% (от общего количества загрязнений), органических - около 58%; осаждающиеся взвешенные вещества составляют 20%, суспензии - 20%, коллоиды - 10%, растворимые вещества - 50%. [5]

Значительную часть в загрязнение воды вносят детергенты (моющие средства). В их состав, как активная основа, входят поверхностно активные вещества (ПАВ) и разные добавки: щелочные и нейтральные электролиты, перекисные соединения, вещества, предотвращающие ресорбцию загрязнителей. Детергенты, попадая в водные объекты, вызывают вспенивание, ухудшают органолептические свойства воды, нарушают процессы кислородного обмена, токсично влияют на фауну, утруждают процессы биологического окисления органических веществ, препятствуют биологической очистке сточных вод.

В зависимости от размера частиц загрязнения бытовых сточных вод обычно подразделяют на 4 группы (табл.2).

Таблица 2. Классификация примесей хозяйственно-бытовых сточных вод

Для характеристики состава сточных вод требуется большое количество разнотипных анализов - химических, санитарно-бактериологических. Для характеристики бытовых сточных вод выполняются полный и сокращенный санитарно-химические анализы.

Имеются авторитетные указания о том, что абсолютной полноты характеристики состава получить практически невозможно и стремиться к этому не следует. Обязательными можно считать такие характеристики, которые несут «технологическую информацию», т.е. дают возможность контролировать процессы очистки и управлять ими, судить о санитарно-эпидемиологическом состоянии воды.

При полном анализе должны быть определенны следующие показатели: температура, окраска, запах, прозрачность, величина pH, сухой остаток и потери при прокаливании сухого остатка, плотный осадок и потеря при прокаливании плотного остатка, взвешенные вещества и потеря при прокаливании взвешенных веществ, оседающие вещества по объему и по весу, БПК, ХПК, содержание азота общего, аммонийного, нитритного, и нитратного, фосфатов, хлоридов и сульфатов, концентрация токсичных элементов, содержание синтетических поверхностно-активных веществ, концентрация растворенного кислорода, биологические загрязнения.

Сокращенный анализ дает лишь частичную характеристику воды. При нем определяют величину pH, прозрачность, взвешенные вещества, концентрацию растворенного кислорода и БПК.

Температура. Кроме влияния на процессы осаждения взвеси температура определяет скорость биологических процессов - основных в очистке сточных вод.

Окраска. Бытовые воды, как правило, окрашены слабо. Наличие интенсивной окраски - показатель неблагоприятный.

Запах. Запах бытовых стоков довольно характерен и представляет смесь запаха фекалий и продуктов разложения органических веществ.

Прозрачность - показатель степени общей загрязненности воды, определяется по методу «шрифта». Бытовые воды обычно характеризуются величиной прозрачности от 1 до 5 см; воды, очищенные биологическим путем - свыше 15 см.

Реакция среды измеряется электрометрически со стеклянными и каломельными электродами. Сточные воды, сбрасываемые в систему канализации должны иметь реакцию среды, близкую к нейтральной - от 6,5 до 8,5.

Плотный осадок определяют из фильтрата исследуемой пробы. По требованиям СниП плотный остаток не должен превышать 10 г/л.

Взвешенные вещества. Концентрация взвешенных веществ в городских сточных водах обычно находится в пределах 100-500 мг/л, а зольность взвешенных веществ 25-35%.

БПК и ХПК. Величина ХПК и БПК являются кислородными эквивалентами содержания органических веществ. Они выражают не количество органического вещества, а количество кислорода, потребляемое на окисление этих веществ, химическим путем (ХПК) и биологическим (БПК).

При биологическом окислении роль окислителя выполняют бактерии, которые используют органические вещества в качестве источников питания. Органические вещества перерабатываются бактериями в процессе обмена, т.е. окисляются ими с использованием кислорода или минерализуются. Химическая потребность в кислороде (ХПК) - это количество кислорода, требуемое для окисления органических веществ сточной воды до углекислого газа, воды и аммиака.

По смыслу определение ХПК должно быть всегда выше, чем БПК за любое время инкубации, вплоть до БПК полн, так как при определении БПК - только та часть, которая расходуется на энергетические нужды. Для большинства сточных вод БПК полн составляет 50-80% ХПК, а для биологически очищенных не более 40%. Соотношение тем меньше, чем глубже очищена вода.

Формы азота. Фосфор. При характеристике сточных вод рассматривают четыре формы азота: азот общий, аммонийный, нитритный и нитратный.

В городских сточных водах до их очистки можно найти лишь две формы - азот общий и аммонийный. Нитриты и нитраты могут появляться в городских сточных водах лишь после очистки этих вод в биофильтрах и аэротенках. Наличие окисленных форм является свидетельством глубоко прошедшего процесса, так как нитрификация аммонийного азота начинается после окисления углеродсодержащих соединений, т.е. после практически полного снижения БПК.

Определение азотных форм в сточных водах - важнейший элемент анализа, так как азот наряду с фосфором является необходимым элементом питания клетки. Достаточность элементов питания для бактерий в сточных водах определяется соотношением основных показателей анализа БПК полн : N:P. Согласно указаниям СниП в отечественной практике используется соотношение БПК : N: P = 100 : 5 : 1

В бытовых сточных водах доступного бактериям азота всегда достаточно, фосфор при необходимости добавляют в виде фосфатов и хлористого аммония.

Сульфаты. Хлориды. Содержание сульфатов и хлоридов - показатель, не изменяющийся в процессе механической и биологической обработки воды. И постоянно может служить своеобразным контролем степени точности выполненных анализов.

В городских сточных водах концентрация сульфатов находится на уровне 100 мг/л. Количество хлоридов в сточных водах не имеет существенного значения ни для физико-химических процессов очистки воды, ни для биохимических. Можно говорить лишь о верхнем приделе концентрации хлоридов, которым определяется возможность существования бактерий. По данным разных исследований, порог существования микроорганизмов определен в 5000 - 20000 мг/л хлоридов. Такие высокие концентрации хлоридов в бытовых сточных водах производственных стоков. В городских стоках концентрация хлоридов находится на уровне 150 - 300 мг/л.

При определении ХПК важно знать концентрацию хлоридов. Если их содержание больше 200 мг/л, то вводится поправка, так как часть взятого окислителя расходуется на окисление хлоридов до молекулярного хлора. Второй вариант определения ХПК предусматривает предварительное осаждение хлоридов из раствора в виде AgCl. В процессе очистки концентрация хлоридов не изменяется.

Токсичные элементы. На жизнедеятельность организмов заметное отрицательное влияние оказывают некоторые элементы и вещества, которые, в связи с этим, отнесены в группу токсичных. Контроль содержания этих веществ ведется с целью определения, не окажется ли их концентрация выше величины предельно допустимой концентрации (ПДК). К группе токсичных веществ относятся ртуть, свинец, кадмий, медь, сульфиды, цианиды, ряд красителей, многие СПАВ и ряд других веществ.

Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ). Присутствие этих соединений в сточных водах особенно угрожает санитарному состоянию водоемов и отрицательно сказывается на работе очистных сооружений. СПАВ делятся на анионоактивные, неионогенные, катионоактивные и амфотерные. Анионоактивные вещества составляют примерно три четверти общего производства СПАВ во всем мире. На втором месте находятся неионогенные СПАВ. В городских сточных водах находятся СПАВ именно этих двух типов. Присутствие СПАВ в стоках снижает эффект работы первичных отстойников, ухудшая процесс седиментации взвеси, тормозит биохимические процессы и способствует возникновению пены в сооружениях. В водоемах наличие СПАВ ухудшает процессы их самоочищения от остаточных загрязнений, вносимых с очищенными водами. Вне зависимости от типа СПАВ их рассматривают в трех категориях по отношению к степени биохимической окисляемости этих веществ: «мягкие» СПАВ - с удалением и окислением при биоочистке 75-85%, «промежуточные» СПАВ - 60% и «жесткие» СПАВ - менее 60%. ПДК для большинства СПАВ, за небольшим исключением, равны 10-20 мг/л для сооружений биологической очистки. Сброс в канализацию «жестких» СПАВ по нормам СНиП не допускается.

Растворенный кислород. В загрязненных сточных водах растворенного кислорода либо не бывает совсем, либо его концентрация не превышает 0,5-1 мг/л. Определение количества растворенного кислорода имеет смысл при характеристике очищенных сточных вод и оценке степени насыщения кислородом биоокислителя. Минимальное содержание кислорода для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов составляет 2 мг/л. Контролю наличия кислорода в требуемой концентрации придается очень большое значение, т.к. спуск очищенных сточных вод не должен нарушать кислородного режима в водоеме.

Биологические загрязнения. При анализе на биологические загрязнения определяют количество бактерий, растущих на среде МПА; бактерий , растущих на среде Эндо; гельминтов. Определяют число бактерий «общего счета» и CoLi. Количество бактерий - сапрофитов и CoLi - в сточной воде находится в прямой зависимости от температуры воды и степени ее загрязнения. По среднегодовым данным число бактерий, растущих на МПА, в городских стоках составляет несколько сотен тысяч в 1 мл; а бактерии CoLi - несколько десятков тысяч в 1мл воды. Станции биологической очистки обезвреживают воду более чем на 95%, при этом первичное отстаивание воды снижает концентрацию бактерий примерно на 50% (за счет сорбции микробов на оседающих частицах взвеси). Содержание гельминтов характеризует общую и видовую зараженность населения гельминтами. На станциях полной биологической очистки процесс освобождения сточных вод от яиц гельминтов - дегельминтизация - проходит на 90% и более. Сооружения механической очистки снижают концентрацию гельминтов примерно на 40-55%. [6]

При поступлении в водоемы сточных вод без очистки наблюдается дефицит кислорода и накопления сероводорода, усиленное размножение цианобактерий и сине-зеленых водорослей («цветение» воды или эвтрофикация), что в свою очередь вызывает массовый замор водных организмов, особенно промышленных видов рыбы. Присутствие большого количества органических веществ создает в грунтах восстановительную среду, в которой возникает особенный тип иловых вод, которые содержат сероводород, аммиак, ионы металлов. Такая вода становится непригодной не только для питьевых целей, но и для рекреационных потребностей.

Основные методы очистки хозяйственно-бытовых сточных вод

Очистка бытовых сточных вод представляет собой серьезную задачу, направленную на изменение качества жизни и заботу об окружающей среде.

Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения - сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода). [7]

Относительная чистота сточных вод, сбрасываемых в водо-емы, обеспечивается главным образом их очисткой, которая не должна допускать превышения ПДК загрязняющих веществ в во-доемах.

Существует два вида очистки: местная (локальная), когда очис-тные сооружения располагаются на предприятии, и общая, когда сточные воды от предприятия спускаются в канализацию, где они смешиваются с городскими сточными водами и очищаются перед сбросом в водоемы. В первом случае очистные сооружения, как правило, находятся в ведении предприятия, во втором -- комму-нальных служб.

Местная очистка производится обязательно, если сточные воды предприятия могут нарушить работу городской канализа-ции, например оказать разрушающее действие на материал труби элементы очистных сооружений. Не допускается также спуск сточных вод предприятия в канализацию, если они содержат: бо-лее 500 мг/л взвешенных и всплывающих веществ; вещества, спо-собные засорять сети или отлагаться на стенках труб; горючие примеси и растворенные газообразные вещества, способные обра-зовывать взрывоопасные смеси; вредные вещества, препятствую-щие биологической очистке, имеющие температуру свыше 40 °С Такой очистке могут подвергаться сточные воды от одного цеха или даже от отдельных видов технологического оборудования и процессов. И только после очистки такие сточные воды могут сбрасываться в городскую сеть.

В последнее время применение местной очистки значительно расширилось. Дело в том, что при тех высоких концентрациях вредных веществ, которые могут содержаться в местных сточных водах, дешевле очищать их от вредных веществ сразу, чем после смешения и разбавления городскими сточными водами.

Принцип действия местных и общих очистных сооружений идентичен. Последние отличаются большими размерами, часто конфигурацией, применением механизации для их обслужива-ния. [8]

Методы, используемые для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, условно можно разделить на механические, химические и биологические.

При механической очистке происходит отстаивание и фильтрация сточных вод. Но при этом не происходит очистки стоков от растворенных загрязнений. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей. Поэтому сооружений механической очистки недостаточно, и они являются предварительными.

Химическая очистка основана на применении различных реагентов, которые переводят растворимые примеси в труднорастворимое состояние. Далее происходит осаждение этих веществ. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%. Но ни химический, ни механический метод очистки не решает проблему утилизации отходов. Хозяйственно-бытовые сточные воды характеризуются большим содержанием органических веществ.

Самый оптимальный способ очистки хозяйственно - бытовых сточных вод на сегодняшний день - биологическая очистка. Биологическая очистка с применением эффективной технологии может решить практически все проблемы сточных вод. [9]

Биологическая очистка сточных вод представляет собой биологическое окисление - широко применяемый на практике ме-тод очистки сточных вод для хозяйственно-бытовой и производственной деятельности, позволяющий очистить их от многих органических примесей с использованием установки биологической очистки воды.

Биологическая очистка воды происходит в результате жизнедеятельности сообщества микроорганизмов (биоценоза), включающего множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов -- водорослей, грибов и т. д., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма).

В последние годы биологическая обработка сточных вод в анаэробных условиях (помимо аэробных), как дополнительная стадия очистки при глубоком удалении соединений азота и фосфора, широко применяется в мире и, наблюдается тенденция расширения этой практики. Объясняется это не только тем, что получены положительные результаты при использовании данной технологии, но и тем, что анаэробная очистка сточных вод имеет ряд преимуществ перед аэробной, и при ее применении решается часть проблем, которые не имеют положительного решения при использовании только аэробных организмов ила. Облигатные (строгие) анаэробы, по-видимому, являются представителями наиболее ранних форм жизни на Земле, когда условия обитания для микроорганизмов были значительно сложнее, что объясняет особенности их метаболизма и устойчивости к неблагоприятным факторам внешней среды.

Так, анаэробы обладают высокой устойчивостью к токсикантам. Разлагают сложные ксенобиотики, хлорорганические соединения, алифатические гидрокарбонаты, лигнин, фенол, серосодержащие соединения и пр. При шоковом токсическом воздействии восстановление анаэробного ила занимает от нескольких часов до нескольких суток, а восстановление аэробного ила при аналогичном воздействии происходит за недели и месяцы.

При анаэробном процессе биоценоз выдерживает прекращение подачи питания в течение месяца и удовлетворительно функционирует в условиях неравномерного притока сточных вод (в отличие от аэробов, которые чувствительны к голоданию и неравномерному притоку сточных вод).

И, наконец, анаэробный процесс устойчив к высокому содержанию органики, тогда как, присутствие восстановителей в больших концентрациях подавляет аэробный процесс.

Однако, у анаэробного процесса в сравнении с аэробным имеются и определенные недостатки. Так, применение анаэробного процесса для очистки сточных вод самостоятельно (без сочетания с аэробной стадией) недостаточно эффективно, т.к. степень очистки по БПК5 невысокая (60-75 %). Кроме того, в самостоятельном анаэробном процессе не удаляется азот- и фосфоросодержащая органика. В аэробном процессе удаляется органический азот и обеспечивается нитрификация, а для удаления фосфора необходимо сочетание анаэробной и аэробной стадии очистки сточных вод. Положительным аспектом аэробного процесса являются высокие скорости протекания процессов.

Анаэробный способ извлечения энергии характеризуется тем, что свободный кислород в нем не принимает участия, а органические субстраты окисляются только за счет отщепления водорода. Освободившийся водород либо присоединяется к продуктам распада того же самого органического вещества, либо выделяется в газообразном состоянии.

Аэробный процесс:

С6Н12О6 + 6О2  6СО2 + 6Н2О + микробная биомасса + тепло

Анаэробный процесс:

С6Н12О6 --> 3СН4 + 3СО2 + микробная биомасса + тепло

Аэробный процесс всегда лимитирован количеством кислорода. Кислородный дефицит не позволяет обеспечить удовлетворительное окисление трудноокисляемых ксенобиотиков и высококонцентрированных по органическим и биогенным веществам сточных вод.

Отмеченные возможности аэробных и анаэробных процессов позволяют сделать вывод о необходимости последовательно сочетать их в установках биологической очистки: устройство анаэробного реактора (после осветления сточной воды в первичном отстойнике) должно предшествовать реактору с аэробным процессом. Это является необходимым условием, позволяющим обеспечить:

* Устойчивые процессы очистки сточных вод с недостаточным или изобильным содержанием в них органических веществ;

* Удовлетворительное разложение загрязняющих веществ в присутствии ПАВ, хлорных соединений и других токсикантов;

* Глубокое удаление биогенных веществ [5].

Большую проблему при биологической очистке сточных вод представляет вероятность выноса остатков примесей и микроорганизмов в русло очищенной воды. Отстаивание не является достаточно эффективным средством от этого, и разработчики сооружений стараются сочетать биоочистку с другими способами.

Основной недостаток большинства биологических методов очистки стоков заключается в необходимости удаления излишней биомассы, сложности поддержания популяции бактерий и сохранения их активности. Установки, использующие в своей работе активный ил, от указанных недостатков свободны. К сожалению, и этот метод не лишен недостатков, главный из которых - сложность достижения равновесия между процессами расщепления примесей и сохранением постоянным количества биомассы бактерий. Без достижения такого равновесия вода не будет очищена. Поэтому работу реакторов контролируют, постоянно следя за состоянием активного ила.

Главная характеристика биореактора на активном иле - способность перерабатывать примеси. Другим важным параметром является нагрузка - масса загрязняющих веществ, приходящаяся на единицу иловой массы. После определенного времени работы ил необходимо подвергать регенерации, путем аэрации без нагрузки. Аэрация при нагрузке также сильно влияет на колонии микроорганизмов: при ее избытке происходит брожение, при недостатке - неполная очистка воды [10].

Среди сооружений биологической очистки различают установки непрерывного и периодического действия. При непрерывном методе сточные воды обрабатываются последовательно в ряде аппаратов, переливаясь из одной стадии очистки в другую. Такой способ обеспечивает равномерный спуск очищенных вод, но является очень громоздким и неэкономичным.

При периодической технологии все циклы очистки проходят последовательно в одном аппарате. Перед сбросом вода отстаивается, и вероятность попадания примесей в очищенную жидкость значительно понижается. В случае обнаружения в очищенной воде примесей проводятся операции по их удалению. Один из недостатков этого способа - периодический сброс больших порций воды.

Биологическая очистка может осуществляться как в естественных так и в искусственных условиях.

К сооружениям естественной очистки относятся:

1. Фильтрующие колодцы, используемые при расходе 1 куб.м в сутки и менее, и фильтрующие кассеты - при расходе 0,5-6 куб.м в сутки.

2. Поля подземной фильтрации - при расходе до 15 куб.м в сутки и более.

3. Поля фильтрации - при расходе 1400 куб.м в сутки и менее.

В этих сооружениях, фильтрующей загрузкой являются естественные грунты, используемые непосредственно на месте (пески, супеси, легкие суглинки).

4. Фильтрующие траншеи, песчано-гравийные фильтры, применяемые при расходе 15 куб.м в сутки и более. Оросительная и дренажная сеть этих сооружений положена в слое искусственной фильтрующей загрузки из привозного грунта. Их устраивают при наличии водонепроницаемых или слабофильтрующих грунтов.

5. Фильтрующие кассеты с пропускной способностью 0,5-6 куб.м в сутки, применяемые в слабофильтрующих грунтах (суглинках) при коэффициенте фильтрации не менее 0,1 куб.м в сутки.

6. Циркуляционные окислительные каналы (ЦОК) - при расходе 100-1400 куб.м в сутки.

7. Биологические пруды с естественной или искусственной аэрацией - при расходе 1400 куб.м в сутки.

При круглогодичной работе очистной станции сооружения естественной очистки рекомендуется использовать, если удовлетворяются следующие условия: среднегодовая температура воздуха в районе расположения очистной станции не менее 10 град.С; глубина грунтовых вод не менее 1 м от поверхности земли; наличие свободных площадей в близи малых объектов.

При сезонной работе станции (только в летний период) первое условие, касающееся среднегодовой температуры, исключается.

Однако почвенные методы не всегда приемлемы из-за неблагоприятных санитарных, почвенно-грунтовых, климатических, гидрогеологических условий. В связи с этим возникает необходимость в применении сооружений искусственной биологической очистки.

К сооружениям, в которых биологическая очистка протекает в искусственно созданных условиях, относятся:

1. Биофильтры с загрузкой из пеностекла или пластмассы.

2. Биодисковые фильтры.

3. Биофильтраторы.

4. Биореакторы с биобарабанами.

5. Блок биореакторов с затопленной ершовой загрузкой.

6. Аэрационные установки, работающие по методу полного окисления (продленной аэрации).

7. Аэрационные установки с аэробной стабилизацией избыточного активного [11].

1.3.2 Загрязняющие вещества, образующиеся при сгорании топлива

Для отопления банных парилок устанавливают банные печи, которые частично отапливаются углем и дровами.

Печь нагревается вследствие сжигания в ней топлива. Выделяемое при горении топлива тепло передается массиву печи излучением от пламени, от раскаленного слоя топлива (в топливнике) и при непосредственном соприкосновении движущихся дымовых газов со стенками дымоходов. Количество тепла, поглощаемое печью, и быстрота разогрева ее массива находятся в прямой зависимости от рода и количества сжигаемого в единицу времени (1 ч.) топлива. Выделение тепла топливом и поглощение его стенками печи при обычном способе топки происходит весьма интенсивно. Достаточно, например, топить отопительную печь средних размеров всего 1,5 -- 2,0 ч для того, чтобы разогреть ее массив до требуемой температуры и чтобы потом в течение 12 ч и даже целых суток она отдавала тепло помещению.

Процесс горения, происходящий в топке печей, заключается во взаимодействии горючей части топлива с кислородом воздуха. Чтобы вызвать горение и в дальнейшем поддерживать его, необходимо создать в топливнике достаточно высокую температуру. Например, для воспламенения дерева нужна температура более 300°С, а для воспламенения угля -- более 600°С. В обоих случаях требуемую температуру создают путем предварительного розжига в топливнике легковоспламеняющихся материалов -- бумаги, стружки, соломы [12].