Тандем - 2, шлакоблочные станки, бетоносмесители


Производство оборудования и технологии
Рубрики

Агроэкологические свойства и особенности утилизации осадков сточных вод

image008

С развитием промышленности, ростом городов и повыше­нием степени их благоустройства возрастает объем сточных вод, подвергаемых очистке. В СССР из 5 млн. т сухого осадка в качестве удобрения применяется не более 10—15%. Его использование сдерживается из-за неразработанности технологий сельскохозяйственной утилизации.

Для доведения осадков до необходимой влажности 40— 65%, при которой достигается оптимальная равномерность их внесения в почву, можно использовать: подсушивание на площадке хранения; компостирование с органическими на­полнителями. Первый способ позволяет получать готовое удобрение с минимальными экономическими затратами, не превышающими 10 р/т сухого осадка. Но при этом возраста­ет время нахождения осадков на станции аэрации. Поэтому процесс может быть применен на станциях производитель­ностью не выше 200 тыс. м3/сут. Иначе приходится постоян­но расширять сеть иловых карт. Нахождение их в зеленой зоне городов отрицательно сказывается на балансе окружа­ющей экосистемы.

Второй способ является более приемлемым. Он позволяет без значительного повышения стоимости производства уско­рить выход осадков с иловых карт по сравнению с первым в 1,5—2 раза. Объем производимого органического удобре­ния возрастает в 2—2,5 раза.

Ежегодно на станциях аэрации Ярославской области об­разуется свыше 20 тыс. т осадков (в пересчете на сухое ве­щество), в том числе 13 тыс. т — на станции аэрации Ярос­лавля. Кроме того, на иловых картах хранится около 100 тыс. т сухого осадка.

Для оценки свойств осадков станции аэрации Ярославля были проведены исследования (табл. 1). По своей ценно­сти осадки сточных вод не уступают навозу и торфу [1; 2; 31. Содержание азота в осадке в 2,8—3,9 выше, чем в на­

возе [4], близко к содержанию его в сапропеле и незначи­тельно уступает низинному торфу. Количество валового фос­фора в 7—8 раз выше, чем в торфе и навозе; запасы об­щего калия такие же, как в навозе, и в 3—4 раза выше, чем в торфе. Содержание общего азота в свежевыгруженном
из метантенков осадке несколько выше, чем в подсушенном, что связано с минерализацией части органического вещества в процессе сушки.

Содержание общего фосфора в осадке с иловых площадок выше, чем в свежевыгруженном (из-за минерализации осад­ка происходит его увеличение за счет роста зольности и от­сутствия потерь фосфора с дренажными водами). Количе­ство общего калия в осадках с иловых карт меньше, чем в свежевыгруженном, т. е. как и в случае с азотом, при ми­нерализации осадка наблюдается уменьшение калия. Это связано, очевидно, с выносом части калия с дренажными водами иловых карт. В процессе хранения осадка на иловых картах происходит разложение органического вещества и ин­фильтрация калия с дренажными водами, что снижает цен­ность осадка. Эта зависимость наблюдается и в подвижных формах данных элементов. Причем их снижение обусловлено усилением процессов физико-химической и химической сорб­ции Р205 и К20 зольной частью осадка.

При внесении в почву осадка значительно улучшаются физико-химические свойства почвы, повышается ее плодоро­дие (табл. 2). С целью оценки влияния осадка на урожай­ность сельскохозяйственных культур были проведены поле­вые опыты на двух участках. На участке 1 под картофель и на участке 2 под ячмень. Дозы осадка составляли 15, 30 и 60 т/га в пересчете на 60%-ную влажность, а дозы мине­ральных удобрений соответствовали рекомендуемым дозам для выращивания указанных культур в условиях Ярослав — сокой области. Результаты наблюдений показали, что уро­жайность культур повышается с увеличением дозы осадка: оптимальной является доза 30 т/га. Более эффективно сов­местное применение осадков и минеральных удобрений с обязательным внесением минерального азота.

Чтобы проследить влияние тяжелых металлов, присутству­ющих в осадках сточных вод и минеральных удобрений, на загрязнение почвы, определяли содержание этих метал­лов в пахотном слое (табл. 3). Так, содержание меди и цин­ка в почве обоих участков возрастает с увеличением дозы осадка. На участках, где используется осадок, в сочетании

с минеральными удобрениями, количество тяжелых металлов повышается незначительно. Осадок не влияет на содержание в почве никеля и кадмия. Содержание в почвах свинца и хрома существенно возрастает при внесении осадка.

При оценке влияния осадка на загрязнение почвы важно установить содержание тяжелых металлов, превышающих предельно допустимые концентрации (ПДК). Таким метал­лом в данном опыте является только свинец. Кратность пре­вышения его меняется на участке 1 от 1,09 до 1,60, а на участке 2 от 1,99 до 2,70, т. е. почвы данного участка более загрязнены свинцом. Характерно и то, что превышения фак­тического содержания свинца над его ПДК в почвах участ­ка 1 зафиксированы не во всех вариантах опыта, а лишь в пяти, причем само превышение незначительно.

Рассчитанные значения суммарного загрязнения почв тя­желыми металлами (5) свидетельствуют о том, что данный показатель имеет сравнительно невысокие величины. Соглас­но ориентировочной шкале опасности загрязнения почв, поч­вы опытных участков относятся к категории с допустимым уровнем загрязнения.

Т а б ли и, а 2

Влияние осадка сточных вод на физико-химические и агрохимические показатели почв опытного участка (слой 0—20 см)

Свойства почв

к

К

вс

О)

о

После внесения осадка нормой, т/га

До вне осадка

15

30

60

120

pH — водный

5,93

6,03

6,07

6,07

6,39

pH — солевой

4,51

4,57

4,72

4,87

5,80

Гидролитическая кислотность,

3,86

3,57

3,28

3,07

2,15

ммоль на 100 г сухой почвы Сумма обменных оснований,

6,94

7,27

8,32

9,34

15,75

ммоль на 100 г сухой почвы Степень насыщенности основа­

64,3

67,1

71,1

75,3

88,0

ниями, % Гумус, %

3,37

3,35

3,51

3,85

5,91

Подвижный фосфор, мг/кг поч­

94,9

141,4

178,0

243,8

583,0

вы

Обменный калий, мг/кг почвы

60,1

63,5

66,8

86,1

81,5

Таблица 3

Содержание тяжелых металлов в дерново-подзолистой почве, мг/кг, после внесения осадков сточных вод и минеральных удобрений

Медь

Цинк

Никель

Кадмий

Свинец

Хром

Суммарное

загрязнение

Удобрения

1*

2*

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

Без удобрений

Осадки сточных вод,

т/га:

12,8

9,8

40,7

39,1

8,7

14,6

1,57

1,78

12,9

39,8

19,6

29,9

15

15,5

10,9

58,5

63,5

8,5

16,4

1,55

1,65

23,5

43,6

25,9

48,1

1,94

1,57

30

15,4

13,9

61,9

71,4

7,5

17,4

1,53

1,85

21,8

52,8

27,3

51,8

1,94

2,99

60

Минеральные

16,7

12,0

79,0

77,8

9,5

12,6

1,76

1,79

32,0

51,6

36,2

48,6

3,78

2,36

N90P&0K9»

Осадки сточных вод,

т/га+мине-

12,3

9,9

34,5

52,8

6,8

14,9

1,48

2,00

16,3

40,3

19,5

35,2

0,65

ральные: lS+lNooK90

14,3

11,2

56,1

52,2

9,2

16,6

1,50

1,78

16,9

41,5

24,3

51,6

1,49

1,18

15-f Р90К90

13,9

10,6

52,7

60,1

7,8

16,6

1,67

1,81

14,1

45,2

30,0

45,2

0,76

1,38

I5+N90P90

16,0

11,6

50,7

56,0

8,9

16,5

1,44

1,71

22,2

45,0

27,6

38,9

1,95

1,71

15+)N»oP»0K»o

14,2

11,6

60,7

65,9

8,5

17,0

1,53

2,23

28,7

54,0

33,3

36,2

2,64

1,79

*; ** — опытные участки почвы.

Выводы

Результаты исследований свидетельствуют о том, что по своим агрохимическим показателям и влиянию на урожай­ность сельскохозяйственных культур осадок городских сточ­ных вод Ярославля может быть отнесен к группе эффек­тивных органических удобрений. Утилизация его в качестве удобрения позволит в определенной мере решить проблему дефицита удобрений, значительно улучшить экологическую обстановку в районе расположения станции аэрации.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гольдфарб Л. Л., Туровский И. С., Беляева С. Д. Опыт утилизации осадков городских сточных вод в качестве удоб­рений. — М.: Стройиздат, 1983.

2. Касатиков В. А., Мусикаев Д. А., Гольдфарб Л. А. Применение термически высушенных осадков городских сточных вод в качестве органо-минеральных удобрений. — М.: Россельхозиздат, 1982.

3. Касатиков В. А., Касатикова С. М., Гольдфарб Л. Л. Рекомендации по применению осадков городских сточных вод с иловых площадок в качестве удобрения. — Владимир, 1984.

4. Левченко М. Т., Герасимук М. С., Рубенко В. А. Ис­пользование осадка сточных вод в сельском хозяйстве. — Киев, 1974.

5. Тонкопий Н. И., Перцовская А. Ф., Григорьева Ю. Е. Методические подходы к оценке степени загрязнения почв химиче­скими веществами // Гигиена и санитария. 1988. № 1.

О т р е д акции

НИИ КВ О В ЛКХ им. К. Д. Памфилова является головной организацией по проблеме коммунального водоснабжения, очистки городских сточных вод и утилизации образующихся осадков. Институт осуществляет разработку нормативно-тех­нической документации по применению осадков в качестве удобрения. В этой документации оговариваются условия, га­рантирующие безопасность такого метода утилизации.


Оставить комментарий