Промислова екологія – Апостолюк C. O. – 2.2.3. Забруднення стічних вод деревообробними підприємствами
Внаслідок інтенсивного використання деревообробними підприємствами водних ресурсів відбувається забруднення водоймищ, що у результаті призводить до значних якісних і кількісних змін як водного басейну певного регіону, так і гідросфери в цілому. Більшість водоймищ, річок, озер є не лише джерелами водопостачання, а й басейнами для скидання промислових та господарсько-побутових стоків. Часом ступінь очищення цих вод є незадовільним, унаслідок чого вода стає непридатною для споживання, гинуть водні рослини, організми, риби, птахи та тварини.
Відпрацьована вода деревообробного підприємства, що виводиться з його території або скеровується на оброблення з метою очищення, називається стічною. Стічні води, що виводяться з території підприємства, умовно поділяються на три групи:
– виробничі – використовуються в технологічних процесах;
– побутові – виводяться із санітарних вузлів, душових виробничих і невиробничих будівель;
– атмосферні – дощові води та води внаслідок танення снігу. За концентрацією шкідливих речовин виробничі стічні води
Поділяють на чотири групи: І – 500 мг/л; П – 500-5000 мг/л; III – 5000-30 000 мг/л і IV – понад 30 000 мг/л, а за агресивністю на: неагресивні – рН = 6,5-8,0; слабоагресивні – рН = б – 6,5 і рН = 8-9; сильноагресивні – рН < 6 і рН > 9. За концентрацією забруднювальних речовин деревообробні підприємства належать до II групи, а за ступенем агресивності – до слабоагресивних.
Для стічних вод деревообробних підприємств характерні чотири види домішок [1]:
– суспензії, емульсії та патогенні мікроорганізми, що спричиняють каламутність води;
– колоїдні розчини, що зумовлюють окиснення та зміни кольору води;
– молекулярні розчини (розчинені у воді гази, розчинники, розріджувачі), що спричиняють неприємний смак і запах води;
– іонні розчини (електроліти), що спричиняють мінералізацію води.
Розрізняють такі види забруднення стічних вод: хімічне, фізичне, біологічне та теплове.
Хімічне забруднення води відбувається внаслідок надходження у водоймища зі стічними водами шкідливих домішок органічного та неорганічного походження.
Основними постачальниками органічних шкідливих речовин у стічні води є підприємства целюлозно-паперової та меблевої промисловостей, заводи й цехи з виробництва деревоволокнистих і деревостружкових плит, клеєної фанери, ремонтно-механічні цехи та ін.
Фізичне забруднення водоймищ пов’язане зі зміною її фізичних властивостей – прозорості, вмісту суспензій та інших нерозчинних домішок, радіоактивних речовин, а також температури.
Суспензії (пісок, глина, намул, тирса, дрібні частинки кори, відходи синтетичних смол та ін.) потрапляють у водоймища переважно внаслідок поверхневого змивання дощовими водами з територій складів лісоматеріалів, лісопильних цехів, корувальних станцій, заводів з виробництва ДСП, ДВП, клеєної фанери, а також при митті технологічного обладнання тощо. Суттєвим забруднювачем вод є пил, що переноситься вітром на значні відстані й потрапляє у водоймища. Тверді частинки різко знижують прозорість води, призводять до підвищення каламутності, внаслідок чого пригнічується процес фотосинтезу водних рослин, погіршуються смакові якості води.
Теплове забруднення водоймищ, є особливим видом забруднень. Воно спричинене потраплянням у водоймища стічних вод підвищеної температури. Джерелами теплових забруднень водоймищ серед деревообробних підприємств є цехи гідротермічного оброблення деревини, цехи з виробництва клеєної фанери, ДВП, ДСП, котелень тощо. Надлишкове тепло, що надходить разом із нагрітими стічними водами у водоймища, істотно змінює термічний і біологічний режим водоймищ, що може спричиняти зміни мікроклімату та загибель флори і фауни навколо цих підприємств.
Біологічне забруднення водного середовища полягає у надходженні до водоймищ разом із стічними водами різних видів мікроорганізмів. Основними джерелами біологічного забруднення на деревообробних підприємствах є побутові стоки від санвузлів, душових, їдалень та ін. Ці стоки часто потрапляють до водоймищ без достатнього очищення і частина хвороботворних вірусів і бактерій спричиняють біологічне забруднення.
Одним із найбільших забруднювачів стічних вод деревообробних підприємств є цехи з виробництва ДВП мокрим способом. Екологічність технології деревоволокнистих плит мокрим способом характеризується в основному об’ємами, ступенем забруднення технологічних і стічних вод, які визначаються параметрами технологічного процесу, складом використовуваної деревинної сировини, хімікатів та обладнання.
Зі збільшенням вмісту кори в трісці забрудненість технологічних і стічних вод значно зростає та ускладнюється створення малостічних і безстічних систем водовикористання. Вирішення цієї проблеми ускладнюється також унаслідок збільшення застосування частки деревини листяних порід, зокрема осики та берези.
Забрудненість вод розчиненими і зваженими речовинами значною мірою визначається вмістом у воді деревини, ураженої дереворуйнівними грибами, що досягає інколи 15 %. В ураженій деревині збільшується число коротких волокон, довжина яких в 1,4-1,8 раза менша, ніж у волокон здорової деревини. Діаметр волокон гнилої деревини також менший, ніж здорової. В ураженій грибами деревині спостерігається суттєве збільшення вмісту речовин, що екстрагуються гарячою водою.
Особливості хімічного складу деревини листяних порід, кори та ураженої гнилизною деревини сприяють підвищенню концентрації забруднень у стічних водах. У випадку збільшення в балансі сировини частки деревини листяних порід виникає необхідність підвищення в 1,6-1,8 раза норм витрат зміцнювальних домішок, що також є додатковим джерелом забруднення технологічних і стічних вод.
На заводах деревоволокнистих плит за останні роки як гідрофобні домішки широко застосовуються нафтові залишки – гач дистилятний. Гач – продукт нафтопереробки, суміш твердих нафтових парафінових вуглеводнів з вмістом масел до 25 % (у парафінах кількість масел не перевищує 5 %). Норма витрати гача порівняно з парафіном збільшена в середньому в 1,3 раза. Високий вміст мастил у гачі та підвищена витрата значно збільшують ступінь забруднення технологічних і стічних вод нафтопродуктами, очищення від яких є дуже складним.
Порушення режимів проклеювання під час виробництва ДВП призводить до збільшення виносу хімічних домішок і підвищення їх концентрації у стоках. У табл. 2.19 наведені об’єми витрат свіжої води та утворюваних стоків на основних ділянках технологічного процесу.
Таблиця 2.19. Об’єми витрат свіжої води та утворення стічної води при виробництві ДВП [1]
Призначення витрат води | Об’єм | Місце скидання або | ||
М3 | На добу | Повторного використання | ||
1 | 2 | 3 | 4 | |
1. Гідромиття тріски | 403,0 | 262,0 | У тріску (141 м3/на добу), в каналізацію | |
2. Відсікання пари в дефібраторах | 136,0 | 136,0 | У деревну масу | |
3. Охолодження обладнання: – дефібраторів | 110,0 | 110,0 | У каналізацію | |
– рафінаторів | 92,0 | 92,0 | У каналізацію | |
– насосів акумулятора | 125,0 | 125,0 | У каналізацію | |
– гідравлічної системи преса | 28,0 | 28,0 | У каналізацію | |
– насосів технологічної маси і оборотної води | 91,0 | – | В оборотну воду | |
– компресора | 14,0 | 14,0 | У каналізацію | |
– насосів гідронасосної станції | 42,0 | 42,0 | У каналізацію | |
4. Робота вакуум-насосів | 480,0 | 480,0 | У оборотну воду | |
5. Збризкування форпресів | 110,0 | 110,0 | У оборотну воду | |
6. Збризкування відсмоктувальних пристроїв | 170,0 | 170,00 | В оборотну воду | |
7. Збризкування Д, П, Ш мокрих пресів | 255,0 | 255,00 | У деревну масу | |
8. Верхнє збризкування відливної машини | 210,0 | 210,00 | У деревну масу | |
9. Приготування розчину хімічних реагентів | 43,0 | 43,00 | У деревну масу | |
10. Миття поверхні гідропреса, обладнання і підлоги | 38,0 | 38,00 | У каналізацію | |
11. Зволоження плит | 10,0 | – | На склад готової продукції | |
12. Камери термообробки | 6,0 | 7,00 | У каналізацію | |
13. Дефібратори | 118,0 | 118,00 | У деревну масу | |
14. Лабораторія цеху ДВП | 5,0 | 5,00 | У каналізацію | |
15. Розведення маси, мокрих і сухих відходів | 608,0 | 608,00 | У деревну масу | |
16. Перелив з басейну оборотних вод | – | 2067,00 | У каналізацію | |
17. Відтискання гідропресу й пробок дефібраторів | – | 340,00 | У каналізацію | |
Разом: – загальна витрата – питома витрата (об’єм)* | 3095,0 32,3 | 3130,00 32,67 |
* Питомі об’єми свіжої та стічної вод наведені в м8/т плит.
Аналіз показників, наведених у табл. 2.19 [1], свідчить про те, що основний об’єм свіжої води спрямовується на розведення деревоволокнистої маси, охолодження обладнання, збризкування відливної машини та гідромиття тріски. Введені в технологічний процес води в основному змішуються з технологічними водами і випускаються в каналізацію у вигляді переливу з басейну оборотних вод. Води від охолодження обладнання спрямовуються
Безпосередньо в каналізаційні загальнозаводські мережі, змішуючись з водопотоками інших ділянок і виробництв, і потрапляють у міські очисні споруди.
На деяких підприємствах витрати свіжої води зменшені до З-5 м3 на 1 м3 плит завдяки більшому використанню оборотної води та її проміжному очищенню.
Вода, що витрачається на технологічні потреби (І) та на охолодження обладнання (II), повинна відповідати таким вимогам:
І II
Кількість зважених речовин, мг/ л,
Не більше 30 5
Жорсткість, мг х екв/л, не більше 7 7
Температура води, °С 4-25 до 20
Характеристика стічних вод:
Температура, °С до 50
РН 3,5-4,0
Склад, мг/л:
– зважені речовини 1200-1500
– БПК20 повна (біохімічна потреба в кисні за 20 діб) 2000-5000
Основне забруднення стічних вод у виробництві ДВП створюють зважені та розчинені органічні речовини. У стоках містяться:
– волокна деревини;
– колоїдні речовини, до складу яких входять целюлоза, геміцелюлоза, лігнін;
– розчинені органічні речовини (цукри, фурфурол, спирти, альдегіди, кислоти, барвники, дубильні речовини);
– розчинні та нерозчинні хімікалії (сульфат алюмінію, парафін тощо), що застосовуються при проклеюванні деревоволокнистої маси.
За концентрацією забруднень стічні води, що утворюються при виробництві ДВП, поділяють на три групи:
– концентровані, що утворюються під час розмелювання тріски та гарячого пресування деревоволокнистого полотна;
– середньої концентрації, що утворюються в басейні оборотної води (основна кількість стоків);
– малоконцентровані, виділені при промиванні сіток, глянсових і транспортних листів, охолодженні обладнання, а також при митті виробничих приміщень.
Джерелами забруднення виробничих стічних вод у процесі виробництва ДСП, клеєної фанери, меблів є гідропреси, валки для нанесення клею, лаконаливні машини, пульверизаційні кабіни, теплові та енергетичні установки, ремонтно-механічні майстерні та ін.
Суміші шкідливих речовин у вигляді відходів синтетичних смол, клеїв, лаків, розчинників, розріджувачів, паливно-мастильних матеріалів часто зливаються у водоканалізаційні мережі або у заздалегідь викопані ями, звідки потрапляють у водоймища, забруднюючи води та грунти.
Підприємства целюлозно-паперової та деревообробної промисловості скидають у воду целюлозні волокна й розчини органічних речовин. У стоках цих підприємств є розчинені вуглеводні, смоли і жири. Всі вони легко окислюються при взаємодії з аеробними мікроорганізмами, що супроводжується інтенсивним споживанням кисню, розчиненого у воді, та перенасиченням водоймищ органічними речовинами.
Забруднені стічні води утворюються під час обробки целюлозної та паперової маси, промивання й згущення целюлози, конденсації здувань, розгону скипидару-сирця, видалення шламів, мокрого корування лісоматеріалів тощо. Під час сульфітного способу виробництва паперу в стічні води потрапляє також сульфітний луг.
У стічних водах гідролізних виробництв наявні спиртові, фурфурольні компоненти, сивушні ефіроальдегідні та скипидарні фракції, а також кислоти.
У табл. 2.20 наведені джерела й види шкідливих речовин, що забруднюють стічні води деревообробних, целюлозно-паперових підприємств.
Таблиця 2.20. Основні види шкідливих речовин, що забруднюють стічні води деревообробних підприємств
Джерела забруднення | Шкідливі речовини, що забруднюють стічні води | |
1 | 2 | |
Деревообробні підприємства | Аміак, вуглекислота, карболові кислоти (оцтова, мурашина, протеїнова), деревні відходи | |
Меблеве виробництво | Формальдегід, аміак, анілін, розчинники і розріджувачі, відходи лакофарбових матеріалів, синтетичних смол, клеїв, деревні відходи та ін. | |
Виробництво ДВП | Колоїдні розчини (целюлоза, геміцелюлоза, лігнін), фурфурол, спирти, альдегіди, сірчана кислота, барвники, дубильні речовини, сульфат амонію, парафін, деревні волокна та ін. | |
Виробництво ДСП, клеєної фанери, ламінованих плит, шаруватих пластиків | Формальдегід, фенол, ацетон, оцтова і мурашина кислоти, відходи бакелітових смол, деревні відходи | |
Паросилове господарство (котельні), ремонтно-механічні цехи, приміщення з ремонту автотранспортних засобів | Сполуки свинцю, бензин, дизельне пальне, мастила, мазут, миючі засоби, сірчана кислота, відходи тканинних матеріалів та ін. |
(1 votes, average: 5,00 out of 5)