Технические мероприятия по снижению воздействия предприятия на окружающую среду(снижение сбросов за счет очистки)

С целью минимизации влияния производственной деятельности ОАО «МЗКТ»на окружающую среду все основные источники выбросов загрязняющих веществ оснащены установками очистки сточных вод.Рациональное использование водных ресурсов обеспечивается эксплуатацией систем оборотного и повторного водоснабжения. На производственные нужды используются поверхностные сточные воды, которые собираются на территории предприятия и предварительно очищаются.

Дальнейшее уменьшение влияния ОАО «МЗКТ»на окружающую среду достигается повышением энергоэффективности и снижением материалоемкости производственных процессов, внедрением ресурсосберегающих, малоотходных и экологически безопасных технологий – это основные условия осуществления проектов по реконструкции и модернизации производств.

Проектными решениями по реализации планируемой хозяйственной деятельности ОАО «МЗКТ» предусмотрено использование энергоэффективныхсистем очистки сточных вод.

Весь комплекс мероприятий, направленных на оптимизацию энергопотребления, можно разделить на 3 основных группы решений:

1) Технические решения: замена насосного и воздуходувного оборудования, замена аэрационной системы с установкой аэраторов с высокими массообменными характеристиками.

2) Технологический этап: реализация эффективных энергосохраняющих технологий очистки сточных вод.

3) Оптимизационный этап: оснащение сооружений приборами контроля, учета и мониторинга состояния процесса очистки сточных вод, а также централизация сигналов с оборудования в диспетчерский пункт для принятия решений и выбора оптимального режима работы.

Техническое обоснование проекта.

Современные нормы потребления электроэнергии предъявляют требования к энергоэффективности работы оборудования и путей оптимизации энергетической схемы работы очистных сооружений. Так,например, при установке нового воздуходувного оборудования можносэкономить до 20 % электроэнергии; при внедрении технологии нитри-денитрификации и установки современных аэрационных систем – до30 %; замена насосных агрегатов насовременные может повысить энергоэффективность на 10 %; внедрение комплексной системы автоматического управления – до 15 %. Естественно, комплекс перечисленныхэнергосберегающих мероприятий не может дать эффект, равный суммеэффектов от каждого из них, но в целом его можно оценить как 40%, а внекоторых благоприятных случаях и 50%.

Плата за потребление электроэнергии является основной статьей затрат на очистных сооружениях канализации. Наибольшее количество электроэнергии расходуется на обеспечение работы воздуходувных агрегатов и насосного оборудования. Главным направлением экономии электроэнергии является внедрение энергоэффективных решений, в результате чего снижение потребления электроэнергии может достичь 40 %.

В ходе реконструкции очистных сооружений канализации разрабатываются и внедряются технологические схемы с учетом снижения потребления электроэнергии без ущерба для технологического процесса и качества очистки сточных вод.

Мероприятия по экономии энергопотребления предполагают модернизацию технологической схемы обработки стоков. Среди предлагаемых в отрасли технологических решений для очистки сточных вод наиболее доступными и широко применяемыми являются схемы глубокого удаления соединений азота и фосфора путем нитри-денитрификации и биологического удаления фосфора.

Технологическая схема, принятая в проекте, предусматривает окисление и изъятие загрязняющих нормируемых веществ до предельно допустимых концентраций (ПДК), которые регламентированы в СТБ 17.06.03-01-2008 «Охрана окружающей среды и природопользование. Гидросфера. Охрана поверхностных вод от загрязнения. Общие требования».

 

 

Рисунок 3.2 – Технологическая схема после реконструкции

Примечание – Источник [54].

 

Сточные воды со средним расходом 33,3 м³/ч (максимальным 73 м³/ч) по трем напорным линиям подаются в приемную камеру, установленную в здании механической очистки, откуда направляются на механизированные ступенчатые решетки с прозором 3,8мм. Их применение позволяет снизить содержание органических загрязнений на 15..20%, что позволяет отказаться от первичного отстаивания и тем самым снизить суммарный объем сооружений. Осадок с механических ступенчатых решеток поступает в контейнер накопления и транспортировки отходов. Уплотненные отбросы вывозятся на полигоны отходов.

Согласно технологической схеме, сточные воды последовательно проходят аноксидную зону (зону денитрификации) и аэробную зону (зону аэрации и нитрификации). В аноксидную зону подаются также возвратный активный ил из вторичных отстойников и некоторая часть сточной воды, содержащей нитраты. Сам блок биологической очистки представляет собой пять последовательно соединенных секций, каждая из которых имеет размеры 7,2×2,4×3,1 (высота) м. В состав аэротенка входят аноксидная (1 секция) и аэробная зоны (4 секции). Для предотвращения оседания иловой смеси и ее перемешивания в аноксидной зоне монтируются высокооборотные погружные мешалки фирмы Grundfos. Затем иловая смесь попадает в зону аэрации, где происходит дальнейшее биологическое окисление органических загрязнений. Подача воздуха осуществляется мелкопузырчатой аэрационной системой производства НП ООО «Белэкполь».

Вторым мероприятием может быть и снижение потребления энергии без увеличения количества выбросов.

НП ООО «Белэкполь» с целью повышения эффективности систем аэрации, сокращения расхода электроэнергии на аэрацию стоков по аналогии с зарубежными фирмами разработало и освоило изготовление новых типов аэраторов и разводящих систем подачи воздуха к ним, что привело к повышению их КПД с 10-15 % до 28 %.

К этому можно отнести добавление потока кислорода в отверстие для отходящих газов в роторной печи с фиксированной осью значительно сокращает количество вредных компонентов в отходящем газе. Иными словами, органические соединения сжигались внутри барабана печи. Это может значительно решить проблему «конца трубы», т.к. при внедрении данной технологии, которая вполне может внедряться одновременно с предыдущей технологией.Технология вносит значительный вклад в уменьшение количества выбросов за счет внутреннего сжигания СО и летучих органических соединений в горячей зоне печи. Плюс данной технологии еще в том, что потребление кислорода для внутреннего сжигания загрязняющих веществ также регулируется.

Установка новых воздуходувных агрегатов с регулируемой производительностью, которые позволяют максимально экономить электроэнергию, является наиболее дорогостоящим этапом реконструкции. Элементы технического этапа энергоэффективных решений путем замены воздуходувного оборудования могут позволить снизить потребление электроэнергии на 20-25 %, а в некоторых случаях до 30 % [54, c. 178].

Автоматизация процесса очистки сточных вод – элемент оптимизационных решений, в настоящее время является одной из обязательных условий работы современных очистных сооружений канализации.

В ОАО «МЗКТ» кроме модернизации технологической схемы обработки стоков предлагается установка автоматизированной системы подачи воздухана водоочистные станции АСДУ СВ, разработанной компанией «Белхард».

АСДУ СВ – автоматизированная система диспетчерского управления подачей распределением воздуха и технологическим режимом на участке биологической очистки очистных сооружений, на базе регулируемых центробежных одноступенчатых турбовоздуходувных агрегатов – двух трехконтурные.

Цели и задачи АСДУ СВ:

1) Контроль технологического режима очистки сточных вод в аэротенках в соответствии с ихгидравлическим режимом (по концентрации растворенного кислорода в иловой смеси);

2)Контроль расхода воздуха поступающего на аэротенки:

–подаваемого воздуходувными агрегатами (непосредственно измерением или расчетнымпутем);

3) Регулирование подачи воздуха по коридорам (зонам коридоров) аэротенков (контроль ирегулирование закрытия/открытия регулируемого затвора на подающих воздуховодах с учетомособенностей технологического процесса (гидравлического режима) аэротенков: смеситель,зытеснитель, комбинированного типа.

4)Контроль работы нагнетателей:

– расход подаваемого воздуха каждого работающего нагнетателя;

– потребляемая мощность каждым нагнетателем,

– удельный расход электроэнергии на подачу 1000 м³ воздуха работающего воздуходувногоагрегата и оценка эффективности работы каждого агрегата при разных положениях затворов иразличных режимах загрузки воздуходувного оборудования;

5)Контроль и регулирование производительности воздуходувных агрегатов при снижении/превышениификсированной усредненной величины концентрации растворенного кислорода ниже/вышенижней/верхней опорной величины установленного контрольного значения, по специальнымалгоритмам (с учетом показаний других подсистем);

6) Контроль технологического режима очистки сточных вод в аэротенках по приборам измерениягидрохимических показателей и станциям измерения качественного очищаемой сточной воды научастке биологической очистки.

Использование АСДУ СВ позволяет:

– осуществлять контроль технологического режима очистки сточных вод в аэротенках по приборамизмерения гидрохимических показателей и станциям измерения качественного очищаемойсточной воды на участке биологической очистки воды;

– обеспечивать оптимизацию расхода воздуха в соответствии с количеством поступающейсточной воды на очистные сооружения и кислородным режимом в коридорах аэротенков;

– минимизировать расход электроэнергии на подачу оптимального количества воздуха;

Экономия энергопотребления за счет внедрения АСДУ СВ, с использованием алгоритмовоптимизации системы подачи воздуха и воздуходувной станции, составит до 30 %.

Таким образом, техническими решениями по снижению воздействия ОАО «МЗКТ» на окружающую среду в рамках предлагаемого проекта станут ретехнологизация сооружений биологической очистки и модернизация воздуходувной станции. Указанные направления на очистных сооружениях позволят реализовать комплекс мероприятий, направленных на оптимизацию энергопотребления с достижением нормативных требований по качеству очищенных сточных вод.

Экологическое обоснование проекта. При реализации проекта реконструкции очистных сооружений ОАО «МЗКТ решаются следующие задачи:

– повышение эффективности работы очистных сооружений канализации и качества очистки сточных вод;

– использование процессов нитри-денитрификации в технологической схеме биологической очистки;

– модернизация воздуходувного оборудования;

– снижение (в перспективе) затрат на утилизацию обезвоженного осадка;

– повышение уровня автоматизации с одновременным сокращением времени технического обслуживания, осуществляемого персоналом.

Оценка результативности влияния предлагаемых мероприятий на уровень сбросов представлена в таблице 3.1

 

Таблица 3.1 – Оценка результативности влияния предлагаемых мероприятий в уровень сбросов в ОАО «МЗКТ»

Эффект	Норматив	Показатели	Изменение
до реализации мероприятия	после реализации мероприятия
Улучшение качества очистки стоков, снижение концентрации загрязняющих веществ в сточных водах
– окисляемость перманганатная, мг/ дм3	3,76	3,24	2,59	0,65
– взвешенные вещества, мг/ дм3	7,88	6,55	5,24	1,31
– нефтепродукты, мг/ дм3	0,04	0,04	0,03	0,01
– БПК-5, мг/ дм3	2,95	2,93	2,34	0,59
Снижение количество потребленных водных ресурсов за год
– снижение расхода технической воды, тыс. м3		931,1	856,6	74,5

Примечание — Источник: собственная разработка на основе данных предприятия.

Экономическое обоснование проекта. Для реализации проекта потребуются финансовые ресурсы для:

– ретехнологизациятехнологической схемы обработки стоков;

– модернизация воздуходувных агрегатов водоочистных станций с регулируемой производительностью;

– разработка средств автоматизации и управления основными технологическими процессами очистки сточных вод.

Экономическая эффективность указанных мероприятий достигается за счет того, что выполнение всего комплекса энергоэффективных решений позволяет снизить энергопотребление на очистных сооружениях на 30 % [54].

В таблице 3.2 рассмотрим план проведения мероприятий и ответственных за них.

 

Таблица 3.2 – План мероприятий по совершенствованию природоохранной деятельности в ОАО «МЗКТ» на 2017-2018 гг.

Мероприятие	Сроки проведения	Привлекаемая сторонняя организация
Проведение экологического аудита	05.06.2017 – 11.08.2017	ОДО «ЭНЭКА»
Реконструкция очистных сооружений по переработке сточных вод, в том числе:	01.06.2017 – 15.08.2017	НП ООО «Белэкполь»
разработка проектной документации;	01.06.2017 – 15.06.2017
проведение реконструкции	01.07.2017 – 15.08.2017
Разработка средств автоматизации и управления основными технологическими процессами очистки сточных вод	04.09.2017 – 28.02.2018	ГК «Белхард»
проектирование АСДУ СВ	04.09.2017 – 05.02.2018
установка, тестирование	05.02.2018 – 28.02.2018

Примечание — Источник: собственная разработка.

В результате исследования управления природоохранной деятельностью в ОАО «МЗКТ», а также рассмотрения управленческих, организационно-экономических и технических возможностей совершенствования природоохранной деятельности современных предприятий, нами были предложены следующие мероприятия:

– проведение экологического аудита с привлечением сторонних организаций, а также внедрение стандартов экологического менеджмента в перспективе;

– реконструкции существующих очистных сооружений по переработке сточных вод;

– модернизация воздуходувной станции водоочистительных сооружений за счет оснащения автоматизированными системами контроля.

Таким образом, в рамках проводимой на предприятии программы по реконструкции и модернизации производств предусмотрены мероприятия по реконструкции и модернизации существующих очистных сооружений по переработке сточных вод, оснащение автоматизированными системами контроля.