Доцент кафедры городского строительства и хозяйства НИ ИрГТУ Ольга Лухнева рассматривает возможность использования некоторых видов отходов в системах доочистки сточных вод гальванических производств. По результатам серии экспериментов она установила, что использование в качестве сорбента шлака, образующегося при сжигании угля, позволяет повысить эффективность очистки сточных вод.
По ее словам, для Иркутска данная проблема является особо актуальной, так как в черте города расположены крупные промышленные объекты (филиал ОАО «Корпорация «Иркут», ОАО «Иркутский релейный завод»), где есть гальваническое производство, сточные воды которых характеризуются широким спектром загрязняющих веществ и являются наиболее опасными в экологическом отношении. В промышленности гальванотехнические методы применяют, прежде всего, для получения медных, никелевых, хромистых, оловянных, цинковых и кадмиевых покрытий, а также из серебра, золота и других благородных или редких металлов. При этом около 50% стоков составляют хромсодержащие сточные воды. Средний объем таких вод на одном гальваническом производстве составляет от 500 до 1000 м3 в сутки.
«Гальваническое производство всегда сопряжено с водопотреблением. В сточной воде в больших количествах присутствуют ионы металлов. Сейчас, как правило, проводится реагентная очистка, основанная на физико-химических реакциях, но она не позволяет очистить сточную воду на 100% . Сточные воды этих предприятий классифицируются как недостаточно очищенные, потому что локальные очистные сооружения морально и физически устарели», - заявляет О. Лухнева.
Она поясняет, что в Приангарье система очистки воды построена таким образом, что после локальных очистных предприятий вода поступает на городские очистные сооружения, где осуществляется биологическая очистка, т.к. основной состав хозбытовых стоков органическое вещество, металлы при этом не извлекаются.
«Они проходят «транзитом» через городскую систему водоотведения и уходят с общим сбросом в Ангару, в конечном счете, внедряются в пищевую цепь и доходят до человека. Например, соединения хрома обладают общетоксическим действием, могут вызывать острые и хронические отравления и представляют огромную экологическую опасность для окружающей среды»,- подчеркивает О. Лухнева.
Автор проекта предлагает использовать для очистки сточных вод шлак, характеризующийся высокоразвитой поверхностью и наличием большого числа микротрещин и пор, обуславливающих его сорбционные свойства. На сегодняшний день шлак в основном применяется для отсыпки дорог, большая его часть вывозится на полигон для захоронения. Как отмечает автор, сорбционный метод позволяет не только обезвредить промышленный сток, но и вернуть в производство очищенную воду. О. Лухнева утверждает, что использование шлака в качестве сорбента в сравнении с цеолитом имеет ряд преимуществ. Прежде всего, это широкая доступность шлака: в Приангарье имеются достаточные запасы шлака на золоотвалах. Кроме того, на любом большом предприятии есть котельная, где он образуется, а цеолит приходится специально привозить из других регионов.
Эксперименты показали, что наибольшая эффективность очистки наблюдается при применении шлака с размером частиц менее 0,5 мм, а наименьшая – размером от 5 до 2 мм.
«Как показывает практика, шлак относится к четвертому или пятому классу опасности (малоопасные отходы). Это позволяет хранить его в больших количествах на промплощадке и использовать без вреда для здоровья человека непосредственно на производстве. Наша технология представлена системой доочистки на последнем этапе. Перед тем как вода выйдет в отстойник, проводить перемешивание ее со шлаком, после этого все оседает в отстойнике, а чистая вода уходит», - утверждает О. Лухнева.
Она отмечает, что, несмотря на низкую себестоимость сорбента, «насыщенный» хромом шлак представляет собой гальваношлам и требует специальной утилизации. В данном случае в целях повышения его обменной емкости и снижения расхода, была представлена химическая модификация. По мнению О. Лухневой, перспективным способом утилизации шлака, насыщенного металлами, может стать его добавление в строительные материалы для получения особых свойств.
«Для создания модифицированной формы шлак необходимо термически обработать (подогреть). Это приводит к тому, что вся влага, которая в нем содержится, испаряется, повышается удельная поверхность и повышается эффективность процесса сорбции. Данная процедура увеличивает обменную емкость сорбента. Степень извлечения хрома модифицированной формой в значительной степени выше исходной», - говорит О. Лухнева.
Она добавляет, что применение природных и техногенных сорбентов позволит сократить экономические затраты на очистку сточных вод и повысить качество очищаемой воды. Кроме того, из-за недорогой стоимости шлака его можно использовать однократно, не подвергая десорбции и регенерации.
Ирина Афанасьева
