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]

* 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 ґрунти.

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