автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Исследование и оптимизация водопользования предприятий механической обработки древесины

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

На правах рукописи УДК 628.17:874

СОСНИНА

Елена Борисовна

ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ

(05.23.04 — водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов; 11.00.11—охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1992

Работа выполнена в Петрозаводском государственном университете. —

Научный руководитель — - доктор технических наук, профессор ВОРОБЬЕВ Олег Геннадьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор КУРГАНОВ Анатолий Матвеевич, кандидат технических наук, доцент ШИШКИН Александр Ильич

Ведущее предприятие — Сортавальский мебельно-лыжный комбинат.

Защита состоится 30 июня 1992 г. в 13 час. 30 мин. на заседании специализированного совета К 114.03.04 Петербургского института инженеров железнодорожного транспорта по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ПИИТ, ауд. 8-108.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Отзыв на реферат в двух экземплярах, заверенный печатью, следует направлять по адресу совета института.

Автореферат разослан » мая 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета, к. т. я., доцент

О. А. ПРОДОУС

. -на

■ ' ■

ОЙЦЯ шшш'сгш РАНШ

I. Актуальность гены. В общей задача охраны окружающей среды задачи нормирования поступления отходов и оптимизации их влияния на сопряженные среды (поверхностный водоем-атмосферный воздух и т.п.) являются особо важными, и актуальность вопроса все возрастает. Особое внимание обращается на необходимость развития технологических процессов I схем на основе малоотходных технологий, предусматривающих максимальную утилизации всех видов отходов, освоение систем оборотного и повторного водоснабжения. Особую значимость приобрела проблема охраны окружающей среды в Карелии. Основные отрасли промышленности в республике-целтюзно-бумажная и деревообрабатывающая. Предприятия этой отрасли являются мощными антропогенными источниками целого комплекса особо вредных веществ. Как правило, они размещаются вблизи больших водоемов. Объектами отрицательного воздействия потоков промышленных отходов являются и атмосфера и водоемы.

На практике часто требуется ¡знание поля концентраций загрязнжидах веществ,формирующиеся на стройплощадке и прилегающей к ней зоне.

. Данные отраслевой литературы о составе поверхностного стока противоречивы и не учитывают связи загрязнения водоемов с потоками газопылевых отходов, поступающих в атмосферный воздух. Отсутствие систематизации, классификации сьг^азя, технологических операций, оборудования и как следствие-образующихся отходов,не дает возможности применить методы системного подхода к решению задач оптимизации.

Предприятия механической обработки дрезесины (ПМОД), не являются крупными водопользователями, но иироко распространены и входят в состав почти всех промышленных узлов, достигая, в ряде случаев, значительной мощности, особенно при перегтроф'шировании предприятий ЦБП. В настоящее время наблюдает-, ся строительство большого '-дела предприятий малого бизнеса этой отрасли, процесс создания которых практически не контролируется,что обостряет проблему.

Таким образом, вопросы совершенствования водопользования ПКОД имеют большое значение, что требует разработки экологических норматшов водопользования о учетом воздействия на водные ресурсы газообразных, жидких и твердых отходов производства в единой геотехнической системе - промышленное предприятие - окружающая среда ШП-ОС). Оптимизация использования водных ресурсов, разработка критериев оптимизации на различных уровнях системы позволяет обосновать конкретные пути совершенствования водопользования промышленных

ч

объектов, 1

2. Цель работы. Анализ системы (ПП-ОС), образованной ПМОД, выявление организованных к неорганизованных источников, определение их вклада в загрязнение водоемов, разработка методической, базы окологических количественно-качественных нормативов, критерии оптимизации системы на различных уровнях, совершенствовании водопользования на основе этих нормативов и зколого-эконо-мическая оценка системы.

3. Методика исследования. Исследование рассматриваемых в работе производств (ШОД) производится методами системного анализа с привлечением в качестве вспомогательных методов количественных и качественных оценок поступающих и отходящих потоков сточных вод, газопылевых выбросов, твердых отходов.

В работе также применен аппарат математической физики, методов математического моделирования и анализа.

А. Наушзя новизна. Впервые ПМОД рассмотрено как системообразующий центр геотехнической системы. Выявлены 1 классифицированы все источники ПМОД загрязнения водоемов. Разработаны -количественно-качественные экологические нормативы оптимального водопользования, обеспечивающие соблюдение норм качества природной среды в зоне влияния предприятий, (¡формулирована общая задача накопления вредных веществ на подстилающей поверхности, источником которых 1 является промышленное предприятие. Обоснованы оптимальные варианты водоснабжения и канализации предприятий с введением дополнительных критериев

сбаланскроиашгасти систем, выполнена экояого-экоксмическая оценка разработок по оригинальной методике.

5. Практическая значимость работы. Колкчествишые, качественные, балансовые критерии водохозяйственных нормативов позволяют определить оптимальное гзодопотреблеиие, водоотведение для предприятия отрасли, минимизируя нагрузку на поверхностные водоемы. Оценка накопления вецества на подстшшщеЯ поверхности позволяет заменить трудоемкие операции снегомерной съемки и химических анализов состава снежного покрова, поверхностного стона, необходимые для ' проектирования очистных сооружений. Это позволяет тага® разработать мероприятия по исключению влияния промвыбросов в атмосферу на водные объекты.

Методика расчета валовых выбросов в атмосферу ПМОД применена при проведении инвентаризации газопылевых Быбросов и обоснованием нормативов ПДВ по предприятиям отрасли.

Системный подход с использованием единицы токсичной пассы (ЕТИ) позволяет раншропать отходы производства с учетом их токсичности, а также определить очередность инвестиция в водоохранные мероприятия.

В целом, результаты исследований могут быть использованы при оценке различиях водоохранных мероприятий, а также при разрабо7Ке научио-обоскован-ного плана природоохранных мероприятий, позволшмцих исключить влияния и на совмещенные среды.

6. Реализация результатов. Исследование и оптимизация водопользс ания предприятий механической обработки древесины выполнены в интересах предприятий лесопромышленного комплекса Карелии и реализованы на Сортавальском мебельно-льпшоч комбинате, Лахдчнпохском фанерном комбинате, в разработках проектных институтов отрасли, смежных отраслей: Кареллеспромпроект,Гшгролес-пром, ГПИ-3, а также в разработке ГОСТа "Экологический паспорт промышленного предприятия" (17.0.0..04.90).

7. Апробация. Основные положения диссертационной работа доложены иа ЗЭ-оч ; и 40-ой научных кон|>еренц;шх Ленинградского технологического института целлюлозно-бумажной промышленности (1985-1986 г.г.), Республиканской межотраслевой научно-технической конференции "Пути решения региональшх проблем охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов в КАССР" (Петрозаводск, 1987), научно-техническом Совета Министерства лесной промышленности (Москва,1987), техническом Совете ПО "Карелдесозкспорт" (Петрозаводск, 1987), технических Советах проектно-изыскательского конструкторско-технологи-ческого института "Кареллеспромпроект" (Петрозаводск,1088-1590), Всесоюзной научно-практической конференции "Проблемы и перспективы развития народнохозяйственного кошлскса Карелии" (Петрозаводск, 1959), зональной научно-практической конференции (Пенза,1989), Республшгаиской научно-технической конференции "Малоотходные технологически® процессы и сокращение хгрошалешых вибро-сов"(Запорохье,19ЭО), конференция мологьк учешк Петрозаводского государственного университета (Петрозаводск,1990), научно-практической конференции Дома ученых (ЯегешградД991!.'

Методика расчета индивидуальных текущих балансовшс нор!-) водопотребления, водоотведения внедрена на предприятиях ТПО "Кареллеспрои", в проектах института "Кареллеспромпроект". Вшеиазванная методика согласована центральным научным институтом экологии. Методика расчета валовых Быбросов в атмосферный воздух согласована ГГО им.А.Ф.Воейкова, утверждена Министерством лесной промышленности V! спробирована на предприятиях отрасли и на других предприятиях, имеющих аналогичные Производства.

Публикации. Результаты диссертации отражены з работах (I- II ).

Структура и объем киссергации. Диссертация изложена на 240 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, заключения, приложений, сп; -;ка литературы из 163 наименован™,включает 33 рисунков, 58 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕИШИЕ РАБОТЫ

Во впедеиии обосновывается актуальность темы исследования, формируется цель диссертационной работы, научная новизна, практическая значимость, приводится содержание работы по главам.

Первая глапа посвящена анализу взаимодействия предприятий лесного комплекса с водными объектами на основе данных литературы и ведомственных материалов.

Отмечается, что рост общественного производства обуславливай? экстенсивность и интенсивность материально- энергетических потоков между экономическими и природными системами. Возникает необходимость соизмерения антропогенных воздействий на природную среду с ее выносливостью по отношению к этим воздействиям, самовосстановителыюй и самоочнщающей способностью. В то же время решение вопросов в региона невозможно без рассмотрения взаимодействия предприятий, а иногда и отдельных их подразделений я разрезе отрасли с объектами окружающей среды.

В деревообрабатывающей отрасли накоплен значительный опыт разработки различного рода математических моделей развития и размещения предприятий лесной и лесоперерабатывающей промышленности. Но при разработке таких моделей не учитывается фактор существующего и перспективного состояния природной среды. Предприятия механической обработки древесины по характеру теологических процессов разделены на три большие группы:- механическая обрабс'ка древесины без применения кдеепих, лакокрасочных и других материалов и механическая обработка древесины с применением вспомогательных клеевых материалов я обработка древесины с применением облагораживающих материалов.В каждой группе образуются жидкие, твердые и газообразные отходы.

Приведен анализ данных литературы и служебных материалов научно-исследовательских и проектных институтов еппцфики влияния на гидрохимические показатели поверхностных водоемов организованных и неорганизованных потоков

отдельных подразделений ПМОД с учетом исходного сырья, материалов и технологических процессов. Показана связь образующихся сточных вод с технологическими процессами, определена степень изученности вопроса, выявлена тенденция преимущественной разработки сбора, отведения и очистки сточных вод. При отом специфика технологии ПМОД учитывалась не в полной мере. Так неисследованными остались неорганизованные источники загрязнения водоемов, включая поверхностный сток с промышленной площадки и прилегающей территории, а такав непосредственное влияние гд »«давых выбросов на них и акватории водоемов, расположенных вблизи от предприятий.

Не достаточно полно изучены вопросы нормирования водопотребления, водоотведе-шш, а также образования газопылевых выбросои. Вопросы очистки сточных вод также решены недостаточно.

Выполненный критический анализ литературы позволяет сделать вывод, что современные ПМОД, которые в большшстве случаеьсовместно с зонами своего влияния, формируют промыгшеиные узлы и образуют единые геотехнические системы, в которых происходит перераспределение веществ газообразных, жидких и твердых отходов производства преимущественно в направлении поверхностных водоемов. Это требует постановки, специальных исследований для определения вклада неорганизованных источников загрязнения водоемов и учета их при разработке нормативов предельно-допустимых сбросов (ПДС). С целью унификации отходов введена единица относительной токсичной массы, что позволяет ранжировать отдельные потоки отходое. и определить их приоритетность. С учетом анализа данных литературы-и обоснования подхода в главе определены задачи диссертационной работы.

Вторая глава посвящена анализу размещения предприятий лесного комплекса Карелии по регионально-бассейновому принципу по четырем основным эонам-Центра'ьная, Северная, Юго-Западная и 1>го-Восточная с привязкой к водным бассейнам Белого моря, Онежского и Ладожского озер. Идентифицированное данные

статистической отчетности предприятий пересчитан« и интегральные показатели относительной токсичной массы, что позволило определить приоритеты отходов различного агрегатного состояния по вьделенным зонам. Удельные показатели нагрузки относительной токсичной массы представлены в табл.1. Из таблицы следует, что наибольшая нагрузка сосредоточена в Центральной Карелии, что связано с деятельностью крупнейшего цемолозно-бумашого предприятия - Сегех-ского ЦБК. Основная часть ПМОД расположена в Приладожье и Прионежье.

Таблица I

Распределение относительной токсичной кассы по зопам Карельской республики предприятий лесного комплекса

Территория ! ^ ¡Водные ресурсы, ¡Удельный показа_ р_! ют.кг/год ! млн.мУгод_!тель, кг.ти/и3

Прионежье 220,492 142.13 0,016

Центральная Карелия 1440,083 13964 0,103

Приладожье 37,727 5650 0,007

Северная Карелия 21,598 •16С62 0,001

Кареллеспром 1719,9 43839 0,034

Межотраслевое распределение относительной токсичной массы всех груш отходов свидетельствует о том, что явный приоритет в отношении нагрузки на природную среду следует отдать предприятиям целлюлозно-бумажной промышленности. Для остальных групп предприятий лесного комплекса Карелии построен следующий ряд в порядке убывания: комплексные производства (от заготовки до механической обработки), ПМОД, лесозаготовительное и лесохимическое производства. Приоритетный рад отходов для ПМОД выявлен следующий: кора, сточные воды, газопылевые выбросы.

С учетом объема сточных вод и газопылевых выбросов, относительной токсично массы для каждой группы предприятий произведен расчет удельной относительной токсичности (табл.2).

Таблица 2

Удельная относительная токсичность сточных вод я газопилевих выбросов ш отдельным группам предприятий лесного комплекса Карелии

! ¡Удельная относи- ¡Удельная относитель-

I rv,,.™,. ™„„™,.™.„-, ! тельная токсич- !ная токсичность' газо-

! пРВДЧиетии ,нооть стоодьк БОд!гшлешх выбр000в,

!_1кг тм/м3_!кг.тм/н3_

1. Лесозаготовительные предприятия 0,88 242,2

2. Целлюлозно-бумажные предприятия 5,99 6061,9

3. ПМОД . 0,89 ' 446,9

4. Лесозаготовительные + механическая обработка древес'мы 2,77 580,5

5. Лесохимические предприятия 2,81 61,6

Анализ удельных показателей с учетом идентифицированных ингредиентов .показал высокую удельную токсичность газопылевых выбросов.

В этой главе рассмотрены особенности водопользования предприятий механической обработки древесины (лесопильных, мебельных, фанерных). Разработана классификация водопотребителей, источников загрязнения сточных вод на основе данных литературы и собственных исследований.

Перевод загрязнений ц относительную токсичную массу позволил определить приорите"ные ингредиенты отдельных потоков..Гак для участков смоловарения наибольшее влияние оказывают содержание органических примесей (Б1К) и формальдегид, для камер гидротермической обработки - метанол, взвешенные вещества, формальдегид.

В третьей гл?»;е исследованы неорганизованные источники загрязнения водое- " мов. Характеризованы условия формирования поверхностного стока, промплощадки и зоны влияния предприятий ИОД. Ввделены четыре косвенных пути поступления загрязняющих веществ от ПНОД: а) смыв загрязняющих веществ, поступивших на промщющадку различными путями, в том числе от низких источников газопылевых выбросов; б) выклинивание на поверхность загрязненных подземных вод; в) оседание загрязняющих веществ из атмосферы; с) экстракция загрязняющих веществ из дре весного сырья. Установлены основные источники для калдого из приведенных путей и условия формирования стока. Особое внимание уделено исследованию влияния на загрязнение поверхностных водоемов, прилегающих к промплощадке, газопылевыми выбросами. Приведена динамика выбросов по Сортавальскому мебельно-лыжному комбинату за 1981-1986 г.г. Выделены прямой и косвенный пути поступления загрязняющих веществ в атмосферный воздух, условия формирования. Определены основные источники и границы их влияния.

Учитывая сложность задачи по переводу мебельных производств на малоотходные технологические процессы, первым этапом достихеяпя предельно-допустимых выбросов (ВДВ) следует считать классификацию источников загрязнения, позволяющую выявить основные источники загрязнения, определить физико-химические характеристики выбросов и их интенсивность, наметить пути снижения. Классификация газопылевых выбросов ПМОД выполнена на примере Сортавальского НЛК, где сосредоточены все основные операции мебельного производства, основные виды сырья и материалов, сосредоточен больной парк станков и оборудования.

Определение объема и качественного состава выбросов возможно методом инструментальных замеров, а также балансовыми расчетами. Выделены два пути поступления загрязняющих веществ из атмосферы в водные объекты. Первый- загрязненные газопылевъми выбросами осадки, выпадамцие на определенную акваторию, второй - сухое осаждение поллютантов ча твердую поверхность с последующей трансформацией или накоплением последних и выносом поверхности стоком в водоёмы. .

Экспериментальная оценка вклада пшегазовых выбросов в загрязнение поверхностного стока с учетом сухих и мокрых выпаданий выполнена путем гидрохимического анализа снежного покрова. Другой подход - разработка математической модели, адекватно описывающей поступление вещества в заданную точку поверхности ог одного или группы источников. Этот путь более информативен, так как позволяет прогнозировать любую практическую ситуацию, связанную с аномальными гидрометеорологическими или аварийными ситуациями.

Автором рассмотрена, верифицирована натуральными исследованиями (снегомерная съемка) и внедрена задача определения массы вещества, поступающего на поверхность из атмосферы по модели, разработанной Е.Е.Семеновой (Петрозаводский государственный университет).

Данные расчетов и снегомерной съемки корреспондируются. Расчеты и снегомерная сьежа выполнены для определения содержания и распространения фенола и формальдегида на Сортазалъском МЛК и Лахдедаохском фанерном комбинате, которые являются наиболее удобными объектами изучения, так как практически являются единственными источниками выброса этих поллютантов в своих провалах. Данные расчетов и снегомерной съемки показали, что основная масса фенола поступает в прибрежную зону, формальдегид в основном поступает на промплощад-ку.

Поступление загрязнений неорганизованным путем в ряде случаев вносит больший вклад и достижение нормативов, для одной среди (ЦДВ для атмосферного воздуха, НДС для водоемов) не всегда возможно за счет выполнения традиционных мероприятий. Рассмотрено влияние загрязненного газовыми выбросами атмосферного слоя на поверхностный водоем. Так, кодичестго фенола, поступающего с газовыми выбросами, составляет 65,0%, а сточными водами 34,4%.

Одним из источников выделения'фенола является кора. Расчеты показали, что кора оказывает влияние Слизкое к сточным водам.

Показано, что игнорирование неорганизованных источников загрязнения поверхностных водоемов при нормировании поступления загрязняющих веществ в поверхностные водоемы является причиной того, что и при формальном достижении ВДС не обеспечивается требуете качество воды в водных объемах.

В глава 4 рассмотрены вопросы количественной оценки водопользования.. Автором разработана методика расчета текущих балансовых норм водопотребления, водоотведения для ПМОД, которые прошли апробирование на ряде предприятий ТПО "Кареллеспром" и согласованы ЦНИИ "Экология". В диссертации дана оценка методов разработки текущих балансовых норм и нормативов ПМОД. Учитывая специфические требования к качеству потребляемой воды, Йлделены пять категорий качества. Для каждой категории определеьы технологические операции, процессы, степень изученности.

Категория I: производство пара и ряд типовых технологических процессов, объем вода по каждому из которых рассчитывается по известным формулам. Процессы 0ги не являются характерными для ПМОД, достаточно хорошо • «учена.

Категор га 2: охлаждение оборудования в основных технологических процессах и вспомогательных подразделениях (котельные, компрессорные и т.д.), операции по промывке оборудования. В зависимости от охлаждаемых поверхностей приведен ряд расчетных формул.

При охлаждении генераторов прессов для расчета потребляемой воды ( \)/03{Л ) предложена следующая формула:

860 х Л/ х 0,25 х 24 _ !. т

XV, --:-- х с и;

охл. с(Твых. _ 1®х')х1000 в в

где: /V' - установочная мощность генератора (кВт);

С - удельная теплоемкость охлаждаемой жидкости (кДк/кг);

Т ®ьк - Т !х - соответственно температура охлаждаемой воды на выходе и входе.

Расход воды ( ^'цро^) при промывке оборудования зависит от объема обрабатываемых поверхностей, от времени (в конечном итоге). Предлагаемая формула:

'^пром. = °'0036 х I3- х I' 2^Тх п л Ь (2)

где: Д - диаметр промывной трубы (шланга), мм. Н - напор, мм. вод.ст.

Ь - время промывки (определяется экспериментально). Экспериментально.установлены расходы, режим промывки для отдельных видов оборудования клеепрчготовительного отделения.

Карегория 3: Операции по приготовлению рабочих растворов. Основной формулой для расчета расхода воды этой категории являются типовое уравнение материального баланса.

Категория 4. Процессы газоочистки и лылеподавления. Расчетные формулы представлены в виде:

V/ - -^щг— *п х ь (3)

п-г

. / (Чх '-1 х Р Л _ _ = -ЮТ—

(4)

п-г

где: с(- - удельный расход воды, л/м3

- общий расход воды, м3/час

- скорость воздуха в аппарате, м/сек

- площадь сечения рабочей части аппарата, где наблюдается эта скорость, и2

Обобщенные материалы по удельным расходам приводятся в работе в виде справочных таблиц. ,

Категория 5. Гидротермическая обработка древесины, гидротранспорт бревен, шлако-золоудалание в котельных, ка ТЭЦ. Расход воды на гидротермическую обработку древесины зависит от скорости испарения со свободной поверхности

х п х

бассейнов, размера бассейна, пропарочных камер, процента заполнения воды бревнами и рассчитывается по известной формуж. Формула, приведенная в литературе, для расчета расхода воды на гидротранспорт () не учитывает расход воды на испарение со свободной поверхности (Д) и унос воды из бассейна бревнами (Уб), поэтому формула уточнена и предложена в виде:

г>л_ = п х £ х [( Р + 0,45 х ) х (1+^- )./+(Д+Уб) (5)

Р - площадь живого сечения потока, м2 ^ср ~ °РеДний диаметр бревна, и 1/ - скорость потока, м/сек >0 - длина логка К - коэффициент фильтрации

С учетом безвозвратных потерь, безвозвратного водопотребления объемы забираемой воды дают возможность произвести расчет расхода сточньк'вод. Методика позволяет произвести расчеты индивидуальных текущих норм оборотного и повтор- ; тго водоснабжения. Анализ количественных нормативов по предприятиям ТПО "Кареллеспр9,ч" показал, что необходимо ввести дополнительный критерий сбаланси-■ рованности параметров. Этот критерий введен с учетом известных показателей таких как коэффициенты потребления использования и оборотного водоснабжения. При современной технологии и уровне знаний получены следующие значения коэффициентов сбалансированности для различных видов производств: для лесопильных производств Рпот: Кйоп х Роб = I : 2 : 7,73 для мебельных производств Рпот: Кисп х = 1 : 1,48 : 4,66 для фанерных заводов Рпот: Кисп: Роб = I : 1,43 : 2 Помимо количественных включена разработка требований к качеству потребляемой воды. Разработаны такие регламенты для основных технологических подразделений и вспомогательных служб. В работе приводите., таблица с указанием операций, требований к качеству. Всего введено пять категорий

требований. Более информативным критерием нормирования, объединяющим количественную и качеотвеннуго составляющую, является норматив предельно-допусткмо.'о сброса (НДС) сточных вод в водоемы.

В работе проанализированы недостатки действующих методик нормирования НДС. Основной недостаток заключается в том, что отсутствует учет комплексного действия отходов на поверхностные водоемы. На примере Сортавальского МЛК и Лахденпохского фанерного комбината доказана невозможность достижения нормативного качественного состава поверхностных водоемов, если ПДС устанавливается только с учетом нормирования качества сточных вод. Предлагается путь ограничения ПДС сточных вод с учетом действия других потоков поллютантов. Реализация отс/о пути предложена методом иммитационного моделирования с учетом введения единицы токсичной массы (Е1М) и оценки результата зависимостей "доза-э||фект" с использованием принципа "черного ящика".

В основу положена функция в общем случае описывающая поведение региональной системы в виде:

си } ( £ ) ) (6)

или , ) С > ( X (I) ) (7)

где: С ■ в нашем случае интериретировано как показатель парциальной токсич-кости отдельных видов отходов при воздействии на поверхностные водоемы, а С ( 4- у общая одноиме1шая токсичность.

Учитывая, что пределы устойчивости водной экосистемы находятся в прямой зависимости от пределов антропогенной нагрузки (в данном случае ПДС для

водоемов), можно уравнение (7) представить в виде: р

С(г,. ) = £ С-., х С^ х С^ « ПДС (кг.тм) (8)

где но каждому компоненту состава С^./ - порцтмия токсичность сточных вод

' • С •, порциальная токсичность газопылевых

. выбросов (г.п.)

С ■ I - порциальная токсичность твердых отхо-« доз (т.о.) влияющих на водоем

Тогда:

ПДСст.всд = * С, 1

адсг.п. = ПДС х V (9)

1МСТ.0. - ПДС х С, »

С:< * с^-с.;, . 1

При этом ПДС рассчитывается на основе общепринятых методов. Приведенные примеры расчета ограничения ПДС с учетом действия других отходов показал, что системный подход ужесточает требования к сточным водам на 605.

Расчеты прогнозирования поведения потоков фенола, формальдегида наглядно показывают долю вклада в загрязнение водоьла иоллотактов из атмосферы. В настоящей главе такие приведена последовательность установления нормативов. В целом ПДС определен как суетирнал токсичная масса вещества в сточных водах, газопцле-вых выбросах, твердых отходах, максимально допустимая ¡с поступлению в водоем с установившимся режимом в дашом пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения качества воды в контрольном пункте.

В главе 5 рассмотрены вопросы эколого-экономической оптимизации водопользования. Первым этапом в реализации территориально-регионального подхода в вопросах оптимизации природопользования следует считать достижение минимизации нагрузки на уровне "промышленное предприятие". Глава представляет обобщение нормативной базы отдельных средозащитных показателей ПМОД для достижения эффекта оптимизации в геотехнической системе ПП-ОС (поверхностный водоем). В главэ приведены параметры системы опти жзации на уровне блока "промышленное предприятие". Критерием системы оптимизации выступает предельно-допустимая масса вещества, поступающая в водный объект посредством'различных потоков отходов и выраженная в единицах токсичной массы. Этот показатель содержит всю информации, накопленную на уровне блока ПП и связан с блоком ОС через потенциал самоочищения, который содержит многсфакгорнуга информацию

блока X. Разработана и представлена в главе иерархическая схема процессов в системе промышленное предприятие (ПП)- окружающая среда (ОС). В блоке "промышленное предприятие" нами изделеио 4 уровня. При этом нечетные уровни зависят от требований технологии и внутренних процессов, связанных с системой очистки и~утилизации. Четные уровни определяют связь и выполнение требований качества окружающей среды.

На конкретных примерах прослекено р^иянив отдельных параметров. Параметры, критерии оптимизации системы ПП-ОС (поверхностный водоем) дают возможность с учетом иерархической схемы детально и целенаправленно подойти к разработке водоохранных мероприятий на ШОД, принимая во внимание все возможные источники влияния (организованные и неорганизованные). В работе приведен перечень мероприятий, соответствующий каждому уровню схемы.

Влияние отдельных составляющих на уровне блока "ПП" с вводом единицы токсичности позволило оценить конкретные мероприятия. Так ликвидафя бассейнов гидротермической обработки древесины с переходом на сухую окорку позволит снирчть нагрузку на поверхностный водоем с 4,6% до 17,2% в зависимости от существующей ситуации. Значительное снижение токсичной массы достигается за счет достижения норм водопотребления, ввода оборотных сг?.тем на мебельных предприятиях. В результате рассмотрения отдельных параметров, критериев в главе предложена схема управления природоохранной деятельностью ПМОД.

ЗАКЛШЙЕ ВО РАБОПЗ

Анализ данных о взаимодействии предприятий механической обработки древесины с окружающей средой вообще и с водными объектами в особенности, показал, что традиционные экстенсивные методы, связанные с повышением эффективности средозащитной техники и рассеиванием загрязняющих веществ в окружающей среде через высокие трубы и рассеивающие выпуски в современных условиях

малоэффективны. Прогрессирующее обострение экологической обстановки связано кроме того с совершенно недостаточным учетом возможности природной среды воспринимать и нейтрализовать техногегшую нагрузку. Оптимизация взаимодействия ПМОД с окружающей средой требует надежной классификации асех организованных и неорганизованных источников загрязняющих веществ с учетом специфики технологических процессов. На основе изложедного ПЮД разделено на 3 основные группы по характеру производства:

производство продукции из древесины непосредственно; производство с применением клеевых материалов; производство с применением облагораживающих химических материалов Анализ территориальной привязки ПМОД Карелии и сопоставление образующихся газообразных яидких и твердых отходов производства показал, что наибольшей техногенной нагрузке подвергается Центральная Карелия. По уровню воздействия на прирочруга среду отхода производства [МОД отвечают ряду-кора-сточныз водоь газопшевые выбросы, что необходимо учитывать при разработке водоохранных мероприятия. Отвали коры и источники газопылевых выбросов выступают при этом в качестве неорганизованных источников загрязнения водоемов.

Исследованы особенности формирования поверхностного стока с территории ПМОД. Определяющим состав поверхностного стока фактором, как подтверждено натурными экспериментами, является загрязнение приземного слоя атмосферы, особенно за счет низких и неорганизованных источников.

Систематизированы источники загрязнения атиг.офери, определены границы их влияния и условия формирования состава с учетом специфики технологических процессов.

Разработанная математическая модель потока материальной субстанции из источника в заданную точку поверхности (территория, акватория) вернорнци-рована по материалам снегомерной съемки на примере специфических соединений (формальдегид, фенол).

Джаэано, что радикал: ним мероприятием по защите водоемов является сокращение влияния иеоргакизованкьк источников, в первую очередь, совершенствование методов газоочистки. >Ча примере Сортапальского мебельно-лижного комбината разработана классификация выбросов ПМОД, включающая более 30 ингредиентов характерных для основных подразделений предприятий подотрасли. Исследования и анализ влияния на поверхностный водоем ПМОД позволили рекомендовать в качестве параметров оптимизации водохозяйственных систем, с учетом вклада неорганизованных источников следующие: I. Ко/..нествен1-1ые

индивидуальные удельнма нормы водопотрсбления, водоотведения; нормативные объемы аспирациошых и вентиляционных выбросов; нормативы образования твердых отходов.

" 2. Качественные

нормативные показатели качества отводимых кцдких, твердых и газообразных отходов.

3. Балансовые

водохозяйственные системы ПМОД- соотюжения Рпот : К[1СП : Ро6

лесопильные производства I : 2.00 : 7.73 мебельные производства I : 1.43 : 4.(56 фанерные производства X : 1.43 : 2.00

Оптимизация геотехнической системы " промышленное предприятие-окружающая среда " должна строиться с учетом иерархии задач с последовательным заполнением уровней сшзу Еверх (аппараты, технологии, предприятие,геотехническая система).

Критерием оптимизации, связывающим блоки "производство" и "окружающая среда" является предельно-допустимая величина 'токсичной массы отходов производства. На основании изложенного предложена иерархическая структура природоохранной деятельности на ПМОД.

Практическая реализация разработанной методологам кэ Сортагальском ШК и Лахденпохстш фанерном комбинате сопровождается подтвержден м экологическим айектом. НЗромэ того разработаны методика по оценке валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу предприятиями деревообрабатывающей лгомьшенкости и методика разработки ивдивздуальньи балансовых норм недопотребления, водоотведе-ния. Нормативная документация утвервдена и согласована как отраслевая.

Работы, опубликованные по теме диссертации:

1. Соснина Е.Б.,Русакова Т.В. ,Щурота Л.З. Анализ ивдшвдуальяых норм водопотребления по предприятиям Ш "Н^зеллесоэиспорт".//В сб. Охрана окружающей среды от загрязнения промышленными выносами ЦЕЛ--Л "ЯГА им.Кирова, 1985,-С.82-85.

2. Соснина Е.Б. Дгародова Н.Н.,(Цурава Л.Э. Разработка нормативов по охране атмосферного воэдуха на цредгриятиж Кареллесоэкспорта//Деревообрабатывао-

щая щХ5»лленность'.-1986.4Щ.-С.17-18.

3. временные метсдаческие указания по оценке выбросов загрязнжщх веществ в аи-осфзру преящштияш деревообрабатывающей чхшптенности.М.,1988, 162 с.

4. Соснина Е.Б. Системный подход к разработка мероприятий го охране окружающей среда на предприятиях лесоперерабатывающего комплекса Карелии/УДере-вообрабатывающая промышеятсть.-1988.^ I2.-C.27-8. ;

5. Соснина Е.Б. .Русакова Т.В. Разработка водоохранных мероприятий в лесопильном цроизводстве// Обзорная издзрмацйя.Сф.Охтана окружающей среда:ВНИГИЗИ-лесчш,1988,-Еш1,-34 с.

6. Соснина Е.Б. ,Всробьева О.Г. Учет гфиродоохранных нормативов три обосновании ущерба цзирсдной среде // Тезисы докладов к зональной кяйеренции "Научно-технический прогресс в промышленности и проблемы охраны окруетощей срепд".-Пенза,1989.- С.42-43.

?. Соснина Е.Б.,Воробьев О.Г. Региональные особенности природоохранной деятельности цредарияткй лесного комплекса Карапии//Ге5исы докладов на Всесаос -кой научно-практической кон£еренши (Петрозаводск, 12-14 сентября 1989 г.) "Пробшл и перспективное развитие шрсщнскозяйствешого комплекса Карелии. -ПетрозаводскД989.- С.223-225.

8. Кириллов В.М»,Воробкзв О.Г. .Русанова Т.В.,Соснина Е.Б. Методические ротвдцыции по расчету на ЕЕМ ЩС сточных вед в водош.-Л.гЛенНШицрахш, 1989т32 с.

9. Соснина Е.Б.Учет неорганизованных источников гри обосновании ВДС// Тезисы докладов Республиканской научно-технической конференции "Макхиходные технологические процессы и сокращав грашишенкых шбросов в иэталпургиче-ской 1ф«вшеннос1и,'-Запсроаье,1989.-С.150.

10. Еоробьез О.Г. Семенова Ш.Е.,Соснина Е.Б. ,Чернецкий В.И. Моделирование и экспериментальная проверка влияния неорганизованных источников техногенных ¡загрязняющих Ееществ на естественный водоем//Межвузовский сборник научных тдогв. Охрана овдгаощей среды от захрязнения 1рсмыш:енными выбросами ИБП.

-Л.:,1989^6-38.

11. Соснина Е.Б. К]ритерий оценки сбалансированности водпешьзования //Тс-еисы научно-коевдинашонного совещания,Цдашо, 13-18 апреля 1992 г. "Экологическое нердрованиз: щзобпещ и методы".- М.:БНИИ охраны дофсщы и заповедного дела,1992:С.139-140.

Лодивс!ПО к печати .22.05.52 г. 1,25. Печать ой^евдая Бткпге. дяя кзоаи®. апп. (>оршх Ь0х84 1/ц> хараг 100 око. ■ Зак-аз Я.____Бесплатно. ________

Ъ\;\. Ц&Кц 150031 С-Ее2зрбург« УосЕовбкай пр.,9