ӘӨЖ: 351.777.613:628.54 (5каз + 4 кыз)
Қол жазба құқында
ЖОЛМАХАНОВА АЙДАНА АМИРБЕКОВНА
ҚЫЗЫЛОРДА ҚАЛАСЫНЫҢ АҒЫНДЫ ЛАС СУЛАРЫН ҚАЛДЫҚСЫЗ ЖӘНЕ ҚАУІПСІЗ ӨТЕЛДЕУ
ЖОЛДАРЫН ЗЕРТТЕУ
6М081000- «Жерді мелиорациялау, баптау және қорғау» мамандығы бойынша ауылшаруашылық ғылымдарының магистрі
академиялық дәрежесін алу үшін дайындалған
Реферат
Қазақстан Республикасы
Қызылорда, 2013 ж
Жұмыс Қорқыт Ата атындағы Қызылорда Мемлекеттік Университетінің Политехникалық институтының «Су шаруашылығы және жерге орналастыру» кафедрасында орындалған.
Ғылыми жетекшісі: техника ғылымдарының
кандидаты А.Т. Шегенбаев
Ресми оппоненті: техника ғылымдарының
кандидаты Т.Н. Нарбаев
|
|
|
|
Қорғау 2013 жылдың « » « » сағат « » Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде өтеді (Мекен-жайы: 120014, Қызылорда қаласы, Абай даңғылы 66, Политехникалық институты, №5 оқу ғимараты, аудитория « »).
Диссертациямен Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің кітапханасында танысуға болады.
Кіріспе
Жұмыстың құрылымы және көлемі:
Диссертация кіріспеден, төрт бөлімнен, қорытындыдан, 104 пайдаланылған әдебиеттерден тұрады. Диссертацияның жалпы көлемі компьютерде терілген 85 беттен, оның ішінде 19 суреттен, 13 кестеден тұрады.
Маңызды сөздер. Ағынды лас сулар, ағынды лас суларды қауіпсіз және қалдықсыз өтелдеу, ағынды лас суларды тазарту, механикалық тазарту, биологиялық тазарту, физико-химиялық тазарту, химиялық тазарту, ағынды лас суларды биологиялық тазарту станциясы, табиғи өндірістік кешен, аумақтық өнеркәсіптік кешен, канализациялық насос станциялары, локальды аумақтық табиғи-өндірістік кешен, өндірістік кешен, агроөнеркәсіптік кешен, су бұру жүйесі.
Тақырыптың өзектілігі. Ғылыми-техникалық прогрестің бүгінгі күнгі даму сатысындағы қоғам мен табиғаттың ара-қатынасының жаңа элементі болып, адамзат баласының планетамыздың биосферасына тигізер әсерінің қатары өзінің «шегіне» жеткендігі болып отыр. Осы «шектен» шыққан жағдайда, адамзат баласы өзі білмей, табиғи жүйелерде, өз алдына «шынжырлы әсер» туғызатын жағымсыз қасиетке ие қалпына келмес өзгертулер жасауы мүмкін. Міне, сондықтан да табиғи ресурстарды сақтау, оларды ұтымды пайдалану барлық мемлекеттер үшін және адамзат баласы үшін өзекті мәселе болып отыр. Бұның ішіне ойластырылған жұмыс жасаумен қатар, жоспарланған барлық іс-әрекеттердің экологиялық қауіптің мүмкіндігін жіті бағалау да кіреді.
Ғылым дамуының тарихы бұрынғы өткен шақта бастау алған өнеркәсіптік қалдықтарды қайта пайдалануды ғылыми іздестіру және материалды дүние танымның, заңдылықтар мен қоғамдық дамудың спецификаларының шектері әрдайым ұлғайып отыратынына негіз береді. Нақты тарихи жағдайларда ғылымның кейбір экология сияқты салалары өзінше көшбасшы статусын иеленеді, себебі олардың іс-әрекеттерінің нәтижесі ХХІ ғасырдың ең өзекті мәселелерін шешуге мүмкіндік береді. ХХ ғасырдың соңғы онжылдығында байқалғандай, табиғи жүйеге түсетін техногенді жүктемелер көлемі шектен тыс болғанда, экология – адамзат баласының өмір сүру ортасы - Жер планетасының құрылымы мен дамуы туралы ғылымнан баршаға жағымды ой тарату ғылымына айналды.
Уақытылы шешімін табуды талап ететін, күрделі және өзекті геоэкологиялық мәселелердің бірі су ортасында өндірістік және тұрмыстық қалдықтардың, яғни қауіпсіз өтелдеуді талап ететін қалалар мен өнеркәсіптік нысандардан шыққан ағынды лас сулардың жиналуы болып отыр. Бұл мәселе табиғи жүйенің қалыпты жайын сақтайтын табиғи ауытқудың интервалы мен жағдайының параметрлері негізінде гидроэкологиялық мөлшерлеумен тығыз байланысты.
Қазіргі уақытта ауылшаруашылық дақылдарын суғару мақсатында пайдаланылатын арнайы суғару жүйелеріндегі ағынды лас суларды топырақ қабаты арқылы тазарту әдісі оларды өтелдеудің тиімді тәсілі болып отыр. Бірақ, ТМД елдерінде кеңінен қолданыс тапқан мұндай тәсіл, яғни ағынды лас суларды суландыру жерлерінде өтелдеу технологиясы қоршаған ортаның қауіпсіздігін қамтамасыз етпейді. Бұл осы технологияның жетілдірілуін талап етеді.
Осылайша, геоэкологиямен тығыз байланысты көптеген ғылымдар өнеркәсіптік кешендер мен кәсіпорындардың құрылымның технологиялық схемасы немесе нақты жаңа кіріспелерді іздестіру жолында. Бұл зиянды антропогендік қалдықтардың тасталуын түбегейлі жойылуын немесе олардың тасталу мөлшерінің нақты төмендеуін қамтамасыз етеді. Осы тұста айналмалы және жартылай айналмалы технологиялық циклдердің инженерлік зерттеулері, яғни кәсіпорынды айнымалы сумен жабдықтау жүйесі, су және энергия қажеттілігі төмен техникалық схемалар, өнеркәсіптік және қалалық нысандардың ағынды лас суларын өтелдеу үшін аз қалдықты және қалдықсыз технологиясы болашақта кең қолданыс табады.
Зерттеудің мақсаты мен міндеттері ағынды лас суларды өтелдеудің экологиялық қауіпсіз және қалдықсыз технологиясын жетілдіруге негізделген. Алға қойған мақсаттарға қол жеткізу үшін келесі мәселелер шешілуі керек:
- малазықтық ауылшаруашылық дақылдарын суғару үшін пайдалану жарамдылығын бағалауды қосқанда, коммуналды-тұрмыстық және өнеркәсіптік нысандарды сумен жабдықтау және су бұру режимінің анализі;
- тәжірибе мен ауылшаруашылық дақылдарын ағынды лас сулармен суғаруды зерттеу нәтижелерін қорытындылау;
- ағынды лас суларды экологиялық қауіпсіз және қалдықсыз өтелдеу мақсатында табиғи-өндірістік жүйені жобалау принциптерін жасау;
- суландыру жерлеріне техногенді жүктеменің экологиялық шекті мөлшерін анықтаумен ағынды лас суларды өтелдеу технологиясын жетілдіру;
- ағынды лас суларды өтелдеу мақсатында табиғи-өндірістік кешенді жасау тиімділігін эколого-экономикалық негіздеу;
- ағынды лас суларды қауіпсіз өтелдеу мақсатында табиғи-өндірістік кешеннің (ТӨК) пайдаланылуын экологиялық бағалау;
Зерттеу нысаны: Қызылорда қаласының су бұру жүйесіндегі тазартылған ағынды лас суларды қалдықсыз өтелдеу жолдары.
Зерттеу әдістері. Табиғатты пайдалану және табиғатты орналастыру аумағындағы осындай күрделі мәселелерді шешуде маңызды рольді жүйелі зерттеулер методологиясы алады. Олардың қатарын В.И. Вернадскийдің биохимиялық концепциясына негізделген геоэкология, оның негізі В.Х. Хачатурин мен И.П. Айдаровтың өзара байланысты компоненттер – атмосфера қабаты, топырақ, өсімдік, таулы түрлер, жер асты және жер үсті счулары мен табиғи-іс-әректті жүйесінде, ол құралатын қоршаған ортаны бағалауға экожүйелік (В.С. Преображенский, Г.П. Александоров, Т.П. Купрянов) және іс-әрекеттік (Г.П. Щедровцкий) көз-қарасына байланысты.
Жұмыстың жаңалығы. Жұмыстың ғылыми жаңалығы:
- су бұру жүйесінің ағынды лас суларын экологиялық қалдықсыз өтелдеу мақсатында локальды табиғи-өндірістік кешеннің құрылу принциптері мен метологиялық негізі жасалынды;
- қалалық ағын суларды өтелдеудің қалдықсыз технологиялық схемасы негізінде табиғи-техногендік жүйе құрылымын экологиялық негіздеу және жетілдіру жасалынды;
- табиғи-өндірістік кешеннің локальды жүйесінде ағынды лас суларды өтелдеудің эколого-экономикалық тиімділігі бағаланды.
Жұмыстың негізгі қорғалатын қағидалары:
- су бұру жүйесінің ағынды лас суларын экологиялық қалдықсыз өтелдеу мақсатында локальды табиғи-өндірістік кешеннің құрылу принциптері;
- қалалық ағын суларды өтлдеу үшін технологиялық схема және экологиялық су шаруашылығы жүйесі;
- локальды табиғи-өндірістік кешеннің параметрлерін инженерлік есептеу методикасы;
- ағынды лас суларды өтелдеудің эколого-экономикалық тиімділігі бағалау методикасы.
Жұмыстың жариялануы. Зерттеу нәтижелері бойынша 3 мақала жарияланды.
Жұмыстың сыннан өтуі. Магистрлік диссертация тақырыбы бойынша Қорқыт ата атындағы Қызылорда Мемлекеттік Университетінің 75 жылдық мерей тойына орай ұйымдастырылған конференция аясында «Исследование безотходных технологии утилизации городския сточных вод» тақырыбында мақала оқылып, университет жинағына жариялануға берілді. «Исследование вожможности утилизации очищенных сточных вод города Кызылорда» тақырыбында ТОО Уралнаучкнига, e-mail: info@rusnauka.com. Современный научный вестник журналына мақала жариялануға жіберілді. «Қалалық ағынды лас суларды ысырапсыз өтелдеу технологиясын зерттеу» тақырыбында Ақмешіт гуманитарлық-техникалық институтының хабаршысы санды жинағына мақала жариялануға жіберілді.
Жұмыстың негізгі мазмұны
Кіріспеде диссертациялық жұмыстың жалпы сипаттамасы, тақырыптың өзектілігі, зерттеудің мақсаты мен міндеттері, зерттеу нысаны және әдістері, жұмыс жаңалығы, негізгі қорғалатын қағидалар және тарауларға қысқаша тұжырым берілген.
Бірінші бөлімде жалпы ағынды лас сулар туралы мәлімет берілген. Олардың пайда болуы және тазартылу әдістері жайында әдебиеттік шолу жасалынған. Қызылорда қаласының ағынды лас суларының көлемі мен биологиялық тазарту станциясына қысқаша сипаттама берілген.
Ағынды лас сулар деп зауыттар мен фабрикалардан, тұрғын үйлер мен мекемелерден және қыстақтардан бір рет пайдаланылып, ластанып шығатын суларды айтады. Қазіргі кезде олардың көлемі өте көбейіп, қоршаған ортаға экологиялық зиян келтіріп отыр.
Олардың пайда болуына байланысты келесідей түрлерге бөлуге болады:
-
Өндірістік ағынды лас сулар;
-
Тұрмыстық (шаруашылық-фекалды) ағынды лас сулар;
-
Мал шаруашылығы ағынды лас сулары;
-
Аралас ағынды лас сулар.
Ағынды лас суларды тазартуға төмендегідей әдістер қолданылады: механикалық, химиялық, физико-химиялық және биологиялық әдістер.
Ағынды лас суларды тазартуды таңдау оларды ластаушы көзіне байланысты қабылданады. Көбінесе тиімді тазарту әдістерінің түрі аралас әдіс болып табылады.
Аралас әдіс жақсы нәтижеге қол жеткізу мақсатында екі немесе одан көп әдісті деңгейлеп қолданудан тұрады. Тазарту әдістерін таңдау ағынды лас судың ластану деңгейіне байланысты болады.
Қызылорда қаласынан шыққан ағынды лас сулардың 2010-2012 жылдар аралығындағы көлемі жөніндегі мәліметтер «Қызылорда су жүйесі» МКК мекемесінен алынған. Бұл мәліметтерге сүйенер болсақ, 2010-2012 жылдар аралығында Қызылорда қаласынан ағып шықққан ағынды лас сулар көлемі 11744,3 мың м3 – ді құрайды.
Егер нақтырақ әр жылға тоқталар болсақ, 2010 жылы Қызылорда қаласынан ағып шыққан ағынды лас сулар көлемі 3774,0 мың м3 – ді құраса, бұл көрсеткіш 2011 жылы 4011,6 мың м3 – ге жеткен. 2012 жылы шыққан ағынды лас сулар көлемі 3958,7 мың м3 – ді құраса (1-кесте), алдағы уақытта қала аумағында зәулім ғимараттар мен жеке үйлер жаңадан кең көлемде салынуына байланысты жылдық ағынды лас сулар көлемі өсуі ықтимал.
Кесте 1 - 2010-2012 жылғы Қызылорда қаласынан шыққан ағынды лас сулар көлемі (м3) (1-сурет)
№
|
Айлар
|
2010 жыл
|
2011 жыл
|
2012 жыл
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1.
|
Қаңтар
|
279287,6
|
297265,94
|
326033,00
|
2.
|
Ақпан
|
286108,8
|
300331,84
|
319295,89
|
3.
|
Наурыз
|
295755,1
|
406804,16
|
322944,06
|
4.
|
1 квартал
|
861151,5
|
1004401,94
|
968272,95
|
5.
|
Сәуір
|
311688,3
|
316944,68
|
291295,41
|
6.
|
Мамыр
|
313526,5
|
332075,71
|
427311,43
|
7.
|
Маусым
|
320469,8
|
340368,16
|
315138,75
|
8.
|
2 квартал
|
945684,6
|
989388,55
|
1033745,59
|
9.
|
Шілде
|
317429,6
|
347345,31
|
318403,25
|
10.
|
Тамыз
|
328616,0
|
359524,67
|
328129,49
|
11.
|
Қыркүйек
|
360309,0
|
331460,78
|
339405,21
|
12.
|
3 квартал
|
1006354,6
|
1038330,76
|
985937,95
|
13.
|
Қазан
|
315562,0
|
331914,23
|
331460,17
|
14.
|
Қараша
|
339405,7
|
316599,11
|
316599,11
|
15.
|
Желтоқсан
|
306252,6
|
330955,03
|
322682,23
|
16.
|
4 квартал
|
961220,3
|
979468,37
|
970741,51
|
17.
|
1 жарты жылдық
|
180,6836,1
|
1993790,49
|
2002018,54
|
18.
|
9 ай
|
2813190,7
|
3032121,25
|
2987956,49
|
19.
|
1 жылдық
|
3774411,0
|
4011589,62
|
3958698,00
|
1 – сурет. 2010 – 2012 жылғы Қызылорда қаласынан шыққан ағынды лас сулар көлемі.
Қаланың ағынды лас сулары басты үш №1, №12, №13 канализациялық насос станциялары (КНС) арқылы ағынды лас суларды биологиялық тазарту станциясына келіп құяды. Қажетті тазалау кезеңдерінен өткеннен соң, бұрыңғы ЦКЗ аумағындағы ағынды лас суларды жинаушы сүзгі алаңына жалпы ұзындығы 22 шақырым құбыр желісімен келіп құяды. Ағынды лас суларды суару мақсатында пайдалану мүмкіндігін ескере отырып, толық биологиялық тазарту және залалсыздандыру қарастырылған. Ағынды лас сулардың орташа тәуліктік есепті шығыны 70 мың текше метрді құрайды. Биологиялық тазарту станция аумағында орын алатын құрылымдардың технологиялық кешені төмендегі құрылымдарға жіктелген:
-
Механикалық тазарту;
-
Биологиялық тазарту;
-
Ағынды лас сулардың шөгіндісін өңдеу;
-
Шөгінділерді құрғату;
-
Көмекші құрылымдар (2-сурет).
2 – сурет. Бірінші тұндырғыштар және аэротенк
Екінші бөлімде Тазартылған ағынды лас суларды қауіпсіз өтелдеу жолдары, Қызылорда қаласының жағдайына байланысты ағынды лас суларды қауіпсіз өтелдеу әдісін қабылдау қарастырылған.
Ағынды лас суларды өтелдеу ең алдымен су көздерінің ластанбауын қамтамасыз етеді.
Қайта пайдалану үшін тұрмыстық, қалалық және өндірістік ағынды лас сулар жіберіледі. Тазаланып шыққан ағынды лас суларды қайта пайдалану экологиялық қауіпсіздік жағдайы орын алғанда ғана жасалынады. Яғни ағынды лас суларды қайта пайдалану кезінде жергілікті экожүйе, топырақ және өсімдіктер зардап шекпеуі тиіс. Бұған қоса жергілікті тұрғындарға санитарлы-гигиеналық тұрғыдан ешқандай қауіп төнбеуі керек. Осындай жағдайлар жасалынып қайта пайдалану, яғни ағынды лас суларды өтелдеу орын алатын болса, мұндай өтелдеу ағынды лас суларды қауіпсіз өтелдеу деп аталады.
Ағынды лас суларды төмендегідей бағыттарда қайта пайдалануға болады:
-
Суландыру жүйесі, яғни малазықтық дақылдарды, көше ағаштарын және көгалдарды суару мақсатында;
-
Елді-мекендердегі көпірлер және жолдарды жуу мақсатында;
-
Өндірістік мақсатта, яғни өрт сөндіру жүйесі және азықтық, фармацевтикалық, косметикалық өнімдермен қатынаста болмайтын өндірістік процесстегі термикалық айналымдарда.
Бүгінгі таңда елімізде және шетелде көлемі қарқынды өсіп келе жатқан ағынды лас суларды өтелдеу үшін суландыру алаңдарында орын алатын табиғи тазарту әдісін пайдалану жиі кездеседі. Бұл тазарту әдісі барысында малазықтық дақылдардың жоғарғы және орнықты өнімділігін алу мақсатында ағынды лас сулар құрамындағы қоректендіргіш элементтер кең ауқымда қолданыс табады. Мұндай жағдайда суландыру алаңдары ағынды лас суларды табиғи тазарту және залалсыздандыру әдісінің аяқтаушы буыны ретінде қарастырады, бұл әлеуметтік-экологиялық және экономикалық жағынан маңызы зор.
Табиғи ресурстарды экологиялық қауіпсіз және қалдықсыз пайдаланудың қазіргі кездегі концепциясы өндірістің тұрақтылығын жоғарылату қажеттілігі және табиғи факторлардың жағымсыз әсерінен қорғалуымен ғана анықталып қоймайды, сонымен қатар өмір сүру ортасының және адам өмірінің сапасын жоғарылату қажеттілігімен де анықталады. Бұл мәселені шешу стратегиясы әлеуметтік жақсы орналасқан және экологиялық тұрақты табиғи-өндірістік жүйенің қалыптасуына алып келеді, мұнда жабық айналмалы су пайдалану жүйесін қалыптастыру негізінде табиғи ресурстарды теңгерімді пайдалану ең маңызды роль атқарады.
Коммуналды-тұрмыстық және өнеркәсіптік нысандардан шыққан ағынды лас суларды экологиялық қауіпсіз өтелдеу үшін суландыру жерлерінде келесі принциптерге сүйене отырып, айналмалы су пайдалану жүйесін жасауымыз керек:
- тазарту құрылымдары жүйесінің құрамына суландыру алаңдарын айналмалы жүйе жасау негізінде ағынды лас суларды өтелдеу мақсатында енгізу, «коммуналды-тұрмыстық нысан – суландыру алаңдары» немесе «өнеркәсіптік нысан – суландыру алаңдары» қоршаған ортаны қорғау үшін барлық материалды шығындарды пайдалану;
- қожалық немесе фермерлік шаруалық пен коммуналды-тұрмыстық және өнеркәсіптік кәсіпорындар арасында екі жақты келісім шарт негізінде ағынды лас суларды суландыру алаңдарында өтелдеу үшін жіберіледі, экологиялық шығындарға толық өтемақы төлеу және сапасыз су көлемін малазықтық дақылдарды суғаруға пайдалану.
Табиғи-өндірістік кешеннің (ТӨК) ерекшелігі «коммуналды-тұрмыстық нысандар – суландыру алаңдары» немесе «өнеркәсіптік нысандар – суландыру алаңдары» жүйелерінде: кешен контурын анықтайтын геотехникалық жүйе ретінде территория және сумен қоректендіру схемасының тұтастығы; қоршаған ортаны қорғау тұрғысынан қарастырылатын біріккен технологиялық байланыстар; эволюция және табиғат заңнамаларына сәйкес табиғи шарттардың өзгеруі мен су факторларының максималды әсерінен серпінді дамып келе жатқан табиғи ресурстарды кешенді пайдалану. Өндірістік және өнеркәсіптік нысандарды сумен жабдықтау мен су бұрудың біріккен жүйесі негізінде табиғи-өндірістік кешеннің жасалу мақсаты шаруашылық пайдалану процесінде су жүйесінің экологиялық жақсы жағдайын қамтамасыз ету және қалпына келтіру болып табылады.
Қалаларды сумен жабдықтау жүйесі үлкен көлемде су тұтынушылардың бірі, және құрамында химиялық элементтер мен қосылыстар бар (ағынды лас сулардың) сапасыз қайтарымды сулардың қалыптасуына және табиғи процестерге күшті әсерін тигізеді. Сондықтан құрылымдық және функционалдық тұтастық, геожүйенің экологиялық қауіпсіздігі су пайдалану және су бұрудың концепциясына тікелей байланысты, оны реализациялау технологиялық және экологиялық механизмдерде. Бірақ қалалар мен өнеркәсіптік нысандардың сумен жабдықтау және су бұрудың белгілі технологиялық схемасында екінші қалдықтарды өтелдеу жүйесі қарастырылмаған.
Қалалық сумен жабдықтау және су бұру жүйесінде жақсы сақталатын табиғатты пайдаланудың тұтастық және бірегейлік принципінің негізінде ағынды лас суларды қалдықсыз және қауіпсіз өтелдеу үшін табиғи-өндірістік кешеннің жасалуына жағдай туындайды.
ЛАТӨК құрылымын су, өнімі аз суарылмайтын жерлер, климаттық жағдайлар өндірістік құрал-жабдықтар және ағынды лас сулар ресурсы сияқты бастапқы табиғи ресурстардан тұратын су шаруашылығы кешенінің төменгі басқышы ретінде қарастыруымызға болады.
Экологиялық тұрғыдан қауіпсіз мелиорацияланатын агроландшафттарды экологиялық баланс қатынасы негізінде жасау: аз өнімді жерлерде «әсер ету – қарсы әсер», «мөлшер – нәтиже» бір жағынан мал шаруашылығын малазықтық дақылдармен қаматамасыз етеді, екінші жағынан ағынды лас суларды суландыру мақсатында пайдалануға және су пайдаланудың негізгі концепциясын жасауға мүмкіндік береді. Ол келесі принциптерден негіз алады:
- ластаудың локальды көзі болғандықтан, өндірістік кәсіпорындар мен коммуналды-тұрмыстық ұйымдар ағынды лас суларды өтелдеудің қалдықсыз технологиясын жасауы керек;
- мелиорацияланатын агроландшафт аумағында ауылшаруашылық дақылдарын өндіру процесінде топырақтың, судың, өсімдіктердің ластануын алдын-ала хабарлау;
- суғару нәтижесінде топырақтың түзілу процесіне кететін энергияға байланысты болатын биологиялық айналымды жоғарылату және су мен химиялық заттардың геологиялық айналымын минималды көлемге дейін түсіру;
- ағынды лас суларды өтелдеу кезінде мелиорацияланатын агроландшафт топырағының құнарлылығын пайдалану және сақтау.
Суландыратын жерлермен бірге өнеркәсіптік және коммуналды-тұрмыстық сумен жабдықтау және су бұру жүйелерімен негізделген өзендер бассейніндегі территориялық кешендерді табиғи-өндірістік кешен (ТӨК) деп қарастыруға болады. Ол басқарылатын табиғи ресурстардың және арнайы жасалынған өндірістік база мен табиғатты қорғау инфрақұрылым арасынды оптималды үйлесімі ретінде берілген.
ТӨК-нің ерекшеліктері: кешен контурын анықтайтын геотехникалық жүйе ретінде территория және сумен қоректендіру схемасының тұтастығы; қоршаған ортаны қорғау тұрғысынан қарастырылатын біріккен технологиялық байланыстар; аумақтың экологиялық жағдайын жақсартуға бағытталған өзгерістерді басқаруы мен реттелуі үйлесімді түрде, динамикалық дамып келе жатқан табиғи ресурстарды кешенді пайдалану;
Үшінші бөлімде ағынды лас суларды қабылданған қауіпсіз өтелдеу технологиясы бойынша тәжірибе қорытындылары, тәжірибе учаскесінің сипаттамасы, тәжірибе учаскесінде қабылданған дақылдар түрі, дақылдардың суғару режимін негіздеу берілген. Тәжірибе учаскесі «Қызылорда су жүйесі» МКК-на қарасты ағынды лас суларды Биологиялық тазарту станциясының аумағында орналасқан. Биологиялық тазарту станция аумағында ғылыми-зерттеу жұмыстарын жүргізу жөнінде рұқсат алу барысында 2012 жылдың 6 сәуірінде Қорқыт Ата атындағы Қызылорда Мемлекеттік Университеті атынан № 01-26/579 шығыс қатынас хат «Қызылорда су жүйесі» МКК директоры М.Б. Өсербаевқа жоданған болатын. «Қызылорда су жүйесі» МКК-ы 2012 жылдың 10 сәуірінде № 02-883 хатында ағынды лас суларды биологиялық тазарту станциясы аумағында ғылыми-зерттеу жұмыстарын рұқсат беретіндігін хабарлады. Ағынды лас суларды биологиялық тазарту станциясы Қызылорда қаласының солтүстік бөлігінде орналасқан. Ғылыми-зерттеу жұмыстары жүргізілген жердің көлемі 0,6 сотық жерді алып жатыр. Яғни ұзындығы 10 м болса, ені 6 м-ді құрайды. Тәжірибе учаскесінің сипаты суретте көрсетілген (4-сурет).
4 – сурет. Ағынды лас суларды биологиялық тазарту станция аумағында орналасқан тәжірибе учаскесі.
Нақты мәліметтер алу мақсатында биологиялық тазарту станция аумағында орналасқан тәжірибелік учаскеден топырақ үлгілері алынды. Топырақ үлгілері суғаруға дейін және суғарудан кейін алынды. Алынған топырақ үлгілері «Қызылорда облыстық санитарлық-эпидемиологиялық сараптама орталығы» Республикалық мемлекеттік қазыналық кәсіпорнына зертханалық сараптама жасау мақсатында жіберілді (2-кесте).
Кесте 2 – Тәжірибелік учаске топырағының суғаруға дейінгі сараптама нәтижесі
№
|
Көрсеткіштердің атауы
|
Өлшеу бірлігі
|
НҚ бойынша норма
|
Зерттеу нәтижесі
|
Зерттеу әдісіне НҚ
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
№1 (топырақ) суғаруға дейін (сәуір 2012 ж.)
|
1.
|
Нитраттар
|
мг/кг
|
130
|
30.2
|
МЕМ СТ 26951-86
|
2.
|
Жалпы фосфор
|
мг/кг
|
|
120.5
|
МЕМ СТ 17.4201-81
|
3.
|
рН
|
|
|
7.9
|
МЕМ СТ 26423-85
|
4.
|
Органикалық заттар
|
%
|
|
0.7
|
МЕМ СТ 26213-91
|
5.
|
Қатты қалдық
|
%
|
|
0.98
|
МЕМ СТ 26423-85
|
6.
|
Хлоридтер
|
%
|
|
0.0276
|
МЕМ СТ 26425-85
|
7.
|
Сульфаттар
|
%
|
|
0.0694
|
МЕМ СТ 26426-85
|
8.
|
Кальций
|
%
|
|
0.015
|
МЕМ СТ 26428-85
|
9.
|
Ылғалдылық
|
%
|
|
10.6
|
МЕМ СТ 28268-89
|
10.
|
Бикарбонаттар
|
%
|
|
0.0274
|
МЕМ СТ 26424-85
|
Ауылшаруашылық дақылдарын суғарудан кейін топырақ құрамын бақылау мақсатында тәжірибелік участке аумағынан қыркүйек айында топырақ үлгісі алынды. Алынған топырақ үлгілері «Қызылорда облыстық санитарлық-эпидемиологиялық сараптама орталығы» Республикалық мемлекеттік қазыналық кәсіпорнына зертханалық сараптама жасау мақсатында жіберілді (3-кесте).
Кесте 3 – Тәжірибелік учаске топырағының суғарудан кейінгі сараптама нәтижесі
№
|
Көрсеткіштердің атауы
|
Өлшеу бірлігі
|
НҚ бойынша норма
|
Зерттеу нәтижесі
|
Зерттеу әдісіне НҚ
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
№1 (топырақ) суғарудан кейін (қыркүйек 2012 ж.)
|
1.
|
Нитраттар
|
мг/кг
|
130
|
16.3
|
МЕМ СТ 26951-86
|
2.
|
Жалпы фосфор
|
мг/кг
|
|
7.75
|
МЕМ СТ 17.4201-81
|
3.
|
рН
|
|
|
7.7
|
МЕМ СТ 26423-85
|
4.
|
Органикалық заттар
|
%
|
|
0.16
|
МЕМ СТ 26213-91
|
5.
|
Қатты қалдық
|
%
|
|
0.11
|
МЕМ СТ 26423-85
|
6.
|
Хлоридтер
|
%
|
|
0.0336
|
МЕМ СТ 26425-85
|
7.
|
Сульфаттар
|
%
|
|
0.0544
|
МЕМ СТ 26426-85
|
8.
|
Кальций
|
%
|
|
0.020
|
МЕМ СТ 26428-85
|
9.
|
Ылғалдылық
|
%
|
|
12.3
|
МЕМ СТ 28268-89
|
10.
|
Бикарбонаттар
|
%
|
|
0.0251
|
МЕМ СТ 26424-85
|
Биологиялық тазарту станция аумағында орналасқан тәжірибелік учаскеде егілген дақылдарды суғару үшін тазартылып шыққан ағынды лас сулар пайдаланылды. Ағынды лас сулардың химиялық талдау биологиялық тазарту станция зертханасында жасалынды (4-кесте).
Кесте 4 – Биологиялық тазарту станция ағынды лас суларының химиялық талдау нәтижесі
№
|
Көрсеткіштердің атауы
|
Өлшеу бірлігі
|
Зерттеу нәтижесі
|
1
|
2
|
3
|
4
|
1.
|
рН
|
|
6,8-7,6
|
2.
|
Салынды заттар
|
мг/л
|
12-18
|
3.
|
Құрғақ қалдық
|
мг/л
|
1200
|
4.
|
Оттегінің хим-қ қажеттілігі (ХПК)
|
мгО2/л
|
32
|
5.
|
Оттегінің биохимиялық қажеттілігі (БПК5)
|
мгО2/л
|
12,0
|
6.
|
Хлоридтер
|
мг/л
|
108-132
|
7.
|
Аммиак
|
мг/л
|
2,5-3,0
|
8.
|
Нитраттар
|
мг/л
|
2,4-4,8
|
9.
|
Нитриттер
|
мг/л
|
0,82-5,0
|
10.
|
СПАВ
|
мг/л
|
0,3-0,68
|
11.
|
Кальций
|
мг/л
|
130
|
12.
|
Сульфаттар
|
мг/л
|
364,58
|
5 – сурет. Тәжірибелік учаске аумағында егілген дақылдар түрі.
Тәжірибелік участке таңдалып алынғаннан соң ол жерге агротехникалық жұмыстар жүргізілді. Тәжірибелік участке ауданы 0,006 гектар. 0,002 гектар жерге жүгері дақылы, 0,002 гектар жерге асқабақ дақылы және 0,002 гектар жерге терек ағашы отырғызылды. Дақылдарды суару арықтар арқылы жүргізілді. Барлығы 10 арық жасалынды. Арық бойына берілетін су көлемі жұқа қабырғалы суағарлар көмегімен есептелінді. Суағарлар арықтың бастапқы бөлігінде орнатылды. Су жылдамдықпен беріліп отырды. Суағар көмегімен берілген судың көлемі төмендегі формула арқылы анықталып отырды:
Wбор = q * t, л
мұндағы: q – арықтағы су шығыны, л/с; t – суғару ұзақтығы, сек.
; болса, каналдың көлденең қимасының ауданын төмендегі формуламен есептейміз:
м2
Судың жылдамдығын берілген суға қалытқы салу арқылы анықтаймыз. Яғни болды. Анықталғандай болды.
Барлық есептеулер кесте түрінде жүргізілді (5-кесте).
Кесте 5 – Дақылдардың суғару режимі.
№
|
Дақылдардың атауы
|
m , суғару мөлшері м3
|
M , маусымдық суғару мөлшері м3
|
n , суғару саны
|
Суғару мерзімдері
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
7
|
1.
|
Ақ терек
|
1; 1,2;
1,4; 1,6;
1,6; 1,8;
1,8; 1,6
|
12
|
8
|
22/ІV; 24/V; 20/VІ; 14/VІІ; 3/VІІІ; 23/VІІІ; 22/ІХ; 23/Х.
|
2.
|
Малазықтық асқабақ
|
1,4; 1,6;
1,6; 1,8;
2,0; 2,0
|
10,4
|
6
|
24/V; 20/VІ;
14/VІІ; 3/VІІІ; 23/VІІІ; 22/ІХ.
|
3.
|
Сүрлем жүгері
|
1,6; 1,8;
2,0; 2,0;
1,8
|
9,2
|
5
|
1/V; 24/V;
14/VI; 8/VІІ;
31/VІІ.
|
Төртінші бөлімде ағынды лас суларды қауіпсіз өтелдеудің нәтижелері мен ұсынымдары, ағынды лас суларды өтелдеу кезінде ауылшаруашылық дақылдарды өндірудің биоэнергетикалық тиімділігін бағалау, ағынды лас суларды өтелдеу мақсатында табиғи-техникалық кешенді жасаудың эколого-экономикалық тиімділігі, қалалық және өнеркәсіптік нысандардан шыққан ағынды лас суларды қауіпсіз өтелдеу мақсатында табиғи-өндірістік кешеннің пайдаланылуын экологиялық бағалау жазылған.
Табиғатты пайдалану және табиғатты орналастыру жүйесінде өндірістік, экономикалық және әлеуметтік-экономикалық әсерлер болуы мүмкін. Бұған қоса материалды шығындар немесе ресурстарды пайдалану деңгейі әртүрлі болатын әртүрлі тәсілдер нәтижелер бірдей әсер беруі мүмкін, және керісінше, бірдей материалды шығындар немесе ресурстар әртүрлі нәтиже беруі мүмкін. Сондықтанда, ағынды лас суларды экологиялық қауіпсіз және қалдықсыз өтелдеу үшін табиғи-техникалық кешен жасау кезінде қол жеткізген нәтижені материалды шығындар мен ресурстар көлемімен салыстыруымыз керек.
Қызылорда қаласы өнеркәсіптік және қалалық нысандарының ағынды лас суларын өтелдеу мақсатында табиғи-өндірістік кешен (ТӨК) жасаудың эколого-экономикалық негізін есептедік.
Жалпы қорытынды
1. Қызылорда қаласы метеостанциясының метеорологиялық мәлемттері негізінде Сырдария өзенінің төменгі ағысындағы табиғи жүйенің энергетикалық ресурстарын бағалау және талдау барысында, ағынды лас суларды өтелдеу мақсатында пайдалануға болатын потенциалды булану қасиеті бар екендігі анықталды.
2. Қызылорда қаласының ағынды лас сулар қорын жүйелі талдау және бағалау негізінде олардың экологиялық талаптарды қатаң сақтай отырып, малазықтық дақылдарды суғаруға пайдалану мүмкіндігін анықталды.
3. Малазықтық өндірістің дамуы мен орналасуы үшін ағынды лас суларды экологиялық қауіпсіз және қалдықсыз өтелдеу мақсатында Локалды аумақтық табиғи-өндірістік кешеннің (ЛАТӨК) құрылу принципі жасалды.
4. Табиғи ресурстарды көп салалы пайдалану негізінде инженерлі-техникалық жүйелерде ағынды лас суларды өтелдеудің принципиалды экологиялық қауіпсіз және қалдықсыз технологиясы жасалынды.
5. Локалды аумақтық табиғи-өндірістік кешенде (ЛАТӨК) ағынды лас суларды пайдалану немесе өтелдеудің тиімділігі мен қауіпсіздігін эколого-экономикалық бағалау нәтижесінде өнеркәсіптік және қалалық нысандар ағынды лас суларын экологиялық қауіпсіз және қалдықсыз өтелдеудің ұстанымды мүмкіндігі көрсетілді.
Диссертация тақырыбы бойынша жарияланған мақалалар тізімі:
-
Қорқыт ата атындағы Қызылорда Мемлекеттік Университетінің 75 жылдық мерей тойына орай ұйымдастырылған конференция аясында «Исследование безотходных технологии утилизации городския сточных вод» тақырыбында мақала оқылып, университет жинағына жариялануға берілді.
-
«Исследование вожможности утилизации очищенных сточных вод города Кызылорда» тақырыбында ТОО Уралнаучкнига, e-mail: info@rusnauka.com. Современный научный вестник журналына мақала жариялануға жіберілді.
-
«Қалалық ағынды лас суларды ысырапсыз өтелдеу технологиясын зерттеу» тақырыбында Ақмешіт гуманитарлық-техникалық институт хабаршысы санды жинағына мақала жариялануға жіберілді.
Резюме
ЖОЛМАХАНОВА АЙДАНА АМИРБЕКОВНА
Исследование безопасных и безотходных путей утилизации
сточных вод города Кызылорда
Специальность: 6М081000 – «Мелиорация, рекультивация и охрана земель».
Актуальность работы. Новым элементом соотношение общества и природы на сегодняшнем этапе развития научно-технического прогресса, воздействия человечества на биосферу планеты уже приближается к своеобразному «порогу». Переступая этот порог, человек сам не понимая может вызвать необратимые изменения в природных системах, последствие которых может породить своеобразную «цепную реакцию». Исходя из этого, сохранение и рациональное использование природных ресурсов крайне актуальна как для государства, так и для человека.
Объект исследования. Безотходная утилизация очищенных сточных вод водоотводящих сетей города Кызылорда.
Цель и задачи исследований заключается в разработке экологически безопасной и безотходной технологии утилизации сточных вод, на основе обоснования экологически приемлемых норм техногенных нагрузок с использованием принципа энергетической сбалансированности тепла, влаги и питательных веществ с учетом природных условий. Достижение поставленной цели связано с постановкой и решением следующих задач:
- анализ режима водоснабжения и водоотведения от коммунально-бытовых и промышленных объектов с оценками пригодности их использования для орошения кормовых сельскохозяйственных культур;
- обобщение опыта и результатов исследования орошения сельскохозяйственных культур сточными водами;
- разработка принципа проектирования природно-производственных систем для экологически безотходной и безопасной утилизации сточных вод;
- разработка технологии утилизации сточных вод с определением экологически допустимых норм техногенных нагрузок на орошаемые земли;
- обоснование экологических норм водопотребности сельскохозяйственных культур на техногенно - нарушенных орошаемых землях;
- энергетическая оценка влияния орошения сточными водами на пищевой режим почвы;
- биоэнергетическая оценка эффективности возделывания сельскохозяйственных культур при утилизации сточных вод;
- обоснование эколого-экономической эффективности создания природно-производственного комплекса для утилизации сточных вод;
- экологическая оценка применимости природно-производственного комплекса для безопасной утилизации сточных вод.
Научная новизна диссертации. Научная новизна работы заключается в следующем:
- проведена многофакторная и многопараметрическая оценка пригодности и возможности использования сточных вод города Кызылорды для сельскохозяйственного производства;
- разработаны методологические основы и принципы формирования локального природно-производственного комплекса для экологически безотходной утилизации сточных вод системы водоотведения;
- произведено экологическое обоснование и совершенствование структуры природно-техногенных систем на основе безотходных технологических схем утилизации городских стоков;
- проведено экологическое обоснование и нормирование техногенных нагрузок почвы при утилизации сточных вод на орошаемых землях;
- разработана методика энергетической оценки влияния сточных вод на плодородие и на состояние качества почвы;
- проведена оценка эколого-экономической и биоэнергетической эффективности утилизации сточных вод в локальной системе природно-производственного комплекса.
Summary
ZHOLMAHANOVA AIDANA AMIRBEKOVNA
The study of safe and non-waste disposal routes
the city's sewage Kizilorda
SPECIALITY – 6N081000 – «HAHD IMPROVEMENT,
RECULTIVATION AND LAND PROTECTION»
Relevance of the work. A new element of the relation of society and nature at the present stage of development of scientific and technological progress, the impact of humanity on the planet's biosphere is already close to a kind of "threshold." Crossing this threshold, a man he does not realize can cause irreversible changes in natural systems, the consequence of which may give rise to a kind of "chain reaction". On this basis, the conservation and sustainable use of natural resources is extremely relevant both for the state and for the people.
The object of the study. Waste-free disposal of treated waste water drainage networks Kyzylorda.
The purpose and objectives of research is to develop environmentally safe and non-waste technology sewage disposal, based on the study of environmentally acceptable standards of technogenic loads using the principle of energy balance of heat, moisture and nutrients with the natural environment. The achievement of the objectives related to the formulation and solution of the following tasks:
- Analysis of the mode of water supply and sanitation from municipal and industrial facilities to assess the suitability of their use for irrigation of food crops;
- Generalization of the experience and results of the research crop irrigation wastewater;
- The development of a principle of natural production systems for waste-free and environmentally safe disposal of waste water;
- Development of technologies of recycling of waste water to the definition of an environmentally acceptable standards of man-made pressures on irrigated land;
- Justification of environmental regulations on water demand of crops technologically - violated the irrigated lands;
- Energy assessment of the impact of sewage irrigation on the feeding regime of the soil;
- Evaluation of bioenergy crop cultivation in the disposal of waste water;
- Justification of environmental and economic efficiency of production of natural production facility for the disposal of sewage;
- Environmental assessment of the applicability of the natural and industrial complex for the safe disposal of waste water.
Scientific novelty of the dissertation. The scientific novelty of this work is as follows:
- Held a multi-factor and multi-parameter assessment of the suitability and feasibility of the city's sewage KyzylordaHotels for agricultural production;
- The methodological foundations and principles of the local natural and eco-industrial complex for non-waste recycling waste water drainage systems;
- Made environmental study and improvement of the structure of natural and man-made systems on the basis of non-waste technological schemes of recycling of urban waste water;
- The ecological rationale and standardization of man-made loads of soil for disposal of waste water in irrigated areas;
- The technique of the energy estimate the effects of wastewater on fertility and on the state of soil quality;
- An assessment of environmental and economic efficiency of bioenergy and waste water disposal in the local system of natural-industrial complex.
Достарыңызбен бөлісу: |