Селитренное городище

ТЕХНОЛОГИИ: ЭКОЛОГИЯ: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ГЛУБОКОЙ ОЧИСТКИ СТОКОВ

Использование солнечной энергии для глубокой очистки стоков.
Автор: Д.М.Юдбаровский, interdisciplinary engineer, dy2003@netvision.net.il

Для всех сейчас применяемых технологий очистки промышленных стоков, помимо их дороговизны, недопустимой для России и других небогатых стран, есть ещё один огромный недостаток, о котором «стыдливо» замалчивают в рекламах своих технологий фирмы, специализирующие на очистке стоков. Это то, что после их очистки в остатке получается концентрат, ещё более опасный для окружающей среды, чем исходный, да, к тому же, часто в объёмах, соизмеримых с исходным объёмом стоков. Последнее делает саму очистку практически бессмысленной, ведь не всё ли равно, сколько потом захоронить, весь объём стоков или концентрированную треть этого объёма, который получается в остатке после обычно применяемых технологий: выпаривании в аппаратах или модном обратном осмосе.
Другое дело, когда исходная концентрация растворённых примесей невелика, т.е. порядка одного процента или менее, например, у стоков от горнодобывающей промышленности или хозяйственных стоков. Тогда относительная стоимость очистки, даже включая доочистку вплоть до сухого остатка, отнесённая к исходному объёму, может оказаться не такой уж неподъёмной.
Последнее верно, если объединить в одну упряжку «лёд и пламень», т.е. метод вымораживания природным холодом, с последующим выпариванием остатка солнечной энергией предлагаемыми ниже способами. Ведь для многих регионов северного полушария, включая большую часть России, холод и солнечная энергия есть в достаточном количестве и бесплатные. Технология не требует сложного оборудования.

В предыдущей моей статье на тему очистки стоков (от 11 марта 2004г на сайте http://judbarovski.inauka.ru) было показано, что при природном вымораживании можно достичь стоимости очистки до меньше рубля за кубометр очищаемых стоков. Плюс главные затраты- это стоимость дополнительных маневровых прудов, которая сильно зависит от топологии и геологии местности. К указанной статье нужно добавить, что для мест с особо суровыми зимами процесс ещё проще и дешевле- там можно обойтись без циркуляции концентрата со дна наверх и обратно, чтобы увеличить толщину пресного льда, т.е .достаточно естественного роста слоя пресного льда, перед весной производим откачку со дна образовавшегося концентрата, причём лёд временно подпирается закачкой воздуха под лёд при небольшом давлении, определяемом только толщиной льда.

Покажем, что доочистка концентрата вплоть до полусухого остатка будет относительно недорогая в пересчёте на тонну исходных стоков, если усовершенствовать классическую схему гелиостата, отказавшись от утилизации пара, максимально облегчить и удешевить зеркала и применить особую компьютеризированную технологию управления. Дополнительный механический отжим до сухого остатка - не обязателен.

Пусть Qкл- удельная стоимость произведённой электроэнергии на классическом продвинутом гелиостате, а Q- стоимость выпаривания по предлагаемой схеме. Qкл исчисляются в центах на Квт-чаc, а Q- в центах на тонну исходных стоков.
Q=(Qкл*K1*K2*K*K4*K5*)/G, где, K1- доля стоимости зеркал с системой управления по отношению к общей стоимости оборудования для производства электроэнергии в классической схеме, K2 - степень удешевление зеркал за счёт выполнения их в виде отражающей мембраны на лёгкой раме, конечно, с защитной прочной мембраной с обратной стороны на случай непогоды, K3 – степень удешевления системы в целом за счёт применения микрокомпьютеров на универсальных микрочипах для позиционирования зеркал и за счёт автоматического софта для микрокомпьютеров на стадии монтажа зеркал, K4 – доля веса концентрата после вымораживания по отношению к исходному объёму загрязнённых стоков, K5- степень осушки концентрата при выпаривании в гелиостате, K6 – эффективность производства электроэнергии по отношению к эффективности теплового выпаривания, G- количество выпаренной воды, в тоннах на Квт-час. Для грубой оценки величины Q можно принять, что Qкл=10центов; K1=1/2; K2=1/3; K3=2/3; K4<1/10; K5=3/5, K6=0,4, а G=1/1000.
Подсчитав, получим, что к общей стоимости очистки доочистка выпариванием в гелиостате добавит меньше 25 центов на тонну исходных стоков. К аналогичному результату приводит и прямой подсчёт. Т.о. сочетание вымораживания с выпариванием по предложенной технологии даст стоимость очистки, хоть до сухого остатка, менее 8 рублей за тонну, плюс стоимость маневровых ёмкостей, что добавит ещё немного к стоимости.