ЭМЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СИСТЕМ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД (НА ПРИМЕРЕ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ с. КАРГАСОК ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ)

О.С. Полякова, С.Ю. Семенов

Аннотация


Оценка эффективности создания и функционирования производственных и биоинженерных систем необходима для планирования хозяйственной жизни, так как позволяет осознать целесообразность возводимого объекта уже на этапе проектирования и минимизировать ресурсные издержки при его эксплуатации. В настоящее время такую оценку делают по стоимостным и энергетическим показателям, которые не отражают реальное воздействие объекта на природу. Эмергетический анализ как отрасль энергетического анализа позволяет учесть воздействие объекта на природную среду. В настоящей работе с использованием эмергетических индексов оценены три системы обработки сточных вод в с. Каргасок Томской области: традиционные канализационные сооружения интенсивной очистки и две очереди их дополнения фитокартой первой и затем второй. По результатам анализа, минимальную нагрузку на окружающую среду оказывает законченный комплекс биоинженерных сооружений, а максимальное воздействие исходит от интенсивной части очистки. Кроме общепринятых эмергетических индексов в работе использован параметр «эмергетическая экологическая эффективность» (EEE – emergy ecological efficiency). Он характеризует снижение нагрузки на биосферу за счет строительства очистных сооружений. Первая очередь реконструкции обеспечила положительный эффект в +41,2%, а вторая – только +3%. Рассмотрены и гипотетические варианты обработки стоков. Например, наиболее радикальный способ дистилляция дает экологический эффект –286%. Горячее водоснабжение населения поселка дает экологический эффект +58,5%.

Ключевые слова


эмергетический анализ, канализационные очистные сооружения, сточные воды, экологическая эффективность

Полный текст:

PDF

Литература


Барышникова НВ, Павлова МА, Моисеева РИ, Макаревич ЕВ. Биологическая очистка сточных вод на канализационных очистных сооружениях Мурманской области. Успехи современного естествознания. 2011;(8):21-2.

Воронов ЮВ, Яковлев СВ. Водоотведение и очистка сточных вод. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов; 2006.

Полякова ОС, Семенов СЮ. Эмергетический анализ и опыт его использования для оценки антропогенных и природных систем. Принципы экологии. 2021;(2):4-20.

Чижов СГ. Как изменилась очистка сточных вод в России за последние 10 лет? Россия в окружающем мире. 2008;(11):97-119.

Baryshnikova NV, Pavlova MA, Moiseeva RI, Makarevich YeV. [Biological wastewater treatment at sewage treatment plants in Murmansk region]. Uspekhi Sovremennogo Yestesstvoznaniya. 2011;(8):21-22. (In Russ.)

Voronov YuV, Yakovlev SV. Vodootvedeniye i Ochistka Stochnykh Vod. [Water Disposal and Wastewater Treatment]. Moscow: Izdatelstvo Assotsiatsii Stroitelnykh Vuzov; 2006. (In Russ.)

Polyakova OS, Semenov SYu. [Emergy analysis and experience of its use for assessing anthropogenic and natural systems]. Printsity Ekologii. 2021;(2): 4-20. (In Russ.)

Chizhov S. G. [How has wastewater treatment changed in Russia over the past 10 years?] Rossiya v Okruzhayuschem Mire. 2008;(11):97-119. (In Russ.)

Buranakarn V. Evaluation of recycling and reuse of building materials using the emergy analysis method. Dissertation. University of FLorida, Gainesville, 1998.

Chen B, Chen ZM, Zhou Y, Zhou JB, Chen GQ. Emergy as embodied energy-based assessment for local sustainability of a constructed wetland in Beijing. Commun Nonlinear Sci Numer Simulat. 2009;14:622-35.

Kangas PC. Folio # 5: Emergy of Landforms. Handbook of Emergy Evaluation: A Compendium of Data for Emergy Computation Issued in a Series of Folios. Gainesville, FI: Center for Environmental Policy, University of Florida; 2002.

Mitsch W, Gosselink J, Anderson C, Zhang L Wetland Ecosystems. New-York: Wiley, 2009.

Nelson M, Odum HT, Brown MT, Alling A. “Living off the land”: Resource efficiency of wetland wastewater treatment. Adv Space Res. 2001;27:1547-56.

Odum HT. Emergy evalution. In: International Workshop on Advances in Energy Studies: Energy Flows in Ecology and Economy. Porto Venere, Italy; 1998.

Odum НT. Environmental Accounting, Emergy, and Environmental Decision Making. NY: Wiley; 1996.

Odum HT. Environment, Power and Society. NY: John Wiley; 1971.

Polyakova OS, Semenov SY. Emergy analysis of wastewater treatment technology. In: Eur Proc Soc Behav Sci. Tomsk; 2017. P. 784-71.

Vassallo P, Paoli C. Emergy required for the complete treatment of municipal wastewater. Ecol Engineering. 2009;35:687-94.

Ishikawa K. What is Total Quality Control? The Japanese Way. London, Prentice Hall, 1985.

Zhou JB, Jiang MM, Chen B, Chen GQ. Emergy evaluations for constructed wetland and conventional wastewater treatments. Commun Nonlinear Sci Numer Simulat. 2009;14:1781-9.




DOI: http://dx.doi.org/10.24855/biosfera.v14i2.668

© ФОНД НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ "XXI ВЕК"