ispltaИзвестия Санкт-Петербургской лесотехнической академииIzvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii2079-43042658-5871СПбГЛТУ10.21266/2079-4304.2021.235.256-269isplta-228Research ArticleДРЕВЕСИНОВЕДЕНИЕ, ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЕРЕВОПЕРЕРАБОТКИWOOD SCIENCE. MECHANICAL WOODWORKING INDUSTRYИдентификация показателей соизмеримости качества сбрасываемых очищенных стоков ЦБП с технологическими параметрами природоёмкости производстваIdentification of comparability indicators of the pulp mill discharged treated effluents quality with the technological parameters of the production nature intensityhttps://orcid.org/0000-0001-5767-2105ШишкинА. И.ShishkinA. I.

ШИШКИН Александр Ильич – профессор Высшей школы технологии и энергетики, руководитель научно-педагогическойшколы «Прогнозирование и экологическое нормирование нагрузки на природные экосистемы» и лаборатории экологического нормирования

г. Санкт-Петербург

SHISHKIN Alexander I. – professor, Higher school of technology and energy, head of the scientific-pedagogical school «Forecasting and environmental regulation pressures on natural ecosystems», and the laboratory of ecological standardization Saint Petersburg

aishishkin@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0982-2356СтрогановаМ. С.StroganovaM. S.

СТРОГАНОВА Мария Сергеевна – аспирант Высшей школы технологии и энергетики

 г. Санкт-Петербург

STROGANOVA Mariia S. – PhD student

Saint Petersburg

masha199407@list.ruСанкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна, академик МАНЭБРоссияSaint Petersburg state University industrial technology and design, academician of International Academy of Sciences of ecology human security and natureRussian FederationСанкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайнаРоссияHigher school of technology and energy of the Saint Petersburg state University of industrial technologies and designRussian Federation2021060320240235256269Copyright © Шишкин А.И., Строганова М.С., 20242024Шишкин А.И., Строганова М.С.Shishkin A.I., Stroganova M.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/228

В соответствии с изменением природоохранного законодательства проблема минимизации природоёмкости сульфат-целлюлозного производства, влияющего на экосистему озера, неразрывно связана с изучением вопроса трансформации и превращения загрязняющих веществ в воде с учетом гидрологических характеристик водоема. Природоёмкость целлюлозного производства определяется следующими показателями: количество и качество используемого сырья – древесина, щепа, химические реагенты, вода; технологический процесс производства целлюлозы, бумаги, картона, побочных продуктов – скипидар, талловое масло; эффективность систем очистки сбросов и выбросов предприятия, а также применяемые природоохранные технологии по их управлению. Решались задачи снижения негативного воздействия сульфат-целлюлозного производства на водную экосистему. Совместно с лабораторией отдела охраны окружающей среды целлюлозного завода в летне-осенний период 2020 г. проведен ряд лабораторных исследований сточных вод разной степени очистки после варки разных марок целлюлозы с целью изменения показателей экологичности состава сточных вод ЦБП по критериям региональной экологической техноёмкости. Реализована модель исследования трансформации загрязняющих веществ очищенных и неочищенных сточных вод сульфат-целлюлозного производства при различных разбавлениях природной водой. Представлены целевые и репрезентативные показатели щелокосодержащих сточных вод с учетом наилучших доступных технологий (НДТ) в области производства целлюлозы. Проведены исследования параметров кинетики биохимического окисления при пяти кратностях разбавления водой, имитирующих зону начального и основного разбавления. Произведено соизмерение определяющих технологических характеристик производственно-территориального комплекса в рамках решения задачи эколого-технологического нормирования.

In accordance with the changes in environmental legislation the issue of minimizing the nature intensity of sulfate-pulp production, which affects the ecosystem of the lake, is inextricably linked with the study of the transformation and transformation of pollutants in the water, taking into account the hydrological characteristics of the reservoir. The natural intensity of pulp production is determined by the quantity and quality of the raw materials used – wood, wood chips, chemical reagents, water; the technological process of production of pulp, paper, cardboard, as well as by-products such as turpentine, tallow oil and efficiency and applied environmental technologies for the management of discharges, emissions and waste of production and consumption. The tasks of reducing the negative impact of sulfatecellulose production on the aquatic ecosystem were solved. Together with the laboratory of the environmental protection department of the pulp mill, a number of laboratory studies of treated and untreated waste water after cooking of different grades of pulp were carried out in the summer-autumn period of 2020 in order to implement the procedure for rationing waste water of the pulp and paper mill according to the criteria of regional environmental technology intensity. A model is presented for studying the transformation of pollutants in treated and untreated wastewater from sulfate-pulp production at various dilutions with natural water. Target and representative indicators of alkaline-containing wastewater are presented, taking into account the best available technologies (BAT) in the field of pulp production. The parameters of the biochemical oxidation kinetics were studied at five water dilution multiplicities simulating the initial and main dilution zones. The main characteristics of the production and territorial complex were measured within the framework of the tasks of environmental rationing.

снижение природоёмкостисульфат-целлюлозное производствотрансформация загрязняющих веществкоэффициент биохимического окислениямодельное разбавление сточных водreduction of nature intensitysulfate-pulp productiontransformation of pollutantscoefficient of biochemical oxidationmodel dilution of wastewaterИсследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-35-90128.ReferencesБазякина Н.А. Расчет константы скорости потребления кислорода при определении БПК сточной жидкости // Санитарная техника. 1933, № 2, С. 17–24.Bazyakina N.A. Calculation of the oxygen consumption rate constant when determining the BOD of a waste liquid. Sanitary equipment, 1933, no. 2, pp. 17–24. (In Russ.)Боголицын К.Г., Соболева Т.В., Гусакова М.А., Почтовалова А.С., Личутина Т.Ф. Научные основы эколого-аналитического контроля промышленных сточных вод ЦБП. Екатеринбург, 2010, С. 60–108.Bogolitsyn K.G., Soboleva T. V., Gusakova M.A., Pochtovalova A.S., Lichutina T.F. Scientific bases of ecological and analytical control of industrial wastewater of the pulp and paper mill. Yekaterinburg, 2010, pp. 60–108. (In Russ.)Вавилин В.А. О моделях биохимического окисления органических веществ в водоёмах // Водные ресурсы. 1975. No. 4. С. 160–164Camp T.K. Water and it is impurity. Boston, Massachusetts, 1963. 355 c.Гусакова М.А., Бровко О.С., Константинова С.А., Христофорова Г.И. Оптимизация системы контроля и мониторинга загрязняющих веществ в стоках целлюлозно-бумажной промышленности // Наилучшие доступные технологии. Определение маркерных веществ в различных отраслях промышленности: сб. статей 3. М.: Перо. 2015, С. 35–66.Druzhinin N.I., Shishkin A.I. Mathematical modeling and forecasting of land surface water pollution. L.: Gidrometeoizdat, 1989. 329 p. (In Russ.)Дружинин Н.И., Шишкин А.И. Математическое моделирование и прогнозирование загрязнения поверхностных вод суши. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 329 с.Granberg К. The impact of effluents of Pitkäranta pulp mill on the water quality of Lake Ladoga: a model study, 1996, no. 322(1-3), pp. 159–166.Личутина Т.Ф., Боголицын К.Г., Гусакова М.А. Комплексная оценка негативного воздействия на окружающую среду предприятий ЦБП в соответствии с технологическими нормативами Европейского сообщества // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2011. № 8. С. 52–62.Gray N.F. Water Technology: An Introduction for Environmental Scientists and Engineers (2nd Edition), Elsevier Science & Technology Books, Amsterdam, The Netherlands, 2005. 623 p.Шишкин А.И., Строганова М.С., Антонов И.В. Нормирование нагрузки при сбросе стоков ЦБП на трансграничном участке реки Вуокса // Вестник СПбГУПТД. Серия 1: Естественные и технические науки. 2019. № 2. С. 88–93.Gusakova M.A., Brovko O.S., Konstantinova S.A., Khristoforova G.I. Optimization of the system of control and monitoring of pollutants in the effluents of the pulp and paper industry. Best available technologies. Determination of marker substances in various industries. Collection of articles 3. M.: Pero, 2015, pp. 35–66. (In Russ.)Шишкин А.И., Строганова М.С., Антонов И.В., Адылова А.Ж. Повышение уровня экологичности целлюлозного природно-производственного комплекса для обеспечения норм допустимых сбросов // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2020. Вып. 232. С. 208–232.Hewitt J., Hunter J.V. Lockwood D. A multi order approach to BOD kinetics. Water Recourses, 1979, no. 13, pp. 325–329.Camp T.K. Water and it is impurities. Boston, Massachusetts, 1963. 355 p.Lichutina T.F., Bogolitsyn K.G., Gusakova M. A. Complex assessment of the negative impact on the environment of pulp and paper mill enterprises in accordance with the technological standards of the European Community. Pulp. Paper. Cardboard, 2011, no. 8, pp. 52–62. (In Russ.)Granberg К. The impact of effluents of Pitkäranta pulp mill on the water quality of Lake Ladoga: a model study, 1996. No. 322(1-3). Р. 159–166.Lin S.D. Water and Wastewater Calculations Manual (2nd Edition), McGraw-Hill Companies, New York, USA, 2007. 913 р.Gray N.F. Water Technology: An Introduction for Environmental Scientists and Engineers (2nd ed.), Elsevier Science & Technology Books, Amsterdam, The Netherlands, 2005. 623 p.Russell D.L. Practical Wastewater Treatment. David L. Russell. – Hoboken, N.J.: Wiley-Interscience, 2006, XIV. 271 p.Hewitt J., Hunter J.V. Lockwood D. A multi order approach to BOD kinetics // Water Recourses. 1979. No. 13. Р. 325–329Shishkin A. Chusov A., Stroganova M., Kushnerov A. Combined technology of field research and modeling in the development of the rationing method of pulp mill wastewater in the conditions of deep water outlets. Journal of Physics: Conference Series, 2020, p. 1614.Lin S.D. Water and Wastewater Calculations Manual, (2nd Edition), McGraw-Hill Companies, New York, USA, 2007. 913 р.Shishkin A.I., Stroganova M.S., Antonov I.V. Load rationing in the discharge of CBP effluents on the transboundary section of the Vuoksa river. Bulletin of SPbSUITD. Series 1: Natural and Technical Sciences, 2019, no. 2, pp. 88–93. (In Russ.)Russell D.L. Practical Wastewater Treatment // David L. Russell. – Hoboken, N.J.: Wiley-Interscience, 2006. XIV. 271 p.Shishkin A.I., Stroganova M.S., Antonov I.V., Adylova A.Zh. Increasing the level of environmental friendliness of the cellulose natural production complex to ensure the norms of permissible discharges. Izvestia Sankt-Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii, 2020, is, 232, pp. 208–232. (In Russ.)Shishkin A., Chusov A., Stroganova M., Kushnerov A. Combined technology of field research and modeling in the development of the rationing method pulp mill wastewater in the conditions of deep water outlets // Journal of Physics: Conference Series. 2020. Р. 1614.Stroganova M.S., Shishkin A.I. Efficiency of treatment facilities assessment of the pulp mill. Dialogue of Cultures: Proceedings of the XIII Interuniversity Scientific and Practical Conference with International Participation in 2020 – in English. St. Petersburg: SPb HSTE SUITD, 2020, part I, pp. 93–97.Stroganova M.S., Shishkin A. I. Efficiency of treatment facilities assessment of the pulp mill // Dialogue of Cultures: Proceedings of the XIII Interuniversity Scientific and Practical Conference with International Participation in 2020 – in English. St. Petersburg: HSTE SPb SUITD. 2020. Part I. Р. 93–97.Vavilin V.A. On models of biochemical oxidation of organic substances in water bodies. Water Resources, 1975, no. 4, pp. 160–164. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.