"Нужное" дело

Петренко С. "Нужное" дело // Будмайстер. 2003 . №15. C. 16-21

Проблема сохранения окружающей среды, рационального использования природных ресурсов, в том числе и водных, является в настоящее время одной из наиболее актуальных. К числу наиболее опасных источников загрязнения, наносящих значительный ущерб окружающей среде, относятся сточные воды (стоки) от промышленных предприятий, автозаправочных станций, нефтехранилищ, жилых и общественных зданий и пр. Эти стоки, без предварительной очистки, могут загрязнять водоносные слои, водоемы различного назначения, являются распространителями опасных заболеваний. Современные технологии очистки сточных вод позволяют решить ряд задач: значительно уменьшить содержание вредных веществ и болезнетворных бактерий в очищенных сточных водах; получать минеральные удобрения; использовать очищенные сточные воды для технических целей и полива, а значит, экономить водные ресурсы. Особое внимание в настоящее время уделяется разработке биологических технологий очистки, позволяющих эффективно решать задачи создания очистных сооружений для индивидуального строительства, отдельных объектов сервиса и промышленности, подключение которых к централизованной системе канализации в определенных условиях невозможно или нецелесообразно.

Специалисты подразделяют сточные воды на:

- хозяйственно-бытовые, поступающие из раковин, ванн и унитазов жилых, общественных, коммунальных и промышленных зданий;

- производственные, образующиеся при использовании воды в различных технологических процессах производства;

- ливневые (атмосферные, дождевые или поверхностные), образующиеся на поверхности проездов, площадей, крыш и т.д. при выпадении атмосферных осадков.

Загрязнения, содержащиеся в сточных водах, различны по своему химическому составу и физическому состоянию. В составе сточных вод могут находиться органические и минеральные вещества в растворенном, нерастворенном или коллоидном состоянии. Поэтому методы очистки сточных вод выбирают исходя из состава и состояния сточных вод.

Наименее загрязнены атмосферные воды. Их загрязнение происходит при соприкосновении влаги с различными поверхностями (площадей, улиц, крыш и стен домов и т.д.).

Наиболее близкими по составу к атмосферным являются сточные воды, образующиеся при поливке улиц, зеленых насаждений, тушении пожаров и т.п. Наибольшую опасность в этих сточных водах представляют соединения тяжелых металлов, нефтепродукты, горючие примеси.

Состав и степень загрязнения промышленных сточных вод зависят от технологических процессов, используемых на конкретном производстве.

Большую опасность в санитарном отношении представляют хозяйственно-бытовые сточные воды, содержащие значительное количество гниющей органики (фекалий, пищевых отходов), различных болезнетворных бактерий и т.п.

Значительное количество опасных для здоровья человека и окружающей среды загрязнений, содержащихся в сточных водах, делает невозможным непосредственный сброс их в природные водоемы без проведения очистки. Кроме того, даже в городах и населенных пунктах сточные воды некоторых объектов (например, небольших промышленных предприятий) не могут быть подключены к централизованной системе канализации из-за несоответствия их требованиям, предъявляемым к стокам при сбросе их в канализацию.

В Украине растет количество коттеджей, увеличивается число отдельно расположенных объектов бытового и производственного назначения (кафе, ресторанов, АЗС и автомоек, автостоянок и пр.). Сточные воды этих объектов необходимо очищать, чтобы снизить нагрузку на муниципальные очистные сооружения и уменьшить содержание загрязнений до допустимых норм сброса в хозяйственно-бытовую или ливневую канализационную сеть или водоем. Для выполнения этой важной функции нормативными актами предусмотрено использование локальных очистных сооружений.

Показатели качества очистки сточных вод

Одним из важных показателей качества очищенной воды является параметр ?ВПК полн.? (полная биологическая потребность в кислороде). По санитарным нормам БПК полн. очищенных сточных вод, сбрасываемых в водоемы хозяйственно-бытового назначения, не должна превышать 3 мг/л при 20?С (т.е. после очистки сточной воды в одном ее литре должно содержаться не более 3 мг кислорода для окисления оставшихся загрязнений). Кроме того, показателями качества очистки сточных вод являются предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязнений по взвешенным веществам, нефтепродуктам и т.п.

Очистные сооружения, в том числе и малые, очищают сточные воды только до значения БПК полн. = 15-25 мг/л. В большинстве случаев воду, очищенную до такого состояния, можно сливать в грунт, который проводит естественную доочистку воды. При этом БПК для каждой местности имеет свое значение.

Типы очистных сооружений

Выбор типа очистного сооружения осуществляют исходя из: требований к степени очистки воды, которое определяется видом биореактора; пригодности почвы для этого вида реактора; близости расположения водоемов и уровня фунтовых вод.

В очистных сооружениях применяют следующие виды биореакторов: биофильтры, аэротенки, дренажные поля (по другой терминологии - поля фильтрации, фильтрующий дренаж).

В биофильтре вода очищается, проходя через фильтрующий наполнитель-прослойку из твердых частиц (пузолана, пенополиуретана, пенопласта и др.), на поверхности которых колонии бактерий (биопленка) разлагают взвешенные органические вещества на растворимые и нерастворимые в воде вещества. Пузолан - вулканическая пористая порода, применяемая как фильтр. Сточные воды из отстойника должны поступать в биофильтр дозировано, так как большой напор может перекрыть доступ кислорода к наполнителю биофильтра, и аэробные бактерии погибнут. Степень очистки воды биофильтром, как правило, составляет 90-95%. Биофильтр необходимо периодически промывать или же менять наполнитель при засорении его илом.

В аэротенке очистка сточных вод происходит за счет интенсивного насыщения их кислородом воздуха. Воздух в аэротенк подает компрессор. Насос (эрлифт) перекачивает жидкость между отсеками аэротенка, поэтому она находится в постоянном движении. Кроме того, эрлифт обогащает жидкость кислородом. Степень очистки сточных вод аэротенком составляет 95%. После дополнительного обеззараживания степень очистки воды может составить 99%, а, значит, ее можно сбрасывать в любой природный водоем.

Дренажное поле представляет собой систему подземных канав, выложенных слоями фильтрующего природного материала, в которые вставлены дренажные трубы. На дне канавы - 10-сантиметровый слой почвы, хорошо пропускающий влагу. На нем - 10 см песка, еще выше - 40 см щебня, в который утоплена дренажная труба. Слой щебня накрывают геотекстильным материалом для защиты дренажной трубы от загрязнения верхним слоем земли и от несильных морозов (до -5?С). При более сильных морозах необходима специальная теплоизоляция.

Ширина канавы должна составлять минимум 50 см, глубина - 120 см, диаметр дренажной трубы - 11 см. Более глубокую канаву делать не следует, так как ниже 120 см отсутствуют аэробные бактерии, необходимые для биологической очистки.

Расстояние от границы дренажного поля до источника питьевой воды (своего и соседского) должно быть не меньше 30 м, до дома - 3 м, до изгороди соседа - 3 м, до деревьев - 3 м. Если местность неровная, то поля фильтрации должны размещаться на возвышенности, чтобы очищенная вода самотеком уходила вниз, а не застаивалась. Безопасное расстояние от грунтовых вод на полях фильтрации должно быть не менее 1.5 м (измеряется по вертикали между уровнем дренажа и поверхностью грунтовой воды). Удаление места сброса прошедшей биоочистку воды от водозаборных колодцев должно составлять не менее 15 м.

Дренажная труба перфорирована по бокам, при этом уровень нарезки дренажных отверстий высокий у начала трубы и низкий на ее конце. Для изоляции дренажных труб используют минеральную вату, которая пропускает техническую воду и исключает засорение дренажных отверстий грунтом.

Для зданий, в которых проживает не более 25 человек, для очистки сточных вод достаточно септика. В состав же очистного сооружения для кафе, ресторана, учитывая их специфику, необходимо кроме септика обязательно включать сепаратор жира, представляющий собой резервуар, в котором временной интервал между входом и выходом стоков составляет 4 с (в течение этого времени жир успевает всплыть на поверхность).

Выбор очистного сооружения осуществляют, исходя из: объема и состава сточных вод, характера их поступления в очистную систему (равномерное, залповое); требований к сбросу очищенных стоков (ПДК загрязнений после очистки, значения которых определяют от предполагаемого места сброса); свойства грунта и климатические условия в месте установки очистного сооружения; площади, отводимой под очистное сооружение; наличия источников электроэнергии.

В состав практически всех очистных сооружений входит компрессор, необходимый для принудительной подачи воздуха к аэробным бактериям, обеспечивающего ускорение их жизнедеятельности.

Монтаж очистных сооружений

Очистные сооружения устанавливают, как правило, под землей, поэтому выкапывают котлован. Для того, чтобы под давлением грунта очистные емкости не были деформированы, их необходимо засыпать сначала более легкой песчано-цементной смесью. Под действием грунтовых вод стальные и полимерные конструкции могут ?всплыть?, поэтому их прикрепляют к уложенной на дно ямы бетонной плите. Для железобетонных емкостей таких проблем не существует. Наиболее целесообразным вариантом установки очистного сооружения является такой, при котором сточные воды стекают в сооружение без помощи насоса или компрессора. Для этого канализационные трубы укладывают с наклоном к очистному сооружению, устанавливаемому в самой низкой точке.

Специалисты подразделяют вентиляцию на высокую (газы выходят наружу через трубу на крыше дома) и низкую (независимую), предназначенную для воздухообмена только в очистной системе. Правильно смонтированная система должна удалять неприятный воздух из установки и осуществлять воздухообмен с биофильтром, так как при монтаже предусмотрена установка в конце каждой дренажной трубы вытяжного грибка высотой 0.5 м.

Правильно выбранная и смонтированная локальная очистная система должна работать не менее 20 лет.

Рынок очистных сооружений и его операторы

В настоящее время на украинском рынке очистных систем широко представлена как отечественная, так и импортная продукция. Наиболее крупные фирмы, такие как Группа компаний (ГК) ?Промтехвод?, ?UKRBIOTAL? не только продают и монтируют очистные системы, но и производят для них оборудование, используя при этом импортные комплектующие (в основном, насосы, аппаратуру для автоматизированных систем управления). Большая часть фирм, работающих в этом секторе рынка, в основном осуществляют монтаж очистных систем из отечественного или импортного оборудования.

Представленные на рынке импортные системы (в основном это локальные очистные системы), такие как ?PURFLO? (Франция), ?AQUAFLOT?, ?SX-P? (Словакия), ?BIO CLEANER? (Чехия) предназначены для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод коттеджей, небольших промышленных предприятий и т.п.

Объем отечественного рынка очистных систем в Украине достаточно значителен. По оценкам специалистов, в Украине только 30-40% муниципальных очистных систем функционируют в соответствии с требованиями санитарных норм. Остальная же часть этих важных сооружений нуждается в реконструкции, для приведения в соответствие с современными требованиями по очистке хозяйственно-бытовых и промышленных стоков. Специалисты отмечают небольшую, но устойчивую тенденцию развития отечественного рынка очистных сооружений.

Основными потребителями локальных очистных систем являются владельцы коттеджей, автомоек, АЗС, небольших предприятий сферы сервиса. Отмечен также рост строительства очистных сооружений для промышленных предприятий и муниципалитетов. Некоторые крупные фирмы, специализирующиеся на очистке сточных вод, работают также и в области водоподготовки и водоснабжения, что позволяет им увеличить ассортимент предоставляемых услуг.

ГК ?ПРОМТЕХВОД? выполняет проектирование, монтаж и наладку оборудования; обучение обслуживающего персонала, авторский надзор и техническое обслуживание; гарантийное и сервисное обслуживание; обследование и реконструкцию существующих бытовых и производственных очистных сооружений. Отдельное направле&