Полезная информация

В последние годы в стране резко возросло строительство пригородных домов, коттеджей, а с учетом построенных дач, садовых домиков и т.п. пригородный жилой сектор составляет уже значительную величину. Все это ведет к интенсификации нагрузок на окружающую природную среду. За соблюдением природоохранных требований начинают следить не только инспектора, но и соседи.

Жители  пригородных поселков хотели бы жить, с одной стороны пользуясь всеми современными благами цивилизации и на природе, а с другой стороны, чтобы эксплуатация всех систем инженерного жизнеобеспечения отнимала бы как можно меньше сил, времени и денег. Особые проблемы возникают с эксплуатацией канализационных систем. В хорошо оборудованном загородном доме образуется большое количество сточных вод хозяйственно-бытовых и фекальных. Их удаление, утилизация представляет проблему даже для специализированных служб, а уж тем более для отдельных граждан.

Формируется  рынок услуг по организации и обслуживанию очистных систем. Появились  фирмы предлагающие решить эти проблемы. Предлагаются на выбор очистные системы с использованием различных  способов обработки воды и утилизации отходов.

Немного теории:

Утилизация хозяйственно-бытовых и фекальных сточных вод осуществляется тремя основными способами.

1. Подключение к местной существующей канализационной системе.

2. Сбор сточных вод в какой либо емкости, и вывоз этих стоков специализированными организациями.

3. Создание локальных очистных сооружений (ЛОС) на месте – индивидуальных или групповых.

У каждого способа утилизации имеются свои преимущества и недостатки.

1-й способ самый удобный, однако, не у всех есть возможность подключиться к местной системе канализации, да он и не самый дешевый. За подключение к местным сетям и дальнейшее обслуживание надо платить  и довольно много.

2-й способ. На первый взгляд довольно прост, но он требует наличия местной хорошо отлаженной системы вывоза отходов и необходимость строительства большой приемной (накопительной) емкости и подъездных путей к ней. Кроме того при вывозе отходов неизбежно загрязнение прилегающей территории и распространение неприятных запахов.

3-й способ. Строительство ЛОС: групповых или индивидуальных. Строительство групповых очистных сооружений экономически выгоднее индивидуальных, но всегда возникает масса проблем по достижению соглашения между будущими пользователями по строительству, эксплуатации и т.д. В связи с этим наибольшее распространение получают индивидуальные ЛОС.

Хозяйственно-бытовые сточные воды – образуются при помывке людей (душ, ванная, баня), мытье посуды, мытье овощей, фруктов, мяса, рыбы, стирке одежды, мытье полов и т.п. Эти воды чистятся биологическими методами, но скорость очистки низкая – нужны большие объемы емкостей для очистных сооружений, необходимо применять сложные технологические процессы.

Хозяйственно-фекальные сточные воды – образуются из выделений человека и животных – чистятся биологическими методами легко простыми технологическим методами.

Суть процесса биологической очистки – это разложение основной массы (примерно 90%) органических загрязнений микроорганизмами на простые соединения – углекислый газ (СО2) и воду (Н2О).

Эти процессы по своей сути окислительные (С + О2 = СО2, 2Н2 + О2 = 2Н2О). Микроорганизмы осуществляют реакции двух видов – одни для строительства своего организма, роста биомассы, а другие реакции нужны для получения энергии. Реакции, при которых происходит окисление углерода и водорода идут с выделением энергии, а например окисление азота идет с поглощением энергии. И в процессе эволюции некоторые микроорганизмы научились использовать эти процессы и просто перераспределять химические элементы, получая при этом возможность строить новые клетки и осуществлять рост биомассы и возможность извлекать для этого энергию. Им при этом не требуется свободный кислород из атмосферы. В некоторых случаях он может быть даже смертельным ядом для них.

В результате биологические процессы разделяются на аэробные – окисление за счет атмосферного кислорода и анаэробные процессы – суть которых в перераспределении химических элементов (не только кислорода, но и других элементов) из которых состоят органические вещества находящиеся в воде.

В сточных водах содержится огромное количество микроорганизмов, множества видов. Каждый вид специализируется на определенных условиях проживания, и при изменении внешних условий (химический состав примесей в воде, температура, содержание кислорода или его полной отсутствие и множество других показателей) меняется видовой состав микроорганизмов. Развиваются те виды, которые наиболее приспособлены к данным условиям. В связи с этим возникает вопрос о составе загрязняющих веществ. И при строительстве очистных сооружений особенно ЛОС стоит вопрос о приемной емкости – чем она больше, тем меньше очищаемая вода подвержена колебаниям физико-химических свойств, тем меньше изменяется видовой состав микроорганизмов, тем активнее они работают над переработкой примесей в воде.

При изменении физико-химических свойств воды, изменяется видовой состав микроорганизмов. Одни отмирают, или резко уменьшается их количество, другие колонии наоборот разрастаются – происходит адаптация сообщества микроорганизмов к новым условиям проживания (происходит адаптация к качественному и количественному составу сбросов). Но все эти изменения ведут к тому, что качество очистки в период адаптации ухудшается и необходимо время для восстановления очищающей способности сообщества микроорганизмов. Время это может колебаться от 1 – 2 дней до 3 – 4 недель.

На принципе использования анаэробного способа очистки разработаны различные виды ЛОС, обычно их называют септиками. Для ускорения процессов и повышения качества очистки их усиливают различными физическими процессами – отстаивание, переливы, перемешивание и т.д. Однако скорость переработки стоков в септиках все равно низкая, а следовательно, требуются большие объемы очистных сооружений, примерно в 3 – 5 раз больше чем при использовании аэробных процессов, при соответствующем увеличении стоимости емкостей. Качество очистки в септиках значительно ниже, чем в аэрационных ЛОС. Достигаемая степень очистки по такому основному показателю как БПКп (Биохимическое потребление кислорода) (сколько нужно кислорода для биохимического окисления содержащихся в воде примесей), составляет 70 – 100 мг/л., для сравнения при аэробных процессах 15 – 25 мг/л.

Такая степень очистки недостаточна для сброса обработанных вод в водоемы. Так как для сброса в водоемы рекреационного водопользования, а также в черте населенных мест требуется чтобы БПК5  не превышало 4 мг О2 /дм3 (СанПиН 2.1.5.980 -00), в водоемы предназначенные для питьевого водоснабжения эта норма еще более жесткая – БПК5 не должно превышать 2 мг О2/дм3.

Доочистка стоков, до требуемых нормативов возможна при длительных процессах, протекающих в открытых водоемах (биопрудах), где в процессах очистки участвуют высшие растения (камыш, осока, рогоз, водоросли и т.п.) и многоклеточные животные (черви, коловратки, личинки насекомых и т.п.). Доочистка возможна и в глубине почвы – почвенными бактериями (Дренажные канавы).

Анаэробный процесс по сравнению с аэробным процессом имеет следующие недостатки:

1. После него стоки надо направлять на поля фильтрации большого размера в 3 – 5 раз больше чем при аэробных способах очистки. Причем эти размеры зависят от свойств грунтов – в песчаных меньше, в глинистых больше;

2. После анаэробной очистки образуются стоки с органическими веществами в состав которых входят следующие элементы: Н2S (сероводород), NH3  (аммиак), меркоптанты (органические производные сероводорода), фенолы и пр.. А все вышеуказанные элементы обладают ярко выраженным специфическим запахом. В отличии от анаэробных процессов при аэробных процессах качество очистки в 3-5 раза выше, при этом вода прозрачная и без запахов, т.к. основными продуктами очистки являются Н2О и СО2, а данные элементы не имеют неприятного запаха;  

3. Стоимость земляных работ при анаэробном процессе значительно выше чем при аэробном, при этом стоимость оборудования сопоставима;

4.  При анаэробных процессах, в случае вывоза отходов, необходим  спецтранспорт, для которого нужно пространство, при этом при удаление отходов неизбежны потери и неприятный запах.

Главное преимущество очистки при использовании анаэробных процессов по сравнению с аэробными – они не требуют источников энергии извне (естественный сток очищенной воды в овраги, канавы и т.д.).  Другим важным преимуществом, из-за больших объемов сооружений, является возможность переносить большие  залповые сбросы и относительная простота в обслуживании.

Создать такие условия на небольших ЛОС практически невозможно. В связи с чем, рекомендуется сбрасывать очищенные на ЛОС стоки в дренажные или поглотительные канавы. В земле почвенные бактерии произведут окончательную доочистку этих стоков (Законодательных ограничений на сброс сточных вод в дренажные канавы не существует).

При переработке стоков на биологических очистных сооружениях в любом случае (аэробный или анаэробный способ) образуются осадки. Это отмерший ил и нерастворимые вещества, содержащиеся в воде. В сумме образуется  20 – 30 г на человека в сутки при аэробном способе очистки и 70 – 100 г при использовании анаэробных методов очистки. Эти нерастворимые осадки со временем превращаются в фекальный камень, который очень сложно удалить. Он  начинает занимать все больше места в емкости, уменьшая ее рабочий объем, что приводит к ухудшению качества очистки воды. 

В ЛОС основанных на аэробных методах очистки, одной из основных проблем является насыщение воды кислородом.  Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов требуется наличие в воде кислорода в количестве 2±0,4 мг/л. При содержании кислорода менее 1 – 1,2 мг/л микроорганизмы могут погибнуть. При большем содержании кислорода в воде скорость биохимических процессов у микроорганизмов увеличивается незначительно и ведет только к перерасходу энергии.

Процесс насыщения воды кислородом воздуха в ЛОС применяется в основном двух видов: струйный и  пневматический. При струйном процессе воздух принудительно засасывается в эжектор за счет давления развиваемого насосом и перемешивается в эжекторе с водой за счет его конструктивных особенностей. В емкость выбрасывается водовоздушная смесь, в которой воздух находится в растворенном состоянии и в виде мелкодисперсных пузырьков в воде.

 Суть компрессорного процесса заключается в том, что компрессор подает сжатый воздух в воду через специальные устройства – перфорированные трубки, пленки, пористые материалы и т.д.  Пузырьки  воздуха при всплытии через толщу воды растворяются в ней, насыщая её кислородом. Процесс этот довольно медленный – за счет естественной диффузии кислорода на границе раздела фаз.

При струйном методе коэффициент  использования энергии составляет 20 – 30 %, при компрессорном 4 – 10 % .

В силу относительно небольших размеров, ЛОС, используемые для очистки бытовых сточных вод, работают в стесненных условиях и для компенсации этого они работаю по сложным технологическим схемам. Главной проблемой является правильная организация всех фаз технологического процесса в ограниченном объеме.  Так как процесс многоступенчатый, то для его организации требуется довольно сложная система управления, с большим количеством всевозможных датчиков. Это увеличивает вероятность сбоя системы, выход из строя датчиков или системы управления, что приводит к необходимости постоянного повышенного контроля за работой системы.

Исходя из всего вышесказанного для дач/коттеджей наиболее эффективно применять методы очистки, основанные на более интенсивной переработке отходов – а именно аэробные технологии. На основе аэробного процесса, с максимальным использованием всех его преимуществ, и была сделана система АОС «Медуза». При этом с использованием системы АОС «Медуза», за счет лучшего качества и интенсификации процессов очистки стоков, уменьшаются в разы размеры самого локального очистного сооружения, в два – три раза уменьшаются размеры дренажной канавы, значительно уменьшается количество осадков.