архив» все записи»

Автор: А. А. Ратников
Дата: 23.05.2014
«СтройПРОФИ» № 20
Рубрика: Строительный комплекс


Автономные системы канализации

Реалии современного строительного рынка России, в силу ряда объективных и субъективных факторов, имеют значительный перекос в сторону использования автономных систем там, где с точки зрения инженерии, экологии и здравого смысла необходимо использовать системы централизованные.

Примерно треть застройщиков при решении вопроса об инженерном обеспечении участков, предназначенных под малоэтажное коттеджное строительство, затрудняется с выбором между местными и централизованными системами. Другая треть склоняется к автономным системам, и только оставшаяся треть уверенно строит централизованные системы. Таково положение в новом строительстве, где есть все возможности изначально заложить централизованную систему для всего населенного пункта.
Гораздо хуже обстоят дела при решении вопроса о канализовании в уже сложившихся населенных пунктах, не имеющих централизованной канализации. Отдельно взятый домовладелец вынужден строить автономную систему, поскольку перспективы строительства централизованной системы просто отсутствуют.

Что же предлагается на российском рынке автономных систем канализации?

Прежде всего, это так называемые ЛОС (локальные очистные сооружения). Название не совсем корректное, поскольку исходя из действующей нормативно-технической документации ЛОС — это сооружения предочистки перед сбросом в коммунальные системы водоотведения. Под аббревиатурой ЛОС чаще всего скрываются SBR-реакторы периодического действия (sequencing batch reactor). Часто ЛОС (или биосептиками) называют вообще любое аэра-ционное сооружение, в отличие от анаэробных очистных сооружений, основанных на использовании септиков с последующей почвенной доочисткой и поглощением стоков грунтом.
Помимо аэробных реакторов и септиков на рынке представлены и комбинированные системы. Таких систем достаточно много, но всех их объединяет одно — они сложны в эксплуатации и требуют наличия электроэнергии. В данной статье не стоит задача провести анализ и классификацию всех этих гибридов, потому что для нужд автономной канализации такие установки избыточны.

Теоретически, процесс очистки стоков в SBR-реакторе принципиально отличается от традиционных аэрационных сооружений, используемых в централизованных системах канализации, только тем, что процесс биологической очистки происходит последовательно в одной-единственной емкости. В традиционных установках очистка происходит в нескольких последовательно установленных емкостях. То есть собственно реактор и состоит из одной емкости, в которой можно организовывать разные процессы — аэробный или аноксидный. Можно даже запустить режим отстойника.

Совмещение различных процессов в одном объеме создает известные сложности, поскольку и аэробные, и ана-эробные микроорганизмы вынуждены сосуществовать в одном и том же объеме реактора. Наличие кислорода подавляет жизнедеятельность анаэробов, его отсутствие — аэробов.
Периодическая циклическая аэрация приводит к тому, что в реакторе начинают развиваться гетеротрофные аэробные микроорганизмы, способные потреблять органические загрязнения как в присутствии кислорода, так и в его отсутствии. При поступлении на установку стока с низким содержанием органических загрязнений (только бытовые воды) органики не хватает на полное удаление азота нитратной группы, происходит накопление нитратов в реакторе и их вынос с потоком очищенных вод. В этом случае норматив на сброс нитратов не соблюдается.

Устойчивость биоценоза реактора к внешним воздействиям гораздо более слабая, нежели септика, его объем меньше объема септика равной с ним производительности примерно в 6–7 раз. Отравить меньший объем реактора залповым сбросом какой-нибудь бытовой химии гораздо проще, чем больший объем септика. Кроме того, для подачи воздуха в такой реактор используют компрессоры мощностью от 25 до 60 Вт. Примерно, как и в аквариуме средних размеров. Если формально посчитать потребность в кислороде для биохимической реакции окисления, этот компрессор ее обеспечит, но дело в том, что активный ил в реакторе необходимо поддерживать во взвешенном состоянии, а для этого производительности такого компрессора явно недостаточно, перемешивание происходит плохо, что тоже снижает эффективность очистки.
Несоответствие заявленного эффекта очистки фактическому результату вполне очевидно для любого специалиста в области биологической очистки стоков. Однако производители реакторов обзавелись сертификатами соответствия и позиционируют свои изделия как соответствующие требованиям российских СанПиН. Осталось только понять, каким образом достигается такой эффект.

Первые импортные аэрационные реакторы появились на российском рынке в середине 1990-х годов. Одним из ярких представителей этих устройств является чешская установка «Топас». Однако она никогда не давала столь высокую степень очистки, которую требуют наши нормативы. Она соответствует европейским нормам, а они по основным показателям почти на порядок мягче российских.

За несколько лет российские производители усовершенствовали этот тип установок, улучшив их показатели примерно в 10 раз. Органы сертификации, выдававшие сертификаты соответствия на все эти «усовершенствованные установки», не имели (и сейчас тоже не имеют) специалистов, способных оценить даже теоретически возможности данной технологии. Спохватились, когда появились первые результаты анализа стоков, очищенных на SBR-реакторах. Но и тогда было принято половинчатое решение — во вновь выдаваемых сертификатах появилась фраза о том, что данный документ только подтверждает гипотетические возможности установки, а вот проект конкретного ее применения подлежит дополнительному согласованию. Впрочем, это не остановило внедрения реакторов на российский рынок, поскольку конечный потребитель не в состоянии оценить лукавства формулировки, снимающей всякую ответственность с производителя и органов, выдавших сертификат. В подавляющем большинстве случаев ответственность за несоблюдение норматива перекладывается на владельца установки — с формулировкой «неправильная эксплуатация».

Ситуацию усугубляет еще тот факт, что без дополнительных дорогостоящих сооружений доочистки наши нормативы технологически недостижимы, даже для больших сооружений, не говоря уж об установках объемом в пару сотен литров.

Это понимают все, но продолжают ходить по заколдованному кругу взаимного лукавства. Проектировщики и производители оборудования делают вид, что проектируют и производят системы, достигающие степени очистки, предписанной СанПиН, органы по сертификации выдают сертификаты, экспертиза все это согласовывает, а эксплуатационные службы и армия контролеров делают вид, что нормативы соблюдаются. Такая вот печальная картина.

Хочу подчеркнуть, что эти нездоровые явления говорят не столько о несовершенстве тех или иных очистных устройств и установок, сколько о вопиющих недостатках существующей в России системы нормирования, давно на практике доказавшей свою несостоятельность в управлении водными ресурсами. Любая технология в состоянии дать только то, что она может, а не то, что требуют чиновники от экологии.

Мировой опыт свидетельствует о возможности применения более действенного механизма нормирования, основанного не на мифическом достижении нереальных показателей, а на показателях, которые могут быть обеспечены доступными наилучшими технологиями и методами, реально действующими технологическими процессами. В настоящее время, когда обсуждаются и разрабатываются новые принципы нормирования в соответствии с международной системой допустимого воздействия на водные объекты и техническими (технологическими) нормативами, соответствующими доступным наилучшим технологиям и методам, необходимо разграничить область применения тех или иных технологий. Тогда и только тогда аэрационные технологии очистки сточных вод займут свою нишу, в которой они необходимы и где они дают наилучшие результаты.

Впрочем, и в рамках действующей системы нормирования вполне возможно уже сейчас провести такое разграничение. Препятствий к тому нет, достаточно здравого смысла и воли тех, кто принимает решение о проектировании того или иного типа очистных сооружений для конкретного объекта.
Области применения различных типов установок примерно следующие: при расходах до 3–5 м3/сут. — септики и почвенная фильтрация, 3–5...20–30 м3/сут. —  реакторы и гибридные сооружения, свыше 30 м3/сут. — централизованные системы с классическими сооружениями.

Автономная канализация — это очистные системы для одного или нескольких отдельно взятых домов. Диапазон расходов — от одного (иногда меньше) до 3–5 м3/сут. В этом диапазоне расходов предпочтение следует отдавать именно септикам и почвенной фильтрации (поглощению) стоков, а не аэра-ционным системам, которые лучше приспособлены для очистки больших расходов сточных вод и не могут быть адаптированы для нужд автономной канализации с приемлемым результатом очистки и адекватной стоимостью. Стоимость автономных систем на основе септиков и почвенной доочистки в разы меньше аэрационных аналогов. Они просты в устройстве и эксплуатации, энергонезависимы и гораздо более устойчивы ко всем тем факторам, которые выводят реакторы из нормальной работы. При этом они с успехом решают задачу очистки и утилизации сточных вод в небольших количествах.

Сточные воды загородного дома практически не содержат вредных химических веществ в опасных концентрациях. Основными загрязнителями являются соединения азота и фосфора (с явным преобладанием азота). Их концентрации описываются величинами нескольких миллиграммов в литре. Любое азотное или фосфорное удобрение применяется в концентрациях несколько грамм на литр активного вещества, т. е. в тысячу раз больше. Практически концентрация этих веществ в стоке совпадает с концентрацией питательных растворов для гидропоники.

Таким образом, почвенная утилизация (поглощение) предварительно осветленных в септике бытовых сточных вод загородного дома является наиболее экологически приемлемым, экономичным, надежным и разумным способом утилизации стоков. Простейшие анаэробные сооружения — септики — являются механическим отстойником для задержания и сбраживания взвешенных веществ с последующей доочисткой стоков в почве. Они отлично работают уже на протяжении сотен лет. Не случайно септики и подземные поля фильтрации достаточно широко распространены в Европе и Америке. Нормативная документация, действующая в настоящее время в России, никаких запретов на использование септиков и почвенной фильтрации не содержит. Естественно, данный способ утилизации стоков не лишен недостатков и имеет свою область применения, но она значительно шире, чем мы наблюдаем в настоящее время в России.


Полная или частичная перепечатка материалов - только с письменного разрешения редакции!


«« назад