Автономні системи каналізації

 

Теорія і практика

Що таке «автономні системи» і яка їхня роль і місце серед інших систем каналізації? МДС 40-2.2000 дає нам наступне визначення: «Системи каналізації відносяться до автономних, якщо вони забезпечують водовідведення від одноквартирного будинку або садиби з надвірними будівлями і не пов'язані з системами водовідведення від інших об'єктів, на відміну від місцевих систем, що обслуговують багатоквартирний будинок або групу близько розташованих будинків, і централізованих систем каналізації, що охоплюють всі або більшу частину об'єктів населеного пункту ».

Як правило, автономна система каналізації є індивідуальною, тобто розташована в межах об'єкта нерухомості, що належить користувачеві і є його власністю (ТСН ЕК-97 МО).

Таким чином, існують два основних види систем каналізації:

1. Автономні системи, призначені для окремих будинків або садиб. Їх характеризують відносно невеликі витрати стічних вод (1-5 м ³ / доб.) І помітна нерівномірність у їх надходженні, як по витраті, так і по концентрації забруднень;

2. Централізовані (в тій чи іншій мірі) системи, призначені для групи будинків чи цілого населеного пункту. Ці системи відрізняються великими витратами стоків і меншими нерівномірності в їх надходженні.

Для кожної з цих систем є свої інженерні рішення, обумовлені очевидними принциповими відмінностями в обсягах і характері освіти, очищення та відведення стічних вод.

Реалії сучасного будівельного ринку Росії, в силу низки об'єктивних і суб'єктивних факторів, мають значний перекіс у бік використання автономних систем там, де з точки зору інженерії, екології та здорового глузду необхідно використовувати системи централізовані.

Приблизно третина забудовників при вирішенні питання про інженерному забезпеченні ділянок, призначених під малоповерхове котеджне будівництво, вагаються з вибором між місцевими та централізованими системами. Інша третина схиляється до автономних систем, і тільки залишилася третина впевнено будує централізовані системи.

Таке становище в новому будівництві, де є всі можливості спочатку закласти централізовану систему для всього населеного пункту.

Набагато гірше йдуть справи при вирішенні питання про каналізування у вже сформованих населених пунктах, що не мають централізованої каналізації. Окремо взятий домовласник змушений будувати автономну систему, оскільки перспективи будівництва централізованої системи просто відсутні.







Що ж пропонується на російському ринку автономних систем каналізації?

Перш за все, це так звані смуги (локальні очисні споруди). Назва не зовсім коректне, оскільки, виходячи з діючої нормативно-технічної документації, ЛОС це споруди попередньої очистки перед скидом у комунальні системи водовідведення. Під абревіатурою ЛОС найчастіше ховаються SBR-реактори періодичної дії (sequencing batch reactor). Часто ЛОСамі або біосептікамі називають взагалі будь Аераційне споруда, на відміну від анаеробних очисних споруд, заснованих на використанні септиків з подальшою грунтової доочищенням і поглинанням стоків грунтом.

Крім аеробних реакторів і септиків, на ринку представлені й комбіновані системи. Таких систем досить багато, але всіх їх об'єднує одне. Вони складні в експлуатації і вимагають наявності електроенергії. Ми не ставили перед собою задачу провести аналіз та класифікацію всіх цих гібридів, бо переконані, що для потреб автономної каналізації такі установки надлишкові.

Теоретично процес очищення стоків в SBR-реакторі принципово відрізняється від традиційних аераційних споруд, що використовуються в централізованих системах каналізації, тільки тим, що процес біологічного очищення відбувається послідовно в одній єдиній ємності. У традиційних установках очищення відбувається в декількох послідовно встановлених ємностях. Тобто реактор власне і складається з однієї ємності, в якій можна організовувати різні процеси - аеробний або аноксидних. Можна навіть запустити режим відстійника.







Поєднання різних процесів в одному об'ємі створює відомі труднощі, оскільки і аеробні, і анаеробні мікроорганізми змушені співіснувати в одному і тому ж обсязі реактора. Наявність кисню пригнічує життєдіяльність анаеробів, його відсутність - аеробів.

Періодична циклічна аерація призводить до того, що в реакторі починають розвиватися гетеротрофні аеробні мікроорганізми, здатні споживати органічні забруднення як в присутності кисню, так і в його відсутності. При вступі на установку стоку з низьким вмістом органічних забруднень (тільки побутові води), органіки не вистачає на повне видалення азоту нітратного групи, відбувається накопичення нітратів в реакторі та їх винос з потоком очищених вод, норматив на скидання нітратів не дотримується.

Стійкість біоценозу реактора до зовнішніх впливів набагато слабша, ніж септика. Його обсяг менше обсягу септика рівною з ним продуктивності приблизно в 6-7 разів. Отруїти менший обсяг реактора залповим скиданням небудь побутової хімії набагато простіше, ніж більший обсяг септика. Крім того, для подачі повітря в такий реактор використовують компресори потужністю від 25 до 60 Вт Приблизно як і в акваріумі середніх розмірів. Якщо формально порахувати потребу в кисні для біохімічної реакції окислення, цей компресор її забезпечить. Але справа в тому, що активний мул в реакторі необхідно підтримувати в підвішеному стані, а для цього продуктивності такого компресора явно недостатньо. Перемішування відбувається погано, що також знижує ефективність очищення.







Невідповідність заявленого ефекту очищення реального результату цілком очевидна для будь-якого фахівця в галузі біологічної очистки стоків. Однак виробники реакторів обзавелися сертифікатами відповідності і позиціонують свої вироби як відповідні вимогам російського СанПиН. Залишилося тільки зрозуміти, яким чином досягається такий ефект. Перші імпортні аераційні реактори з'явилися на російському ринку в середині 1990-х років. Одним з яскравих представників цих пристроїв є чеська установка «Топас». Однак ця установка ніколи не давала настільки високого ступеня очищення, яку вимагають наші нормативи. Вона відповідає європейським нормам, які за основними показниками майже на порядок м'якше російських. За кілька років російські виробники «вдосконалили» цей тип установок, «покращивши» його показники приблизно в 10 разів. Органи сертифікації, що видали на всі ці «удосконалення» сертифікати відповідності, не мали і не мають фахівців, здатних оцінити навіть теоретичні можливості даної технології. Схаменулися, коли з'явилися перші реальні результати і аналізи стоків, очищених на SBR-реакторах. Але й тоді було прийнято половинчасте рішення - у знову видаваних сертифікатах з'явилася фраза про те, що він тільки підтверджує гіпотетичні можливості установки, а ось проект її конкретного застосування підлягає додатковому узгодженню. Втім, це не зупинило переможної ходи реакторів на російському ринку, оскільки кінцевий споживач не в змозі оцінити лукавства формулювання, що знімає будь-яку відповідальність з виробника та органів, що видали сертифікат. У переважній більшості випадків відповідальність за недотримання нормативу перекладається на власника установки під приводом «неправильної експлуатації».

Ситуацію погіршує і той факт, що наші нормативи без додаткових дорогих споруд доочистки технологічно недосяжні навіть для великих споруд, не кажучи вже про мікроустановках обсягом у пару сотень літрів. Це розуміють всі, але продовжують ходити по зачарованому колу взаємного лукавства. Проектувальники і виробники обладнання роблять вигляд, що проектують і виготовляють системи, що досягають ступеня очищення, продиктованої СанПиН, органи з сертифікації видають сертифікати, експертиза все це узгоджує, експлуатаційні служби та армія контролерів роблять вигляд, що нормативи дотримуються. Така ось сумна картина.







Хочу підкреслити, що ці нездорові явища говорять не стільки про недосконалість тих чи інших очисних пристроїв і установок, скільки про кричущі недоліки існуючої в Росії системи нормування, давно на практиці довела свою неспроможність в управлінні водними ресурсами. Будь-яка технологія в змозі дати тільки те, що вона може, а не те, що вимагають від неї чиновники від екології. Світовий досвід свідчить про можливість застосування більш дієвого механізму нормування, заснованого не на міфічний досягненні нереальних показників, а на показниках, які можуть бути забезпечені найкращими доступними технологіями і методами, реально діючими технологічними процесами. В даний час, коли обговорюються і розробляються нові принципи нормування відповідно до міжнародної системи допустимого впливу на водні об'єкти і технічними (технологічними) нормативами, відповідними найкращим доступним технологіям і методам, необхідно розмежувати область застосування тих чи інших технологій. Тоді і тільки тоді аераційні технології очистки стічних вод займуть свою нішу, в якій вони необхідні і де вони дають найкращі результати.

Втім і в рамках діючої системи нормування цілком можливо вже зараз провести таке розмежування. Перешкод до того немає, достатньо здорового глузду і волі тих, хто приймає рішення про проектування того чи іншого типу очисних споруд для конкретного об'єкта.

Області застосування різних типів установок приблизно такі:

• при витратах до 3-5 м ³ / добу. - Септики і грунтова фільтрація;


• 3-5 ... 20-30 м ³ / добу. - Реактори і гібридні споруди;


• понад 30 м ³ / добу. - Централізовані системи з класичними спорудами.

Автономна каналізація це очисні системи для одного або декількох окремо взятих будинків. Діапазон витрат - від одного (іноді менше) до 3-5 м ³ / добу. У цьому діапазоні витрат перевагу слід віддавати саме септиків і грунтової фільтрації (поглинання) стоків, а не аераційним системам, які краще пристосовані для очищення великих витрат стічних вод і не можуть бути адаптовані для потреб автономної каналізації з прийнятним результатом очищення і адекватною вартістю. Вартість автономних систем на основі септиків та грунтової доочищення в рази менше аераційних аналогів. Вони прості в пристрої і експлуатації, енергонезалежний і набагато стійкіші до всіх тих факторів, які виводять реактори з нормальної роботи. При цьому вони з успіхом вирішують задачу очищення та утилізації стічних вод в невеликих кількостях.

Стічні води заміського будинку практично не містять шкідливих хімічних речовин в небезпечних концентраціях. Основними забруднювачами є сполуки азоту і фосфору з явним переважанням азоту. Їх концентрації описуються величинами декількох міліграмів у літрі. Будь азотне або фосфорне добриво застосовується в концентраціях кілька грам на літр активної речовини, тобто в тисячу разів більше. Практично концентрація цих речовин в стоці збігається з концентрацією поживних розчинів для гідропоніки.







Таким чином, грунтова утилізація (поглинання) попередньо освітлених в септику побутових стічних вод заміського будинку є найбільш екологічно прийнятним, економічним, надійним і розумним способом утилізації стоків. Найпростіші анаеробні споруди - септики, що є механічним відстійником для затримання і зброджування зважених речовин, з подальшою доочищенням стоків в грунті відмінно працюють вже протягом сотень років. Не випадково септики і підземні поля фільтрації досить широко поширені в Європі та Америці. Нормативна документація, що діє в даний час в Росії, ніяких заборон на використання септиків і грунтової фільтрації не містить. Природно, даний спосіб утилізації стоків не позбавлений недоліків і має свою область застосування. Але вона значно ширше, ніж ми спостерігаємо в даний час.

Будівництві бетонного септика