Установки для биологической очистки сточных вод

В местных очистных сооружениях, используемых для биологической очистки, бытовые стоки должны очищаться до такой степени, чтобы не являться угрозой заражения при выведении в водоем или на поверхность земли. Их проектирование и последующее строительство обязательно надо согласовывать со службами санитарного надзора.

Установки биологической очистки состоят из септика, аэротенка, биофильтра, которые представляют собой отдельные камеры, заключенные в один корпус. Суть данного способа очистки стоков заключается в том, что накопившейся в септике осадок, разрушается анаэробными микроорганизмами. Нерастворимые органические вещества при этом частично превращаются в минеральные растворимые соединения, а частично – в газообразные продукты, а затем улетучиваются. В результате этих процессов объем осадка значительно уменьшается. Осадок по мере накопления удаляют. Его можно использовать в качестве органического удобрения. При этом ил удаляют не весь. Примерно двадцать процентов его объема оставляют для размножения бактерий, способствующих распаду органических веществ. Сточные воды в дальнейшем поступают на фильтрующие устройства, в которых применяются биологические методы очистки, основанные на использовании жизнедеятельности различных микроорганизмов, способствующих окислению коллоидных и органических веществ.

Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов необходим кислород, поэтому сооружения для биологической очистки устраиваются таким образом, чтобы обеспечить постоянный приток воздуха в них. Для этого используют фильтрующий материал, размер фракций которого обеспечивает наибольшую площадь контакта стоков с воздухом. В ходе биологических процессов, происходящих во время очистки сточных вод, образуются вещества, которые являются очень вредными для жизнедеятельности бактерий, например, углекислый газ. Продукты, вредные для бактерий, удаляют с помощью искусственной вентиляции.

В установки добавляют при необходимости химические вещества, способные разрушать фосфаты, нитраты и пр. Если стоки сбрасываются в водоем, то их следует хлорировать или подвергать УФ-облучению. Установки для хлорирования являются недорогими и простыми по конструкции, но хлорсодержащие вещества считаются ядовитыми. УФ-устройства стоят намного дороже. Они намного сложнее по техническим характеристикам, но зато совершенно безопасны для экологии.

Мировой практикой коттеджного строительства накоплен большой опыт в области сооружения объектов для биологической очистки стоков. Разработкой и изготовлением таких установок занимаются многие зарубежные и отечественные компании. Как правило, такие установки являются довольно компактными, а их сооружение и последующая эксплуатация не доставляет владельцу особых хлопот. Выбирая конструкцию установки для биологической очистки, следует обращать внимание на такие факторы:

-    Сооружение должно очищать бытовые стоки до такого уровня, который предусмотрен санитарными нормами нашей страны. При этом должно учитываться неравномерное поступление стоков на протяжении суток и их сезонное образование.
-    Все оборудование, входящее в комплектацию очистной установки, должно иметь высокую надежность, а срок его эксплуатации должен быть соизмерим со сроком эксплуатации самого дома.
-    Оборудование должно быть простым в обслуживании и не энергоемким. Оно не должно терять свое функциональное назначение при кратковременном отключении электропитания.
-    Конструкция установки должна обеспечивать безопасный и свободный доступ для обслуживания, а ее детали и узлы должны при необходимости легко меняться.

Профессионалы советуют обращать внимание на степень очистки вод, производительность установки, надежность технологического процесса, энергоемкость, долговечность, стоимость, удобство обслуживания и монтажа. Требуемую производительность очистной установки рассчитывают заранее, руководствуясь количеством людей, проживающих в доме. Очистную установку лучше подбирать еще на этапе проектирования самого дома и одновременно с системой водоснабжения.

При использовании установки биологической очистки необходимо помнить, что все современные чистящие средства, а особенно хлорсодержащие, оказывают очень негативное воздействие на микроорганизмы, поэтому их использование лучше ограничить. Отрицательно влиять на бактерии могут и соли марганца, которые попадают в очистные сооружения во время еженедельной промывки обезжелезивателей и фильтров-умягчителей.

Покупая очистную установку, необходимо убедиться в наличии санитарно-эпидемиологического заключения, которое подтверждает ее соответствие санитарно-эпидемиологическим нормативам и правилам нашей страны.

Данная статья не предоставляет возможностей для подробного описания абсолютно всех очистных установок, которые предлагает современный отечественный рынок. Предлагаем ознакомиться только с некоторыми установками, являющихся особо интересными. Очень большой опыт в этой области имеют финские разработчики. Их очистные установки пользуются спросом по всему миру. На наш рынок поступают две очистные системы финских производителей. Это Green Rost и Uponor Sako.

Система почвенной очистки стоков Uponor Sako пользуются большой популярностью, поскольку имеет отличные функциональные качества и не требует к себе особого внимания в процессе эксплуатации. Эта система является одной из немногих, способных эффективно функционировать в любое время года. Для изготовления всех элементов данной установки используют полиэтилен низкого давления, являющегося очень долговечным материалом. Он способен сохранять свою работоспособность на протяжении пятидесяти лет. ПВХ полиэтилен в отличие от полипропилена обладает большой эластичностью, а это является существенным преимуществом при монтаже установки в зимних условиях.

Все элементы установки можно монтировать на отметке, расположенной несколько ниже глубины промерзания. Поэтому данную систему можно использовать в тех случаях, когда стоки поступают с глубоко расположенных канализационных сетей, например, с подвального или цокольного этажа. В системе Uponor Sako очистка стоков осуществляется поэтапно.

Сначала происходит первичная очистка. Для этого предназначены три камеры сепаратора отстойника, расположенные последовательно. Из камеры в камеру стоки поступают самотеком и постепенно освобождаются взвесей: на дне камер в виде осадка скапливаются тяжелые фракции, а масла и жиры всплывают. Этот процессе является достаточно медленным. Согласно действующим российским нормам он должен протекать не меньше трех суток. Это означает, что сепаратор должен иметь объем, превышающий в три раза (как минимум) суточный объем стоков. При проходе воды через последнюю камеру сепаратора из нее удаляются все оставшиеся твердые вещества, которые могут помешать процессу последующей очистки. Воды после этого поступают на поля фильтрации через распределительный колодец.

Система биологической очистки Green Rosk отличается от Uponor Sako тем, что жидкая фаза после очистки в сепараторе поступает в биофильтр, где проходит доочистку. Биологическая очистка стоков в системе Green Rosk производится в многоступенчатом фильтре, который изготавливают из каменного волокна. Срок эксплуатации этих фильтров составляет 3-5 лет. После этого срока их надо заменить на новые.

Сложные органические соединения, содержащиеся в серых водах, при прохождении через слои биофильтра превращаются в простые, образуя минеральный осадок. В этом осадке спустя 2-3 недели поселяются бактерии, которые расщепляют его на углекислый газ и воду. Слои биофильтра вентилируются поступающим кислородом, что существенно активизирует процессы окисления. Вода, которая прошла такую обработку, является абсолютно безвредной для окружающей среды. Она бесцветна и не имеет запаха.

Эта вода в зависимости от водопоглощающих способностей грунта может отводиться в фильтрующий колодец или в фильтрующую траншею. Потом она поступает на рельеф, где с помощью растений и почвенных бактерий проходит доочистку в результате естественного процесса самоочищения в природе.

Системы Green Rosk могут иметь большую пропускную способность. Они могут принимать стоки даже из нескольких домов, поэтому их можно устанавливать, кооперируясь с соседями. Это обойдется намного дешевле.

Достойным примером современных установок биологической очистки стоков являются системы BIOTAL. Данные системы разработаны на основе самых последних достижений в сфере переработки стоков. Они прекрасно зарекомендовали себя в эксплуатации. Это автономное оборудование используется для глубокой очистки бытовых стоков коттеджей, кемпингов, загородных резиденций и т. д. Оно соответствует всем существующим требованиям экологии. Воду, очищенную в данном оборудовании, можно сбрасывать в водоемы, дренажный коллектор или использовать для полива.

Системы BIOTAL представляет собой биологические интегрированные реакторы, работающие по принципу активации и образующие небольшое количество осадка на выходе (рис. 25). Данное оборудование отлично справляется с прерывистым или неравномерным поступлением стоков. Оно не требует для этого предварительного отстоя, соединения с отстойником или подогрева в зимний период.

Система BIOTAL

Мощность, комплектации и размеры оборудования подбирают, исходя из конкретных условий. Конструкция представляет собой бетонный или пластиковый корпус, в котором смонтировано все необходимое оборудование. Это оборудование можно размещать под землей, на уровне земли или в специальном помещении. Существующий отстойник можно переделать в очистное сооружение, встроив в него необходимое оборудование Bio cleaner.

Среди основных преимуществ данной технологии следует выделить минимум оборудования, простоту и быстроту монтажа, небольшие эксплуатационные затраты, сокращение количества осадка, полное уничтожение запаха.

Установка в процессе очистки бытовых стоков производит два конечных продукта, которые пригодны для непосредственного использования:
-    прекрасное органическое удобрение
-    техническую воду, которую можно использовать во вторичном водообороте.

Установка управляется микрокомпьютером, позволяющим оптимизировать происходящие процессы с точки зрения ресурса техники и энергозатрат. При временном отключении электроэнергии оборудование может работать как пятиступенчатый отстойник, осуществляя очистку стоков от поверхностных нечистот и жиров. При появлении электрического питания установка начинает работать в нормальном режиме. Предусмотрен также резерв для залпового сброса стоков, позволяющий избежать вытечки неочищенной воды. Биомасса за счет особенностей техпроцесса способна выдерживать сбросы с очень высокой концентрацией химических веществ, используемых в процессе очистки питьевой воды.

Зарубежным конкурентам не уступает и некоторое отечественное оборудование. Преимущество отечественных очистных систем заключается в том, что оно учитывает существующие российские стандарты и адаптировано к условиям нашего климата. В настоящее время в нашей стране производится пятнадцать наименований очистных установок, гарантирующих качество очистки стоков на 98-99 процентов. Как правило, они очень удобны в эксплуатации, потребляют небольшое количество электроэнергии и легки в монтаже. Но основное их достоинство – это невысокая стоимость по сравнению с зарубежными аналогами.

К экономическим и технологическим достоинствам можно отнести компактность, низкие эксплуатационные затраты, простоту обслуживания, отсутствие необходимости в постоянном обслуживающем персонале, отказ от использования иловых площадок, предназначенных для складирования осадка. Станцию можно устанавливать в непосредственной близости от дома, что существенно сокращает расходы на обустройство коммуникационных систем.

Но в некоторых случаях использование установки автономной канализационной системы может быть нецелесообразно по экономическим или каким-либо другим причинам. Тогда можно воспользоваться препаратом канадского производства «Септоник». Он подходит практически для всех типов туалетов, отстойников и выгребных ям. Препарат представляет собор набор ферментов, которые способны в 1000 раз ускорить природный процесс разложения различных органических составляющих. С помощью этого препарата можно перерабатывать любые органические соединения: жиры, бумагу, волокна и т. д. «Септоник», попадая в отстойник, перерабатывает отходы в осадок и воду. Осадок можно использовать в качестве удобрения.

Препарат не содержит вредных веществ. Он безопасен для животных и людей, уничтожает болезнетворные микробы и неприятный запах, его использование не способствует выделению испарений и тепла. Кроме того, применение «Септоника» благотворно сказывается на работоспособности канализации, поскольку предотвращается заиливание и перерабатываются отложения. Препарат продается в пакетах. На переработку одного кубического метра нечистот достаточно всего 17 г. Содержимое пакета высыпают непосредственно в отстойник или в стоковые отверстия сантехнического оборудования. Препарат уже на протяжении сорока лет применяют в США, Канаде, Австрии, Дании, Финляндии, Бельгии и других странах для переработки промышленных и бытовых стоков.

Биотуалеты обычно используются на дачных участках, где не оборудованы выгребные ямы и системы очистки сточных вод. Биотуалет имеет очень простой принцип функционирования. Сливной бачок образует вместе с унитазом двухкомпонентную верхнюю часть туалета. Чистая вода из сливного бачка смывает в нижний герметический резервуар-накопитель отходы жизнедеятельности. В этом резервуаре они подвергаются химобработке и дезодорации. Резервуар после заполнения отсоединяют от основной конструкции туалета и доставляют к месту утилизации бытовых отходов. Накопительные резервуары биотуалетов могут иметь объем 10-390 литров. Большие резервуары не отсоединяют, а опорожняют двумя способами:
-    через специальный клапан, который расположен на внешней стороне
-    с помощью ассенизационной машины, используя специальное отверстие.