В декабре 2016 года вышло Постановление № 179 главного государственного врача России «О предупреждении распространения паразитозов в РФ». В частности, там отмечено, что за последние 20 лет наблюдается ухудшение эпидемиологической обстановки с активным включением человека в качестве источника инвазии.
Одной из причин сложившейся ситуации названа эксплуатация устаревших очистных сооружений канализации, а также неэффективность метода подсушивания осадка сточных вод на иловых площадках. Масштабы бедствия огромны. Иловыми полями в России заняты десятки тысяч квадратных километров, ведь каждый город имеет свои станции аэрации.
Отрадно отметить, что именно в Санкт-Петербурге была впервые применена самая эффективная на сегодняшний день технология обработки осадка сточных вод методом статического обезвоживания – геотубирование. Инициировал проект Петербургский Водоканал, а разработчиком технологии стала компания KNTP.
Суть метода проста. Биошлам подвергается обработке реагентами, обеззараживается, а затем обезвоживается и стабилизируется в фильтрующих геотекстильных контейнерах, расположенных на специально подготовленных дренажных площадках. В результате получается безопасная, не имеющая запаха субстанция, которая может использоваться в промышленных целях.
В 2010 году началась реализации пилотного проекта на одном из накопителей полигона «Северный», расположенного в Новоселках.
В процессе работы специалистам компании KNTP пришлось решить несколько непростых задач, первой из которых стала разработка технологии забора осадка с иловых накопителей в приемные резервуары первичной обработки. Для измельчения осадка и его гомогенизации была использована телескопическая система со специальной рамой, снабженной ножами в комбинации с насосом. Сначала осадок пропускался через транзитный измельчитель, и только после усреднения плотности суспензии в радиусе 15-20 метров, начиналась работа погружного насоса. Гомогенизированный осадок переливался в приемные баки. А в освободившийся котлован поступали соседние пласты биошлама. Таким образом, мобильная установка, закрепленная на тракторе с противовесом, могла работать, даже не перемещаясь по периметру накопителя. Этот метод забора осадка на сегодняшний день является уникальным.
Скорость забора на начальном этапе составила 600-800 м3 в час. Впоследствии, когда технология была полностью обкатана, скорость забора увеличилась до 1000 м3 в час.
Следующим этапом была обработка закаченного в резервуары осадка специальными реагентами для подавления нежелательной микрофлоры, дезодорации и связывания тяжелых металлов и токсичных веществ в нерастворимые соединения, которые даже в длительной перспективе не будут оказывать негативного воздействия на окружающую среду. Для этого была проведена серьезная работа по подбору эффективных химических веществ, которые бы не были друг для друга антагонистами или нейтрализаторами, а в совокупности давали бы ожидаемый эффект.
Кроме того, попутно была решена проблема, долгие годы не позволявшая использовать геотубирование для ЖКХ, а именно невозможность протекания воды сквозь поры геотубы по причине ее связывания с осадком и, как следствие, быстрого замазывания пор фильтрующего контейнера. Специалистам ООО «KNTP» удалось не только подобрать группу эффективных и безопасных химических реагентов, но и создать условия для оптимальной флокуляции, в процессе которой обработанный осадок соединился с раствором высокомолекулярного электролита, в результате чего мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воде, образовали хлопьевидные скопления – флоккулы. Для этого при подаче полимера в приемный резервуар была использована насадка-пропеллер, которая вращалась со скоростью 1000-1200 оборотов в минуту. Это дало возможность разбить образовавшиеся в осадке флоккулы с тем, чтобы создать новые, уже с добавленным флокулянтом. Таким образом, вода была отделена от осадка и получила возможность свободного протекания через поры геотекстильного контейнера. В трубопроводе были установлены датчики, измеряющие технологические параметры осадка: содержание сухого вещества и объем поступающей суспензии. Автоматически определялось необходимое количество полимера.
После тщательного перемешивания сфлокулированная суспензия перекачивалась в приемные баки, а оттуда по трубопроводу поступала в геотубы на обезвоживание. В процессе этой работы была решена проблема равномерного распределения осадка в объеме контейнера. В геотубе длиной 65 метров было сделано три входных отверстия, а на концах подающих шлангов смонтированы патрубки с разбрызгивающими элементами. Эти меры позволили равномерно распределить осадок в контейнере.
После загрузки геотубы, практически сразу через поры начала выходить вода. Скорость фильтрации позволила заполнять одновременно три контейнера, подключая их к трубопроводу по очереди. До полного заполнения геотубы 20% осадком понадобилось от пяти до десяти закачек. Потом фильтрация шла медленней. Контейнер закрывался и оставлялся на дренированной поверхности для завершения процесса: выхода поровой воды через стенки и сушки удержанного осадка. В результате складированный осадок сточных вод перерабатывался до экологически безопасного состояния. После обезвоживания геотубы были вскрыты, высохший осадок изучен.
Полученный продукт экологически безопасен, не имеет запаха, а по внешнему виду напоминает торф. Консистенция продукта твердая, пригодная для погрузки и транспортировки.
Он может быть использован в качестве искусственного грунта для озеленения, работ по благоустройству, в том числе и в дорожном строительстве, в качестве катализатора процесса сгорания в печах, а также в качестве разделительного или фильтрующего геосинтетического слоя в основании зданий и сооружений. Использование геотубирования для хранения осадка (без вскрытия геоконтейнера) тоже весьма разумно, так как полностью исключает возможность открытого взаимодействия необработанного осадка с окружающей средой. Тем более что технология позволяет значительно уменьшить начальный объем биошлама. Так, в результате пилотного проекта на полигоне «Северный» методом статического обезвоживания было обработано 240 тыс.м3 осадка, в результате чего было получено 40 тыс. тонн экологически-чистого продукта.
Преимущества данной технологии очевидны. В первую очередь, это нейтрализация источника вторичного загрязнения окружающей среды с минимальными финансовыми затратами. Метод не требует капитального строительства, предполагает мобильность, непрерывность технологического процесса, низкую энергоемкость, низкие эксплуатационные затраты, возможность решения задач при отсутствии технологической воды, а также получение экологически безопасного продукта, и его эффективное дальнейшее использование.
Сегодня метод статического обезвоживания и складирования осадка сточных вод признан немецкой независимой ассоциацией DWA, созданной в целях эффективного управления водными ресурсами и продвижения научных исследований и разработок. Хочется верить, что и в России данная технология будет активно применяться. Главное, чтобы для этого нашлись заинтересованные неравнодушные люди. Метод статического обезвоживания апробирован и показал отличный результат. А значит, у него непременно есть будущее.
Подготовила Елена Никитченко