Современные системы очистки сточных вод позволяют не только очищать стоки до уровня соответствующего стандартам, но и обеззараживать. Также очищенную воду можно использовать повторно, в технических целях, у себя на участке (для полива, мытья дорожек и т. п.). По мнению экспертов, современная и перспективная система очистки сточных вод — аэрационная станция глубокой биологической очистки бытовых сточных вод с полным окислением.
Как это происходит
Главное отличие аэрационных станций от систем грунтовой фильтрации (о которых «Загородный дом» подробно рассказывал в предыдущем номере) — подобные установки не накапливают органики, очищают стоки до нормативных показателей. При этом в эксплуатации не требуется химикатов. Работа станции основана на сочетании биологической очистки с процессом искусственной подачи воздуха. Аэрационные станции предназначены для очистки бытовых сточных вод, поступающих с дач и коттеджей. Наиболее актуально их применение в сложных грунтовых условиях: глина или высокие воды. Станции очень компактные и выполнены из полимерных материалов. Модель аэрационной станции подбирается в зависимости от объемов перерабатываемых стоков в сутки (от 1 м3 до 150 м3).
В работе аэрационных станций используется биологический способ как наиболее эффективный, потому что в его основу положен ускоренный природный процесс. Аэрационные установки, насыщающие сточные воды кислородом при помощи специальных устройств (аэраторов), создают процесс, позволяющий проводить очистку быстро и без запахов. Процесс биологической очистки — это, по сути, биохимическое разрушение микроорганизмами органических веществ. Микроорганизмы используют органические вещества, что приводит к полной минерализации. В результате обработки стоки практически не содержат органики, становятся прозрачными и не имеют запаха.
Как это выглядит
Аэрация происходит в проточных резервуарах (аэротенках), в которых с помощью активного ила окисляются органические вещества, содержащиеся в «отработанных» веществах.
В современных аэрационных системах сточные воды многократно проходят и аэробные и анаэробные процессы. Воздух подается то в одну, то в другую камеру и за счет смены режимов достигается высокой степени очистки.
Сточные воды самотеком поступают в приемную камеру, уравнивающую их поступление; здесь же производятся предварительные биологическая и механическая очистки. Если же говорить о процессах чуть подробнее, то в приемной камере все крупные фракции начинают разбиваться интенсивной аэрацией. Происходит отделение органической части стоков от неорганической, также слабое воздействие активного ила на сточную воду (твердые, неразлагаемые частицы оседают в придонную часть установки). Затем мелкие фракции проходят фильтр грубой очистки и при помощи штатного насоса — эрлифта — равномерно перекачиваются в аэротенк. Здесь стоки находятся около пяти часов, но этого времени достаточно, чтобы произошло окончательное разрушение органических соединений путем окисления активным илом (так принято называть биологически активную среду, состоящую из колоний аэробных и анаэробных бактерий, образующихся в смеси воздуха и сточной воды).
Далее смесь чистой воды и активного ила при помощи эрлифта рециркуляции направляется во вторичный отстойник (пирамиду), где в неаэрируемом пространстве происходит отделение активного ила от чистой воды под действием гравитации. Очищенная вода самотеком удаляется через выходное устройство. Таким образом, создается замкнутый цикл работы системы, благодаря которому станция очищает сточные воды.
Отделенный ил оседает в нижней части вторичного отстойника и вновь направляется в аэрируемое пространство аэротенка. После нескольких циклов с помощью эрлифта рециркуляции он направляется в стабилизатор ила. Отработанный, стабилизированный ил постепенно накапливается в стабилизаторе и периодически (один раз в три–четыре месяца) удаляется эрлифтом через шланг. Выгруженный осадок рекомендуется утилизировать в компостную яму или подсушить на иловой площадке в течение 20 дней, после чего его можно использовать в качестве органического удобрения. Полностью минерализованный осадок оседает на дно, откуда автоматически перемещается в илонакопитель. Из накопителя осадок достаточно удалять несколько раз в год. При этом установка не загрязняет окружающую среду и занимает немного места.
От большого – к малому
Все существовавшие до недавнего времени аэротенки были ориентированы на большие объемы стоков. Попытки их использовать при малых объемах очистки приводили к удорожанию стоимости переработки.
Аэробная технология «компактного формата» не так давно пришла в Россию. Первые импортные установки, изготовленные по этой методике, показали высокую эффективность, но оказались достаточно дорогими. Но сам принцип очистки был оценен по достоинству.
Как уверяют участники рынка, сейчас станции глубокой биологической очистки являются наиболее распространёнными, и отличаются высочайшей степенью очистки, надежностью и, благодаря составу материала корпуса, практически вечными.
Одними из первых на рынке появились станции «Топас» — система глубокой биологической очистки сточных вод разработана чешским инженером Яном Тополом. Он получил международный патент (на способ очистки сточных вод и установку для осуществления сброса). После чего изобретатель передал все права на изготовление Топас на территории РФ Группе компаний «Топол-Эко». И совместно с российскими инженерами усовершенствовал «Топас», получив более 30 патентов на полезную модель (доведя качество стоков до уровня рыбохозяйственной деятельности). В установке впервые была реализована специальная технология очистки сточных вод применительно к локальным очистным сооружениям. Ранее эта технология применялась только в очистных станциях крупных населенных пунктов.
В 2002 году в России были запатентованы сооружения под торговой маркой «Юбас» и «СБМ-Групп», и организовали серийное производство. Стали серийно производиться модификации «АСТРА», «Циклон» и «Лого», которые, по уверению их производителей, превзошли все известные аналоги по многим параметрам. В этих установках была реализована специальная технология очистки сточных вод применительно к локальным очистным сооружениям. Ранее эта технология применялась только в очистных станциях крупных населенных пунктов. «АСТРА» является наиболее простым очистным сооружением модельного ряда. Пользователи отмечают доступность и простоту в эксплуатации устройства. Два контура удаления азота, развитая система циркуляция ила — всё это позволяет достичь такой степени очистки сточных вод, что их разрешено сливать в ливневую канализацию и придорожные канавы.
Вообще установки, которые изначально были в Чехии, существуют сегодня под марками Топас, Юбас, АСТРА, Биокси и множество других. Принципиальных отличий у них нет. Тем не менее, установки каждой имеют свои полезные нюансы.
Словарь начинающего домохозяина
Аэротенк — сооружение биологической очистки, в котором активная биомасса (активный ил) находится в воде во взвешенном (свободном) состоянии с помощью системы аэрации (продувки атмосферным воздухом). Современный аэротенк представляет собой гибкое в технологическом отношении сооружение и может быть применен для очистки многих видов сточных вод в широком диапазоне концентраций загрязнений. Обеспечивает очистку сточных вод от органической фракции и ее разложение.
Аэробный процесс — процесс биологического окисления с постоянной или прерывной продувкой сточных вод атмосферным воздухом и насыщением воды кислородом (до 6 мг/л).
Аэробные бактерии — сообщество микроорганизмов, которым для биосинтеза клетки необходим кислород, используемый в процессе биологического окисления органических загрязнений. Аэробные бактерии могут находиться как в воде, так и в воздухе. Дышат свободным кислородом. Обеспечивают превращение аммиака (после гидролиза азотосодержащих загрязнений) в нитриты (бактерии Nitrosomonas) и нитраты (бактерии Nitrobacter).
Анаэробный процесс — процесс биологического окисления без доступа воздуха.
Анаэробные бактерии — сообщество микроорганизмов, которым для биосинтеза клетки не нужен кислород из воздуха. Они обычно используют с этой целью кислород, полученный после биологического разложения воды или солей неорганических соединений. В результате высвобождаются азот, метан и двуокись углерода в виде газов. В основном это гнилостные бактерии.
Эрлифт — насос, принцип действия которого основан на перекачке воды сжатым воздухом. Пузырек воздуха по трубе поднимает жидкость.
Активный ил — сообщество бактерий и простейших, обитающих колониями в виде взвешенных в воде хлопьев. В присутствии кислорода микроорганизмы поглощают и окисляют органические вещества. После переработки порции этих веществ надо отделить активный ил от очищенной воды и вернуть в загрязненные стоки, где процесс поглощения и, значит, очистки продолжится. Недостаток или избыток активного ила замедлит процесс.