Статьи

21 декабря 2006 г.

Когда человек задумывается о благоустройстве своего «загородного гнёздышка»,в его сознании всплывают четыре слова: «свет», «вода», «газ», «канализация».Если сосредоточиться на канализации, появляются более мелкие, но не менееважные слова: сточные воды, очистные сооружения, степень очистки. Попыткипрояснить ситуацию и разобраться в очистных сооружениях с помощью Интернета,как правило, дают ещё больше неизвестных слов. Специальные книгитруднодоступны и малопонятны, друзья советуют разное и взаимоисключающее…

В предыдущей главе я немного рассказал о том, какие бывают очистныесооружения. Здесь же мы поговорим, какие сточные воды вытекают из вашегокоттеджа, и что происходит в очистных сооружениях. Итак:

1. Какие сточные воды потекут из моего коттеджа.

Это зависит от того, как вы будете использовать свой коттедж. Если организуете внём, например арбузолитейную фабрику, то потекут сточные воды арбузолитейногопроизводства. Если же будете просто жить, стирая бельё, готовя пищу, умываясь,чистя зубы, принимая ванну и пользуясь унитазом (только в целях личной гигиены, ане для слива в него всякой химической гадости), то ваши сточные воды будутназываться бытовыми или хозяйственно-бытовыми, что одно и тоже. Этодостаточно стабильный по составу и давно изученный сток. Его характеристику яприведу по «МЕТОДИЧЕСКИМ РЕКОМЕНДАЦИЯМ ПО РАСЧЕТУ КОЛИЧЕСТВА ИКАЧЕСТВА ПРИНИМАЕМЫХ СТОЧНЫХ ВОД И ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ВСИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ», утверждённых приказомГосстроя России от 6 апреля 2001 г. №75.

 УСРЕДНЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИКАЧЕСТВА БЫТОВОГО СТОКА, ОТВОДИМОГО АБОНЕНТАМИ ЖИЛИЩНОГО ФОНДА НАСЕЛЕННЫХПУНКТОВ

Как видите, Госстрой упоминает 24 загрязняющих вещества,присутствующих в бытовом стоке, хотя их там гораздо больше. Но эти -основные. Весь этот «компот» и будет присутствовать в сточных водахвашего коттеджа, примерно в тех же самых концентрациях, если каждыйпроживающий человек будет тратить около 200 литров воды в день. Будетеэкономить воду – сточных вод будет меньше, а концентрация загрязненийбольше. И наоборот, стоков больше, концентрация меньше.

Теперь давайте внимательней посмотрим на эти загрязнения. Что же этотакое? Среди них присутствуют интегральные показатели, такие каквзвешенные вещества (совокупность мелких частиц твердого вещества вжидкости), жиры, СПАВ (поверхностно активные вещества – это в основноммоющие средства), БПК и ХПК (биологическая и химическая потребность вкислороде) – показатель, описывающий количество органики в стоках черезпотребность в кислороде на её окисление. Кроме того, в сточных водахприсутствуют ионы тяжелых металлов (медь, цинк, марганец и др.), а такжебиогенные элементы - азот и фосфор. Все это очень схематичная иупрощённая классификация. Однако она позволяет разобраться в существевопроса и понять, какие загрязнения есть в стоке. Итак, это органика, тяжелыеметаллы и биогенные элементы.

2. Что происходит в очистных сооружениях.

Напомню, что все очистные сооружения для коттеджей используютбиологический способ очистки, т.е. в них культивируются микроорганизмы,разрушающие органические загрязнения. Органические загрязнения бываютрастительного и животного происхождения. К растительным относятся:остатки растений, плодов, овощей, злаков, бумаги, растительные масла и др.Основным химическим элементом этого рода загрязнений является углерод. Кзагрязнениям животного происхождения относятся: физиологическиевыделения людей и животных, остатки мускульных и жировых тканейживотных, клеевые вещества и пр. Они характеризуются довольнозначительным содержанием азота.

Возможно, вы удивитесь, но специалистам давно известно, чтобиологические очистные сооружения рассчитываются только на удаление изводы органики (БПК) и взвешенных веществ. А как же остальное, спроситевы? А удаление всего остального – не более, чем полезный сопутствующийэффект, расчету практически не поддающийся из-за невероятной сложностипротекающего процесса. Очень грубо его можно свести к поглощениюзагрязнений поверхностью активного ила (т.е. микроорганизмами) исопутствующим биохимическим реакциям. Впрочем, в стоках присутствуютзагрязнения, вообще не задерживаемые биологическими очистнымисооружениями. Но вернёмся к рекомендациям Госстроя:

ПЕРЕЧЕНЬ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ, УДАЛЯЕМЫХ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД НА СООРУЖЕНИЯХБИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

Я привёл лишь часть веществ из обширного перечня Госстроя, но изтретьего столбца таблицы видно, что для каждого вещества в стоках естьнекоторое пороговое значение, и если содержание этого вещества окажетсябольше, то биоценоз очистного сооружения не выдержит – погибнет или будетсильно угнетен. Кроме того, каждое из перечисленных веществ имеетсвой процент удаления. Его нельзя рассчитать и на него практически нельзявоздействовать с целью его увеличения. Кстати, кроме очистки набиологических сооружениях происходит сепарация, при которой образуетсяотносительно чистая вода и относительно загрязненный осадок. Поэтомукогда вы прочли в рекламе об «очистке на 98%», надо понимать, что вода еслии освободилась на 98% от загрязнений, то основная их частьсконцентрировалась в осадке.

А что же тогда делают микроорганизмы, «живущие» в очистныхсооружениях? Кушают органику, разлагая её на простейшие минералы. Я небуду вдаваться сейчас в подробности, поскольку эта тема гораздо шире,рассматриваемой в настоящей главе. Приведу лишь одну цитату:

«По утверждениям микробиологов, из всех функций микроорганизмовсамой важной для жизни на Земле является та, которую они выполняют,участвуя в круговороте углерода. Микроорганизмы поддерживаютдинамическое равновесие углекислоты между процессами фиксации еёзелёными растениями и выделения во внешнюю среду вследствиеминерализации органических соединений, скапливающихся в воде и почве».С.В. Яковлев, Т.А. Карюхина «Биохимические процессы в очистке сточныхвод»

Окисление углеродсодержащих органических веществ в идеале проходит доОкисление углеродсодержащих органических веществ в идеале проходит дообразования углекислоты и воды, азотсодержащих органических веществ –через образование нитритов и нитратов до атомарного азота, выделяющегосяв атмосферу. Упрощенно можно сказать, что бактерии перерабатываюторганику, присутствующую в канализационных стоках, минерализуют её собразованием газов, переводят в формы, усвояемые растениями, «замыкая»тем самым пищевую цепочку. Ещё проще можно сказать, что бактерииперерабатывают фекальные стоки в ценные удобрения и чистую воду.

Вы скажете, что я обещал рассказать о необходимой вам степени очистки, асам повторяю прописные истины. И будете правы - это действительнопрописные истины, но их надо запомнить. Биологическую обработку стоковведут микроорганизмы, сами устанавливая степень очистки. Нужно им немешать, а, по возможности, помогать. Насколько велика должна быть помощь,зависит от того, как глубоко надо очистить стоки, а это, в свою очередь,зависит от места их сброса.

Сбрасывать можно в водоём или в грунт. Для того и другого есть своинормативы очистки, но для водоема они значительно строже, чем для грунта.Между тем, сброс в почву полностью замыкает круговорот веществ вбиосфере, давая растениям возможность использовать многие элементыстоков для своего роста. Именно поэтому при сбросе в грунт воду не надочистить «очень сильно», поскольку тогда она будет очищаться от полезныхвеществ.

Кратко коснемся биохимических процессов, происходящих в септике. Безпоступления кислорода извне, в нём развиваются метанобразующиебактерии, которые перерабатывают загрязнения с выделением минеральногоосадка и газообразного метана. Этот процесс (метановой ферментации)протекает в две стадии. На первой сложные органические веществаразлагаются до более простых – жирных кислот, спиртов, альдегидов,углекислоты, аммиака и водорода. На второй, метанобразующие бактериипревращают продукты первой фазы в метан, углекислоту и другие газы,образующиеся в малых количествах, а также нерастворимые соединения,выпадающие в осадок. Газы уходят в атмосферу через вентиляционныевытяжки, а азотистые соединения по большей части вместе с водойпоступают в грунт. В водоём сбросить такую воду нельзя - он загниёт, измениттрофичность, как говорят экологи. Азот усиливает рост сине-зелёныхводорослей, которые легко превращают водоём в болото. А вот в почве азотусваивается корнями растений. Фактически, очистка стоков продолжается впочве полей фильтрации, в почве вокруг фильтрующего колодца или вбиофильтре, установленном после септика. Сброса стока в окружающуюсреду, как такового не происходит – полезные вещества усваиваютсярастениями. Вредные тоже, но тут уж ничего не поделаешь, степень очисткипри биологической очистке фиксирована. К счастью, их не так много вбытовых стоках, чтобы представлять опасность.

Круговорот азота в природе. Роль фекалий животных на иллюстрации аналогична сточным водам,прошедшим септик и направленным на грунтовые поля фильтрации.

Впрочем, пора заканчивать эту главу. Завершу её несколькими цитатами из«ПОСОБИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ АВТОНОМНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМОДНОКВАРТИРНЫХ И БЛОКИРОВАННЫХ ЖИЛЫХ ДОМОВ» Минстроя России,со своими комментариями.

«В зависимости от местных условий сточные воды могут очищаться иотводиться в водоем, очищаться и поступать в поглощающий их грунтили направляться в накопитель с периодическим вызовомассенизационными машинами на очистные сооружения.

Отведение сточных вод в поглощающий грунт может бытьиспользовано для подпочвенного орошения сельскохозяйственныхкультур, выращиваемых на участке.

Система с отведением сточных вод в грунт может применяться впесчаных, супесчаных и легких суглинистых грунтах с коэффициентомфильтрации не менее 0,1 м/сут и уровнем грунтовых вод не менее 1 м отпланировочной отметки земли».

Можно отводить и в тяжелые суглинки, но тогда потребуются болееМожно отводить и в тяжелые суглинки, но тогда потребуются болеесложные инженерные решения.

«Расстояние от участка, используемого для отведения сточных вод вгрунт до шахтных или трубчатых колодцев, используемых для питьевоговодоснабжения, определяется наличием участков фильтрующих грунтовмежду водоносным горизонтом и пластами грунта, поглощающимисточные воды. При гарантированном отсутствии такой связи расстояниедо колодцев должно быть не менее 20 м, при ее наличии - определятьсягидрогеологическими службами с учетом направления потока подземныхвод и его возможных изменений при водозаборе.

При сбросе очищенных сточных вод в поверхностные водоемы следуетруководствоваться «Правилами охраны водоемов от загрязнениясточными водами», а также требованиями СанПиН 4630-88. Когда фоноваяконцентрация загрязнений в водоеме ниже предельно допусти-мыхконцентраций (ПДК) в речной воде при согласовании с органамиприродоохраны можно предусматривать очистку сточных вод доконцентраций загрязнений более ПДК за счет их смешения с водой водоема.Если фоновая концентрация загрязнений более ПДК, требуется доведениеконцентрации загрязнений в очищенной воде до ПДК».

СанПиН 88 года устарел, вместо него теперь действует СанПиН 2.1.5.980-00.Как правило, в наших водоёмах загрязнение всегда выше ПДК, поэтому уже встоке должно быть ПДК, разрешённая для водоёма – смешение вы с органамиприродоохраны не согласуете. ПДК для водоёмов различной категорииопубликованы и вполне доступны, см. ГН 2.1.5.690-98 "Ориентировочныедопустимые уровни (ОДУ) химических веществ в воде водных объектовхозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования" имногочисленные дополнения к ним. А вот какая категория вашего конкретноговодоёма (культурно-бытовая, хозяйственно-питьевая илирыбохозяйственная) в органах природоохраны узнать можно.

«При снижении загрязнений в очищенных сточных водах до ПДК в водоеме, как правило, требуется глубокая очистка сточных вод доследующих значений:БПКПОЛН. - 3 мг/л;взвешенные вещества - 3 мг/л;аммонийный азот (по N) - 0,4 мг/л;нитриты (по N) - 0,02 мг/л;нитраты (по N) - 9 мг/л;фосфаты (по Р2О5) - 1-2 мг/л;СПАВ - 0,2-0,3 мг/л».

Вот вам и конкретные цифры для сброса в водоём. Это очень ограниченныйВот вам и конкретные цифры для сброса в водоём. Это очень ограниченныйперечень. Полный насчитывает сотни показателей. О том, как их добиться ина каких сооружениях – читайте в следующей главе, где я подробно расскажуо системах автономной канализации с отведением сточных вод в грунт иводоём.