Для комфортного життя в приватному будинку з кухнею, кількома санвузлами та душовими необхідна надійна система збору, фільтрації та переробки відходів, отриманих в результаті життєдіяльності людини, яка не вимагала б частої відкачування та витрат часу на часте обслуговування. Якщо будинок немає можливості підключення до центральної каналізації, то виходом у разі стають локальні очисні споруди. У цій статті йтиметься про принцип роботи автономної каналізації приватного будинку і про те, які переваги та недоліки мають така система.
Каналізаційну систему для приватного будинку можна поділити на три типи:
- септик;
- локальні очисні споруди.
Вигрібна ямаце найпростіший в установці та обслуговуванні тип каналізації. Вона передбачає злив стічних вод у герметичну ємність, в якій вони зберігаються і з якої періодично відкачуються асенізаторською машиною. Для будівництва вигрібної ями, як правило, використовують залізобетонні кільця, зариті в ґрунт, та організують доступ до ями за допомогою установки люка. Недоліками такої системи є необхідність регулярного очищення ємності, а також поява неприємного запаху, якого неможливо позбутися навіть дезінфекцією.
Являє собою велику ємність, що складається з декількох камер, сполучених між собою. У першій камері відходи проходять стадію первинного механічного очищення – відстоювання, у якому тверді частини осідають на дно, а очищена від цих частин вода самопливом перетворюється на другу камеру. Тут відбувається очищення біологічним способом - анаеробні бактерії переробляють органічні сполуки, що знаходяться у зваженому стані, в мул без доступу кисню, додатково очищаючи воду.
Так як процес очищення води без доступу кисню не є дуже ефективним, то на виході вода має ступінь очищення приблизно 80%. Навіть для технічних потреб така вода непридатна. Для подальшого очищення септик передбачає використання або полів аерації.
Плюси такої каналізації – автономність та незалежність. Немає потреби у подачі електроенергії до септика, а втручання людини обмежується очищенням системи залежно від інтенсивності користування. Але при фільтрації відходів у таких системах виділяється метан, для відведення якого встановлюють вентиляцію з виведенням не нижче рівня дахів будинків.
Третій тип – локальні очисна станція (ЛОСабо локальні очисні споруди). Така установка максимально якісно очищає стічні води зі ступенем очищення до 98%. Поговоримо докладніше про те, як працює автономна каналізація.
Принцип роботи автономної каналізації
Локальні очисні споруди є комплексом ємностей, де стоки проходять кілька ступенів очищення. Принципово автономна каналізація містить у собі функції септика, в якому відбувається механічне очищення стоків, та функції аеробного очищення, де аеробні бактерії ефективно переробляють дрібну завис в мул, максимально освітлюючи стоки. Розглянемо докладно принцип дії ЛОС.
На першому етапі стоки з дому по надходять у першу камеру автономної каналізації, звану приймальною. Об'єм такої ємності в середньому становить 3 кубометри. Тут, як і в септику, відбувається відстоювання великих частинок, а також відділення жирових частинок за допомогою спеціальних жировловлювачів.
На наступному етапі вода самопливом надходить у наступну камеру, об'ємом, що дорівнює половині першої камери. Цю ємність називають аеротенком, тому що тут відбувається насичення стоків киснем. Відбувається це за допомогою повітряного компресора, який через шланги нагнітає знизу в камеру повітря, насичене киснем, одночасно перемішуючи завдяки безлічі бульбашок, що піднімаються вгору.
У цій же камері поселяють колонії бактерій, які поступово перетворюють дрібнодисперсну завись на активний мул, поїдаючи її і перетворюючи на досить великі пластівці, які за рахунок своєї ваги можуть осідати на дно. Висока активність таких бактерій обумовлена постійним припливом кисню в аеротенк.
Вся ця суміш рідини та перемішаного в ній активного мулу поступово переміщається самопливом у наступну ємність – вторинний відстійник, в якому мул осідає на спеціальний конусоподібний уловлювач, а потім перекачується назад в аеротенк. Очищена вода, відокремлена від мулу, надходить на наступний етап очищення.
При накопиченні в аеротенці граничної кількості відпрацьованого мулу система автоматично перекачує його в спеціальний відстійник, з якого його вилучають і використовують для господарських потреб.
Після вторинного відстійника, вже досить очищена вода надходить у наступну ємність, вступаючи в контакт з хлоромістким препаратом. Тут відбувається остаточна дезінфекція стоків та їх доочищення. На цьому етапі вода очищується до 98%, починаючи відповідати санітарним нормам.
Видалення очищеної води з автономної каналізації може відбуватися кількома способами:
- Переливши в спеціальну накопичувальну криницю, звідки вода відкачуватиметься насосом або використовуватиметься для господарських потреб. Такий спосіб використовується при високому рівні залягання ґрунтових вод або при потребі технічної води для поливання городу.
- Перелив в , де вода йтиме в ґрунт. Такий спосіб можливий за наявності на ділянці піщаного або суглинистого ґрунту. Плюсом тут є необхідність у відкачуванні стоків.
- Організація. Такий спосіб також застосовується при низькому рівні залягання ґрунтових вод. Плюс полів аерації є додаткове добриво ґрунту в місці скидання очищених вод.
Завдяки інтенсивному процесу переробки автономна каналізація має найменші габарити в порівнянні зі звичайними септиками, що говорить про зручність її монтажу на ділянці. Очищену воду можна використовувати для поливу на ділянці, не побоюючись попадання будь-яких шкідливих речовин у ґрунт, а перероблений мул є корисним добривом, яке використовують у саду та городі, його можна вичерпати самостійно відрами.
ЛОС - закрита установка, в якій очищення проводиться всередині камер і не вимагає безпосереднього втручання людини. Чищення фільтруючих елементів і жировловлювача проводиться приблизно раз на 6 місяців, а профілактичний візуальний огляд камер здійснюється раз на місяць. Заміна насосів може знадобитися через кілька років експлуатації.
Головний мінус станції – необхідність безперебійного електроживлення. При тривалій відсутності електрики деякі фільтруючі елементи можуть стати непридатними.
Як вибрати автономну каналізацію для дому
Для раціонального вибору типу локальних очисних споруд потрібно враховувати низку факторів: стан і склад ґрунту, в який монтуватиметься каналізація, ґрунтові води, форму та розміри ділянки, кількість мешканців будинку, є житло сезонним або постійним.
Вибір між септиком та ЛОС буде обґрунтованим, якщо прорахувати найпоширеніші ситуації:
- Бюджет. Якщо він обмежений, слід встановити септик. Він дешевше і його обслуговування знадобиться менше коштів.
- Грунтові води. Якщо їх рівень на ділянці високий, то встановлення септика стає неможливим, тому що не буде можливості встановлення споруд додаткового очищення (обладнання фільтраційних колодязів та ям у цьому випадку буде витратним і вимагатиме великого обсягу робіт). Перевага ЛОС очевидна – вода на виході буде безпечною для навколишнього середовища.
- Подача електроенергії. При частих вимкненнях та перебоях з електрикою установка автономної каналізації не рекомендується. При зупинці системи можуть вийти з ладу фільтри та загинути бактерії. Заправка і ремонт такої системи - дорогі процедури. Можна встановити резервне джерело живлення, але краще в цьому випадку використовуватиме каналізацію на основі септика.
- Сезонне проживання. Якщо господарі мешкають у будинку лише частину року, то вибір падає на користь септика. Довгі перерви в роботі можуть негативно позначитися на роботі локальних очисних споруд, а робота електричних систем автономної каналізації вхолосту призведе до зайвих фінансових витрат.
Таким чином, автономна каналізація є найпрогресивнішим способом очищення стічних вод у приватному будинку. Єдиним мінусом є дорожнеча обладнання. Варто також пам'ятати, що для роботи ЛОС необхідна електрика, а при його відключенні пристрій працюватиме як септик. Тому остаточний вибір, з урахуванням усіх плюсів та мінусів, залишається за господарем будинку.
Перш ніж проектувати очисні споруди господарсько-побутових стічних вод чи стоків інших типів, важливо з'ясувати їх обсяг (кількість стоків, що утворюються за певний період), наявність домішок (токсичних, нерозчинних, абразивних та ін.) та інші параметри.
Види стічних вод
Очисні споруди стічних вод встановлюються стоки різних типів.
- Господарсько-побутові стоки– це сливи з сантехнічних приладів (умивальників, мийок, унітазів та ін.) житлових будівель, у тому числі приватних будинків, а також установ, громадських будівель. Господарсько-побутові стоки небезпечні як живильне середовище для хвороботворних бактерій.
- Виробничі стокиутворюються на підприємствах. Категорія характеризується можливою наявністю різноманітних домішок, деякі з яких значно ускладнюють процес очищення. Очисні споруди промислових стічних вод зазвичай складні за конструкцією і має кілька щаблів очищення. Комплектність таких споруд підбирається відповідно до складу стоків. Промислові стічні води можуть бути токсичними, кислотними, лужними, що мають механічні домішки та навіть радіоактивними.
- Зливові стокичерез спосіб освіти називаються також поверхневими. Їх також називають дощовими чи атмосферними. Стоки цього типу – це рідина, що утворюється на дахах, дорогах, терасах, площах при випаданні опадів. Очисні споруди зливових стічних вод зазвичай включають кілька ступенів і здатні видаляти з рідини домішки різного типу (органічні та мінеральні, розчинні та нерозчинні, рідкі, тверді та колоїдні). Зливові стоки – найменш небезпечні та найменш забруднені з усіх.
Види очисних споруд
Щоб зрозуміти, з яких блоків може складатися комплекс очищення, слід знати основні види очисних споруд для стічних вод.
До них відносяться:
- механічні споруди,
- установки біоочищення,
- кисневонасичувальні установки, що збагачують вже очищену рідину,
- адсорбційні фільтри,
- іонообмінні блоки,
- електрохімічні установки,
- обладнання фізико-хімічного очищення,
- знезаражувальні установки.
До обладнання для очищення стоків можна зарахувати споруди та резервуари для складування та зберігання, а також для обробки відфільтрованого осаду.
Принцип роботи комплексу очищення стічних вод
У комплексі може бути реалізована схема очисних споруд стічних вод із наземним або підземним виконанням.
Очисні споруди господарсько-побутових стічних вод встановлюються у котеджних селищах, а також у невеликих населених пунктах (150-30 000 осіб), на підприємствах, у районних центрах та ін.
Якщо комплекс встановлюється на землі, він має модульне виконання. Для того, щоб мінімізувати пошкодження, знизити витрати та трудовитрати на ремонт підземних конструкцій, їх корпуси виготовляють із матеріалів, міцність яких дозволяє протистояти тиску ґрунту та підземних вод. До того ж, такі матеріали відрізняються довговічністю (до 50 років служби).
Щоб зрозуміти принцип роботи очисних споруд стічних вод, розглянемо, як функціонують окремі щаблі комплексу.
Механічна очистка
Цей ступінь включає наступні типи споруд:
- первинні відстійники,
- пісковловлювачі,
- сорозатримуючі грати тощо.
Всі ці пристрої призначені для усунення суспензій, великих і дрібних нерозчинних домішок. Найбільші включення затримуються гратами і потрапляють у спеціальний контейнер, що знімається. Так звані пісколовки мають обмежену продуктивність, тому при інтенсивності подачі стоків на очисні споруди понад 100 куб. м. на добу, доцільно встановлювати паралельно два пристрої. У цьому випадку їхня ефективність буде оптимальною, пісковловлювачі зможуть затримувати до 60% суспензії. Затриманий пісок із водою (піщана пульпа) відводиться на піскові майданчики чи піщаний бункер.
Біологічне очищення
Після видалення більшості нерозчинних домішок (освітлення стоків) рідина для подальшого очищення надходить в аеротенк - складний багатофункціональний пристрій з продовженою аерацією. Аеротенки розділяться на ділянки аеробної та анаеробної очистки, завдяки чому одночасно з розщепленням біологічних (органічних) домішок проводиться виведення з рідини фосфатів та нітратів. Це значно підвищує ефективність роботи другого ступеня очисного комплексу. Активна біомаса, що виділяється зі стоків, затримується у спеціальних блоках, завантажених полімерним матеріалом. Такі блоки розміщуються у зоні аерації.
Після аеротенку мулова маса переходить у вторинний відстійник, у ньому відбувається поділ на активний мул та очищені стоки.
Доочищення
Доочищення стічних вод проводиться на самопромивних піщаних фільтрах або за допомогою сучасних мембранних фільтрів. На цьому етапі кількість завислих речовин, присутніх у воді, скорочується до 3 мг/л.
Знезараження
Знезараження очищених стоків виконується методом обробки рідини ультрафіолетом. Для підвищення ефективності роботи цього ступеня очисні споруди біологічної очистки стічних вод оснащуються додатковим повітродувним обладнанням.
Стоки, що пройшли всі щаблі комплексу очищення, безпечні для навколишнього середовища і можуть скидатися у водоймище.
Проектування очисних систем
Очисні споруди виробничих стічних вод проектуються з урахуванням таких факторів:
- рівня залягання ґрунтових вод,
- конструкції, геометрії, розташування колектора, що підводить,
- комплектності системи (тип та кількість блоків, що визначаються заздалегідь на підставі біохімічного аналізу стоків або їх прогнозованого складу),
- розташування компресорних установок,
- наявності вільного під'їзду для транспорту, який здійснюватиме вивіз сміття, що затримується ґратами, а також для асенізаторської техніки,
- можливого розміщення виведення очищеної рідини,
- необхідності використання додаткового устаткування (визначається наявністю специфічних домішок та інші індивідуальні особливості об'єкта).
Важливо: Очисні споруди поверхневих стічних вод повинні проектуватися тільки компаніями або організаціями, які мають сертифікат СРО.
Монтаж установок
Правильність монтажу очисних споруд та відсутність помилок на цьому етапі багато в чому визначають довговічність комплексів та їх ефективність, а також безперебійність роботи – один із найважливіших показників.
Монтажні роботи включають наступні етапи:
- розробка схем монтажу,
- огляд майданчика та визначення її готовності до монтажу,
- будівельні роботи,
- підключення установок до комунікацій та з'єднання їх між собою,
- пуско-налагоджувальні роботи, регулювання та налаштування автоматики,
- здача об'єкту.
Повний комплекс монтажних робіт (перелік необхідних операцій, обсяг робіт, необхідний для їх виконання час та інші параметри) визначаються, виходячи з особливостей об'єкта: його продуктивності, комплектності, а також з урахуванням характеристик місця монтажу (тип рельєфу, ґрунт, розташування ґрунтових вод) та ін.).
Обслуговування очисних споруд
Своєчасне та професійне обслуговування очисних споруд забезпечує ефективність обладнання. Тому такі роботи мають виконувати спеціалісти.
До комплексу робіт входять:
- видалення затриманих нерозчинних включень (великого сміття, піску),
- визначення кількості мулу, що утворюється,
- перевірка вмісту кисню,
- контроль роботи за хімічними та мікробіологічними показниками,
- перевірка функціонування всіх елементів.
Найважливішим етапом обслуговування локальних очисних споруд є контроль роботи та профілактика електроустаткування. Зазвичай до цієї категорії відносяться повітродувні машини та насоси, що перекачують. Аналогічного обслуговування потребують і установки ультрафіолетового знезаражуючого випромінювання.
Міські очисні споруди
1. Призначення.
Водоочисне обладнання призначене для очищення міських стічних вод (суміш побутових та виробничих стоків об'єктів комунального господарства) до нормативів скидання у водоймище рибо-господарського призначення.
2.Область застосування.
Продуктивність очисних споруд становить від 2500 до 10000 куб.
Розрахунковий склад та концентрація забруднюючих речовин у вихідній воді:
- ГПК – до 300 – 350 мг/л
- БПКпов – до 250 -300 мг/л
- Завислі речовини – 200 -250 мг/л
- Азот загальний – до 25мг/л
- Азот амонійний – до 15мг/л
- Фосфати – до 6 мг/л
- Нафтопродукти – до 5мг/л
- ПАР – до 10мг/л
Нормативна якість очищення:
- БПКповн – до 3,0 мг/л
- Завислі речовини – до 3,0 мг/л
- Азот амонійний – до 0,39 мг/л
- Азот нітритів – до 0,02 мг/л
- Азот нітратів – до 9,1 мг/л
- Фосфати – до 0,2 мг/л
- Нафтопродукти – до 0,05 мг/л
- ПАР – до 0,1мг/л
3. Склад очисних споруд.
До складу технологічної схеми очищення стічних вод входить чотири основні блоки:
- блок механічного очищення – для видалення великих покидьків та піску;
- блок повного біологічного очищення – для видалення основної частини органічних забруднень та сполук азоту;
- блок глибокого доочищення та знезараження;
- блок обробки опадів.
Механічна очистка стічних вод.
Для видалення грубодисперсних домішок використовуються механічні проціджувачі, що забезпечують ефективне видалення забруднень розміром більше 2 мм. Видалення піску здійснюється на пісколовки.
Видалення покидьків та піску повністю механізовано.
Біологічне очищення.
На стадії біологічного очищення застосовуються аеротенки нітри-денітрифікатори, що забезпечує паралельне видалення органічних речовин та сполук азоту.
Нітрі-денітрифікація необхідна для забезпечення нормативів на скидання сполук азоту, зокрема, його окислених форм (нітритів і нітратів).
Принцип роботи такої схеми заснований на рециркуляції частини мулової суміші між аеробною та аноксичними зонами. При цьому окислення органічного субстрату, окислення та відновлення сполук азоту відбувається не послідовно (як у традиційних схемах), а циклічно, невеликими порціями. В результаті процеси нітри-денітрифікації протікають практично одночасно, що дозволяє видаляти сполуки азоту без використання додаткового джерела органічного субстрату.
Ця схема реалізується в аеротенках з організацією аноксічних та аеробних зон та з рециркуляцією мулової суміші між ними. Рециркуляція мулової суміші здійснюється з аеробної зони до зони денітрифікації ерліфтами.
В аноксічній зоні аеротенку нітри-денітрифікатора передбачено механічне (занурювальними мішалками) перемішування мулової суміші.
На рис.1 представлена принципова схема аеротенку нітри-денітрифікатора, коли повернення мулової суміші з аеробної зони в аноксичну здійснюється під гідростатичним тиском по самопливному каналу, подача мулової суміші з кінця аноксічної зони на початок аеробної проводиться ерліфтами або занурювальними насосами.
Вихідна стічна вода і зворотний мул з вторинних відстійників подаються в зону дефосфатації (безкисневу), де відбувається гідроліз високомолекулярних органічних забруднень і амоніфікація азотовмісних органічних сполук без будь-якого кисню.
Принципова схема аеротенку нітрі-денітрифікатора із зоною дефосфатації
I – зона дефосфатації; II – зона денітрифікації; III - зона нітрифікації, IV - зона відстоювання
1-стічна вода;
2- поворотний мул;
4-ерліфт;
6 - мулова суміш;
7- канал циркуляційної мулової суміші,
8 - очищена вода.
Далі мулова суміш надходить в аноксичну зону аеротенка, де також відбувається вилучення і деструкція органічних забруднень, амоніфікація азотовмісних органічних забруднень факультативними мікроорганізмами активного мулу в присутності пов'язаного кисню (кисню нітритів і нітратів, що утворюються на посліду). Далі мулова суміш прямує в аеробну зону аеротенку, де відбувається остаточне окислення органічних речовин і нітрифікація азоту амонійного з утворенням нітритів та нітратів.
Процеси, що протікають у цій зоні, зумовлюють необхідність інтенсивної аерації стічних вод, що очищаються.
Частина мулової суміші з аеробної зони надходить у вторинні відстійники, а інша - знову повертається в аноксичну зону аеротенку для денітрифікації окислених форм азоту.
Ця схема, на відміну від традиційних, дозволяє поряд з ефективним видаленням сполук азоту підвищити ефективність вилучення сполук фосфору. За рахунок оптимального чергування аеробних та анаеробних умов при рециркуляції здатність активного мулу акумулювати сполуки фосфору зростає у 5-6 разів. Відповідно зростає ефективність його видалення з надлишковим мулом.
Однак у разі підвищеного вмісту фосфатів у вихідній воді, для видалення фосфатів до величини нижче 0,5-1,0 мг/л, потрібно проведення обробки очищеної води залізо-або алюміній, що містить (наприклад, оксихлорид алюмінієм) реагентом. Введення реагенту найбільш доцільно проводити перед спорудами доочищення.
Освітлена у вторинних відстійниках стічна вода прямує на доочищення, потім на знезараження і далі у водоймище.
Принциповий вид комбінованої споруди – аеротенка нітри-денітрифікатора представлений на рис. 2. 
Споруди доочищення.
Біосорбер– установка для глибокого доочищення стічних вод. Докладніше опис та загальні види установок.
Біосорбер– див. у попередньому розділі.
Застосування біосорбера дозволяє отримати воду, очищену до норм ГДК рибогосподарської водойми.
Висока якість очищення води на біосорберах дозволяє використовувати для знезараження стоків УФ-установки.
Споруди з обробки опадів.
Враховуючи значний обсяг опадів утворюються в процесі очищення стоків (до 1200 куб.м/добу), для зменшення їх обсягу необхідно використовувати споруди, що забезпечують їх стабілізацію, ущільнення та механічне зневоднення.
Для аеробної стабілізації опадів використовуються споруди аналогічні аеротенкам із вбудованим илоущільнювачем. Подібне технологічне рішення дозволяє виключити подальше загнивання опадів, що утворюються, а так само приблизно в два рази зменшити їх обсяг.
Подальше зменшення обсягу відбувається на щаблі механічного зневоднення, що передбачає попереднє згущення опадів, їх реагентну обробку, а потім зневоднення на фільтр-пресах. Об'єм зневодненого осаду станції продуктивністю 7000 куб.м/сут складе приблизно 5-10 куб.м/сут.
Стабілізований та зневоднений осад прямує на зберігання на мулових майданчиках. Площа мулових майданчиків у разі складе приблизно 2000 кв.м (продуктивність очисних споруд 7000 куб.м/сут).
4. Конструктивне оформлення очисних споруд.
Конструктивно очисні споруди механічного та повного біологічного очищення виконані у вигляді комбінованих споруд на базі нафтових резервуарів діаметром 22 та висотою 11 м, закритих зверху дахом та обладнаних системами вентиляції, внутрішнього освітлення та опалення (витрата теплоносія має мінімальний, оскільки температуру не нижче 12-16 град.).
Продуктивність однієї подібної споруди – 2500 куб.м/добу.
Аналогічно виконаний аеробний стабілізатор із вбудованим илоущільнювачем. Діаметр аеробного стабілізатора – 16 м для станцій продуктивністю до 7,5 тис. куб.м/добу та 22 м – для станції продуктивністю 10 тис. куб.м/добу.
Для розміщення ступеня доочищення – на базі установок Біосорбер БСД 0,6, установок знезараження очищених стоків, повітродувної станції, лабораторії, побутових і підсобних приміщень потрібна будівля шириною 18 м, висотою 12 м і довгою для станції продуктивністю 2500 куб. 10000 куб, м / добу - 30 м.
Специфікація будівель та споруд:
- комбіновані споруди – аеротенки нітри-денітрифікатори діаметром 22м – 4 шт.;
- виробничо-побутова будівля 18х30 м з блоком доочищення, повітродувною станцією, лабораторією та побутовими приміщеннями;
- комбіноване спорудження аеробний стабілізатор із вбудованим илоущільнювачем діаметром 22м – 1 шт.;
- галерея завширшки 12 м;
- мулові майданчики 5 тис. кв.м.
І сьогодні я розповім вам про каналізацію та утилізацію води у сучасному мегаполісі. Завдяки недавньому походу на Південно-Західні очисні споруди міста Санкт-Петербурга я і кілька моїх супутників одноразово перетворилися з простих блогерів на експертів світового рівня з технологій збору та очищення води, і тепер з радістю покажемо та розповімо вам, як це все влаштовано!
Труба, з якої потужним струменем ллється рейтинг соціальний капітал вміст каналізаційного колектора
Аеротенки ЮЗОС
Тож почнемо. Воді, розведеній милом і шампунем, вуличним брудом, промисловими відходами, залишками їжі, а також результатами цієї їжі перетравлення (все це потрапляє в каналізацію, а потім - на очисні споруди) має пройти довгий і тернистий шлях перед тим, як вона знову віриться в Неву або Фінську затоку. Починається цей шлях або у ґратах водостоку, якщо справа відбувається на вулиці, або у “фановій” трубі, якщо йдеться про квартири та офіси. З не дуже великих (15 см у діаметрі, всі напевно бачили їх у себе вдома у ванній чи туалетній кімнатах)фанових труб вода впереміш з відходами потрапляє у більші загальнобудинкові труби. Декілька будинків (а також вуличних водостоків на прилеглій території) об'єднуються в локальний водозбір, які, у свою чергу, об'єднуються в райони каналізації і далі - в басейни каналізації. На кожному етапі діаметр труби з нечистотами збільшується і в тунельних колекторах він досягає вже 4,7м. По такій ось здоровенної трубі брудна вода неквапливо (самотеком, ніяких насосів) доходить до станцій аерації. У Петербурзі є три великі, що повністю забезпечують місто, і трохи менше, у віддалених районах типу Рєпіно, Пушкіна або Кронштадта.
Так, щодо самих очисних споруд. У деяких може виникнути цілком резонне питання – «Навіщо взагалі очищати стічні води? Затоку з Невою все стерпають!». Загалом так воно раніше і було, до 1978 стоки практично ніяк не очищалися і відразу потрапляли в затоку. Затока їх погано бідно переробляла, справляючись, однак, із зростаючим потоком нечистот щороку все гірше. Звичайно, такий стан справ не міг не позначитися на екології. Найбільше діставалося нашим скандинавським сусідам, а й околиціПетербурга теж відчували у собі негативний вплив. Та й перспектива греблі через Фінський змусила задуматися про те, що відходи міста-мільйоника замість щасливого плавання в Балтійському морі тепер бовтатимуться між Кронштадтом і (тоді ще) Ленінградом. Загалом, переспективи з часом захлинутися нечистотами нікого не тішили, і місто в особі Водоканалу поступово почало вирішувати завдання очищення стоків. Майже повністю вирішеною її вважати можна лише останній рік - восени 2013 року було запущено головний каналізаційний колектор Північної частини міста, після чого кількість вод, що очищаються, досягла 98,4 відсотка.
Басейни каналізації на карті Санкт-Петербурга
Подивимося з прикладу Південно-Західних Очисних Спорудів, як відбувається очищення. Досягши самого дна колектора (дно саме знаходиться на території очисних споруд) вода потужними насосами піднімається на майже 20 метрову висоту. Це потрібно для того, щоб брудна вода проходила етапи очищення під дією сили тяжіння з мінімальним залученням насосного обладнання.
Перший етап очищення - грати, на яких залишається велике і не дуже сміття - всякі ганчірки, брудні шкарпетки, втоплені кошенята, втрачені мобільні телефони та інші гаманці з документами. Більшість зібраного вирушає прямо на звалище, але найцікавіші знахідки залишаються в імпровізованому музеї.
Насосна станція
Басейн із нечистотами. Вид зовні
Басейн із нечистотами. Вид зсередини
У цьому приміщенні встановлені грати, що вловлюють велике сміття.
За каламутним пластиком можна розглянути зібране ґратами. Виділяються папір та етикетки
Принесене водою
А вода рухається далі, наступний крок – пісколовки. Завдання цього етапу зібрати грубі домішки і пісок - все те, що пройшло повз ґрати. Перед випуском з пісковловлювачів у воду додають хімічні реагенти для видалення фосфору. Далі вода прямує в первинні відстійники, в яких відокремлюються зважені та плаваючі речовини.
Первинні остійники завершують перший етап очищення – механічний та частково – хімічний. Відфільтрована і відстоялася вода не містить у собі сміття і механічних домішок, але в ній, як і раніше, повно не найкориснішої органіки, а також живе безліч мікроорганізмів. Цього всього теж необхідно позбутися, і починають з органіки...
Пісколівки
Конструкція на передньому плані повільно рухається вздовж басейну
Первинні відстійники. Вода в каналізації має температуру близько 15-16 градусів, від неї активно йде пара, тому що температура навколишнього повітря нижче
Процес біологічної очистки проходить в аеротенках - це такі здоровенні ванні, в які заливають воду, закачують повітря і запускають «активний мул» - коктейль з найпростіших мікроорганізмів, заточених на перетравлення саме тих хімічних сполук, яких потрібно позбутися. Повітря, що закачується в тінки, необхідне підвищення активності мікроорганізмів, за таких умов вони майже повністю «перетравлюють» вміст ванни за п'ять годин. Далі біологічно очищену воду направляють у вторинні відстійники, де від неї відокремлюють активний мул. Іл знову вирушає в аеротенки (крім надлишків, які спалюють), а вода потрапляє на останню стадію очищення – обробку ультрафіолетом.
Аеротенки. Ефект "кипіння" через активне закачування повітря
Диспетчерська. З висоти видно всю станцію
Вторинний відстійник. Вода в ньому чомусь дуже приваблює птахів
На Південно-Західних Очисних Спорудах цьому етапі також проводиться суб'єктний контроль якості очищення. Виглядає це в такий спосіб - очищену та знезаражену воду заливають у невеликий акваріум, у якому сидять кілька раків. Раки – істоти дуже вибагливі, на бруд у воді реагують негайно. Оскільки емоції ракоподібних люди розрізняти поки що не навчилися, використовується більш об'єктивна оцінка – кардіограма. Якщо раптом кілька (захист від помилкових спрацьовувань) раків зазнали сильного стресу, значить з водою щось не так, і потрібно терміново розбиратися, який з етапів очищення дав збій.
Але це ситуація позаштатна, а за звичайного порядку речей вже чиста вода вирушає до Фінської затоки. Так, щодо чистоти. Хоч раки в такій воді і існують, і мікроби-віруси всі з неї видалені, пити її все ж таки не рекомендується . Проте вода повністю відповідає екологічним стандартам ХЕЛКОМ (коннвенції із захисту Балтики від забруднення), що за останні роки вже позитивно позначилося на стані Фінської Затоки.
Зловісне зелене світло знезаражує воду
Рак-детектор. До панциря прикріплена не звичайна мотузка, а кабель, яким передаються дані про стан тварини
Клац-клац
Скажу ще пару слів щодо утилізації того, що з води відфільтровується. Тверді відходи відвозять на полігони-звалища, а ось інше спалюють на заводі, розташованому на території очисних споруд. У топку вирушають зневоднений осад із первинних відстійників та надлишки активного мулу із вторинних. Спалювання відбувається при відносно високій температурі (800 градусів) для максимального скорочення шкідливих речовин у вихлопі. Дивно, що з усього обсягу приміщень заводу пічки займають лише незначну частину близько 10%. Решта 90% віддано величезній системі різноманітних фільтрів, що відсіюють всі можливі і неможливі шкідливі речовини. На заводі, до речі, запроваджено аналогічну суб'єктивну систему «контролю якості». Тільки детекторами виступають уже не раки, а равлики. Але принцип дії загалом такий самий - якщо вміст шкідливих речовин на виході з труби буде вище допустимого, організм молюска відразу ж відреагує.
Печі
П родувальні засувки котла-утилізатора. Призначення до кінця не зрозуміло, але як виглядають ефектно!
Равлик. Над головою у неї люлька, з якої капає вода. А поряд ще одна, з вихлопом
P. S. Одне з найпопулярніших питань, які ставили до анонсу - "Ну що там із запахом? Смердить, так?". Запахом я виявився до певної міри навіть розчарований:) Неочищений вміст каналізації (на першому фото) практично не пахне. На території станції запах, звичайно, є, але дуже помірний. Найсильніше (і це вже відчутно!) смердить зневоднений осад з первинних відстійників і активний мул - те, що вирушає в грубку. Тому, до речі, їх і почали спалювати, полігони, на які раніше звозили мул, давали дуже неприємний запах для околиць...
Інші цікаві посади на тему промисловості та виробництва.