Вода в современных условиях является одним из важнейших потребляемых ресурсов. Потребление воды на бытовые нужды городами и поселками, а также потребление промышленными предприятиями и объектами – вот два основных источника ее загрязнения.
Потребление воды домохозяйствами используется для многих целей, вследствие чего происходит загрязнение воды продуктами жизнедеятельности человека. Бытовые сточные воды несут в себе разнообразные твердые и растворимые вещества, в частности, фекалии, бумагу, использованные средства личной гигиены, остатки пищи и прочие загрязнения. Кроме жилых массивов, канализационная система получает сточные воды и от офисных, производственных сооружений. Дождевая вода также отводится с улиц в канализацию, привнося свой характер загрязнений.
Мощный поток сточной воды, объединяющий различные источники, проходит всю канализационную систему и, в конечном счете, попадает в очистные сооружения, где пройдет необходимые стадии очистки до нужного качества перед сбросом в реку или море.
Качество очищенной воды или степень требуемой очистки может варьироваться в зависимости от типа водоема и его роли в водоснабжении. Так, наивысшая степень очистки потребуется для обработки воды, имеющей потенциальную возможность попадания в новый цикл водоснабжения. Более низкая степень очистки приемлема для сбросов в прибрежных водах, где происходит быстрое разбавление и рассеивание. Наименьшие требования предъявляются к воде, сбрасываемой в муниципальные очистные сооружения, так как там она проходит дополнительную очистку перед попаданием в водоемы или систему водоснабжения.
Стандарты качества стоков очистных сооружений в реки и прибрежные воды были разработаны в Европе еще в начале прошлого века. Сейчас Европейские стандарты для очищенных сточных вод в реки, лиманы и прибрежные воды определяет директива 1991 года, созданная Комиссией по очистке городских сточных вод. В России нормативы появились немного позже, так как плотность населения несколько меньше и вероятность появления заболеваний передаваемых через воду меньше, хотя вспышки бывали в разные времена. Сбор и очистка сточных вод имеет еще более решающее значение для здоровья человека, нежели здравоохранение – такие страшные заболевания, как холера и тиф, были остановлены благодаря применению обработки канализационных вод. Они необходимы для гарантии того, что вода, в конечном счете, исходящая из очистного сооружения имела максимально низкую степень загрязненности.
Очистка сточных вод представляет собой процесс удаления твердых и жидких загрязнений различными методами: отстаиванием, фильтрацией, биологической очисткой, адсорбцией и т.д.
Результатом работы любых очистных сооружений является очищение воды и получение излишних производственных отходов (ранее растворенных в производственных стоках) или шлама - твердые вещества различного происхождения. В отдельных случаях шлам имеет чисто биологическое происхождение и может идти в дальнейшую переработку и использование. В необработанном состоянии он биологически активен, имеет очень высокую потребность в кислороде (так как основа его органические вещества и бактерии). Шлам также, как правило, содержит патогенные организмы.
Шлам, при отсутствии его последующей переработки, для любого предприятия является, как правило, проблемой, суть которой в том, что он требует утилизации. Данный процесс несет дополнительные затраты на присвоение класса опасности, вывоз на полигон и является, по сути, источником загрязнения окружающей среды.
Современный взгляд на очистку сточных вод изменяет отношение и к продуктам очистки стоков – шламу. Сегодня шлам может выступать как ценное сырье и является источником снижения затрат на работу очистных сооружений. Одно из направлений экономической оптимизации работы локальных очистных сооружений – глубокая дальнейшая переработка шлама с получением таких продуктов как электроэнергия, теплоэнергия, сырье для производства кормов (мясокостная мука), удобрений для применения в сельском хозяйстве. Являясь органическим по природе, шлам содержит полезные питательные вещества, такие как азот, фосфор и комплекс важных микроэлементов, потому утилизация его не всегда рациональна и экономически неправильна. Жидкие отходы и шлам используются для удобрения и орошения почвы в сельском хозяйстве. Например, около 60% шлама и ила, произведенного в Великобритании (после необходимой обработки), возвращается на фермы. Такое использование отходов после очистки стоков регулируется государственным контролем и соответствующими кодексами законов. Вырабатываемый при обработке шлама и ила в реакторах сбраживания газ может использоваться для нужд предприятия.
Применение специального оборудования, позволяет производить из биогаза электроэнергию, которую можно направить на уменьшение потребления электроэнергии из сетей энерго-снабжающих организаций. Часто наиболее ценным является не производство самого биогаза, а глубокая переработка шлама, который затем используется при производстве кормов и органических удобрений для нужд самого предприятия или для реализации на сторону.
В одной из следующих статей мы расскажем более подробно про шлам, подвергшийся химической обработке и нехимический шлам, биогазовую установку и уровне ХПК, начиная с которого биогазовая установка становится рентабельной.
