Локални пречиствателни станции за отпадни води

особености и приложение

Водата е сред най-ценните ресурси за човешкия живот и трябва да се пази. След използване тя се връща обратно в природата само след пречистване. Това става чрез пречиствателни станции за отпадни води, през които задължително трябва да мине всеки литър, употребен в домакинствата, промишлеността и всички останали сектори, преди да продължи своя кръговрат в природата. Когато обектите са свързани със селищна пречиствателна станция, тя извършва задачата да пречисти отпадните води до нормативно изискваните за заустване в природен източник параметри. В практиката обаче има много случаи, в които няма изградена централна канализация и свързването с градската ПСОВ се оказва трудно, скъпо и нерентабилно. Тъй като за тези обекти действат същите законови изисквания, които налагат пречистване на отпадните води, те трябва да се обърнат към друго, по-ефективно за тях решение – локална ПСОВ.

Използването на локални пречиствателни станции за битови отпадни води не е резултат само на добра воля. Тъй като при липса на пречистване битовите отпадни води могат да предизвикат сериозни проблеми, нормативната уредба задължава рисковите източници, които не са свързани със селищна канализационна мрежа, да си изградят автономна пречиствателна станция. Такова условие съществува и в решенията по ОВОС (оценка на въздействието върху околната среда) за подобни обекти. Освен това локалните пречиствателни станции с дълбоко биологично пречистване са подходящи и за села и градове и съществуват като точки в плановете за управление на много населени места.

Локалната пречиствателна станция е най-доброто решение за всички места, където няма изградена канализационна мрежа. Това е едно независимо, автономно съоръжение, подходящо за труднодостъпни и отдалечени обекти, при които конвенционалното пречистване в селищна пречиствателна станция за отпадни води (ПСОВ) е нецелесъобразно. В някои населени места в България все още съществуват септични ями, в които се изливат мръсните води от домакинствата и те попиват в почвата, замърсявайки подпочвените води, реките, езерата и морето. Някои от пречиствателните станции в градовете са амортизирани и работят с остарели технологии. Често те не могат да поемат количествата отпадни води, които непрекъснато се увеличават в резултат на съвременния начин на живот, или вследствие от разрастване на застрояването и населението на някои места. Ето защо, за много съществуващи и новопостроени обекти, локалните пречиствателни станции се оказват най-добра алтернатива.

Обща характеристика
Най-общо казано локалната пречиствателна станция представлява компактна иновативна система за пречистване на цялото количество отпадъчни води, което излиза от даден обект - едно домакинство, група домакинства или друг вид комплекс. Размерът и моделът на съоръжението винаги са съобразени с броя на хората от домакинството и съответно с количеството вода, което ще се пречиства. В съоръжението има технологична система, която също е съобразена с неговия размер и количеството вода, която ще преминава през него. Технологията е придружена с документи, които се издават от специализирана изпитваща лаборатория и гарантират определени показатели на пречистената вода.

Под понятието локална пречиствателна станция днес трябва да имаме предвид съвременно съоръжение с модерна технология на пречистване на водата, което не се налага да се изпомпва поне 3-4 години. В последните години много производители на тези съоръжения в цяла Европа усъвършенстваха до такава степен технологичния процес, че тези пречиствателни станции вече не се нуждаят от почти никаква поддръжка. За битови отпадни води най-перспективна и използвана напоследък технология за локална ПСОВ е аеробното биологично пречистване. Завишените изисквания на Европейската Комисия за показателите на пречистената вода, която обикновено се връща отново в природата, наложиха нови по-прецизни технологии на пречистване, а локалните ПСОВ разполагат с такива.

Обзор на локалните ПСОВ
Локалните пречиствателни станции се различават и класифицират главно по два признака – големина (капацитет на пречистване в ЕЖ, еквивалент жители) и технология на обработка. Капацитетът на пречистване се изразява в ЕЖ, което означава органичен биоразградим товар за денонощие, който има биохимична потребност от кислород за 5 денонощия (БПК5) 60g. Отличават се локални ПСОВ за еднофамилни домове с капацитет до 5-6ЕЖ, по-големи с капацитет до 50ЕЖ (за комплекс от къщи, вили, мотели, малки предприятия) и още по-големи с капацитет 50-200ЕЖ (за по-големи вилни и жилищни комплекси, производства и ферми). Общото при тях е, че представляват готов продукт, който се инсталира в близост до обекта и е в състояние да пречиства всички отпадни води на този обект при максимално натоварване, според предвиденото водоползване. Същевременно се дава възможност пречистената вода да се използва повторно в обекта, което прави локалните ПСОВ по-икономични, практични и екологични в сравнение с конвенционалните решения, които изключват рециклиране на водата в рамките на индивидуални обекти.

Като технология за пречистване на отпадните води от домакинствата в локална станция отдавна се е доказало като най-подходящо биологичното пречистване. В него участват микроорганизми, които по сложен биологичен метод успяват да пречистят замърсената вода. Процесите са разработвани в продължение на години от учени микробиолози в лабораторни условия, докато се постигнат желаните резултати и технологиите се внедрят в съоръженията за пречистване на отпадни води. Технологиите са усъвършенствани до такава степен, че достигат до 99-99,9% пречистване на отпадните води. Пречистената вода е много богата на азотни съединения и това я прави подходяща за поливане при безконтактно капково напояване.

Друга по-малко ефективна, но използвана технология, е тази, комбинираща септичен резервоар и подземна филтрация. В резервоара протича анаеробен микробиологичен процес на разлагане на замърсените води. Това устройство не консумира електроенергия. Една част от неразтворимата фракция се утаява на дъното. Друга част при недостига на кислород и с действието на анаеробни бактерии започва да ферментира и да се разпада с отделяне на газове. Степента на пречистване в такива съоръжения като правило не превишава 50-75%. Пречистените в септичния блок води задължително подлежат на допълнително почвено пречистване в съоръжението за подземна филтрация. Утайката от неразтворима фракция, която се натрупва на дъното трябва да се изпомпва периодично.

Съществува и междинен вариант на комбиниране на двете технологии - анаеробни резервоари с био-филтри. Тук има допълнително разпределяне на замърсяванията на повърхността на биофилтър. Там се образуват колонии от аеробни микроорганизми, или така наречения био-филм. Микроорганизмите разграждат разтворените замърсители в протичащата вода и ги превръщат в утайка, която периодично се промива от био-филтъра. В инсталации с биофилтър пречистването на отпадните води достига междинно ниво спрямо останалите две технологии – 90%.

Как действат модерните локални ПСОВ?
Пречистването на отпадни води от замърсявания в локални ПСОВ се осъществява чрез използването на три основни метода: механичен, химичен и биологичен. Механичните методи включват раздробяване на едрите фракции и разбъркване с цел хомогенизиране, както и механично отделяне на неразтворимите примеси след утаяване и филтриране. Химичната обработка предвижда използването на химични реагенти, които привеждат замърсителите във вид на неразтворими утайки, които след това се отделят. Този метод на пречистване е доста скъп, затова се използва предимно в промишлеността. Химична обработка с дезинфектанти може да се наложи и при необходимост от дезинфекция на пречистената вода след епидемии.

По отношение на биологичните процеси в съвременните локални ПСОВ като по-ефективни и използвани днес се очертава аеробното пречистване, при което отпадните води се преработват с помощта на аеробни бактерии, хранещи се със замърсяванията на отпадните води при подаване на кислород. Биологичното пречистване представлява природен процес, който тук е ускорен за сметка на аерацията. То се основава на факта, че битовите отпадни води и води от редица стопанства и производства съдържат органични вещества. Като се хранят с тях, аеробните бактерии ги метаболизират в прости съединения, които не са замърсители. Благодарение на това, отпадните води се освобождават от миризми, стават прозрачни, и не развиват гнилостни процеси, както при анаеробното разлагане.

Аериращият модул за дълбоко биологично пречистване има няколко сектора. В първия се извършва надробяване на едрите замърсявания още на входа. Следва денитрификация – разграждане на азотните съединения до азот. След това сместа преминава в сектора за нитрификация, където става постоянно въвеждане на фини въздушни мехурчета от дифузери (аератори). Тук се осъществява аеробно разграждане на всички замърсители, като азотните съединения се разграждат до нитрати от аеробни бактерии. Получените нитрати се прехвърлят непрекъснато с въздушна помпа от зоната за нитрификация към зоната за денитрификация. След сектора за нитрификация следва утаител, в който биомасата се отделя от пречистената отпадна вода. Отделената в утаителя биомаса се връща в аерационния сектор. Когато се натрупа там, се прехвърля в зона за аеробна стабилизация, за да се доокисли до получаване на тор. Освен описаният четирисекторен модел, включващ раздробяване, денитрификация, нитрификация и утаяване, има и трисекторни модели, които работят с три зони – за утаяване, за аерация и за дезинфекция.

Решения на пазара
Пречиствателните станции от серията BS 4PЕ-BS 50PЕ от 4 до 50ЕЖ са предназначени за пречистване на отпадъчни води от еднофамилни къщи, вили, хижи, мотели, крайпътни заведения, малки предприятия и други. Те са локални пречиствателни съоръжения. Могат да се монтират на всякакви терени. Инсталират се на места, където няма изградена канализация. Използват се и за пречистване или окончателно пречистване на индустриални отпадъчни води, които са биологично замърсени.

Съоръжението е изработено от полипропилен и има цилиндрична форма. Разделено е с преградни стени на отделни секции. Състои се от първичен утайник, активационна зона, вторичен утайник и участък за складиране на излишна активна утайка. Липсват въртящи се части (ел. помпи и бъркалки), което го прави надеждно при експлоатация. За прехвърлянето на пречистваната вода се използват въздушно-водни помпи (ерлифтове). Пречиствателното съоръжение е снабдено с ревизионен капак, позволяващ следенето на прочистващия процес. Въздухът в активационната зона се осигурява от компресор. Добрата работа на пречиствателната станция се постига чрез използването на изпитана и проверена ДН технология (денитрификация и нитрификация). Пречистената от съоръжението вода може да се заусти в река, язовир, дере, да се пуска в канализационната мрежа или да се използва за поливане. Ефективността на пречистване е 90-95%. Пречистената вода е с показатели за заустване в приемник ІІ-ра категория.

Друг модел локално пречистващи съоръжения, но вече за 60-200ЕЖ, са BIOS 60PЕ-BIOS 200PЕ. Предназначени са за отпадъчни води от хотели, жилищни комплекси, увеселителни паркове, къмпинги, предприятия, ферми и други. Могат да се монтират на всякакви терени, както под земята, така и над земята. Инсталират се на места, където няма изградена канализация. Използват се и за пречистване на индустриални отпадъчни води, които са биологично замърсени. Имат висока ефективност на пречистване – 90-98%.

Пречиствателна станция BIO 5V е стандартен клас механично-биологично пречиствателно съоръжение за пречистване на фекални отпадъчни води от фамилни къщи. ПСОВ 5V се отличава с нетрудоемък и икономичен режим на работа. В пречиствателното съоръжение се изливат отходните води на бани, сервизни помещения, кухни и миялни машини. ПСОВ 5V може да се инсталира и на места, които не са свързани с централната канализационна мрежа. В този случай отпадъчните води се пречистват на място и не е необходимо да минават през централната пречиствателна станция. ПСОВ 5V се състои от един компактно излят пластмасов контейнер, разделен от прегради на единични функционални камери. Състои се от утайник, вторичен утайник, активация и складов участък за отпадъчната кал. Пречистващото съоръжение е снабдено с отварящ се капак (люк) с UV-филтър, улесняващ следенето на прочистващия процес. Източник на въздуха за активация е малък компресор. Стабилността по време на работа на пречистващото устройство се постига чрез използването на изпитана и проверена технология по аеробен начин (обогатяване на водата с кислород) и нитрификация. Пречистената от съоръжението вода може да се пуска в канализационната мрежа, в течащи води или да се използва за поливане.

Аеробните пречиствателни станции BioCleaner предлагат усъвършенствана технология в областта на биологичното пречистване на отпадъчни води. При тях принципът на пречистване е непрекъснат D-N процес, при който денитрификацията е преди нитрификацията. Пречиствателните станции представляват компактни съоръжения в един съд, разделен на отделни сектори, които в дънната си част са напълно обединени. Биопроцесите протичат в средната част на всеки от секторите като потребността от подаване на въздух във всеки от секторите е различна и прецизното му подаване се контролира от управляващ компютърен модул.

Пречиствателните станции BioCleaner са модерно съвременно съоръжение, разработено да пречиства отпадни води от индивидуални източници като семейни къщи, туристически обекти, пансиони и други. Третираната вода отговаря на всички Европейски изисквания и може да се използва за поливане на паркове и градини, в това число и зеленчукови и овощни, за миене на улици, за противопожарни нужди и може да се заусти в попивни ями, дренажни системи и водни приемници от II-ра категория.

Пречиствателни станции BioCleaner не се нуждаят от абсолютно никаква поддръжка и не се налага да им се добавят каквито и да било консумативи. В аеробния биологичен процес участват неболестотворни микроорганизми, които са част от нормалната човешка микрофлора, а пречистената вода излиза много богата на азотни съединения.

Вариант за пълно биологично пречистване на битови отпадни води при индивидуални обекти с различно сезонно натоварване е пречиствателна станция ACO Clara Season. Тя е разработена специално за нуждите на обекти с големи разлики в натоварването в различно време на годината и в определени периоди извън активния сезон, когато натоварването е прекалено ниско за работата на пречиствателната система. Такива обекти могат да бъдат хотели по крайбрежието, планински курорти, хижи или къмпинги. Системата се проектира индивидуално според максималното хидравлично и биологично натоварване в активния сезон, максималното хидравличнио и биологично натоварване извън сезона и характеристиките на междинните периоди. Има варинати за 16-32ЕЖ, 32-64ЕЖ и 48-96ЕЖ.

Събирането и пречистването на отпадни води е един от най-сериозните екологични проблеми на нашето време. В тази насока е работено много и вече е утвърдено голямо разнообразие от ефективни пречистващи технологии, основаващи се на механични, физикохимични и биохимични процеси на сепариране, разграждане и обезвреждане на вредните компоненти в отпадните води. Разработките в тази област продължават в търсене на все по-добри практики за увеличаване на пречистващата способност, намаляване на разходите за оборудване и експлоатация, повишаване на енергийната ефективност, и всичко това неизменно съобразено с екологичните изисквания. Този комплексен подход към сложните многостепенни процеси на пречистване на отпадните води осигурява максимално приближаване към устойчивото развитие в управлението на водите.