Отчет о поездке волонтеров РазДельного Сбора на ЮЗОС

18.06.2019

23 апреля 2019 года для волонтеров движений “РазДельный Сбор” и “Мусора.Больше.Нет” состоялась экскурсия на Юго-Западные очистные сооружения (ЮЗОС) ГУП Водоканал Санкт-Петербурга. На сооружениях осуществляется очистка хозяйственно-бытового и общесплавного стока, а так же стоков, образующихся в результате плавления снега на снегоплавильных пунктах до установленных нормативных требований сброса очищенных сточных вод в Финский залив. О том, какие что это за виды стоков и какая с ними ведется работа, мы расскажем ниже.

Экскурсию вела Ольга Николаевна Рублевская, директор Департамента анализа и технологического развития систем водоснабжения и водоотведения ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга». И она, и другие сотрудники Водоканала, с которыми довелось пообщаться – очень увлеченные и ответственные работники. Они действительно гордятся своим предприятием. И не зря.

До 1978 года все стоки города без какой-либо очистки сбрасывались в водные объекты, в том числе в Неву и Финский залив. В створе реки проходит 2 000 кубометров воды в секунду, поэтому она считалась настолько полноводной, что в ней происходят естественные процессы самоочищения и многократного разбавления стоков.

В 1992 году Комиссией по охране морской среды Балтийского моря была подписана новая Хельсинкская конвенция (ХЕЛКОМ). ХЕЛКОМ определила основные источники загрязнений Балтийского моря. В 1998 году к ней присоединилась и Россия. Лидирующую позицию в списке крупнейших точечных загрязнителей занимал Петербург. Он включал 132 горячих подточки: объектов, где производился сброс стоков без очистки или с недостаточной степенью очистки.

Сначала требования ХЕЛКОМ касались очистки стоков от биогенных элементов (азота и фосфора), то есть таких элементов, которые при попадании в водные объекты ведут к эвтрофикации – активному росту сине-зеленых водорослей. В процессе жизнедеятельности эти водоросли поглощают кислород и выделяют токсины. Они могут привести к разрушению экосистемы водоема: гибели флоры и фауны, образованию фенолов, выделению парниковых газов и, разумеется, ухудшению санитарно-гигиенических качеств воды.

До девяностых годов прошлого века в СПб строились очистные сооружения, которые не предусматривали глубокое удаление биогенных элементов. Последние десятилетия все усилия города и Водоканала были направлены на сокращение сброса сточных вод без очистки и повышение эффективности их очистки. Постепенно строились и вводились в эксплуатацию новые очистные сооружения с применением новейших технологий. На сегодняшний день город обслуживают 14 комплексов по очистке общесплавного стока, через которые проходит 2,2 млн кубометров воды каждые сутки. Они очищают 98,6% всех сточных вод. Остается только 2 горячих подточки: канализационные очистные сооружения г. Колпино и п. Металлострой. Первая подточка будет ликвидирована к 2023 году после проведения реконструкции сооружений, вторая – к концу 2019 или началу 2020 года. Стоки п. Металлострой будут переключены на Центральную станцию аэрации. Реализованные в последние десятилетия мероприятия позволили исключить Петербург из списка крупнейших загрязнителей.

Существует три вида стоков:

  • хозяйственно-бытовой,
  • производственный (специфический сток от предприятий),
  • поверхностный (атмосферные осадки, дренажные воды).

Система водоотведения – это комплекс сооружений, предназначенных для отвода сточных вод от потребителя к очистным сооружениям. Городская система очистки включает в себя две централизованных системы водоотведения:

  • централизованная общесплавная,
  • раздельная хозяйственно-бытовая система водоотведения города и раздельная дождевая.

Централизованная общесплавная система водоотведения – это такая канализация, в которую поступают как хозяйственно-бытовые, промышленные, так и поверхностные (дождевые, талые) сточные воды. 70% территории Петербурга – центр и районы старой застройки – охватывает именно такая система в сочетании с раздельной хозяйственно-бытовой, в которую поступают только хозяйственно-бытовые стоки.

В раздельной дождевой системе дождевые и талые воды собираются отдельно от остальных стоков и частично сбрасываются без очистки, частично обрабатываются на очистных сооружениях поверхностного стока.

Мощности городских очистных сооружений сильно отличаются друг от друга. Так, производительность Центральной станции аэрации составляет 1,5 млн кубометров в сутки, Северной – 1,3 млн, Юго-западных очистных сооружений – 330 тыс. Но именно ЮЗОС являются самыми современными и высокотехнологичными. Они введены в эксплуатацию в 2005 году, их строительство финансировали 15 организаций.

Санкт-Петербург фактически построен на болоте, поэтому главные коллекторы находятся на большой глубине - ниже туннелей метрополитена, уходя на глубину от 40 до 90 м. Их диаметр составляет 3-4 метра. К ЮЗОС ведут коллекторы диаметром 3 м, которые залегают на глубине в 45 м. Большая часть сточных вод поступает на главные насосные станции самотеком, но в приемную камеру очистных сооружений вода подается мощными насосами.

Первый цикл обработки стоков – механическая очистка

Сначала происходит процеживание воды через решетки с прозором 5 мм. Здесь задерживаются крупные включения: палки, тряпки, бумага и пр. Было особенно заметно, как выглядят намотанные на решетки сотни салфеток из нетканого материала. Пожалуйста, не выбрасывайте их в канализацию!

Дальше стоки проходят через песколовки. Здесь оседает крупная минеральная взвесь, то есть песок.

Заключительный этап механической очистки – первичные отстойники. Они представляют собой круглые резервуары, над которыми медленно вращаются горизонтальные фермы. В этих отстойниках вода находится 2-2,5 часа. В первичных отстойниках оседает взвесь, содержащаяся в сточной воде, и образуется так называемый «сырой осадок». На нижней части ферм находится скребок, который собирает сырой осадок и отводит в специальный приямок, откуда он откачивается насосами. Примеси легче воды (плавающие отбросы, жиры) поднимаются наверх. С поверхности их собирает верхняя часть ферм и отводит в жиросборники. Вода, прошедшая механическую очистку, называется “осветленной водой”. В ней еще остаются взвеси и большое количество растворенных загрязнителей.

Второй цикл – биологическая очистка в аэротенках

В аэротенках трудится основной работник очистных сооружений – биоценоз активного ила, то есть простейшие микроорганизмы. Они питаются теми загрязнениями, которые остаются в осветленной воде. Для поддержания их жизнедеятельности в аэротенки распыляется мелкодисперсный воздух. Благодаря постоянному движению воздуха, эти микроорганизмы находятся во взвешенном состоянии, то есть распределены равномерно по всей толще воды. Вода в аэротенках находится не менее 8 часов.

Из аэротенков выходит уже чистая вода, но она содержит в себе ил, насыщенный загрязнениями. Поэтому дальше она попадает в следующие емкостные сооружения – вторичные отстойники. Они похожи на первичные, но их цель в осветлении воды и выведении ила.

Химический цикл очистки

Его задача состоит в удалении фосфатов. Фосфор – наиболее активный и опасный биоген. Биологически удалить его сложно, поэтому происходит доочистка химическим реагентом. В процессе образуется нерастворимое соединение, которое выводится в виде осадка.

Последний этап обработки стоков – обеззараживание ультрафиолетовым облучением

Сжигание иловых осадков

Полученные в результате работы очистных сооружений иловые осадки сжигаются на заводе по сжиганию осадка. Сначала его обезвоживают на центрифугах – разделяют на твердую и жидкую фракции. Твердую фракцию направляют на сжигание, в результате чего образуется зола, объем которой меньше объема обезвоженного осадка в 10 раз. Сжигание производится в псевдоожиженном слое песка. Слой песка глубиной 1 метр разогревается природным газом до температуры более 800 С, снизу подается воздух. В эту массу подается осадок сточных вод, который сгорает за 3-5 секунд. В результате, вся органическая составляющая выгорает, остается минеральная часть – зола с четвертым классом опасности.

Система газоочистки занимает большую часть площади завода. Дымовые газы проходят так называемую “мокрую очистку”.

Первая ступень – механическая очистка электрофильтров. Она представляет собой две металлических пластины, на которые подается электрическое напряжение. Частицы золы налипают на пластины, с которых их периодически стряхивают и собирают.

Далее идет химическая очистка. Газы, содержащие оксиды, последовательно проходят через две колонны – кислотную и щелочную. В кислотной колонне газ опрыскивается водой. От смеси воды с оксидами образуется кислота. Она подается в щелочную колонну, где кислота нейтрализуется щелочью с образованием солей.

Система очистки дымовых газов работает в автоматизированном режиме: реагенты подаются по показаниям приборов контроля. После этого очищенные газы выбрасываются в атмосферу. РазДельный Сбор отмечает, что не все опасные соединения можно измерять в постоянном режиме. Например, анализ на содержание диоксинов может проводиться только точечно. Это одна из причин, по которой Движение выступает за отказ от сжигания.

Контроль работы ЮЗОС

Для управления этапами очистки сточных вод внедрен объектовый контроль. Оценка производится по 31 физико-химическому показателю и 8 микробиологическим показателям. Ведется контроль за состоянием воды на входе, на всех этапах очистки и на выпуске. Кроме того, независимые контролирующие организации каждые 10 дней берут пробы. Дополнительно специализированная лаборатория (Центр лабораторного анализа и технических измерений – ЦЛАТИ) контролирует водный объект, куда сбрасывается очищенная вода: пробы берут на 500 метров выше выпуска и на 500 метров ниже выпуска. Отдельно контролируется состояние воздуха над всем комплексом ЮЗОС и отдельно на выпуске дымовых газов завода по сжиганию осадков.

На дымовой трубе установлены отдельные приборы контроля. Кроме того, действует система биомониторинга воздуха с использованием живых организмов – больших африканских улиток. Для улиток создаются те же условия, как и на границе санитарно-защитной зоны. По их состоянию оценивается безвредность газов.

Таким образом достигается такая степень очистки, которая соответствует и требованиям ХЕЛКОМ, и тем, что установлены российским законодательством. И те, и другие со временем меняются и ужесточаются. Так, первоначально, международное соглашение устанавливало максимально допустимую концентрацию фосфора в воде на уровне 1,5 мг на литр. Сейчас она составляет 0,5 мг на литр.

Перспективы

Обсуждается возможность внедрения технологий рециклинга биогенов. Естественных источников фосфора становится все меньше, поэтому нужно найти способ возвращения в природу фосфора, содержащегося в осадке сточных вод. Сложность в том, что стоки загрязнены тяжелыми металлами. Отчасти, вина за это лежит на предприятиях, не выполняющих требования к качеству своих сбросов. В России существует ГОСТ по использованию осадка сточных вод в качестве удобрений. В результате очистки на ЮЗОС образуется осадок, который в целом соответствует данному ГОСТу, за одним исключением – превышение по кадмию. Более строгий контроль за предприятиями, которые производят сбросы, загрязненные тяжелыми металлами, мог бы существенно облегчить решение проблемы сжигания осадков.

Юго-западные очистные сооружения оставляют впечатление современного высокотехнологичного предприятия. Недавние публикации показывают, что Водоканал открыт к диалогу и поиску новых решений, которые могли бы прийти на замену сжиганию иловых осадков. Компостирование или анаэробное сбраживание позволит сохранить полезные ресурсы, поэтому специалисты предприятия изучают мировой опыт и в этой области. Они справедливо отмечают, что для обработки ежедневно образующихся 15 тысяч кубометров осадка методом компостирования потребуется не только выделение дополнительных обширных территорий для организации компостных площадок, но и длительный срок, который требуется для процесса компостирования. Отдельный вопрос – возможность реализации такого количества удобрений.

В России уже есть технологии, которые позволяют получать биогаз из ила путем анаэробного сбраживания. Но в связи с высокой ценой у Водоканала нет возможности внедрить их в отсутствие государственного стимулирования и поддержки внедрения зеленых технологий. Поэтому пока экономически более целесообразным способом утилизации осадка остается метод сжигания обезвоженного осадка, и с 2019 г. на Центральной станции аэрации планируется строительство двух новых линий сжигания. Движение РазДельный Сбор выступает за отказ от сжигания, поэтому мы готовы поддержать ГУП Водоканал во внедрении более современных способов переработки активного ила и вести работу с органами власти для внедрения зеленых технологий.

Экскурсия оставила положительные впечатления, она получилась очень познавательной и наглядной. Хочется еще раз отдельно поблагодарить Ольгу Николаевну Рублевскую за проделанную работу. Водоканал устраивает экскурсии на свои производственные объекты для всех желающих – информацию об этом вы найдете на сайте.

Источники:

http://helcom.ru/

http://www.vodokanal.spb.ru/files/gazeta/03.2019.pdf

http://www.vodokanal.spb.ru/presscentr/news/sanktpeterburg_prodolzhaet_izuchat_mirovoj_opyt_v_sfere_upravleniya_
osadkom_stochnyh_vod/

http://www.vodokanal.spb.ru/presscentr/news/metody_utilizacii_osadka_obsudili_na_yugozapadnyh_ochistnyh_sooruzheniyah/