Экологичность модульных домов
(обзор материалов прессы)
Мобильные модульные дома по праву можно отнести к категории
экодомов - домов максимально дружественных человеку и природе, домов с
минимальным потреблением ресурсов. Но даже очень скромные отходы из
дома надо куда-то отвести. Причем так,
чтобы не навредить ни себе, ни соседу, ни природе. Это обязанность
владельца дома, и подумать о ее выполнении необходимо еще до начала
строительства. Очистка сточных вод - не "официальное" мероприятие,
которое проводится во избежание штрафных санкций, а жизненная
необходимость. Только так можно безопасно (в санитарном отношении) и
комфортно организовать свой быт за городом.
Бытовые сточные воды от санитарных приборов в туалетах,
ванных комнатах, на кухнях содержат загрязнения, которые различаются по
природе (органические и неорганические) и размерам (от крупных
включений до мелких частиц и растворенных веществ).
Воды из туалета (их иногда называют черными, в отличие от
серых - после кухни, мытья, купания и стирки) составляют примерно
10-25% всех стоков (у учетом воды используемой на смыв унитаза), зато
несут более 50% загрязнений фосфором, 90% -
азотом, множество бактерий и, возможно, вирусов и яиц гельминов. Серые
воды, в большинстве случаев, добавляют так называемые поверхностно-активные вещества - СПАВ,
хлориды и другую "химию".
Органические загрязнения - 55-60% сточных вод.
В основном это продукты жизнедеятельности человека и животных. Основные
загрязняющие вещества от которых необходимо очищать сточные воды - это
соединения азота (N) и фосфора (Р), которые при попадании в водоем
вызывают бурное размножение водорослей, снижают количество
растворенного килосрода, что пагубно сказывается на жизнедеятельности
водных организмов и способствует появлению неприятного запаха. Таким
образом, неочищенные сточные воды могут превратить прекрасный водоем в
грязное болото. Количество органических загрязнений в сточных
водах характеризует показатель БПК. БПК (Биологическая потребность в
кислороде) - количество килорода, неободимое микроорганизмам для
разложения загрязнений органики. Чем выше этот показатель, тем грязнее
вода.
Минеральные загрязения - 40-45% сточных вод
Включают взвешенные вещества, растворы солей (сульфаты, хлориды и др), моющие средства.
Биологические загрязнения - менее 1% сточных вод
Представлены различными микроорганизмами, живущими в сточных водах:
бактериями, грибками, которые представляют наибольших вред человеку,
так как могут являться возбудителями многих заболеваний.
Все это вредно влияет на
экологическую среду и подлежит очистке, обеззараживанию и утилизации.
Вот почему проект дома должен предусматривать наличие очистного
сооружения и возможность сброса очищенной воды в каждом конкретном месте.
Если очищенные стоки отводятся в дренажные канавы
или придорожные кюветы, то к ним предъявляются жесткие требования к
снижению концентрации взвешенных частиц и БПК. А учитывая, что
сбрасываемые воды в конечном итоге попадают в природные водоемы,
повышаются требования и к удалению так называемых биогенных элементов -
фосфора и азота, способствующих зарастанию прудов и озер. Значит,
очистные сооружения должны предусматривать нитрификацию/денитрификацию
для удаления соединений азота и специальные меры по ликвидации
соединений фосфора. Таким образом, в установках должна проводиться
глубокая очистка стоков, обеспечивающая удаление загрязнений на 98% и
более. Этого можно добиться биологическими методами, при которых
микроорганизмы вначале сорбируют загрязнения из сточных вод, а затем
либо разлагают в анаэробных (бескислородных) условиях, либо окисляют в
аэробных.
Работа систем, предназначенных для очистки сточных вод
дачного дома, имеет ряд важных особенностей - эти установки
эксплуатируются в условиях резких колебаний нагрузки (она может
изменяться на протяжении недели во много раз). Например, в субботу и
воскресенье в доме принимают гостей, а в понедельник и гости, и хозяева
разъехались (или остались 1-2 человека). И нагрузка на биоценоз
изменилась в несколько раз, что оказывает негативное воздействие на
качество очистки.
Другим фактором, влияющим на устойчивость процесса
очистки современных ЛОС типа Топас, Юбас и т.п., является надежность системы
аэрации стоков(подачи воздуха). В большинстве установок,
использующих аэротенки, она пока остается слабым местом. При выходе
системы аэрации из строя эффективность очистки резко падает,
микроорганизмы быстро погибают, и устройства приходят в аварийное
состояние. В последующем требуется длительное (до 1 месяца) выведение
сооружений на рабочий режим (все это время будет идти сброс неочищенных стоков). Причинами прекращения действия системы
аэрации могут быть или перебои с подачей электроэнергии, или порча
аэрационного оборудования (например выход из строя компрессора). В загородной местности довольно часто на 1-2
часа отключают электричество, и этого вполне достаточно, чтобы в
сооружениях с высокой нагрузкой на биоценоз (то есть при установившемся
потоке и массой микроорганизмов) микроорганизмы погибли.
Очевидно, что глубокая и надежная очистка может быть
только многоступенчатой, да еще надо предусмотреть обязательное обеззараживание
стоков при сбросе в водоем.
Ключевые различия между «серой водой» и «черной водой»:
- «серая вода» содержит азота в 10 раз меньше, чем «черная вода»
(нитриты и нитраты азота — наиболее трудно удаляемые загрязняющие
вещества);
- медицина рассматривает «черную воду» как наиболее существенный
источник человеческих патогенов. Отделение «серой воды» от «черной
воды» значительно понижает опасность, связанную с загрязнением
окружающей среды патогенами;
- органические вещества, содержащиеся в «серой воде» разлагаются
намного быстрее, чем содержащиеся в «черной воде» и для их разложения
требуется значительно меньшее количество кислорода.
Следует отметить, что при смешивании этих вод возможно
появление новых химических соединений, не встречающихся в отдельно
взятых типах вод. К тому же, при объединении объемов вод разных типов
возрастает расход дезинфицирующего вещества и увеличивается нагрузка на
все узлы водоочистки. Эти обстоятельства и послужили причиной для
разработки технологии раздельной очистки сточных вод из туалета, кухни
и ванной.
Основная идея раздельной очистки стоков от жилого дома заключается в
максимально возможном уменьшении разнообразия и количества компонентов
примесей в очищаемой воде. Это позволяет выбрать более гибкие и
высокоэффективные схемы обеззараживания, очистки и утилизации стоков от
жилого дома, включая схемы, сочетающие принципиально отличающиеся
биологические, химические и физико-химические методы обработки.
Раздельная очистка более действенна, т.к. поднимается
процент очистки черных стоков полезными микроорганизмами, независимость
их от химических средств, которые имеются в порошках, стиральных
моечных средствах. Так же при раздельной очистке стоков коэффициент
фильтрации более глубокий. Что же касаясь серых стоков они более
безопасны для окружающей среды, и поэтому процесс очистки можно
существенно упростить. Тем самым уменьшить траты на устройство
системы очистки стоков.
В последние годы широкое распространение получили компактные
модели туалетов, которые не справедливо именуют "биотуалетами". Дело в
том, что на приставку «био» имеют право только те приборы, которые
копируют процесс естественного разложения фекалий, ускоряемого при
помощи активных природных компонентов (торфа, ила и прочего). А
переносные химические туалеты, в которых нейтрализация запаха и
разжижение отходов происходит при помощи химических реагентов,
справедливее называть химическими туалетами. Они состоят из двух
соединенных между собой баков: в верхний заливается обычная вода для
смыва, а нижний предназначен для сбора отходов (примерами могут служить
продукция французской фирмы CAMPINGAZ и популярные модели Porta Potti
фирмы THETFORD. Эти модели просты в эксплуатации, но содержимое бака
агрессивно по отношению к окружающей среде, и в огороде его не
закопаешь — необходимо транспортировать к месту слива в
централизованную систему канализации и очистки.
В настоящем биотуалете отходы перерабатываются до безопасного и
полезного органического удобрения — компоста. Отсюда и их другое название —
компостирующие туалеты. В мире разработано множество моделей таких
устройств, отличающихся по конструкции и удобству эксплуатации.
"Классический" компостирующий биотуалет состоит из большого
контейнера (биореактора), в котором происходит процесс компостирования
- основная масса отходов при этом преобразуется
в углекислый газ и водяной пар и удаляется по вентканалу, которым
оборудуется контейнер, поэтому запахи в помещении отсутствуют.
Преимущества биотуалета — отсутствие необходимости строить громоздкие и
дорогостоящие очистные сооружения и
существенная экономия воды, достигающая несколько тысяч литров в год
(компостирующие туалеты
так и называют — безводные). Во всех компостирующих туалетах происходит
аэробный процесс разложения
отходов, требующий постоянного притока воздуха. Для беспрепятственного
проникновения кислорода в толщу отходов они должны иметь достаточно
рыхлую структуру, а для процесса компостирования необходима температура
не
ниже 18ºС.
К данному типу компактного оборудования относятся компостирующие туалеты
SEPARETT (Швеция),
Biolan Naturum (
Финляндия), а также популярные на американском континенте туалеты
Envirolet® . Все эти туалеты предполагают отдельный сбор урины.
Наиболее эффективными и удобными в эксплуатации является модели туалетов
BIOLET (
Швеция), не требующие отделения урины от фекалий.
Отдельное место занимают сжигающие туалеты (Incinerating Toilet), например популярные в Северной Америке
Incinolet и Скандинавии туалеты
Cinderella. Эти туалеты
просты в установке,
однако требуют для работы тенов наличия нескольких лишних киловат
электроэнергии или баллонного газа. Совсем недавно к выпуску сжигающих
туалетов присоединилась и фирма
Separett AB (модель Flame 8000 требует 220V мощность1.6kW и расходует 0.4-1.3kW на одно посещение).
К сожалению, все выпускаемые в России биотуалеты существенно уступают
зарубежным аналогам по своим эксплутационным характеристикам и
имеют только преимущество в цене.
В урине содержится азот, калий и фосфор, которые
необходимо удалять из бытовых сточных вод. Поэтому даже простой отвод
урины удаляет из сточных вод основную часть питательных веществ для
бактерий. В урине здорового человека сравнительно мало микробов и
вирусов. Однако трудно полностью отделить урину от фекалий, а опасность
загрязнения болезнетворными микробами из мочевого тракта делает
необходимым ее гигиеническую очистку перед сбросом (обеззараживание).
Объем самих экскрементов очень мал. Вода, используемая для слива урины
и фекалий в обычном туалете, составляет 20-25% от общего потока сточных
вод. В фекалиях содержится приблизительно 25% фосфора, большая часть
органических веществ и почти все патогенные микроорганизмы. Любой
продукт, содержащий фекалии, будь то сточные воды из туалета или
смешанные сточные воды, нуждается в обязательном обеззараживании перед сбросом на
почву.
Объем сточных вод из кухни и ванной составляет более 75% от общего
бытового стока. В них не содержится большого количества питательных
веществ для бактерий (если используются моющие средства не содержащие
фосфор). В сточных водах из кухни и ванной содержание патогенных
микроорганизмов не значительное и гигиенический риск, связанный с этими
сточными водами, невелик. Тем не менее, сточные воды из ванной и кухни
необходимо обрабатывать в любом случае из-за высокого содержания в них
органических веществ, потребляющих кислород (измеряется как БПК,
биологическое потребление кислорода).
Отделение серой воды от черной воды значительно понижает опасность,
связанную с загрязнением окружающей среды патогенами - органические
вещества, содержащиеся в серой воде разлагаются намного быстрее, чем
содержащиеся в черной воде и для их разложения требуется меньшее
количество кислорода. Этим объясняется целесообразность раздельной
очистки стоков серой и черной воды для сохранения здоровья и окружающей
среды, и для существенных сбережений денежных средств.
Раздельный сбор означает сбор отдельно двух или более различных
составляющих сточных вод. Существует три основных типа раздельного
сбора сточных вод:
а) раздельный сбор урины, фекалий, и сточных вод из ванной и кухни в три разных системы;
б) сбор урины и фекалий совместно, но отдельно от сточных вод из ванной и кухни;
в) сбор фекалий отдельно, а урины и сточных вод из ванной и кухни - совместно.
Серые сточные воды в свою очередь разделяются на воды из кухни и
ванной. Первые богаты жирами, во вторых может содержаться повышенное
количество фосфора из-за применения неэкологичных моющих средств.
Поэтому кухонные стоки предварительно целесообразно пропустить через
жировую ловушку (жироуловитель), а для уменьшения фосфора в стоках из ванной, следует
употреблять только моющие средства прошедшие экологическую сертификацию.
Глоссарий
Анаэробные бактерии -
используют для дыхания связанный кислород, входящий в состав нитратов,
а не кислород воздуха. В результате высвобождается азот, метан и
двуокись углерода в виде газов.
Аэробные бактерии - дышат
свободным кислородом. Обеспечивают превращение аммиака (после гидролиза
азотосодержащих загрязнений) в нитриты (бактерии Nitrosomonas) и
нитраты (бактерии Nitrobacter).
Биофильтр - емкость для очистки
стоков с помощью биопленки из микроорганизмов. Биопленка образуется на
так называемой загрузке (пористый или сетчатый материал). При орошении
стоками и вентилировании на биопленке происходит адсорбция и окисление
органических веществ.
БПКполн (биохимическая
потребность в кислороде полная) - количество кислорода, необходимое для
биологического окисления органических веществ бактериями в аэробных
условиях за 20 суток. Чем больше величина БПК, тем грязнее стоки.
Нитрификация - процесс удаления
из сточных вод аммонийного азота. Происходит за счет жизнедеятельности
бактерий, путем постепенного образования азотистой и азотной кислот и
их солей - нитритов и нитратов.
Денитрификация - преобразование нитритов и нитратов в бескислородной среде с выделением газообразного азота.
© Copyright АД модуль/A&D
MODULE, 2009-2020