Инновации очистки сточных и фекальных вод
Новое всегда пробьет себе дорогу и найдет применение даже по истечению некоторого времени после его успешного апробирования. Предложение, в первую очередь, разработано для очистки сточных фекальных вод в странах с постоянным или сезонным жарким климатом. Очистка проходит в три стадии с конечным результатом, пригодным для повторного водопользования.
Очистные сооружения по инновационному предложению
В небольших городах, поселках, животноводческих комплексах и частных фермерских хозяйствах инженерные очистные сооружения строить из-за высоких капитальных и эксплуатационных затрат не рентабельно. Собирающиеся стоки без очистки сбрасываются в сливные ямы или естественные понижения, откуда попадают в водоносные горизонты или реки, сбрасываются в море. Бактериальное загрязнение воды в условиях жаркого климата или летнего периода неразвитой системы водоснабжения и канализации ухудшает санитарно-эпидемиологическую обстановку в населенных пунктах и создаёт реальную угрозу экологии региона, провоцирует вспышки инфекционных кишечных заболеваний.
Маточный материал эйхорнии для осуществления инновационного способа очистки стоков
Российские экологические предприятия предлагают комплексные технологические решения и оборудование малых форм очистки сточных фекальных вод для средних и малых городских районов, поселков, курортных отелей и туристических баз, ферм, животноводческих и птицеводческих комплексов, атомных электростанций, горнодобывающих и горноперерабатывающих предприятий, автомоек, нефтеперерабатывающих заводов, др. Они заключаются в способе, основанном на использовании специальных сортов водного гиацинта или, так называемой, эйхорнии, для разложения на составляющие компоненты всех известных загрязнителей воды, торфо-сапропелевого сорбента для разложения органической составляющей фекальных стоков, подавления запахов, сгущения осадка и нейтрального осветлителя воды, используемого для ее очистки от вредных микропримесей химического и органического происхождения, тяжелых металлов и радионуклидов.
Эйхорния
В технологии используется водный гиацинт (эйхорния) специального сорта. Выращивается, размножается и доставляется нами на объект очистки для первого этапа поставленных задач. Это теплолюбивое водное растение с довольно высокой скоростью сорбирует, окисляет и расщепляет на составляющие химические элементы, аммиак, фенолы, сульфиды, фосфаты, навоз, фекалии, соли тяжёлых металлов, радионуклиды, бензин, ГСМ, любые нефтепродукты, поверхностно активные вещества, ядохимикаты, ракетное топливо.
Произрастая в накопителях фекалий, вредных и загрязняющих веществ, водный гиацинт извлекает из стоков азот, аммиак, сероводород, фосфор, калий, кальций, магний, минеральные соли, пестициды, технические масла, дубильные вещества, марганец, серу, фенол (до 540 г/л), сульфаты, нефтепродукты, железо, никель, ртуть, стиральный порошок, мыло и др. Обитающие на нём бактерии-симбионты (хемотрофные и фототрофные) благодаря наличию гидрогеназ активно аккумулируют ионы металлов никеля, рутения, мышьяка, палладия и восстанавливают их до металлического состояния. Идет очистка воды от трития, меди, цинка, кадмия и свинца.
Содержание растворенного кислорода в воде увеличивается после очистки с 0,1 до 2,4 мг/л. Окисляемость растёт с 9 до 27 мг/л. С помощью вырабатываемого кислорода водный гиацинт расщепляет химические загрязнители, улучшает качество очищенного стока по показателям БПК (с 150 до 20-30 мг\л), ХПК (с 300 до 25-30 мг\л) и содержанию взвешенных веществ. Одно из основных преимуществ — при такой очистке уничтожается кишечная палочка, нормализуется Coli-индекс экосистем, исключаются процессы гниения в накопителе и подавляется жизнеобеспечение личинок кровососущих насекомых.
Очистные сооружения малого промышленного предприятия
Наиболее благоприятным для протекания открытого биотехнологического процесса очистки сточных фекальных вод эйхорнией является расположение комплекса очистного оборудования в жарком климате (от +18*С) и прогретой воде (от +20*С). При более низких температурах и менее +8*С водный гиацинт замедляет свой рост и свои способности очистки стоков, а также полностью отмирает. В связи с этим нами разработаны открытые и закрытые комплексы очистки сточной воды разной производительности для различных климатических условий применения.
Эйхорния на воде накопителя сточных вод
Эйхорнию можно выращивать на воде с практически любой концентрацией загрязняющих веществ. Чем больше «пищи» для нее в сточной воде, тем быстрее прирост в массе растения. Из опыта было подсчитано, что для водоёма очистки сточной фекальной воды поселка прирост в массе водного гиацинта составил до 15 кг/сутки с м2.
На втором этапе очистки и утилизации фекальных и загрязняющих стоков используется торфо-сапропелевый сорбент. Пропущенные через него сточные воды теряют механические органические и минеральные примеси, макро- и микро- элементы, тем самим обогащая собой сорбирующий материал. При насыщении ими сорбента до уровня ПДК, сорбент извлекают и используют как удобряющую смесь для городского и приусадебного озеленения, рекультивации техногенно нарушенных земель, предотвращения ветровой эрозии почв. Для продолжения процесса очистки воды закладывают новую партию сорбента и т.д.
Торфо-сапропелевый сорбент
Третий этап очистки сточных фекальных вод включает в себя процесс осаждения микрозагрязнителей и остаточных тяжелых металлов и радионуклидов с помощью нейтрального органического коагулянта в пропорции 0,2–1,0 мг на 1 л воды.
Трехстадийная очистка фекальных сточных вод по предлагаемой технологии позволяет достигать ПДК загрязняющих воду веществ и повторного использовать ее для полива, сброса в природные водоемы, таких как озера, реки или море.
Разработаны и предлагаются стационарный и модульно-разборный комплексы постоянной и сезонной очистки стоков средней (до 5000 м3/сут.) и малой (до 480 м3/сут.) производительности, модульно-стационарный сборной конструкции (до 2200 м3/сутки), чеково-стационарный (до 24000 м3/сутки) или по вашему Техническому заданию.
Комплекс очистки фекальных сточных вод среднего городского поселения
Модули очистки имеют самую разную стоимость и эффективность. Технологии, например, Центра по сапропелю гораздо дешевле (в 3-6 раз) традиционных очистных сооружений и вполне конкурируют с ними при использовании в малых городах, поселках, сельской местности и на производствах малой и средней производительности. Не требуют высокой квалификации обслуживающего персонала, дорогостоящих химикатов. Эксплуатационные затраты по сравнению с существующими очистными сооружениями ниже в 3-4 раза. Материал – водный гиацинт (эйхорния) самовоспроизводится. Торфо-сапропелевый сорбент после использования является отменным удобряющим почвообразователем и закрепляющим пески материалом.
Следует напомнить, что в жарком климате водный гиацинт в накопителях фекальных загрязненных сточных вод бурно разрастается, образуется его избыток, который является прекрасным сырьем для производства кормовой добавки для свиней, крупного рогатого скота, рыбы, использования его в качестве удобрений. Поставляемый вместе с перерабатывающим оборудованием очистной модуль высокорентабельный и окупает себя втечение первых лет эксплуатации. Из опыта запущенных в эксплуатацию комплексов их рентабельность вместе с производством кормов составила более 300%. Комплекс очистки сточных вод одной из птицефабрик Владимирской области в России стоимостью в 105 млн. руб. дал более 500 млн. руб. прибыли с учетом попутно выпускаемой продукции.
Для очистки фекальных сточных вод накопителей среднего городского поселения в жарком климате потребуется чеково-стационарный комплекс стоимостью от $3.5 млн. CША до $11 млн. CША.
Для отработки технологии к применению в Африке, Ближнем Востоке или Средней Азии для снижения ее себестоимости при тиражировании на различные городские и сельские поселения страны, предлагается заложить в одном из поселков опытно-экспериментальный комплекс, отработать на нем все технологические параметры процесса, рассчитать потребное количество водного гиацинта (эйхорнии), торфо-сапропелевого сорбента и нейтрального органического коагулянта, подготовить промышленную спецификацию оборудования, обучить местный персонал для работы на аналогичных комплексах по всему регилну. Сроки подготовки такого опытно-экспериментального комплекса составят от 16 до 26 мес. Стоимость – в пределах $5,5 млн. США (без учета доставки, монтажа и наладки). Стоимость завозки в страну первой партии водного гиацинта, торфо-сапропелевого сорбента и органического коагулянта рассчитывается по проекту и предлагается на основании расчетных данных. А вот уже тиражированная копия технологического решения по расчету Центра по сапропелю составит не более $2 млн. США. Вполне приемлемый результат по сравнению с традиционными технологиями очистки фекальных и сточных вод.
При получении всех данных технологического процесса очистки фекальных сточных вод для конкретного региона на опытно-экспериментальном комплексе последующие тиражируемые комплексы будут значительно дешевле, проектная стоимость их в 2-3 раза ниже первого. Кроме того избыток эйхорнии и отработанного торфо-сапропелевого сорбента идет на переработку и производство из них корма для животных и рыбы, удобрений и почвообразователя, что дополнительно удешевляет очистные комплексы за счет продаж выпускаемой продукции.
Продукт очистки фекальных стоков — эйхорния и торфо-сапропелевый сорбент хорошо сушится, гранулируется, силосуется. Отработанная и избыточная эйхорния идет на корм скоту и удобрения. Отработанный торфо-сапропелевый сорбент – прекрасное удобрение и почвообразователь, укрепляющий ветровое эрозионное развитие на песчаных почвах.
Питательная ценность эйхорнии неоспорима. Этот корм охотно поедают многие виды животных, рыба и птица. В процессе вегетации эйхорния перерабатывает донные иловые отложения, за счёт чего в течение одного сезона дно накопителя стоков может быть углублено на 30-50 см.
Хорошо поедают водный гиацинт нутрии, предпочитая его даже зерну. Им питаются карпы, сазаны, белый амур и другие растительноядные рыбы. К чекам с водным гиацинтом прилетают на кормежку дикие утки. В сочетании с донными илами при переработке гиацинта можно получать органические и органо-минеральные удобрения и гумус. Также из нее можно получить прекрасное органическое удобрение для выращивания грибов.
Перерабатывающий избыточную эйхорнию цех в корма и удобрения
Мы поставляем очистные комплексы как в отдельности, так и с перерабатывающими эйхорнию цехами в удобрения и кормовые добавки.
Сроки поставки и стоимость комплексов определяются Техническим заданием заказчика и заявленной производительностью. Поставки могут осуществляться как в страны Таможенного союза, так и вне его. Все оборудование, маточный материал водного гиацинта, торфо-сапропелевый сорбент, нейтральный органический коагулянт и комплектующие производятся в России. Причем, водный гиацинт (эйхорния) уже на второй год самопроизводится и не требует дополнительного завоза.
Технико-экономическое и проектное обоснование опытно-экспериментального комплекса очистки сточных фекальных вод и его оборудование включают в себя:
— полевые и лабораторно-камеральные работы, расчет и обоснование процесса и оборудования очистки стоков водным гиацинтом, его выращивания, высаживания и сбора с переработкой в удобрения или кормовую добавку,
— расчет требуемого количества торфо-сапропелевого сорбента и органического коагулянта,
— заключение об утилизации «отработанного» водного гиацинта и сорбента переработкой в товарный продукт,
— проект опытно-экспериментального комплекса очистки сточных фекальных вод и цеха переработки эйхорнии с получением фасованной продукции, спецификацию производственного оборудования и календарный график ввода предприятий в эксплуатацию,
— изготовление, комплектацию и поставку оборудования, компонентов по Спецификации проекта,
— монтаж, наладку оборудования, высадку водного гиацинта, заправку торфо-сапропелевым сорбентом с отработкой технологичного режима предприятия.
Корма и удобрения из избыточной эйхорнии после ее использования на очистке сточных фекальных вод
Работы по внедрению технологии осуществляются поэтапно:
— получение исходных данных технико-экономического обоснования комплекса очистки фекальных сточных вод для конкретного обьекта,
— проектно-техническое обоснование, спецификация оборудования и материалов комплекса,
— изготовление, поставка, монтаж и наладка оборудования и материалов, земляные работы по обустройству комплекса очистки сточных вод, высадка водного гиацинта, загрузка торфо-сапропелевого сорбента,
— отработка технологического режима очистки сточных фекальных вод, обучение работе на комплексе местный обслуживающий персонал,
— подготовка проектного решения и спецификации оборудования и материалов для тиражирования комплекса на другие комплексы региона или страны в целом.
Видеофайл можно посмотреть на https://www.youtube.com/watch?v=ayW0lYf4RyY
