Биореактор в Сумах. В реконструкцию очистных сооружений планируют вложить почти 1,5 млн евро

КП «Горводоканал» в числе десяти других водоканалов страны участвует в новой программе Северной экологической финансовой корпорации NEFCO в Украине

Основной целью программы частичной реконструкции городских очистных сооружений является энергосбережение и уменьшение нагрузки на окружающую среду.
Ежесуточно очистные сооружения, которые эксплуатирует КП «Горводоканал», очищают в среднем до 40 тыс. куб. м сточных вод.

Не стоим на месте
Недавно Министерство энергетики и защиты окружающей среды подготовило рейтинг «ТОП-100 крупнейших предприятий-загрязнителей» за 2018 год, сформированный на основании данных официальной статистики по результатам представленной субъектами хозяйствования отчетности об объемах сбросов, выбросов и образования отходов. Среди 33 предприятий – крупнейших загрязнителей окружающей среды по сбросам загрязненных сточных вод 11 позицию занимает КП «Горводоканал», которое годом ранее входило в десятку.

Объем сбросов составляет 12,56 млн кубометров (годом ранее – 12,63 млн кубометров). Есть в этом перечне еще одно сумское предприятие – ПАО «Сумыхимпром» (объем сбросов в 2018 г. – 2,893 млн кубометров, в 2017 – 2,482 млн кубометров). Это единственное в Сумах предприятие, у которого своя система стоков. В этом плане оно полностью подотчетно Киеву. Остальные сумские предприятия сбрасывают свои стоки в городскую систему.

По предварительным подсчетам, для полной реконструкции необходимо 700 млн грн.

90% промышленных предприятий в Украине не имеют локальных очистных сооружений. Металлургические, пищевые, химические предприятия сбрасывают в канализацию неочищенные (иногда токсичные) сточные воды. В Европе же весь бизнес, все производства (молочные, пищевые, металлургические и др.) перед сбросом стоков в канализацию должны предварительно их очистить. Два года тому назад в Украине приняты национальные правила приема сточных вод, которыми регламентировано, что все промышленные предприятия за 5 лет должны обустроить локальные очистные сооружения для предварительной очистки токсичных и загрязненных сточных вод.

Качество уже переработанных стоков зависят от возможностей и технического состояния очистных сооружений. Без проведения технической реконструкции и внедрения новых технологий добиться качественных показателей невозможно.

«У них за основу берется принцип нитрофикации и денитрификации: фосфороаккамулирующие бактерии, когда попадают в зону без кислорода, отдают весь фосфор. Эффект достигается за счет чередования зон. На данном этапе работаем нашим методом. Нам предлагают так называемый йоханесбургский процесс. Они говорят, что проблем не будет ни с нитчатым вспуханием, ни с фосфатами, ни с азотом. Это в Европе работает. Мы же работаем на устаревшем сооружении с традиционной биологической очисткой», – Ирина Забара.

«Госэкоинспекция в Сумской области летом провела проверку, но ничего нового мы не получили. Превышения одни и те же. Они связаны с увеличением показателей – в первую очередь, по нитритам и фосфатам. В Украине продолжают использовать моющие средства с фосфатами, которые во всем цивилизованном мире уже давно запрещены. И пока на общегосударственном уровне не будут приняты соответствующие законодательные акты и запреты, что-то изменить очень тяжело, особенно на уровне местной власти. Большинство предприятий у нас не имеют локальных очистных сооружений. Поэтому единственное, что мы можем сделать своими силами и силами КП «Горводоканал», – это жесткий контроль абонентов по качеству стоков, которые они сбрасывают в централизованную систему канализации», – как-то заявила на совещании в мэрии начальник отдела экологии Светлана МАРТЫНЕНКО.

Жизнь по правилам
«Правила приема сточных вод в систему централизованного водоотведения г. Сумы» приняты исполкомом 15 января. Они вступили в действие 21 января. До этого действовали Правила, принятые в 2007 г. и «подкорректированные» в 2011 г.

Эти Правила устанавливают общие требования к составу и свойству сточных вод, сбрасываемых в систему водоотведения города; порядок определения предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в пробах сточных вод по 18 показателям качества, таким как взвешенные вещества, БПК5, ХПК, азот аммонийный, фосфаты, нефтепродукты, СПАВ, железо (общий), медь, цинк, никель, хром, свинец, жиры растительные и животные, хлориды, сульфаты, сульфиды, минерализация общая (сухой остаток) и меры воздействия на нарушителей.

Метод биологической (индуцированной) активации помогает биомассе оздоравливаться, обновляться и усиливать ферментообразование

Они учитывают местную специфику стоков и технические возможности городской канализационной сети.
Для их разработки КП «Горводоканал» привлек специалистов Украинского научно-исследовательского института «УкркоммунНИИпрогресс».

«Когда разрабатывались эти правила, то анализировались стоки работающих в городе производств. Институт специально сделал расчеты с учетом используемых технологий предприятий и технического регламента очистных сооружений г. Сумы (того, что может быть сброшено и что мы можем принять). Считаю, что эти правила гораздо более правильно оценивают ситуацию. Какие-то показатели увеличились, какие-то уменьшились», – считает заведующая химической лабораторией очистных сооружений Ирина ЗАБАРА.

По данным пресс-службы КП «Горводоканал», предприятия сбрасывают в канализацию жиры, отработанные нефтепродукты, мусор, грунт, абразивные порошки, гипс, известь, песок, металлическую и пластмассовую стружку, смолы, мазут, вещества с опасными бактериальными, вирусными, токсичными загрязнениями, что иногда приводит к остановке работы канализационных насосных станций.

Максимальный урон наносят залповые сбросы токсикантов, которые нарушают биологическую систему очистки.
В сточных водах, поступающих от предприятий города, наблюдается превышение нормативных значений по многим показателям: от пищевых предприятий превышение по ХПК от 2,3 до 115,9 (!) раз; химического и машиностроительного производства по взвешенным веществам – от 2,7 до 114 (!) раз.

«Если не будет проводиться контроль стоков предприятий, которые могут сбрасывать токсиканты, существует угроза остановки биоочистки и попадания недоочищенной воды в речку. Контроль над стоками предприятий перед сбросом в канализационную систему города крайне необходим. Мы предлагаем: прежде чем сбросить, дайте нам проверить, и мы подскажем, что сделать. Иногда достаточно разбавления стоков, чтобы шли меньшие концентрации загрязняющих веществ», – считает Ирина Забара.

Ирина Забара вместе со своими коллегами смогла разработать технологию очистки стоков, за которую КП «Горводоканал» получил награду на последнем экологическом форуме во Львове. Он стал обладателем Всеукраинской премии «Эко Триумф-2019» в номинации «Самый успешный реализованный экологический проект среди водоканалов». Технологию передали как лучшую практику в Ассоциацию городов Украины для использования водоканалами в других городах страны.

Новый метод очистки стоков основан на биологической активации микроорганизмов активного ила, что позволяет проводить более быструю и глубокую очистку стоков от загрязняющих веществ, особенно соединений азота и фосфора.

«Аэротенки – это биореакторы. В них подается воздух, необходимый для жизнедеятельности микроорганизмов активного ила. У нас непрерывно работают нагнетатели и воздуходувки, поэтому идут большие затраты на электроэнергию. Для жизнедеятельности бактериям необходим углерод, азот и фосфор в соотношении: 100:5:1 (углерод/азот/фосфор). Если соотношение не соблюдается, то биомасса неэффективно работает. Происходит сбой в биоценозе, и начинаются нарушения в последовательности биологических цепочек, так как одни бактерии подготавливают пищу для других. Последней стадией биологической очистки является нитрификация, где азот аммонийный окисляется в нитриты, а затем в нитраты. Также в процессе своей жизнедеятельности бактерии используют фосфор, который у нас поступает в виде фосфатов, и углерод – продукты жизнедеятельности человека.

На данный момент фосфатов поступает гораздо больше, чем бактерии могут накапливать и потреблять.
Своим новым методом мы оздоровляем и размножаем полезную биомассу, добавляя определенные активные агенты (лимонная кислота, янтарная кислота, витамины группы В), участвующие в жизнедеятельности клеток. Таким образом, бактерии потребляют больше фосфора для своей жизнедеятельности, и достигается снижение фосфатов», – рассказала Ирина Забара.

На предприятии считают, что одним из способов снижения количества фосфатов в поступающих стоках можно достигнуть введением реагентов на стадии механической очистки. Для этого необходимо создание реагентного хозяйства и приобретение дозаторных насосов. Возможно, это повлияет на тарифы приёма канализационных стоков, но в то же время избавит от угрозы попадания фосфатов в реку.

Продолжается исследовательская работа по его дальнейшему совершенствованию. В частности, в 2019 году использование метода биологической активации (химического мутагенеза) позволило эффективно побороть нитчатое вспухание активного ила в аэротенках.

Специалисты NEFCO были заинтересованы и удивлены тем, что сумским специалистам удалось успешно внедрить такой инновационный метод на таком устаревшем оборудовании.

Сумские реалии
Город Сумы получает бытовую воду из шести водозаборов, поднимающих воду с глубин через 76 скважин. Вода подается из артезианских источников верхнемелового и сеноман-нижнемелового горизонтов.

Для обеспечения водоснабжения в городе находится в эксплуатации 536 км водопроводных сетей диаметром от 5 до 80 см. Водоотвод осуществляется канализационными сетями общей длиной 337 км. Функционируют 18 канализационных насосных станций, из них 6 основных КНС перекачивают сточные воды на городские очистные сооружения.

Канализация – величайшее достижение цивилизации, позволяющее горожанам не ходить по грязным ручьям нечистот как некогда в Средневековье. Она стала обыденной частью нашей жизни. Люди перестали задумываться, что происходит с тем, что они слили в унитаз. А чего только не находят в канализации: тряпки, пластмассу, различные предметы, памперсы и даже детали механизмов. Что же позволяет горожанам не окунуться в море нечистот? Очистные сооружения, куда попадает все то, что слили из домов и предприятий.

Очистные сооружения занимают площадь более чем 50 га. Именно здесь в несколько этапов происходит отделение «зерна от плевен»: воды от всего ненужного и вредного. Сначала идет механическая очистка, удаляется крупный мусор, песок и плавающие вещества, затем идёт биологическая обработка органики, потом доочистка – осаждение во вторичных отстойниках и лишь после всех очисток проходит обеззараживание, после чего вода снова попадает в реку.

«Сначала отделяется крупный мусор, затем все дробится на грабельных решетках и поступает в песколовки для удаления песка. Затем стоки идут на первичные отстойники, где отделяются нефтепродукты и жиры. Жиросборники собирают все плавающие вещества. Затем стоки поступают в распределительную чашу, а потом в аэротенки, где происходит биологическое окисление загрязнений. Прохождение через коридоры аэротенков (период аэрации) занимает 12-14 часов. Очищенные стоки вместе с биомассой (активным илом) попадают в распределительную чашу и затем поступают на вторичные отстойники. Активный ил образует флоккулы, которые под действием силы тяжести оседают, а чистая вода отделяется и переливается. Илосос собирает осевший ил и возвращает его в регенераторы аэротенков, где бактерии активного ила должны доочиститься и отдохнуть», – рассказали на КП «Горводоканал».

Сумские очистные строили поэтапно, по мере развития города и роста численности населения. Первая очередь введена в эксплуатацию в 1968 году. Последняя, 4 очередь – в 1994 году.

Первая очередь рассчитана всего на 30 тыс. кубометров стоков, вторая, третья и четвертая – на 35 тыс. кубометров стоков каждая. «У нас первая очередь – запасная, там работает один аэротенк на случай, если нужно проводить ремонтные работы в других аэротенках. Практически первая очередь не работает. Постоянно работают вторая и третья очередь. В сутки в среднем поступает 35 тыс. кубов стоков. Стоки поступают неравномерно: с утра и вечером большой поток, а ночью стоки не поступают. Из-за этого возникают сложности с биомассой в аэротенках, так как бактериям непрерывно необходима еда, и когда ее нет, они замирают и начинают всплывать», – рассказывает заведующая химической лабораторией очистных сооружений Ирина ЗАБАРА.

Этапы большого пути
Впервые представители Северной экологической финансовой корпорации (NEFCO) приехали в Сумы для обсуждения подготовки проекта «Модернизация и реконструкция системы водоотведения в г. Сумы» 16 ноября 2018 г.

Уже летом 2019 г. специалисты КП «Горводоканал», представители Северной экологической финансовой корпорации (НЕФКО) и проектной организации ООО «Промсистемы» провели рабочую встречу, во время которой рассмотрели организационно-технические вопросы по реализации проекта.

«Финансовая международная организация планирует выделить почти 2 млн евро на реконструкцию городских очистных сооружений, однако не готова финансировать деятельность промышленных предприятий города Сумы, которые не считают нужным соблюдать обязательства по сбросу сточных вод в канализационную систему. Предприятия превышают установленные нормативы сброса, не принимают никаких мер по предварительной очистке, тем самым возлагая всю нагрузку на городские очистные сооружения», – отметил представитель НЕФКО Сергей ЗИМА.

Во время обсуждения были определены основные направления реконструкции станции очистных сооружений. Среди первоочередных мер – разработка и согласование представителями НЕФКО технического задания на реконструкцию 3-й и 4-й очередей с модернизацией песколовок, первичных и вторичных отстойников, сооружений аэрации и илонасосной станции.

«Наша цель – не только экологическая, но и экономическая. Необходимо оптимально использовать средства, чтобы не только осуществить реконструкцию для обеспечения надлежащей очистки сточных вод, но и достичь эффекта экономии, а не перерасхода электроэнергии. Также актуальным остается вопрос утилизации избыточного ила или его возможного использования в качестве удобрения в сельском хозяйстве», – отметил директор КП «Горводоканал» Анатолий САГАЧ.

Рекультивируемый ил складируется на территории очистных сооружений. «Это собственность Сумского горсовета. Он может быть полезен для сельского хозяйства, определенных культур. Согласно проведенной экспертизе, в нем нет тяжелых металлов, но много микроэлементов, способствующих выращиванию сельскохозяйственных культур. В том числе содержится фосфор, переработанный бактериями, который можно использовать как удобрение. Но без решения горсовета это «золото» лежит, и никто его не использует», – рассказала Ирина Забара.

В текущем году Сумской горсовет принял несколько решений для реализации проекта. В частности, № 5278-МР от 19 июня, №5459 – МР от 6 августа и № 5852 – МР от 13 ноября

13 ноября Сумской горсовет внес изменения в ранее принятое решение об уполномоченных исполнителях для участия в программе «NIP Украина – Водная программа модернизации» (NIP Ukraine Water Modernisation Programme. Подготовкой и подачей всех необходимых документов для реализации инвестиционного проекта будут заниматься департамент инфраструктуры, департамент финансов и КП «Горводоканал».

Инвестиционный проект «Модернизация и реконструкция системы водоотведения в Сумах» предусматривает реконструкцию отдельных объектов и частичную замену оборудования на городских очистных сооружениях (реконструкция аэротенков, замена насосного оборудования на илонасосной станции №1 и пр.). Для этого горсовет намерен привлечь кредит NEFCO в сумме до 1,5 млн евро под 6% годовых. Срок погашения – до 10 лет, льготный период – до 30 месяцев с даты подписания кредитного договора.

При этом предполагается софинансирование в виде инвестиционного гранта от Инвестиционной платформы добрососедства (NIP) в размере до 20% суммы кредита и софинансирование за счет средств горбюджета в размере не менее 10% общей стоимости проекта. Комиссии: за организацию – 1% от суммы кредита, уплачивается перед первой выплатой; комиссионные за обязательство – 0,5% годовых, начисляемых на неиспользованную сумму кредита.

Справка
NIP – одна из программ ЕС, предусматривает «смешанное» финансирование проектов, то есть комбинирование кредитов от финансовых учреждений грантов ЕС. В программе могут принимать участие страны, подписавшие План действий с ЕС. Среди стран-партнеров Восточной Европы – Армения, Азербайджан, Беларусь, Грузия, Молдова и Украина.

Первый этап программы предусматривает внедрение 10 проектов на сумму около 10 млн евро. Грантовое финансирование до 25% от суммы кредита для областных центров. Размер гранта определяется индивидуально в зависимости от экологических показателей проекта (сокращение объемов CO2, азота, фосфора).

Инна Стасова
Панорама №2-2020