Особенности проектирования комплексов локальной очистки сточной воды
С. Иванов, инженер-проектировщик очистных сооружений, ООО «Номитек»
И. Ливен, генеральный директор, ООО «Номитек»
В современном мире очистные сооружения стали необходимым продолжением и составной частью технологических процессов промышленных производств, особенно потребляющих большое количество воды. Это связано с увеличивающимся дефицитом воды как природного ресурса и необходимостью охраны ее источников, что привело к более жестким требованиям к качеству отводимой воды как в природные водоемы, так и в городские канализационные сети, а также с увеличением штрафных санкций за их невыполнение.
 |
Одними из основных документов, регламентирующих отведение сточных вод, являются:
В тексте закона № 416-ФЗ после внесенных изменений указывается, что сточная вода, отводимая не только в природные водоемы, но и в городские канализационные сети, должна пройти предварительную очистку на установках или сооружениях локальной очистки сточных (ЛОС) вод до показателей, установленных в постановлении № 644, начиная с 1 января 2015 года.
В случае, если, начиная с этого времени, соответствующими контролирующими организациями будут зафиксированы отклонения от установленных норм ПДК, предприятие-нарушитель должно будет возместить в полном объеме ущерб, причиненный окружающей среде.
Следствием такого ужесточения требований к качеству очистки стоков, отводимых в городские канализационные сети, для многих крупных предприятий на первый план вышла необходимость выбора одного из следующих действий:
Следует отметить, что для предприятий, сбрасывающих сточные воды в природные водоемы, изначально были установлены более строгие нормативы по ПДК, чем для предприятий, чьи сточные воды поступали в коллекторы городских водоканалов.
Особенности проектирования комплексов локальной очистки сточной воды
В настоящее время требуется более высокая степень очистки производственных сточных вод, отводимых в городские канализационные сети, так как именно они представляют собой основные источники загрязнений сточной воды жилищно-коммунального хозяйства. Очень часто городские очистные сооружения имеют высокую степень износа и используют устаревшие технологии очистки воды.
Именно поэтому в Распоряжении Правительства РФ от 27 августа 2009 г. № 1235-р «Водная стратегия Российской Федерации на период до 2020 года» указывается, что для «сохранения водных экосистем и сокращения объемов сброса загрязненных сточных вод стационарными источниками необходима модернизация очистных сооружений с использованием новейших технологий очистки и оборудования».
При выборе поставщика оборудования для очистки сточных вод рекомендуется искать такие компании, которые используют новейшие технологии очистки и современное оборудование высокого качества изготовления.
Очистные сооружения являются объектом вспомогательного производства, которое традиционно финансируется в последнюю очередь. Поэтому лучшим поставщиком будет та организация, которая сможет обеспечить длительные сроки эксплуатации оборудования (15–25 лет) с минимальными эксплуатационными затратами (текущие и капитальные ремонты, затраты на обслуживающий персонал) в пересчете на один кубический метр стоков.
После формирования технологической схемы очисткии выбора технологии, обеспечивающей необходимую степень удаления загрязняющих веществ из стоков, следующей стадией является разработка пакета проектной документации, необходимой для возможного прохождения государственной экспертизы (в случае строительства нового объекта) и формирования сметы для определения стоимости монтажных и строительных работ при возведении объекта на площадке заказчика.
Основой для разработки проектной документации служит большой практический опыт, основанный на знании технологии очистки сточных вод, позволяющий разработать наименее затратную с точки зрения инвестиционных вложений в возведение объекта или его реконструкцию с минимальными сроками ввода в эксплуатацию.
Если оборудование, закладываемое в проект, произведено в Европе или соответствует требованиям норм ЕС, необходимо учитывать, что компоновка очистных сооружений должна быть сделана с учетом отличий от стандартов проектирования Российской Федерации, касающихся норм:
В таком случае текстовая и графическая составляющая компоновки очистного оборудования требуют соответствующих дополнений и адаптации. В первую очередь это касается:
Тонкости разработки подраздела «Технологические решения» при проектировании ЛОС
Технологические решения представляют собой часть проектной документации, направленной на оптимизацию и приспособление архитектурных, конструктивных и прочих проектных решений под конкретные производственные процессы и полное соответствие их функциональному назначению.
Подробно состав указан в тексте Постановления Правительства РФ № 87 от 16 февраля 2008 г. «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию».
Подраздел «Технологические решения» входит в состав раздела 5 «Сведения об инженерном оборудовании, о сетях инженерно-технического обеспечения, перечень инженерно-технических мероприятий, содержание технологических решений» проектной документации.
В этом подразделе должны присутствовать сведения, требующие доскональных представлений обо всех нюансах используемой технологии очистки сточной воды. Кроме того, для него необходимо также и знание технических подробностей, касающихся особенностей эксплуатации очистных сооружений и прочего оборудования.
Описаны источники поступления сырья и материалов, касающихся:
Обоснование показателей работы и характеристик основного и вспомогательного оборудования, касающихся течения взаимосвязанных между собой процессов очистки и особенности их технологии.
Перечень мероприятий, касающихся выполнения требований при эксплуатации на опасных производственных объектах, который также должен учитывать специфику работы очистных сооружений в соответствии с типом и видом, предложенными в компоновке очистного комплекса.
Сертификаты соответствия требованиям промышленной безопасности на предмет соответствия нормам, принятым в ЕС, стандартам Российской Федерации на применяемое оборудование европейских производителей.
Сведения, касающиеся оборудования рабочих мест, охраны труда, описания автоматизированных систем, а также связанное с этим количество необходимого персонала, определяющееся выбранной программой очистки и ее решениями.
Сбросы и выбросы вредных веществ, а также вид и объемы отходов, подлежащих утилизации и захоронению, которые могут быть определены только исходя из параметров работы очистного оборудования, входящего в компоновку представленной программы очистки.
Обоснование проектных решений, касающихся соблюдения требований технологических регламентов. Кроме того, оно нужно:
Особенности выполнения разработки раздела «Автоматизация технологических процессов» при разработке рабочей документации для ЛОС «Автоматизация технологических процессов» представляет собой проектные решения, направленные на обеспечение управления и контроля над работоспособностью основного технологического оборудования, осуществляемого, как правило, без участия человека либо при оставлении за человеком права принятия ответственных решений.
Раздел рабочей документации АТХ содержит:
Его подробное описание имеется в пособии к ГОСТу 21.408–93 РМ4–59–95 «Системы автоматизации. Состав, оформление и комплектование рабочей документации». Разработка рабочей документации систем автоматизации проводится обычно на основе технического задания, в котором определены объем и технический уровень автоматизации технологического процесса. Причем право на его разработку имеют только те организации или физические лица, у которых есть специальная лицензия на право проектирования систем автоматизации, которая обеспечивается в том числе специальным допуском саморегулируемой организации (СРО).
Допуск выдается СРО на осуществление работ, оказывающих влияние на объекты капитального строительства, и представляет собой подтверждение требуемого уровня квалификации сотрудников.
В частности, для выполнения проектных работ в свидетельстве о допуске подтверждается возможность создания архитектурно-строительных проектов и указывается право на проведение определенных видов таких работ в соответствии с принятыми в Российской Федерации нормами и стандартами, а также в соответствии с требованиями заказчиков.
Все эти нюансы при составлении ТХ и АТХ, являющихся частью проектной и рабочей документации, связаны с тем, что локальные очистные сооружения представляют такой строительный объект, где в основу его проектирования в первую очередь закладывается технология, лежащая в основе работы всех стадий очистного комплекса. Прочие же разделы проектной документации, к которым относятся: АР – «Архитектурные решения», КР – «Конструктивные решения», КЖ – «Конструкции железобетонные», КМ – «Конструкции металлические», ЭО – «Электрооборудование и освещение» и другие, составляются с учетом требований технологии, применяемой для очистки сточных вод предприятия, по заказу которого разрабатывается проект комплекса сооружений локальных очистных систем.
Сокращение времени и затрат на разработку проекта ЛОС при использовании профессиональной адаптации инжиниринга ЕС к стандартам РФ
По мнению сотрудников нашей фирмы при применении зарубежного оборудования, как показывает практика, адаптация данных европейского инжиниринга и разработка одновременно двух разделов проектной документации – ТХ и АТХ, описанных ранее, готовых для проведения экспертизы проекта, могут значительно сэкономить время и финансовые затраты генерального проектировщика на проведение данного вида работ.
Оперативность выполнения поставленной задачи в этом случае объясняется работой в постоянном диалоговом режиме как с разработчиками компоновки поставляемого оборудования для очистки сточной воды, так и непосредственно с заказчиком.
Это позволяет с учетом его пожеланий и в максимально короткие сроки адаптировать материалы инжиниринга компании в соответствии со строительными нормами и стандартами, принятыми в Российской Федерации.
Кроме того, разработанный в этом случае комплект чертежей и монтажных схем позволяет добиться необходимого качества проведения монтажных работ поставляемого очистного оборудования.
При разработке подраздела проектной документации «Технологические решения» в него, как правило включают:
Кроме того, к ТХ прилагаются следующие документы:
В состав разрабатываемого раздела рабочей документации АТХ обычно включаются:
Прилагаемые к АТХ документы:
Подводя итог, следует отметить, что строительство очистных сооружений с нуля или глубокая реконструкция уже существующих сооружений на предприятии – большая и ответственная работа, требующая существенных инвестиций и финансовых вложений. Помимо самих вложений все работы должны быть выполнены специалистами с соответствующим опытом работы, со знанием технологии очистки стоков. Только в этом случае заказчик может быть уверен, что финансовые, людские и прочие вложения обеспечат 100 %-ное достижение главной цели: достижение целевых параметров очистки стоков при минимальных эксплуатационных затратах в период эксплуатации 15–25 лет.
Отдельный вопрос – участие самого заказчика в проекте, что является предметом рассмотрения отдельной статьи.
Нормативы
Есть две группы нормативных документов, регламентирующих требования к очистным сооружениям. К первой группе относятся строительные нормы — СНиПы. Они определяют, как следует проектировать и строить очистные сооружения. Ко второй группе принадлежат документы, содержащие санитарно-гигиенические нормы и требования к водоотведению — СанПиНы. По ним в свою очередь осуществляется контроль.
Основной документ, которым руководствуются при строительстве очистных сооружений, — СНиП «Канализация. Наружные сети и сооружения». В частности, он устанавливает очень важный параметр — размер санитарно-защитной зоны, то есть минимально допустимое расстояние от очистных сооружений до жилой застройки.
В своей основе этот СНиП не пересматривался с 1985 года. Как известно, в СССР не было локальных очистных сооружений малой производительности, рассчитанных на индивидуальных пользователей, кроме выгребных ям, поэтому минимальный объем стоков, рассматриваемый в этом документе, составляет 200 кубометров в сутки. Столько способна произвести примерно тысяча человек. Поэтому в действующих нормах имеется «белое пятно» как раз для локальных очистных сооружений малой производительности.
Другой основополагающий документ федерального значения — СНиП «Внутренний водопровод и канализация зданий». В нем, помимо методик расчета и правил строительства сетей канализации внутри зданий, даны нормы расхода воды для различных потребителей. А ведь это — самый важный параметр при расчете необходимой производительности очистных сооружений.
В отдельных регионах существуют свои методические рекомендации по порядку водопользования и водоотведения. В Московской области это территориально-строительные нормы систем водоснабжения и водоотведения районов жилой малоэтажной застройки Московской области ТСН ВиВ-97 МО, ТСН
Этот документ несколько более современен, чем указанные СНиПы, и содержит более детальную информацию по локальным очистным сооружениям малой производительности. Приведем некоторые наиболее важные выдержки:
«Интенсивное развитие в Подмосковье коттеджного строительства, фермерских и мелких подсобных хозяйств, поселков малоэтажной жилой застройки, не имеющих очистных сооружений, оказывает негативное влияние на состояние грунтовых вод и поверхностных водоемов. Это связано со спецификой водопользования индивидуальных жилых домов, когда водозаборное сооружение системы водоснабжения находится в непосредственной близости от системы водоотведения. Такого рода использование водных объектов противоречит ст. 133 и ст. 144 Водного кодекса Российской Федерации и СанПиН 2.1.4 части создания надежных зон санитарной охраны водозаборных сооружений и запрещения сброса сточных вод в водные объекты в пределах зоны и округа санитарной охраны.
Настоящие территориальные строительные нормы устанавливают общий порядок проектирования, строительства и реконструкции систем хозяйственно-питьевого водоснабжения и бытового водоотведения в районах малоэтажной жилой застройки Московской области, производства и монтажа установок очистки питьевых и сточных вод.
К объектам малоэтажной жилой застройки относятся:
Проекты систем водоотведения необходимо разрабатывать одновременно с проектами водоснабжения, рассматривая при этом возможность использования очищенных сточных вод для целей полива территории и орошения.
Санитарно-защитные зоны очистных сооружений систем водоотведения малоэтажной жилой застройки в зависимости от производительности и типа сооружений в соответствии со СНиП необходимо принимать:
Для индивидуальных и местных систем водоотведения в случае невозможности соблюдения нормативных санитарно-защитных зон размещение очистных установок должно быть согласовано с местными органами надзора«.
Что касается санитарно-гигиенических и экологических норм, то тут необходимо сделать замечание: на сегодняшний день существует масса документов, которые частично противоречат друг другу. В частности, это касается определения санитарно-защитных зон для очистных сооружений малой производительности.
Заметим, что фактически речь может идти о двух разных зонах: первая — расстояние от очистных сооружений до жилой застройки, вторая — от точки сброса очищенной воды (водоотвода) до источников подземного и наземного водоснабжения и водопользования. СанПиНы регламентируют как первую, так и вторую.
Основной документ, которым руководствуются контролирующие органы и создатели очистных сооружений, — СанПиН «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» из раздела «Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водных объектов», принятый в 2000 году. Все гигиенические и экологические заключения и сертификаты выдаются именно на его основе. В нем устанавливаются гигиенические требования «к размещению, проектированию, строительству, реконструкции и эксплуатации хозяйственных и других объектов, способных оказать влияние на состояние поверхностных вод, а также требования к организации контроля за качеством воды водных объектов».
Эти требования «имеют целью обеспечить предотвращение и устранение загрязнения поверхностных вод, которое может привести к нарушению здоровья населения, развитию массовых инфекционных, паразитарных и неинфекционных заболеваний, а также к ухудшению условий водопользования населения».
Согласно этому документу, «строительство хозяйственных, промышленных и других объектов, в том числе очистных сооружений, допускается по проектам, имеющим заключение органов и учреждений государственной санитарно-эпидемиологической службы об их соответствии настоящим санитарным нормам и правилам». Здесь определяются нормативы качества воды водных объектов и, соответственно, водоотведения.
Нужно сказать, что эти нормативы весьма жесткие и по ряду показателей превышают европейские. Их значения приводятся в Приложении.
Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения — колодцев и каптажей родников — изложены в СанПиН «Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» из раздела «Питьевая вода и водоснабжение населенных пунктов». В этих санитарных правилах устанавливаются гигиенические требования к качеству воды источников нецентрализованного водоснабжения, к выбору места расположения, оборудованию и содержанию водозаборных сооружений и прилегающей к ним территории. Кстати, ответственность за их соблюдение возлагается на «местные органы самоуправления, коллективных или индивидуальных владельцев, деятельность которых может привести к изменению свойств и качества воды источников нецентрализованного водоснабжения».
Здесь определяется, что «место расположения водозаборных сооружений следует выбирать на незагрязненном участке, удаленном не менее чем на 50 метров выше по потоку грунтовых вод от существующих или возможных источников загрязнения: выгребных туалетов и ям, мест захоронения людей и животных, складов удобрений и ядохимикатов, предприятий местной промышленности, канализационных сооружений и др. При невозможности соблюдения этого расстояния место расположения водозаборных сооружений в каждом конкретном случае согласуется с центром государственного санитарно-эпидемиологического надзора».
Также говорится, что «в радиусе ближе 20 метров от колодца (каптажа) не допускается мытье автомашин, водопой животных, стирка и полоскание белья, а также осуществление других видов деятельности, способствующих загрязнению воды». Логично предположить, что 20 метров — минимально допустимое расстояние от водозабора до ЛОС.
Третий важнейший документ — СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы» из раздела «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов», принятый в 2003 году. Как следует из названия, он определяет размеры санитарно-защитных зон в зависимости от классов объектов. Несмотря на относительную новизну, в нем установлен все тот же весьма значительный размер санитарно-защитной зоны от очистных сооружений до жилой территории для ЛОС закрытого типа — 50 метров.
В заключение хочется отметить, что методики расчета всех санитарных параметров для ЛОС малой производительности давно существуют, но они пока еще не нашли отражения в нормативных документах.
Приложение
Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов
в контрольных створах и местах питьевого, хозяйственно-бытового и рекреационного водопользования
Примечания
* Содержание в воде взвешенных веществ неприродного происхождения (хлопья гидроксидов металлов, образующихся при обработке сточных вод, частички асбеста, стекловолокна, базальта, капрона, лавсана и т. д.) не допускается.
** Для централизованного водоснабжения; при нецентрализованном питьевом водоснабжении вода подлежит обеззараживанию.