Обеззараживание сточных вод – требование времени

Владимир Иванович Супрун – действительный член, (академик) Российской академии медико-технических наук, НПО «АМС-МЗМО».

Виктор Васильевич Гринь – член-корреспондент Российской академии медико-технических наук, НПО «АМС-МЗМО».

В последние годы проблема сточных вод в нашей стране, как и во всем мире, приобрела большую остроту и актуальность. В процессе индустриального развития и производственной деятельности современное общество потребляет огромное количество воды, соответственно, растут и объемы сточных вод. В результате использования вода становится загрязненной самыми различными вредными для человека и экологии веществами и микроорганизмами.

Особое место среди хозяйственных объектов, производящих микробное загрязнение сточных вод, занимают:

• инфекционные больницы;
• фармацевтические предприятия, биофабрики, экспериментальные лаборатории, ветеринарные организации, виварии;
• исследовательские центры и производства, занимающиеся вирусологией, бактериологией и т.п.;
• животноводческие и птицеводческие объекты и предприятия, мясокомбинаты и т.д.

Пандемия новой коронавирусной инфекции показала насколько опасными и заразными могут быть инфекционные агенты. Поэтому особого внимания требуют учреждения, работающие с биологическими агентами I-IV групп патогенности и потенциально опасными возбудителями.

Действует ряд нормативных актов, регламентирующих работу по обеззараживанию (стерилизации) сточных вод:

• ГОСТ 12.0.003-2015 Система стандартов по безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация
• Методические указания МУ 2.1.5.800-99 Организация госсанэпиднадзора за обеззараживанием сточных вод.
• СанПиН 2.1.7.2790-10 Санитарно-эпидемиологические требования к обращению с медицинскими отходами
• Ведомственные строительные нормы: Инструкция по строительному проектированию предприятий медицинской и микробиологической промышленности ВСН 64-064-88/Минмедбиопром СССР.
• РД-АПК 1.10.07.06-08 Методические рекомендации по проектированию ветеринарно-санитарных утилизационных заводов.
• СП 1.3.3118-13 Санитарно-эпидемиологические правила. Безопасность работы с микроорганизмами I-II групп патогенности (опасности) и возбудителями паразитарных болезней
• СП 1.3.2322-08 Санитарно-эпидемиологические правила. Безопасность работы с микроорганизмами III-IV групп патогенности (опасности) и возбудителями паразитарных болезней
• СП 2.1.3678-20 Санитарно-эпидемиологические требования к эксплуатации помещений, зданий, сооружений, оборудования и транспорта, а также условиям деятельности хозяйствующих субъектов, осуществляющих продажу товаров, выполнение работ или оказание услуг

Существует несколько основных методов обеззараживания сточных вод:

• химические (применение различных соединений хлора, озона, перекиси водорода и др.);
• физические (термические, с использованием различных излучений, электрические, электромагнитные);
• физико-химические (флотация, коагуляция, электрофильтрование, сорбция);
• обеззараживание в условиях искусственных и естественных биоценозов.

Самым распространенным методом обеззараживания сточных вод в России и постсоветском пространстве, как показывает практика, является химический - хлорирование. Он самый экономичный, но не обеспечивает нужного результата. Хлор не уничтожают спорообразующие бактерии и требуют особых условий для обеспечения безопасности персонала и пагубно влияет на окружающую среду и экологию в целом.

Другой распространенный химический метод обеззараживания сточных вод является озонирование. Озон обладает более сильным бактерицидным, вирулицидным и спороцидным действием. Однако, как показывают данные большинства исследователей для инактивации вирусов в сточной воде, требуются значительно более высокие дозы озона. При этом образуются токсичные побочные продукты и существует большой риск взрывоопасности.

Из физических методов обеззараживания чаще всего применяется ультрафиолетовый метод обработки. Создание мощных источников излучения, новые конструктивные решения УФО-установок сделали этот метод конкурентоспособным, сравнимым по стоимости с хлорированием. Но действующие в России нормативы по дозе ультрафиолетового излучения в 28-30 мДж/см2 для хозяйственно - бытовых и промышленных стоков не обеспечивают достаточной и надежной инактивации патогенной микрофлоры.

Необходимо также учитывать естественное повышение резистентности биологических агентов к дезинфектантам в процессе их естественной мутации.

Всемирная организация здравоохранения рекомендует применять метод термического обеззараживания сточных вод, как единственный эффективный и безопасный для окружающей среды. Данный метод обеспечивает полное обеззараживание стоков от бактерий, образующих и не образующих споры, вирусов, риккетсий, хламидий, грибов и т.п.

Зарубежные предприятия и организации в последние десятилетия отказываются от химического метода (хлорирования) сточных вод и переходят на физические методы обеззараживания. Этот опыт активно перенимается в России. Крупные организации и учреждения приобретают иностранное оборудование термической обработки стоков. Но из-за высокой стоимости импортных систем многие больницы, предприятия и лаборатории до сих пор не могут обеспечить обеззараживание жидких стоков на должном уровне.

В последнее время российское законодательство фокусируется на применении экологически безопасных технологий, в том числе и при обеззараживании сточных вод. В таких условиях именно переход на использование нехимических, в том числе бесхлорных, технологий обеззараживания, не приводящих к образованию органических загрязнителей, является наиболее адекватным решением.

К сожалению, отечественные разработки технологий и производство систем, основанных на термическом обеззараживании стоков далеки от насыщения рынка. Кроме того, безопасный сбор и обеззараживание жидких отходов – это сложный процесс проектирования технологических решений. Также существует сложность реализации подобных задач в действующих учреждениях и организациях, построенных еще в прошлом веке.

Обобщая вышесказанное, можно сформулировать существующие проблемы при обработке сточных вод:

• обеспечение безопасности окружающей среды и населения
• соответствие нормативам
• дорогостоящее импортное оборудование, сложная эксплуатация импортных систем, их техническое обслуживание
• применение вредного химического метода обеззараживания
• морально устаревшее существующее оборудование
• отсутствие специальных помещений в действующих учреждениях и организациях
• длительное и сложное проектирование технологических решений

Решение проблемы есть!

Производственное объединение «АМС-МЗМО» имеет 30-летний опыт в сфере чистых технологий, разработке и производства специализированной техники. Опираясь на собственный опыт и опыт ведущих зарубежных компаний в сфере производства оборудования для стерилизации вод, предприятие разработало и начало выпуск оборудования для термического обеззараживания сточных вод. Это установка обработки сточных вод УОС-АМС с деконтаминацией биологически опасных стоков от 1 до 16 кубических метров в сутки.

Области применения УОС-АМС:

• диагностические лаборатории, в которых исследуют объекты биотической и абиотической природы, где идентифицируют возбудителей заболеваний, антигены и антитела;
• ПЦР-лаборатории;
• экспериментальные лаборатории, в которых изучают микроорганизмы, гельминты, токсины и биологические яды;
• лаборатории по производству иммунобиологических лекарств с применением микроорганизмов и продуктов, полученных в результате микробиологического синтеза;
• зоолого-энтомологические лаборатории;
• патологоанатомические учреждения по вскрытию трупов людей и животных;
• ветеринарные учреждения, виварии;
• инфекционные больницы и отделения;
• микробиологические лаборатории контроля качества продуктов;
• исследовательские центры и производства, занимающиеся вирусологией, бактериологией, эпидемиологией, биотехнологией, генной инженерией, производством вакцин и сывороток;
• лаборатории с уровнем опасности BSL2-3-4.

Принцип работы установки:

• Сточная заразная вода самотёком поступает в приёмную накопительную ёмкость
• После наполнения емкости запускается непрерывный, проточный процесс обработки и обеззараживания стоков.
• Из накопительной емкости сточная вода проходит через дробилку и фильтр
• Насосом 1-й ступени сточная вода подается в теплообменный аппарат
• В теплообменном аппарате проходя по внешнему контуру, сточная вода предварительно нагревается за счет тепла предыдущих порций воды, поступающих на сброс после тепловой обработки
• После теплообменного аппарата насосом 2-й ступени вода подается в нагреватели
• В блоке нагревателей сточная вода нагревается до температуры 136 °С. Нагрев производится кольцевыми электронагревателями или острым паром.
• Затем вода поступает в выдерживатель, где движется в течении 60 мин при температуре не менее 132 °С и, таким образом, обеззараживается.
• После выдерживателя, обеззараженная вода поступает в теплообменный аппарат по внутреннему контуру, отдавая часть тепла вновь поступающим стокам (применяется эффективная система рекуперации тепла). Для повышения энергоэффективности элементы УОС, нагревающиеся до высоких температур теплоизолированы
• После теплообменника, при необходимости дополнительного охлаждения, к стокам подмешивается холодная вода в количестве, необходимом для обеспечения температуры стоков не более +40 °С. Далее стоки сбрасываются в систему внешней канализации

Установка УОС-АМС по способу нагрева может быть исполнена в трех вариантах:

• с кольцевыми электронагревателями (ТЭН)
• с подачей внешнего пара при наличии у заказчика постоянного источника технологического пара
• с парогенератором, которым может быть укомплектована установка.

Технические характеристики УОС-АМС

Преимущества УОС-АМС:

• экологически чистый и безопасный способ обеззараживания стоков;
• электрический или паровой способы нагрева стоков;
• высокая энергоэффективность, обеспечиваемая рекуперацией тепла в проточном теплообменнике и теплозащитой;
• готовые проектные решения, достаточно знать место размещения Установки и суточный объем сточных вод;
• срок службы установки не менее 8 лет;
• полное соответствие требованиям нормативных документов;
• при наличии у заказчика собственного источника пара, обеспечивается двукратная экономия энергоресурсов,
• экономия бюджета: стоимость УОС-АМС на 50% ниже зарубежных аналогов;
• продукт отечественного производства: консультации специалистов на русском языке, оперативное исполнение гарантийных и сервисных обязательств;
• высокая производительность, рассчитанная на суточный объем стоков объекта;
• полностью автоматизированный процесс - условие максимальной уверенности, защиты персонала и окружающей среды.
• высокая надежность эксплуатации за счет дублирования основных функциональных систем: насосов, фильтров, емкостей, струйных нагревателей;
• в установке реализован метод очистки и дезинфекции внутренних поверхностей труб, емкостей, технологического оборудования, фильтров и связанной с ним арматуры, без разборки (Clean-in-place (CIP), sterilization-in-place (SIP) методы).
• простота транспортировки и монтажа. Установка УОС поставляется в разобранном виде в составе отдельных модулей, что упрощает транспортировку в помещение на месте монтажа и существенно снижает габариты и массу составных частей, поэтому отсутствуют ограничения на размеры проемов помещений и необходимость использования дополнительного грузоподъемного оборудования.
• отсутствие необходимости регистрации установки в органах Ростехнадзора - оборудование не подлежит регистрации в государственном реестре опасных производственных объектов и поэтому появляется возможность размещения установки в цокольных или подвальных помещениях.
• в случае отсутствия на предприятии или организации необходимого подходящего для размещения установки помещения, АМС-МЗМО предлагает модульный вариант размещения установки – в модульном отдельно стоящем помещении контейнерного типа, изготовленном в заводских условиях, при этом оборудование отправляется заказчику в полной заводской готовности.
• предприятие обеспечивает полный комплекс работ: проектирование размещения установки, её конструирование, исходя из требований и имеющегося помещения заказчика, изготовление, монтаж, пусконаладочные работы, гарантийное и постгарантийное обслуживание в течение всего жизненного срока работы оборудования.

Чистые стоки – чистая Россия!