Неоднократно приходилось сталкиваться с информацией, что сверхмалые аэрационные установки не позволяют достичь указанной в документации максимальной фильтрационной производительности при установке оборудования в частном домовладении, где наблюдается сезонное или периодическое проживание. Хотелось бы узнать о доказательствах нормативной очистки стоков после того, как они пройдут через септик и будут подвержены очистке почвенным методом. Интересно, проходили ли исследования данного вопроса?
Септик "FloTenk"
В первую очередь нужно сказать, что септик применяется в канализационных системах уже не одно столетие. Кроме того, эксперименты с его использованием не один год проводил известный советский ученый-гигиенист Евгений Гончарук. В результате множественных исследований выяснилось, что правильная эксплуатация отстойников, при установке которых соблюдались строительно-монтажные предписания, способствует удалению из воды как минимум восьмидесяти процентов взвешенных компонентов, тридцатипроцентному уменьшению перманганатной окисляемости, двадцатипроцентному повышению содержания аммиака, полному прекращению существования яиц гельминтов и шестидесятипроцентному уменьшению коли-индекса и микробного числа. Проходящие через септик стоки отличаются легкой опалесценцией, пятисантиметровой прозрачностью и содержанием не больше полутора миллиграмм взвешенных компонентов на кубометр. Также в них отсутствуют плавающие фракции, которые можно заметить навскидку.
Как известно, очистка стоков почвенным методом является важнейшей процедурой. Однако мне не совсем понятно, какое место использовать для анализа. Многие полагают, что для надлежащей очистки сточных вод необходимо их метровое углубление в почву. При этом если говорить о горизонтальной санитарно-защитной зоне очистной конструкции, она превышает метровое расстояние. Интересуют сведения о проведении измерительных операций и их сравнении с нормативными значениями.
Для начала не будем затрагивать нормативную базу, а также достаточность и уровень фильтрации. В первую очередь нам необходимо разобраться с заданным вопросом. В Своде норм и правил 2.04.03-85 указано, что местом расположения дна очистной конструкции должна быть поверхность, расстояние между которой и подземными водами составляет как минимум один метр. Очевидно, что такая санитарная норма крайне необходима для поддержания чистоты подземных вод и их ограждения от смешивания со сточными. Вместе с тем нужно рассказать и о существовании другого норматива – Санитарных правил и норм 2.2.1 и 2.1.1.1200-03. Эта часть документа посвящена санитарно-защитным зонам и санитарной классификации субъектов хозяйственной деятельности, строительных объектов и всевозможных конструкций. В нормативе указано, что местом размещения поля подземной очистки должна быть территория, горизонтальное расстояние от которой до ближайшего подземного источника составляет как минимум 50 м.
Что касается транспортировки стоков в места, рядом с которыми находятся подземные воды, для оценки влияния сточной массы на качество грунтовой воды требуются сложные гидрогеологические исследования, подкрепленные конкретными значениями. Расположенные в десятке метров от источника подачи воды места сброса сточных вод могут не оказывать никакого влияния на степень загрязнения грунтовых вод. При этом бывают и обратные ситуации, когда находящиеся на существенном расстоянии стоки очень сильно изменяют качество воды в подземных колодцах. Отметим, что стоимость подобных исследований превышает расходы на автономную канализационную систему для нескольких частных объектов жилищного строительства. По этой причине за основу берутся уже проведенные исследовательские мероприятия, предоставившие возможность потребителям защищать подземные воды и прочие водяные источники. По другому пути проектирование и контроль не представляются возможными. Вместе с тем большие источники водоснабжения и большие сбросы стоков обязательно требуют проведения почвенных исследований в связи с необходимостью прохождения проектной экспертизы.
Однако нам нужно разобрать достаточную степень фильтрации и сопутствующие ей критерии. Качество воды в водоемах определяется по нормативам. Важным является тот факт, что во внимание берутся водоемы, а не сточные воды. Сотрудники каждого отдельного рыбного хозяйства руководствуются двумя положениями Санитарных правил и норм, которые указывают на возможность использования воды в питьевых и хозяйственно-бытовых целях, а также для орошения и обработки плодородных земельных участков. Помимо этого, существует предельно-нормативное количество компонентов, негативно влияющих на экологическое состояние почвы. На этом нормативная база исчерпала свои концы. Однако нам нужно определить необходимую степень фильтрации стоков.
Вполне рационально, что на достаточный уровень фильтрации влияет определенный случай. При этом мы не учитываем направление сброса стоков. Если сточные воды транспортируются в водоем, в данном случае ситуация оказывается двоякой. В период развития индустрии водное пространство всех рек было чистым, поэтому экспертам приходилось выбирать определенный расчетный участок водоема и посредством расчетных мероприятий определять степень присутствия в воде опасных компонентов. После этого объем загрязненной воды разбавлялся до нормативного значения с дальнейшей поправкой на фильтрационную площадь. Далее, когда наблюдалось падение качества воды в водоеме и его уравнивание со сточными водами, специалисты перестали пользоваться разбавлением. Как следствие, качество очищенных сточных вод должно быть выше, нежели качество речной воды. Данное требование является абсолютно неоднозначным, однако вполне вразумительным исходя из расчетных процедур. Таким образом, для вычисления необходимой степени фильтрации сточных вод требуется определение категории водоема и обращение к соответствующему нормативному документу. Что касается рельефного сброса сточных вод, в его отношении какие-либо нормативы отсутствуют. При этом такой сброс приравнивается к водным ресурсам водоема, несмотря на то, что данное требование не утверждено на законодательном уровне. Поэтому поддерживаемые властями контролирующие органы постоянно меняют решения по разрешению сброса сточных вод на почву. В последнее время такие ведомства оперируют более жесткими нормами.
Далее, поговорим о сбросе сточных вод на почву. Это касается сооружений, которые отвечают за грунтовое поглощение отходов. Аналогично нормативам по водоемам, здесь отсутствуют разрешенные концентрации. Нужно сказать лишь о существовании максимально допустимой концентрации опасных для почвы компонентов. Данный показатель выражается в миллиграммах на килограмм почвы. Вместе с тем нужно учитывать, что существует несколько категорий грунта, к каждой из которых применимы отдельные нормативные значения показателей.
К примеру, если говорить о максимально допустимом количестве химических элементов в исследуемом грунте, нужно разделять следующие категории: сельскохозяйственные земли, курортные зоны, населенные пункты и территории защиты водоносных горизонтов. Нормативные особенности вычисления количества опасных компонентов содержат Методические рекомендации, в которых описывается гигиеническое обоснование максимально допустимого количества вредных веществ в грунте. Нужно сказать о существовании в нормировании общего санитарного (степень воздействия загрязняющего компонента на возможность самостоятельной очистки грунта и его биоактивность), миграционного воздушного, миграционного водного и транслокационного (поглощение загрязнений растениями посредством корневой системы) показателей.
Из этого следует, что для определения уровня загрязнения грунта необходимо определить уровень его потенциально негативного воздействия на окружающую среду, сельскохозяйственную продукцию, человеческий организм (косвенно или непосредственно), процесс самостоятельной очистки грунта, а также его биоактивность.
С химическими элементами разобрались. Что касается содержащихся в стоках органических веществ, их предельно допустимое количество сложно определить по причине органической структуры грунта, на основании которой делаются выводы о плодородии. Отсюда можно сделать вывод, что загрязнять почву в определенном нормируемом количестве могут только неразложившиеся элементы органического происхождения. Для их оценки используется некий комплексный показатель под названием «санитарное число», который является отношением содержащегося в грунте белкового и органического азота. Поэтому содержащиеся в сточных водах биологические загрязнители не наносят стопроцентного вреда грунту (загрязнителем является лишь азот), а внесение химических элементов может осуществляться по концентрационной формуле «норма - фон», учитывая четыре вышеуказанных показателя.
Подобная методика недостаточно удобна для того, чтобы рассчитывать допустимые концентрации элементов в стоках, которые подвергаются фильтрации почвенным методом. Абсолютно непроблематичным процессом является взятие почвы на пробу, ее анализ и категоризация, а также фиксация в почве критического содержания опасных веществ. Проблема заключается в расчете необходимой степени фильтрации.
При этом нужно сказать о существовании документа для определения санитарно-гигиенических норм к уровню качества стоков и впоследствии образующихся осадочных пород, с помощью которых орошают и удобряют земельные угодья. Также с помощью подобных норм можно выбирать подвергаемые орошению земельные участки и контролировать их эксплуатацию, чтобы сохранять и увеличивать плодородие грунта, качество продукции агропромышленного комплекса и охранять водоемы от всевозможных загрязнений. Такими санитарными правилами и нормами является документ 2.1.7.573-96, направленный на соблюдение гигиенических требований к стокам и осадочным породам, предназначенным для обработки плодородных земельных территорий. В первую очередь данные нормы предусматривают санитарно-защитную зону. Из этого следует, что использование сточных вод для обработки сельскохозяйственных участков возможно при соблюдении нормативных расстояний от жилых построек и подземных водоносных горизонтов. Такие меры необходимы, чтобы на территории частного жилого массива отсутствовали неприятные запахи, а в подземные воды не попадали загрязняющие их вещества. Если посмотреть на данный вопрос с глобальной стороны, устройство санитарной зоны является достаточно сложным процессом, однако нашей задачей является введение интересующихся лиц в общий курс дела. Орошение земельных участков может происходить с использованием хозяйственно-бытовых стоков, которые прошли соответствующие подготовительные мероприятия. Предназначенные для обработки почвы стоки и впоследствии образующиеся осадочные породы имеют определенные качественные характеристики, зависящие от паразитологических, бактериологических и химических показателей. Использование в оросительных целях сточных вод с содержанием различных микроэлементов и тяжелых металлов возможно в неограниченном количестве лишь в том случае, если предельно допустимая концентрация таких элементов не превышает уровень по хозяйственному и питьевому водопользованию. В таком случае снова необходимо ориентироваться на нормативы по «воде».
Природный цикл углерода
В качестве оптимальных (с гигиенической точки зрения) методов обработки участков стоками можно считать внутрипочвенный и подпочвенный. Проектируя оросительные поля, необходимо обращать внимание на допустимый уровень содержания в сточных водах компонентов биогенного происхождения, которыми являются калий, фосфор и азот. Данный уровень определяется с поправкой на оросительную норму. Учитывая все виды потерь, биогенные компоненты не должны выноситься из почвы в большем количестве, нежели этого требует допустимое насыщение ими ожидаемого урожая. Таким образом, вещества биогенного происхождения не загрязняют почву до времени нарушения баланса их природного цикла и их накапливания в запредельном количестве. Данным принципом следует руководствоваться для того, чтобы правильно выбрать степень оптимальной фильтрации. Содержащиеся в сточных водах микроэлементы (тяжелые металлы) должны поступать в почву в объеме, не превышающем восьмидесяти процентов предельно допустимой концентрации (учитывая оросительную норму). Подверженные первоначальной очистке стоки бытового назначения с поправкой на удобрительную ценность представляют (на основании нормативного документа) низкую удобрительную ценность. Это означает, что подобные органические и минеральные вещества должны попадать в грунт в том количестве, которое вносится во время традиционных оросительных процедур.
Природный цикл азота
Подытожим вышесказанное. При оценке влияния опасных компонентов на грунт учитываются бактериологические, химические и паразитологические показатели. Плодородный грунт не должен оказаться местом накопления химических компонентов (биогенов), то есть последние не должны принимать активное участие в природных циклах. Вместе с тем внесение тяжелых металлов в почву должно осуществляться в объеме, не превышающем 80 процентов предельно допустимой концентрации потенциально опасных элементов. Что касается водоемов, если содержащиеся в сточных водах тяжелые металлы не нарушают требования по предельно допустимому количеству, в таком случае отсутствуют какие-либо ограничения. Также необходимо учитывать санитарно-защитную зону и потребность в обеззараживании в случае поверхностного орошения. Вместе с тем без обеззараживания можно обойтись, если внесение внутрипочвенное.
Я так понимаю, что при помощи септика ликвидируется отчасти бактериологическая и полностью паразитологическая опасность. В результате после прохождения через отстойник сточные воды бытового назначения слабо питают сельскохозяйственные культуры по той причине, что в них практически отсутствуют биогенные элементы. Также содержащиеся в сточных водах тяжелые металлы вводятся в почву в объеме, который не превышает изначальный почвенный. Если организовать по периметру сооружения почвенной очистки санитарно-защитную зону и разместить стоки на уровне метра от подземного водоносного горизонта, можно ли избавиться от наболевших проблем?
Если рассматривать вопрос, опираясь на санитарию, агропромышленную технику и защиту от загрязнения водонапорных источников (в том числе питьевых), то вышеуказанные мероприятия полностью решают возникшие проблемы.
Необходимо прийти к определенной ясности: при транспортировке стоков на поверхность водоемов следует руководствоваться нормативом, который указывает на конкретные концентрации по загрязняющим элементам; при грунтовом сбросе данный норматив отсутствует. Какая степень фильтрации должна быть у сточных вод, которые могут быть сброшены на поверхность грунта?
Транспортировка сточных вод на поверхность водоема осуществляется без учета специальных нормативов, так как нормативы применимы к самой воде, заполняющей водоем. Аналогично высвобождение стоков на поверхность грунта выполняется без соблюдения каких-либо нормативов, потому что нормативы существуют непосредственно в отношении грунта. Поэтому в данной компетенции отсутствует какая-либо разница. С другой стороны, так называемую «водную» норму применили к качеству высвобождаемых стоков. Нам кажется, что обсуждение правильности данного решения является бессмысленным, так как подобным темам нужно посвящать отдельные статьи. В этом материале следует акцентировать внимание на том, что с технической точки зрения невозможно напрямую заимствовать данный подход, так как почва и водоем являются абсолютно разными средами. В итоге нормирование касается не качества сточных вод, а качества поглощающего слоя, однако не внутри сооружения, а за пределами санитарно-ограничивающего пространства. Нужно понимать, что к самому очистному сооружению не могут применяться нормативные качественные показатели не задействованной в фильтрационном процессе почвы. Это касается любого другого фильтрационного сооружения, в том числе аэрационных конструкций.
Также следует взять на заметку, что не участвующее в очистке сельскохозяйственное поле, в частности, его почва, превращается в загрязненное в случае изменения его категоризации (к примеру, если превратить такое поле в зону санитарной защиты подземных водоносных горизонтов).
В таком случае не совсем понятно, по какой причине отсутствует возможность измерения качества фильтрации подобного сооружения почвенной очистки в местах его окончания? Исходя из ваших утверждений, санитарно-защитная зона является частью очистного сооружения. Если это так, то необходимо делать замеры на пограничной территории.
Главной причиной отсутствия возможности проведения измерений является невозможность получения измерительного объекта. Аэрационное сооружения является источником подачи сточной воды. В данном случае можно поместить высвобождаемую сточную воду в резервуар, после чего провести лабораторный анализ. Находящиеся в почве стоки не подвергаются подобному апробированию. На испытания можно взять только грунтовую воду или саму почву.
Исследования с задействованием подземных вод проводились на закате 20-го столетия. Анализу подвергались как лизиметрические воды, так и жидкость из скважины, а также вода в точках санитарно-защитной зоны. Специалисты сделали вывод, что химический состав подземных вод, размещенных на граничащих с фильтрующим сооружением территориях, практически ничем не отличается от артезианских и почвенно-грунтовых вод, которые расположены на отдаленных от сооружения пространствах. Вместе с тем почвенно-грунтовые воды по минеральному составу демонстрировали образцовые показатели.
На основе материалов из журнала "Мир Климата"
