Większość ludności mojego kraju mieszka w małych miasteczkach i na obszarach wiejskich, a zanieczyszczenie środowiska wodnego ściekami z terenów wiejskich przyciąga coraz większą uwagę. Pomijając niski wskaźnik oczyszczania ścieków w regionie zachodnim, wskaźnik oczyszczania ścieków na obszarach wiejskich mojego kraju generalnie wzrósł. Jednak mój kraj ma rozległe terytorium, a warunki środowiskowe, nawyki życiowe i sytuacja gospodarcza miast i wsi w różnych regionach są bardzo zróżnicowane. Warto poznać doświadczenia krajów rozwiniętych, aby dowiedzieć się, jak skutecznie zarządzać zdecentralizowanym systemem oczyszczania ścieków, uwzględniając lokalne warunki.
główna zdecentralizowana technologia oczyszczania ścieków w moim kraju
W moim kraju stosuje się głównie następujące technologie oczyszczania ścieków na obszarach wiejskich (patrz rysunek 1): technologię biofilmu, technologię oczyszczania osadem czynnym, technologię oczyszczania ekologicznego, technologię oczyszczania gruntów oraz łączoną technologię oczyszczania biologicznego i ekologicznego. Stopień zastosowania i udane przykłady zarządzania operacyjnego. Z punktu widzenia skali oczyszczania ścieków, wydajność oczyszczania wody wynosi zazwyczaj poniżej 500 ton.
1. Zalety i wady technologii oczyszczania ścieków na obszarach wiejskich
W praktyce oczyszczania ścieków na obszarach wiejskich każda technologia procesowa charakteryzuje się następującymi zaletami i wadami:
Metoda osadu czynnego: elastyczna i automatyczna kontrola, ale średni koszt na gospodarstwo domowe jest wysoki, a do obsługi i konserwacji wymagany jest specjalistyczny personel.
Technologia sztucznej oczyszczalni ścieków: niskie koszty budowy, lecz niska wydajność usuwania nieczystości oraz niewygodna obsługa i zarządzanie.
Obróbka gruntu: konstrukcja, obsługa i konserwacja są proste, a koszty niskie, jednak mogą powodować zanieczyszczenie wód gruntowych i wymagają długotrwałej obsługi i zarządzania konserwacją.
Obrotnica biologiczna + grządka: odpowiednia dla regionu południowego, ale trudna w obsłudze i konserwacji.
Mała oczyszczalnia ścieków: zbliżona do metody oczyszczania ścieków komunalnych. Zaletą jest dobra jakość ścieków, a wadą – brak możliwości zaspokojenia potrzeb ściekowych w rolnictwie wiejskim.
Chociaż w niektórych miejscach promuje się „niezasilane” technologie oczyszczania ścieków na obszarach wiejskich, technologie oczyszczania „zasilane” nadal stanowią znaczną część. Obecnie na wielu obszarach wiejskich grunty są przydzielane gospodarstwom domowym, a gruntów publicznych jest niewiele, a wskaźnik wykorzystania gruntów w obszarach rozwiniętych gospodarczo jest bardzo niski. Wysokie zasoby gruntów pod oczyszczanie ścieków są ograniczone. Dlatego „dynamiczna” technologia oczyszczania ścieków ma duże szanse na zastosowanie na obszarach o mniejszym użytkowaniu gruntów, rozwiniętej gospodarce i wysokich wymaganiach dotyczących jakości wody. Technologia oczyszczania ścieków, która oszczędza energię i zmniejsza jej zużycie, stała się trendem rozwojowym zdecentralizowanej technologii oczyszczania ścieków w gospodarstwach domowych na wsiach i w miastach.
2. Tryb kombinowany technologii oczyszczania ścieków wiejskich
technologia oczyszczania ścieków na obszarach wiejskich w moim kraju opiera się głównie na trzech następujących trybach:
Pierwszym trybem jest MBR, czyli utlenianie kontaktowe lub proces osadu czynnego. Ścieki najpierw trafiają do szamba, następnie do oczyszczalni biologicznej, a na końcu są odprowadzane do otaczającego zbiornika wodnego w celu ponownego wykorzystania. Ponowne wykorzystanie ścieków na obszarach wiejskich jest bardziej powszechne.
Drugim trybem jest tryb beztlenowy + sztuczne mokradło lub tryb beztlenowy + staw lub tryb beztlenowy + grunt, co oznacza, że jednostka beztlenowa jest wykorzystywana po osadniku ściekowym i po ekologicznym oczyszczeniu jest odprowadzana do środowiska lub wykorzystywana w rolnictwie.
Trzeci tryb to osad czynny + sztuczne mokradło, osad czynny + staw, utlenianie kontaktowe + sztuczne mokradło lub utlenianie kontaktowe + obróbka w gruncie, co oznacza, że za osadnikiem gnilnym stosuje się urządzenia tlenowe i napowietrzające, a także dodaje się ekologiczną jednostkę oczyszczającą w celu wzmocnienia usuwania azotu i fosforu.
W zastosowaniach praktycznych pierwszy tryb ma największy udział, sięgający 61%.
Spośród trzech powyższych trybów, MBR oferuje lepszy efekt oczyszczania i jest odpowiedni dla niektórych obszarów o wysokich wymaganiach jakościowych wody, ale wiąże się ze stosunkowo wysokimi kosztami eksploatacji. Koszty eksploatacji i budowy oczyszczalni hydrofitowych i technologii beztlenowej są bardzo niskie, ale jeśli wziąć pod uwagę wszystkie czynniki, konieczne jest zwiększenie intensywności procesu napowietrzania, aby uzyskać bardziej optymalny efekt oczyszczania ścieków.
Zdecentralizowana technologia oczyszczania ścieków stosowana za granicą
1. Stany Zjednoczone
Pod względem systemu zarządzania i wymagań technicznych, zdecentralizowane oczyszczanie ścieków w Stanach Zjednoczonych działa w oparciu o stosunkowo kompleksowe ramy. Obecnie zdecentralizowany system oczyszczania ścieków w Stanach Zjednoczonych wykorzystuje głównie następujące technologie:
Szamba. Szamba i oczyszczalnie gruntowe to powszechnie stosowane technologie za granicą. Według niemieckich danych ankietowych około 32% ścieków nadaje się do oczyszczania gruntowego, z czego 10–20% nie spełnia wymogów. Przyczyną awarii może być zanieczyszczenie wód gruntowych przez system, na przykład: zbyt długi czas użytkowania; nadmierne obciążenie hydrauliczne; problemy z projektem i instalacją; problemy z zarządzaniem eksploatacją itp.
Filtr piaskowy. Filtracja piaskowa jest bardzo powszechnie stosowaną technologią oczyszczania ścieków w Stanach Zjednoczonych, która pozwala osiągnąć dobry efekt usuwania.
Oczyszczanie tlenowe. Oczyszczanie tlenowe jest stosowane w wielu miejscach w Stanach Zjednoczonych, a skala oczyszczania wynosi zazwyczaj 1,5–5,7 t/d, z wykorzystaniem biologicznej metody obrotowej lub metody osadu czynnego. W ostatnich latach Stany Zjednoczone przywiązują również dużą wagę do efektywnego wykorzystania azotu i fosforu. Większość azotu w Stanach Zjednoczonych znajduje się w ściekach. Ważne jest obniżenie kosztów dalszego przetwarzania poprzez wczesną separację.
Dodatkowo przeprowadzana jest dezynfekcja, usuwanie składników odżywczych, separacja źródeł oraz usuwanie i odzyskiwanie azotu i fosforu.
2. Japonia
Zdecentralizowana technologia oczyszczania ścieków w Japonii jest stosunkowo dobrze znana ze swojego systemu oczyszczania ścieków w szambach. Źródła ścieków bytowych w Japonii nieco różnią się od tych w moim kraju. Są one głównie zbierane zgodnie z klasyfikacją ścieków pralniczych i kuchennych.
Szamba w Japonii są instalowane na obszarach, które nie nadają się do sieci wodociągowej i gdzie gęstość zaludnienia jest stosunkowo niska. Szamba są projektowane dla różnych populacji i parametrów. Chociaż obecne szamba są wymieniane z pokolenia na pokolenie, nadal dominują w nich zlewy. Po reaktorze AO, procesach beztlenowych, odtleniających, tlenowych, sedymentacji, dezynfekcji i innych, należy stwierdzić, że szambo A działa normalnie. Stosunkowo skuteczne zastosowanie szamb w Japonii to nie tylko kwestia techniczna, ale stosunkowo kompletny system zarządzania w ramach kompletnych ram prawnych, stanowiący stosunkowo udany przypadek. Obecnie istnieją przypadki zastosowania szamb w naszym kraju, a należy dodać, że istnieją również rynki w Azji Południowo-Wschodniej. Kraje takie jak Azja Południowo-Wschodnia, Indonezja i Filipiny również odczuwają skutki zdecentralizowanej polityki oczyszczania ścieków w Japonii. Malezja i Indonezja opracowały własne krajowe specyfikacje techniczne i wytyczne dotyczące szamb, ale w praktyce specyfikacje te i wytyczne mogą okazać się nieodpowiednie dla ich obecnego statusu rozwoju gospodarczego.
3. Unia Europejska
W rzeczywistości w UE istnieją zarówno kraje rozwinięte gospodarczo i technologicznie, jak i regiony gospodarczo i technologicznie zacofane. Pod względem rozwoju gospodarczego są one zbliżone do warunków krajowych Chin. Po osiągnięciu przełomu gospodarczego, UE również intensywnie pracuje nad poprawą systemu oczyszczania ścieków i w 2005 roku przyjęła normę UE EN12566-3 dotyczącą małych, zdecentralizowanych systemów oczyszczania ścieków. Norma ta ma na celu dostosowanie środków do warunków lokalnych, geograficznych itp., umożliwiając wybór różnych technologii oczyszczania, w tym głównie szamb i systemów oczyszczania gruntów. Wśród innych serii norm znajdują się również kompleksowe instalacje, małe oczyszczalnie ścieków i systemy podczyszczania.
4. Indie
Po krótkim przedstawieniu przypadków kilku krajów rozwiniętych, chciałbym przedstawić sytuację krajów rozwijających się w Azji Południowo-Wschodniej, które znajdują się stosunkowo blisko słabo rozwiniętych gospodarczo regionów mojego kraju. Ścieki bytowe w Indiach pochodzą głównie ze ścieków kuchennych. Jeśli chodzi o oczyszczanie ścieków, technologia szamb jest obecnie najszerzej stosowana w Azji Południowo-Wschodniej. Jednak ogólny problem jest podobny do tego, który występuje w naszym kraju, czyli wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia wody są bardzo widoczne. Dzięki wsparciu rządu Indii, trwają działania i programy mające na celu efektywne zwiększenie liczby szamb, wraz z opracowaniem specyfikacji dotyczących oczyszczania ścieków w szambach i technologii utleniania kontaktowego.
5. Indonezja
Indonezja leży w strefie tropikalnej. Chociaż rozwój gospodarczy obszarów wiejskich jest stosunkowo zacofany, ścieki bytowe lokalnych mieszkańców są głównie odprowadzane do rzek. W związku z tym warunki sanitarne na obszarach wiejskich w Malezji, Tajlandii, Wietnamie i innych krajach nie są optymistyczne. Szamba w Indonezji stanowią 50% wszystkich mieszkańców, a w Indonezji opracowano również odpowiednie strategie promujące normy i standardy użytkowania szamb.
Zaawansowane doświadczenie zagraniczne
Podsumowując w skrócie, kraje rozwinięte mają wiele zaawansowanych doświadczeń, z których mój kraj może się uczyć: system normalizacji w krajach rozwiniętych jest bardzo kompletny i ujednolicony, istnieje też wydajny system zarządzania operacyjnego, obejmujący szkolenia zawodowe i edukację obywatelską, a zasady oczyszczania ścieków w krajach rozwiniętych są bardzo jasne.
W szczególności obejmują one: (1) Wyjaśnienie odpowiedzialności za oczyszczanie ścieków, a jednocześnie wsparcie przez państwo zdecentralizowanego oczyszczania ścieków za pomocą funduszy i polityk; sformułowanie odpowiednich norm regulujących i kierujących zdecentralizowanym oczyszczaniem ścieków; (2) ustanowienie sprawiedliwego, ujednoliconego i wydajnego systemu zarządzania administracyjnego i branżowego w celu zapewnienia efektywnego rozwoju i długoterminowej eksploatacji zdecentralizowanego oczyszczania ścieków; (3) Poprawę skali, uspołecznienia i specjalizacji budowy i eksploatacji zdecentralizowanych obiektów kanalizacyjnych w celu zapewnienia korzyści, obniżenia kosztów i ułatwienia nadzoru; (4) Specjalizację (5) projektów z zakresu reklamy, edukacji i udziału obywateli itp.
W procesie praktycznego zastosowania, udane doświadczenia i wnioski z porażek podsumowano, aby osiągnąć zrównoważony rozwój zdecentralizowanej technologii oczyszczania ścieków w moim kraju.
Cr.antop
Czas publikacji: 13 kwietnia 2023 r.