25 апреля 2024, четверг
  • «Левобережное амбре» Воронежа и как от него избавиться. Часть 2.

«Левобережное амбре» Воронежа и как от него избавиться. Часть 2.

В первой части я раскрыл технические и политические причины появления зловоний от Левобережных очистных сооружений. Теперь стоит поговорить о биологии. В этой части я попытаюсь доступным языком объяснить истинные причины формирования зловония как с точки зрения технологических процессов, так и с позиций нынешней экономической ситуации, ставшей определяющей для деградации целого направления жизнеобеспечения граждан страны, а именно — водоочистки.

Заранее прошу прощения у читателей за избыток научных терминов.

Для очистки характерных хозяйственно-бытовых сточных вод уже практически столетие используется метод биохимического преобразования всего спектра органических загрязнений под влиянием сообщества микроорганизмов, использующих для своего дыхания и, соответственно, жизнедеятельности растворённый в воде кислород воздуха. Микроорганизмы-аэробы, получив достаточное количество кислорода, начинают активно «питаться» всем тем, что мы с брезгливостью называем... сами знаете как. Таким образом, в искусственных условиях моделируется естественный природно-эволюционный процесс утилизации продуктов жизнедеятельности позвоночных, конечными веществами которого являются углекислый газ, молекулярный азот, вода и спектр безопасных соединений, родственных тем, что присутствуют в природе.

Углекислый газ и азот в ходе биохимических преобразований поступают в атмосферу, вода смешивается с водой, в которую также поступает незначительное количество вновь образовавшихся простейших неорганических веществ. Теоретически, на выходе из очистных сооружений вода должна быть совершенно прозрачной, лишённой запаха и цвета, не содержащей никаких патогенных микроорганизмов. В странах Европы, кстати, есть добрая традиция: когда запущенные очистные сооружения вошли в штатный режим работы, мэр города, в присутствии многочисленных журналистов и телеоператоров, зачёрпывает воду на выходе из комплекса водоочистки прозрачной ёмкостью, демонстрирует её зрителям и показательно выпивает до дна, давая всем понять, что очищенная жидкость совершенно безопасна.

Казалось бы, противоречий нет: микроорганизмы поглощают и преобразуют опасные и зловонные органические загрязнения, выделяют вещества безопасные и прекрасные, стабилизируя атмосферу и окружающую среду в целом, — всё хорошо. Хорошо, да не очень! Как это часто бывает в жизни, недостатки — иногда совершенно нестерпимые — являются продолжением очевидных достоинств. В случае с биологической очисткой это выглядит так: микроорганизмы, пребывая в «курортных» условиях достаточного питания и свежего дыхания, желают интенсивно размножаться и делают это безостановочно. Глазом не успеешь моргнуть, как их избыточная биомасса начинает заполнять все функциональные отсеки очистных сооружений, требуя немедленного извлечения и последующей утилизации. И вот тут-то начинаются серьёзнейшие проблемы, ведь мы имеем дело с живыми организмами, хотя и микроскопическими, но всё равно стремящимися выжить любой ценой.

Природа, как известно, не терпит пустоты, и помимо поздних микроорганизмов-аэробов, возникших с появлением кислорода в атмосфере, существуют куда как более древние и потому наиболее успешные «выживальщики», которым атмосферный кислород для жизни вообще не нужен, — анаэробы. Сказать точнее, кислород им тоже нужен, но они «выдирают» его из окружающих молекул, а не из атмосферного воздуха, — привыкли действовать именно так ещё сотни миллионов лет назад. Причём, разрушив молекулу органического вещества, они оставляют от неё весьма вонючие и летучие ошмётки, известные науке как индол, скатол, метил-, этил-, бутилмеркаптан, прочие тиолы, сероводород, — именно они в смеси друг с другом ответственны за характерный запах фекальных масс. Кстати, именно синтетический этилмеркаптан добавляют в природный газ для обнаружения его утечек, т.к. обонятельная система человека эволюционно настроена на фиксацию его минимальнейших количеств: гниющий белок — предельная опасность — удирать! Именно такую реакцию поведения позвоночных взял на вооружение небезызвестный зверёк — скунс, выстреливающий в противника струёй секрета, содержащего преимущественно бутилмеркаптан, и неизменно повергающий в бегство любого своего врага, независимо от его размера. Осталось лишь определиться, куда удирать жителям Воронежа, когда его накрывают продукты жизнедеятельности разбушевавшихся анаэробов из осадка очистных сооружений: как с левого берега, так и с правого.

Микроорганизмы-аэробы — это своего рода спринтеры биологической очистки: едят много и быстро; активно плодятся, выстраивая равновесные пищевые цепочки, каждое звено которых настроено лишь на одно — безудержное пожирание органических загрязнений. Но их основной недостаток просто обескураживает и обесценивает все их достоинства: они и нескольких часов не могут прожить в водной среде своего обитания без растворённого в ней кислорода воздуха; гибнут всем сообществом. После гибели восстановление функциональности аэробного биоценоза очистных сооружений занимает по времени до двух месяцев. Таким образом, уничтожить всю популяцию аэробов можно, например, аварийным отключением системы воздушного диспергирования всего-то на пару-тройку часов, а вот для регенерации этой популяции до состояния эффективной работы требуется 40-60 суток.

Микроорганизмы-анаэробы — это стайеры биологической очистки и по совместительству этакие «скунсы»: очень неторопливо и степенно жрут всё, что дают, включая погибших от кислородного голодания собратьев-аэробов и нестерпимо воняют всё то время, пока трапезничают. Их «неторопливость» в поглощении органических загрязнений сделала их непригодными для биологической очистки больших объёмов стоков, а вот для малых объёмов они вполне подходят; на этом их свойстве основано простейшее очистное сооружение — септик или, как его называю я, «макроскунс». Воду он, конечно, очищает, но в лучшем случае всего лишь на 60-70%, и при этом жутко воняет. Кто отдыхал на турбазе Веневитиново от ВГУ, знают этот «чудесный» запах; там стоит именно септик.

Теперь представим ситуацию... Э-э-э! — не нужно даже представлять. Именно такая ситуация сложилась на большинстве очистных сооружений Воронежской области, а особенно и города. Из-за предельной изношенности электромеханических узлов и элементов, установленных ещё во времена Советского Союза и работающих до сих пор, воздушное диспергирование — растворение кислорода воздуха в объёме биореакторов-аэротенков происходит из рук вон плохо. То есть, впечатляющее и вводящее в заблуждение неспециалиста бурление жидкости есть (это очень любят показывать в телерепортажах), а вот достижения необходимой концентрации растворённого кислорода в воде — нет; микроорганизмы находятся в состоянии кислородного голодания. Это приводит к отмиранию «спринтеров» биологической очистки — аэробов и замещение их анаэробами-вонючками. Следовательно, избыточный активный ил (излишняя масса размножившихся микроорганизмов, извлекаемая и отводимая из очистных сооружений) получается смесевым и «недозревшим»; в нём наиболее активны анаэробы с их характерным свойством испускать зловоние.

Для устранения запаха, исходящего от избыточного активного ила и прочих осадков очистных сооружений, известны стародавние приёмы их стабилизации или, по сути, предельного подавления жизнедеятельности как аэробной, так и анаэробной микрофлоры. В первом случае избыточному активному илу позволяют интенсивно дышать за счёт аэрации, но лишают питания. При этом начинаются воистину драматические процессы самопожирания в отдельно взятом биореакторе: более агрессивные аэробы расправляются со всеми, кто слабее, — биомасса микроорганизмов со временем значительно уменьшается. Оставшаяся часть популяции наиболее свирепых едоков в отсутствие питания погружается в анабиоз — их жизнедеятельность приостанавливается. Системы аэробной стабилизации активного ила были настолько распространены в доперестроечные времена, что входили в штатный комплект очистных сооружений даже малой и сверхмалой производительности, таких как КУ-100 и КУ-200 производства Воронежского завода «Водмашоборудование» (тогда он обеспечивал ими всю страну; кое-где они работают до сих пор).

Анаэробная стабилизация осадка очистных сооружений происходит совсем иначе. Правильнее сказать — происходила в те же самые доперестроечные времена. Этот процесс осуществлялся в метантенках — прообразах современных биогазовых установок, которыми ныне заставлена вся Европа, особенно — Германия. Осадок очистных сооружений сбраживается под влиянием специфической, искусственно привнесённой метанобразующей микрофлоры, в условиях отсутствия воздуха и при повышенной температуре. Такие микроорганизмы стараются сожрать всё подчистую, оставляя и выделяя лишь простейшие и токсикологически совершенно безопасные химические вещества: метан и углекислый газ. Метан при этом используется разумными хозяйственниками для дополнительного подогрева самой биогазовой установки или для выработки электроэнергии с помощью газогенераторов; углекислый газ отводится в атмосферу.

Окончание следует.

Владимир Климов, эксперт.

Читайте также

Оставьте комментарий
Имя*:

Оставляя комментарий, я даю согласие на обработку персональных данных.
* — Поля, обязательные для заполнения