ПОВТОРНЕ ВИКОРИСТАННЯ СТІЧНИХ ВОД

Головною метою повторного використання стічних вод є не тільки забезпечення додаткової кількості води доброякісної якості шляхом прискорення природного циклу очищення води, а й забезпечення балансу цього циклу та захисту навколишнього середовища. За визначенням, це повторне використання є добровільною та запланованою дією, метою якої є отримання додаткової кількості води для різного використання з метою заповнення дефіциту води.

ОСНОВНІ МАРШРУТИ ПОВТОРНОГО ВИКОРИСТАННЯ

Залежно від вимог до якості споживачів можна визначити два основні класи повторного використання:

Вживання алкоголю, яке може бути прямим, після екстенсивного лікування, або непрямим, після проходження в природному середовищі (Рисунок 1),

Некорисне використання в сільському господарстві (зрошення), промисловому та міському секторах (Таблиця 1).

Рисунок 1: Діаграма прямого та непрямого повторного використання стічних вод [27]

У всьому світі використання цієї техніки у сільському господарстві, промисловості та побутових цілях покриває відповідно 70%, 20% та 10% їх потреби у воді.

На малюнку 2 узагальнено основні шляхи повторного використання в країнах, що мають значний досвід у цій галузі. Здається, повторне використання для зрошення головним чином присутнє в країнах, які вважаються сільськогосподарськими, але водні ресурси яких низькі, такі як басейн Середземномор'я, південь США. Найбільші проекти повторного використання були розроблені в західних та східних регіонах США, районі Середземномор'я, Австралії, Південній Африці та в напівзасушливих районах США. Південна Америка та Південно-Східна Азія [28] .

Таблиця 1: Типи повторного використання: вимоги щодо впровадження та управління [29]

Рисунок 2: Розподіл за секторами та місцезнаходженням найважливішого світового досвіду з повторного використання міських стічних вод [28]

Аграрний сектор

Більшість проектів з повторного використання стічних вод призначені для сільського господарства. Для цього сектору повторне використання води покращує врожайність сільськогосподарських культур та приносить фінансові вигоди.

Для того, щоб гарантувати охорону здоров’я населення, важливо встановити суворі стандарти та норми, адаптовані до специфіки різних культур. Існує дві основні групи стандартів: рекомендації ВООЗ (1989 р.) Та Каліфорнійський регламент „Розділу 22” (1978 р.). Основна мета - усунути ризики для здоров’я. Таким чином, для необмеженого зрошення мікробіологічне забруднення використовуваних стічних вод повинно, за даними ВООЗ, залишатися нижче 1000 фекальних коліформ (CF)/100 мл і менше 1 яйця гельмінтів/л. Каліфорнійський "Назва 22" встановлює більш суворі обмеження, навіть повна відсутність мікробів для тестування: менше 2,2 загальної кількості коліформ (КТ)/100 мл. У деяких країнах стандарти драконівські для рослин, призначених для споживання. Таким чином, Південна Африка вимагає якості питної води для цього застосування; штат Арізона запровадив відсутність вірусу як новий мікробіологічний параметр (рис. 3) [28] .

У країнах, де існуючі стандарти дуже суворі (Австралія, США, деякі країни Близького Сходу), вторинне лікування є обов'язковим, а іноді, крім того, третинне лікування.

Зрошення сільськогосподарських культур або зелених насаджень є найпоширенішим способом повторного використання міських стічних вод. У світовому масштабі це також рішення з найбільшим майбутнім у коротко- та середньостроковій перспективі.

У Франції велика кількість водних ресурсів не сприяє розвитку такого повторного використання стічних вод. Сучасний досвід обмежений невеликими проектами (зрошення площею до 320 га), розташованими переважно в прибережних районах Атлантики (наприклад, Порнік для зрошення полів для гольфу) та Середземномор'я (наприклад, Монпельє для зрошення сільськогосподарських культур) [30 Застосування, яке зазнає найбільшого розширення, залишається зрошенням поля для гольфу.

Досвід Мехіко представляється найважливішим проектом з повторного використання стічних вод у світі [31]. Майже 100% сирих стічних вод мексиканської столиці (від 45 до 300 м 3/с у дощову погоду) використовуються повторно для зрошення понад 85 000 га різних сільськогосподарських культур.

Рисунок 3: Основні канали очищення для сільськогосподарського використання міських стічних вод [з 29]

У США повторне використання сільськогосподарської продукції є широко поширеною практикою. 34 штати мають правила чи рекомендації, часто дуже суворі. Ці законодавчі заходи та понад тридцятирічний досвід роблять США світовим лідером у галузі повторного використання стічних вод. У Флориді та Каліфорнії 34% (340 000 м 3/добу) та 63% (570 000 м 3/добу) від загального обсягу повторно використаних стічних вод припадають на сільське господарство [32]. Завод з повторного використання в басейні Західного басейну (Каліфорнія), керований United Water Services, дочірньою компанією Суецького ліонезу, розробив найбільшу програму повторного використання, засновану на передових технологіях та різноманітному використанні:

70% стоків використовується повторно для зрошення сільського господарства після обробки за типом 22 (третинна фільтрація та дезінфекція),

частина очищеної води призначена для промислового повторного використання після додаткового усунення забруднення азотом біофільтрацією Біофор,

частина стоків навіть використовується для виробництва питної води.

Після запланованого розширення заводу він стане найбільшим у США [28] .

Промисловий сектор

Промислове повторне використання стічних вод та внутрішня переробка сьогодні є технічною та економічною реальністю. Для деяких країн та видів промисловості перероблена вода забезпечує 85% світових потреб у воді. Сектори, які споживають найбільше води, - це теплові та атомні електростанції (охолоджуюча вода) та паперові фабрики. Якість води, що використовується повторно, регулюється і залежить від типу застосування або промислового виробництва. Частка міських стічних вод не перевищує 15% від обсягу води, що використовується повторно в промисловості. Наприклад, у Сполучених Штатах обсяг стічних вод, які повторно використовуються в промисловості, становить близько 790 000 м 3/добу, 68% з яких призначено для охолодження [28] .

Міський та приміський сектор

Повторне використання для непродовольчого використання

Міське та позаміське використання належним чином очищених стічних вод швидко розвивається і стає основним елементом інтегрованої політики управління водними ресурсами у великих агломераціях [30]. Кілька муніципалітетів в Японії (новаторські в країнах, що розвиваються: 8% від загального обсягу повторно використаних стічних вод, тобто близько 8 млн. М 3 на рік) та міст у Сполучених Штатах вже побудували системи подвійного розподілу: питної води та стічних вод для повторного використання.

Отримані переваги значні. Слід зазначити насамперед зменшення попиту на питну воду, яке може сягати 10-15%, навіть 40% у житлових районах з великою кількістю зелених насаджень [33]. Найпоширенішими видами використання є зрошення зелених насаджень (парки, поля для гольфу, спортивні майданчики), озеленення (водоспади, фонтани, водойми), миття вулиць або транспортних засобів та захист від вогню. Іншим важливим застосуванням є переробка в будівлях, наприклад, використання очищеної побутової води для миття туалетів. Стандарти, що регулюють якість стічних вод, призначених для такого використання, дуже суворі та подібні до тих, що діють для питної води.

Для міських потреб Південна Африка та Австралія є країнами з найсуворішими стандартами. Вони вимагають відповідно якості питної води та повної елімінації вірусів. У цьому випадку канали очищення подібні до каналів для виробництва повторно використаної води для пиття [28] .

Повторне використання для їжі («питна» вода)

Технологічний прогрес у водній промисловості дає змогу виробляти воду дуже доброї якості навіть із стічних вод. Багато досліджень дійшли висновку, що немає відповідних заперечень проти повторного використання належним чином очищених стічних вод для питних цілей. Однак основними обмеженнями для цього типу використання є психологічні та культурні, пов’язані з сприйняттям стічних вод як небезпечних та шкідливих для здоров’я. Тому головною тенденцією сьогодні є непряме використання після тимчасового перебування очищених стічних вод у природному середовищі. Залежно від місця призначення повторно використаної води, цей тип повторного використання може бути класифікований або до категорії питного повторного використання, або для непитного використання. У першому випадку ми повинні підкреслити дуже позитивний психологічний вплив цього об'їзду через природне середовище, яке дозволяє воді, призначеній для повторного використання, втратити свою ідентичність як стічні води [28] .

РІЗНИЙ РІВЕНЬ ОБРОБКИ СТІЧНИХ ВОДОПЕРЕД ДО ВИКОРИСТАННЯ

Залежно від конкретних потреб повторного використання може знадобитися кілька рівнів лікування (рис. 4).