Как очистить больничные стоки до уровня питьевой воды. Опыт Grundfos

Москва, 14.10.2019
Деятельность медицинских учреждений сопряжена с производством большого количества биологических отходов, опасных для человека и окружающей среды. В первую очередь это относится к канализационным стокам.

Фото предоставлено пресс-службой ООО «Грундфос»

Их очистка и нейтрализация требуют применения особенно эффективных методов. Одно из таких решений реализовано в Дании, где при участии компании Grundfos запущены в эксплуатацию очистные сооружения, позволяющие превратить больничные стоки в чистую воду.

Грязная угроза

Медицинские стоки представляют большую опасность для окружающей среды, так как содержат болезнетворные бактерии, вирусы, а также многочисленные фармацевтические препараты и продукты их разложения. Однако этой угрозе не уделяется должного внимания. Например, российские СанПиН 2.1.3.2630-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям, осуществляющим медицинскую деятельность» содержит требование об обезвреживании перед сбросом в общую канализацию только жидких отходов инфекционных больниц и отделений. Очистка стоков прочих медицинских учреждений происходит с применением стандартных технологий, используемых на общегородских или локальных очистных сооружениях (пункт 5.2).

Еще одна серьезная проблема — систематические нарушения требований утилизации медицинских препаратов персоналом лечебных учреждений и клиник. Она характерна для многих стран, включая государства ЕС и США. Так, согласно исследованиям, примерно половина неиспользованных медикаментов не утилизируется должным образом. Например, в Германии 60–80% препаратов спускаются в канализацию или выбрасываются вместе с обычным бытовым мусором. В результате сточные воды медицинских учреждений имеют примерно в 15 раз более высокий показатель экотоксичности, чем обычные городские стоки.

Больница в Херлеве

Херлев — пригород Копенгагена, коммуна в составе столичного региона Ховедстаден. Здесь расположена крупнейшая в столице Дании больница — Herlev Hospital. Стационар оказывает медицинские услуги широкого профиля, включая лечение онкологических заболеваний. Единовременно он способен принять до 700 пациентов, а после расширения в 2020 году емкость больницы увеличится до 900 коек.

В 2010 году Агентство по охране окружающей среды (DEPA) при министерстве окружающей среды и продовольствия Дании выбрало госпиталь в Херлеве в качестве пилотного объекта для тестирования решений по очистке стоков. Перед инженерами поставили задачу добиться такого качества очистки, которое позволило бы без ущерба для экологии сбрасывать отработанные стоки больницы непосредственно в расположенную рядом реку. Очищенную воду стоков планировалось также использовать в качестве теплоносителя в системе отопления больницы и для подпитки русла реки, пересыхающего летом.

В рамках пилотного проекта специалисты Grundfos разработали уникальную очистную установку, действие которой основано на инновационном методе комплексной очистки стоков от вирусов и устойчивых к антибиотикам бактерий, а также от большого числа фармацевтических препаратов и ксенобиотиков, токсичных для водорослей, водной фауны и рыбы.

Очистная установка Биобустер Grundfos gr-1015922.jpg Фото предоставлено пресс-службой ООО «Грундфос»
Очистная установка Биобустер Grundfos
Фото предоставлено пресс-службой ООО «Грундфос»

Проект был реализован в два этапа: в 2010–2011 годах проведена серия лабораторных испытаний по очистке больничных стоков предложенным методом, а в 2013–2014-м на территории больницы были построены очистные сооружения.

Инновационный биобустер: как это работает

Процесс обработки канализационных стоков начинается с их загрузки в два технологических резервуара, которые могут работать как объединенный буфер. На этой стадии происходит удаление из стоков азота и фосфора.

После этого стоки поступают в мембранный биореактор Grundfos, где осуществляется их ультрафильтрация на дисковых керамических мембранах с диаметром пор 0,2 мкм. Здесь на 16 мембранных фильтрах происходит осаждение и удержание биологического шлама и ила, которые, не покидая установку, обезвоживаются на 90%. Затем эти отходы в виде герметично брикетированного сухого вещества отправляются на мусоросжигательный завод, где уничтожаются при температуре 850–1200 °C.

Заключительный этап обработки состоит из нескольких стадий: фильтрация через гранулированный активированный уголь, озонирование и УФ-облучение. Полученная в результате очищенная вода используется для технических нужд или сбрасывается в естественный водоем.

Чтобы найти оптимальный и наиболее эффективный способ очистки, технологический процесс разделили на два параллельных потока, отличающихся очередностью стадий заключительного этапа. Это позволило протестировать две различные технологии, сравнить полученные результаты и выбрать лучший метод.

Биобустер Grundfos внутри: участок, где происходит удаление биомассы с помощью специальных керамических мембран gr-1015935.jpg Фото предоставлено пресс-службой ООО «Грундфос»
Биобустер Grundfos внутри: участок, где происходит удаление биомассы с помощью специальных керамических мембран
Фото предоставлено пресс-службой ООО «Грундфос»

Первый предполагал очистку прошедших биореактор стоков гранулированным активированным углем с последующей обработкой озоном и УФ-облучением. Второй — озонирование с последующей очисткой активированным углем и обработкой ультрафиолетом. Облучение в обоих случаях происходит на заключительной стадии и используется как дополнительное средство обеззараживания и для нейтрализации остатков озона. Сравнительная оценка результатов показала, что второй метод более эффективен.

Воздух из системы вентиляции установки перед удалением в атмосферу проходит каталитическую очистку и подвергается фотоионизации под действием УФ-лучей. Это позволяет полностью нейтрализовать содержащиеся в нем патогены и избежать появления неприятных запахов рядом с очистными сооружениями.

Результаты и эффективность

Для оценки эффективности очистки сточных вод с использованием технологии Grundfos была проведена серия исследований. В ходе испытаний анализу подверглись 118 активных образцов, протестированных на наличие следов 122 фармацевтических препаратов и продуктов их распада. Кроме того, были проведены тесты на патогенные бактерии, вирусы и токсичность стоков для водной флоры и фауны.

Результаты показали, что остатки лекарственных препаратов из очищенной воды были удалены на 99,9%, а концентрация в ней любых химических веществ, все еще поддающихся обнаружению, оказалась ниже той, которая способна оказать какое-либо влияние на живые организмы и их жизнедеятельность. Наиболее стойкие к разложению, но менее токсичные контрастные вещества были удалены из стоков на 99%. Фекальные и устойчивые к антибиотикам бактерии, а также норовирусы в процессе биологической очистки были уничтожены полностью.

Токсического воздействия очищенных стоков на рыбу и дафнии, как и воздействия эстрогенов, обнаружено не было. При этом эффективность очистки от обычной органики, типичной для канализационных стоков, оказалась выше, чем того требуют действующие санитарные нормы.

Производительность установки позволяет обрабатывать в среднем 500 кубометров стоков в сутки, что полностью покрывает текущие потребности больницы (объем стоков — около 150 тыс. кубометров в год) и примерно соответствует запросам городка с населением 2500 жителей.

Реализация проекта очистных сооружений для больницы в Херлеве — один из примеров эффективного сотрудничества между государством и частным инвестором. Такая форма партнерства, которая развивается и в России, позволяет внедрять инновационные технологии для решения общественно значимых задач, повышая при этом качество услуг, оказываемых населению. 

"на правах рекламы"

У партнеров




    Мы хотим быть доступными для наших покупателей

    «Камский кабель» запустил франшизу розничных магазинов кабельно-проводниковой и электротехнической продукции

    «Ни один банк не знает лучше нас, как работать с АПК»

    «На текущий момент АПК демонстрирует рентабельность по EBITDA двадцать процентов и выше — например, производство мяса бройлеров дает двадцать процентов, а в растениеводстве и свиноводстве производители получают около тридцати процентов», — говорит первый заместитель председателя правления Россельхозбанка (РСХБ) Ирина Жачкина

    Столица офсетных контрактов

    Новый инструмент промышленной политики — офсетные контракты — помогает Москве снизить расходы на госзакупки и локализовать стратегически важное производство

    Скованные одной цепью

    Власть и бизнес сотрудничают для достижения целей нацпроекта «Экология»

    Сергей Кумов: «“Техпрорыв” уже позволил исключить из добычи и переработки миллионы тонн пустой породы»

    Одно из стратегических направлений развития ПАО ГМК «Норильский никель» — модернизация производства и соответствие современным мировым стандартам. В 2020 году «Норникель» переходит ко второму этапу «Технологического прорыва» — программы повышения операционной эффективности, стартовавшей в 2015 году
    Новости партнеров

    Tоп

    1. «СЛЕДСТВИЕ ОДНОЙ ПЛАСТИНКИ»
      4 декабря 2019, Основная сцена театра «Новая опера» к 120-летию со дня рождения Марии Юдиной
    2. На рынок сжиженного газа выходит новый крупный игрок
      Со своими астрономическими запасами газа Тегеран рано или поздно должен был взяться за экспорт сжиженного газа. В этом поможет Россия
    3. У американцев осталась в запасе еще одна мера против «Северного потока — 2»
      В конгресс США поступило 12 законопроектов о санкциях против России. Их обсуждение на уровне сенатского комитета назначено на 20 ноября. Аналитики скептически настроены в отношении перспектив этих инициатив, но называют одну, которая может еще раз осложнить строительство многострадального российского газопровода
    Реклама