Proceedings of Petersburg Transport University

Известия Петербургского университета путей сообщения

1815-588X 2658-6851

92781

10.20295/1815-588X-2024-04-891-901

Общетехнические задачи и пути их решения

GENERAL TECHNICAL PROBLEMS AND SOLUTION APPROACH

Общетехнические задачи и пути их решения

Criteria for assessing the effectiveness of urban wastewater treatment technologies in accordance with current legislation

Критерии оценки эффективности технологий очистки городских сточных вод в соответствии с современным законодательством

Капинос

Ольга Геннадьевна

Kapinos

Ol'ga Gennad'evna

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

Твардовская

Надежда Владимировна

Tvardovskaya

Nadezhda Vladimirovna

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I Petersburg State Transport University Russian Federation

27 12 2024

21 4 891 901 26 12 2024

https://itt-pgups.ru/en/nauka/article/92781/view

Цель: выявить критерии оценки и основные пути повышения эффективности технологии очистки городских сточных вод. Представить необходимый обязательный минимум стадий очистки сточных вод, обеспечивающий охрану поверхностных водных объектов от загрязняющих веществ. Обосновать выбор технологических схем станций очистки городских канализационных стоков различной производительности в соответствии с актуальными нормативными актами. Методы: проведен комплексный анализ и систематизация существующих нормативных документов в области очистки бытовых сточных вод и влияния сброса очищенных вод на экологическое состояние поверхностных водных объектов. Выполнены сравнение и анализ влияния отдельных сооружений на работу технологической цепочки городской канализационной станции. Результаты: рассмотрены современные критерии оценки работы городских канализационных станций, которые по современным нормативным требованиям являются одними из главных непосредственных загрязнителей окружающей среды. Представлены четыре взаимосвязанных, последовательных и обязательных этапа очистки бытовых сточных вод, которые должны применяться на станциях любой производительности. Показана взаимосвязь получения комплексного экологического разрешения и создания, обоснования программы повышения экологической эффективности для городской канализационной станции, их влияние на повышение эффективности и надежности работы очистных сооружений. Выявлены конкретные устройства и сооружения, модернизация и/ или реконструкция которых позволяет наиболее эффективно и поэтапно достигать современных нормативов качества очистки сточных вод. Практическая значимость: результаты наглядно показывают превалирующие тенденции современного законодательства в оценке эффективности технологий очистки городских сточных вод. Предлагаемые пути повышения эффективности очистки на городских канализационных станциях с применением наилучших доступных технологий позволяют предотвращать негативное влияние сбрасываемых очищенных сточных вод на окружающую среду. Представленные технологические схемы городских очистных сооружений позволяют достигать концентраций загрязняющих веществ в очищенных стоках, соответствующих современным требованиям

to identify the evaluation criteria and the main ways to improve the efficiency of urban wastewater treatment technology. To present the necessary mandatory minimum stages of wastewater treatment, ensuring the protection of surface water bodies from pollutants. To substantiate the choice of technological schemes of urban sewage treatment plants of different capacities in accordance with the current regulations. Methods: a comprehensive analysis and systematisation of existing legal norms in the field of domestic wastewater treatment and the impact of treated water discharge on the ecological condition of surface water bodies. Comparison and analysis of the impact of individual facilities on the operation of the technological chain of the municipal sewage plant was carried out. Results: modern criteria for assessing the performance of municipal sewage plants, which are one of the main direct polluters of the environment according to modern legal norms, are considered. Four interconnected, sequential and obligatory stages of domestic wastewater treatment, which should be applied at plants of any capacity, are presented. The relationship between obtaining a comprehensive environmental permit and establishing, justifying an environmental performance improvement programme for an urban sewage treatment plant and their impact on improving the efficiency and reliability of the treatment plant is shown. Specific devices and facilities modernisation and/or reconstruction of which allows to reach modern standards of sewage treatment quality most effectively and step by step. Practical significance: the results clearly show the prevailing trends of modern legislation in assessing the effectiveness of urban wastewater treatment technologies. The proposed ways to improve the efficiency of treatment at urban sewage treatment plants using the best available technologies allow to prevent the negative impact of discharged treated wastewater on the environment. The presented technological schemes of urban wastewater treatment plants allow achieving concentrations of pollutants in treated wastewater that meet modern requirements.

городские сточные воды методы очистки наилучшие доступные технологии комплексное экологическое разрешение программа повышения экологической эффективности

urban wastewater treatment methods best available technologies integrated environmental permit environmental efficiency programme

Об охране окружающей среды: федер. законот 10.01.2002 № 7-ФЗ // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. URL: https://docs.cntd.ru/document/901808297 (дата обращения: 20.08.2024).

Ob ohrane okruzhayuschey sredy: feder. zakonot 10.01.2002 № 7-FZ // Elektronnyy fond pravovyh i normativno-tehnicheskih dokumentov. URL: https://docs.cntd.ru/document/901808297 (data obrascheniya: 20.08.2024).

Об утверждении технологических показателей наилучших доступных технологий в сфере очистки сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений или гродских округов: постановление Правительства РФ от 15.09.2020 № 1430 // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. URL: https://docs.cntd.ru/document/565798086 (дата обращения: 20.08.2024).

Ob utverzhdenii tehnologicheskih pokazateley nailuchshih dostupnyh tehnologiy v sfere ochistki stochnyh vod s ispol'zovaniem centralizovannyh sistem vodootvedeniya poseleniy ili grodskih okrugov: postanovlenie Pravitel'stva RF ot 15.09.2020 № 1430 // Elektronnyy fond pravovyh i normativno-tehnicheskih dokumentov. URL: https://docs.cntd.ru/document/565798086 (data obrascheniya: 20.08.2024).

СанПиН 1.2.3685-21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. URL: https:// docs.cntd.ru/document/573500115?ysclid=lyh385i ce0647155951 (дата обращения: 20.08.2024).

SanPiN 1.2.3685-21. Gigienicheskie normativy i trebovaniya k obespecheniyu bezopasnosti i (ili) bezvrednosti dlya cheloveka faktorov sredy obitaniya // Elektronnyy fond pravovyh i normativno-tehnicheskih dokumentov. URL: https:// docs.cntd.ru/document/573500115?ysclid=lyh385i ce0647155951 (data obrascheniya: 20.08.2024).

Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения: приказ Министерства сельского хозяйства РФ от 13.12.2016 № 552 // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. URL: https://docs.cntd.ru/document/420389120 (дата обращения: 20.08.2024).

Ob utverzhdenii normativov kachestva vody vodnyh ob'ektov rybohozyaystvennogo znacheniya, v tom chisle normativov predel'no dopustimyh koncentraciy vrednyh veschestv v vodah vodnyh ob'ektov rybohozyaystvennogo znacheniya: prikaz Ministerstva sel'skogo hozyaystva RF ot 13.12.2016 № 552 // Elektronnyy fond pravovyh i normativno-tehnicheskih dokumentov. URL: https://docs.cntd.ru/document/420389120 (data obrascheniya: 20.08.2024).

Об утверждении критериев отнесения объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, к объектам I, II, III и IV категорий: постановление Правительства РФ от 31.12.2020 № 2398 // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. URL: https:// docs.cntd.ru/document/573292854 (дата обращения: 20.08.2024).

Ob utverzhdenii kriteriev otneseniya ob'ektov, okazyvayuschih negativnoe vozdeystvie na okruzhayuschuyu sredu, k ob'ektam I, II, III i IV kategoriy: postanovlenie Pravitel'stva RF ot 31.12.2020 № 2398 // Elektronnyy fond pravovyh i normativno-tehnicheskih dokumentov. URL: https:// docs.cntd.ru/document/573292854 (data obrascheniya: 20.08.2024).

Об утверждении Правил отнесения водных объектов к категориям водных объектов для целей установления технологических показателей наилучших доступных технологий в сфере очистки сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений или городских округов: постановление Правительства РФ от 26.10.2019 № 1379 // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. URL: https://docs.cntd. ru/document/56363625 (дата обращения: 20.08.2024).

Ob utverzhdenii Pravil otneseniya vodnyh ob'ektov k kategoriyam vodnyh ob'ektov dlya celey ustanovleniya tehnologicheskih pokazateley nailuchshih dostupnyh tehnologiy v sfere ochistki stochnyh vod s ispol'zovaniem centralizovannyh sistem vodootvedeniya poseleniy ili gorodskih okrugov: postanovlenie Pravitel'stva RF ot 26.10.2019 № 1379 // Elektronnyy fond pravovyh i normativno-tehnicheskih dokumentov. URL: https://docs.cntd. ru/document/56363625 (data obrascheniya: 20.08.2024).

О порядке рассмотрения заявок на получение комплексных экологических разрешений, выдачи, переоформления, пересмотра, отзыва комплексных экологических разрешений и внесения в них изменений: постановление Правительства РФ от 04.08.2022 № 1386 // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. URL: https://docs.cntd.ru/document/351439814 (дата обращения: 20.08.2024).

O poryadke rassmotreniya zayavok na poluchenie kompleksnyh ekologicheskih razresheniy, vydachi, pereoformleniya, peresmotra, otzyva kompleksnyh ekologicheskih razresheniy i vneseniya v nih izmeneniy: postanovlenie Pravitel'stva RF ot 04.08.2022 № 1386 // Elektronnyy fond pravovyh i normativno-tehnicheskih dokumentov. URL: https://docs.cntd.ru/document/351439814 (data obrascheniya: 20.08.2024).

ИТС 10-2019. Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. URL: https://docs.cntd.ru/document/564068889 (дата обращения: 20.08.2024).

ITS 10-2019. Ochistka stochnyh vod s ispol'zovaniem centralizovannyh sistem vodootvedeniya poseleniy, gorodskih okrugov // Elektronnyy fond pravovyh i normativno-tehnicheskih dokumentov. URL: https://docs.cntd.ru/document/564068889 (data obrascheniya: 20.08.2024).

СП 32.13330.2018. Канализация. Наружные сети и сооружения // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. URL: https://docs.cntd.ru/document/554820821 (дата обращения: 20.08.2024).

SP 32.13330.2018. Kanalizaciya. Naruzhnye seti i sooruzheniya // Elektronnyy fond pravovyh i normativno-tehnicheskih dokumentov. URL: https://docs.cntd.ru/document/554820821 (data obrascheniya: 20.08.2024).

10.

Технология обработки и утилизации осадков природных и сточных вод: учебное пособие / В. Г. Иванов [и др.]. СПб., 2016. 81 с.

Tehnologiya obrabotki i utilizacii osadkov prirodnyh i stochnyh vod: uchebnoe posobie / V. G. Ivanov [i dr.]. SPb., 2016. 81 s.

11.

Короткова Ю. Д., Твардовская Н. В. Доочистка городских сточных вод // Новые достижения в области водоснабжения, водоотведения, гидравлики и ох-раны водных ресурсов: сборник статей Междунарнауч.-практ. конф., посвящ. 210-летию со дня основания Петербургского государственного университета путей сообщения Императора Александра I (Санкт- Петербург, 13–15 ноября 2019 года) / отв. за вып. О. Г. Капинос. СПб.: ПГУПС, 2021. С. 154–158.

Korotkova Yu. D., Tvardovskaya N. V. Doochistka gorodskih stochnyh vod // Novye dostizheniya v oblasti vodosnabzheniya, vodootvedeniya, gidravliki i oh-rany vodnyh resursov: sbornik statey Mezhdunarnauch.-prakt. konf., posvyasch. 210-letiyu so dnya osnovaniya Peterburgskogo gosudarstvennogo universiteta putey soobscheniya Imperatora Aleksandra I (Sankt- Peterburg, 13–15 noyabrya 2019 goda) / otv. za vyp. O. G. Kapinos. SPb.: PGUPS, 2021. S. 154–158.

12.

Твардовская Н. В., Максимова Е. В. Доочистка биологически очищенных сточных вод // Новые достижения в областях водоснабжения, водоотведения, гидравлики и охраны водных ресурсов: сборник статей Междунар. науч.-практ. конф. (Санкт-Петербург, 10 декабря 2015 года) / Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I. СПб.: ПГУПС, 2016. С. 168–171.

Tvardovskaya N. V., Maksimova E. V. Doochistka biologicheski ochischennyh stochnyh vod // Novye dostizheniya v oblastyah vodosnabzheniya, vodootvedeniya, gidravliki i ohrany vodnyh resursov: sbornik statey Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (Sankt-Peterburg, 10 dekabrya 2015 goda) / Peterburgskiy gosudarstvennyy universitet putey soobscheniya Imperatora Aleksandra I. SPb.: PGUPS, 2016. S. 168–171.

13.

Парамонова Л. Н. Пути повышения эффективности очистки сточных вод // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2024 Т. 21, вып. 2. С. 324–331.

Paramonova L. N. Puti povysheniya effektivnosti ochistki stochnyh vod // Izvestiya Peterburgskogo universiteta putey soobscheniya. 2024 T. 21, vyp. 2. S. 324–331.

14.

Мишуков Б. Г., Соловьева Е. А. Использование мембранных технологий в процессах глубокой очистки городских сточных вод // Инновации и инвестиции. 2017. № 11. С. 175–178.

Mishukov B. G., Solov'eva E. A. Ispol'zovanie membrannyh tehnologiy v processah glubokoy ochistki gorodskih stochnyh vod // Innovacii i investicii. 2017. № 11. S. 175–178.

15.

Азаров К. И., Капинос О. Г. Применение мембранных биореакторов в сложных климатических условиях // Новые достижения в областях водоснабжения, водоотведения, гидравлики и охраны водных ресурсов: сборник трудов X Междунар науч.-практ. конф. в продолжение традиционных Академических чтений РААСН, основанных академиком РААСН В. С. Дикаревским. СПб.: Издательско-полиграфическая ассоциация высших учебных заведений, 2023. С. 104–108.

Azarov K. I., Kapinos O. G. Primenenie membrannyh bioreaktorov v slozhnyh klimaticheskih usloviyah // Novye dostizheniya v oblastyah vodosnabzheniya, vodootvedeniya, gidravliki i ohrany vodnyh resursov: sbornik trudov X Mezhdunar nauch.-prakt. konf. v prodolzhenie tradicionnyh Akademicheskih chteniy RAASN, osnovannyh akademikom RAASN V. S. Dikarevskim. SPb.: Izdatel'sko-poligraficheskaya associaciya vysshih uchebnyh zavedeniy, 2023. S. 104–108.