Науково-технологічні аспекти удосконалення процесів очистки стічних вод в межах урбосистеми міста Херсон

Abstract

Проблема інтенсивного забруднення водних екосистем стічними водами антропогенного походження актуальна для південних урбанізованих територій з низьким рівнем забезпеченості водними ресурсами (0,22 тис. м3 на людину за рік). Для поліпшення екологічного стану Дніпра, підвищення ефективності сільськогосподарського виробництва при несприятливих агрокліматичних умовах запропоновано ресурсозберігаючі технології на основі повторного використання очищених каналізаційних стічних вод з обґрунтованими екологічно безпечними режимами зрошення. Акцентована увага на доочистці стічних каналізаційних вод на очисних спорудах біологічного призначення – полях зрошення та фільтрації. Розрахунок полів фільтрації та зрошення здійснено за середньодобовою нормою навантаження загальної кількості стічних вод на 1 га площі поля усередньому задобу. Визначено, що найвища ефективність біологічної очистки стічних вод досягається у теплий період року за рахунок здатності ґрунту вбирати забруднюючі речовини, патогенні бактерії, яйця гельмінтів. Рекомендовано не включати до сівозміни овочеві культури. Встановлено, що перевагою використання полів зрошення для очистки стічних вод є одночасне вирощування на них сільськогосподарських культур. При цьому використання стічних вод для зрошення може відбуватися у вегетаційний період для забезпечення культур вологою та безвегетаційний період для забезпечення рослин поживними, органічними речовинами, які містяться у стічних водах. Визначено, що поля підземної фільтрації як один із видів природної біологічної очистки стічних вод є недоцільним для використання на сільськогосподарських землях м. Херсона через загрозу хімічного та бактеріального забруднення водоносних горизонтів, які використовуються для питного водопостачання населення. У період припинення випуску стічної води на поля зрошення можуть використовуватися резервні поля фільтрації площею 53 га із влаштуванням дренажної системи. При температурі атмосферного повітря нижче -10 ℃ запропоновано проєктування полів наморожування. Для вирішення проблеми утворення високого вмісту фосфатів у стічних водах, зменшення їх негативного впливу на р. Дніпро запропоновано застосування технології вилучення фосфатів на основі природних сорбентів, цеолітів.

The problem of intensive pollution of hydro-ecosystems with wastewater of anthropogenic origin is topical for water supply (0.22 thous. m3 per person). In order to improve the Dnipro ecological state and increase the efficiency of agricultural production under unfavorable agro-climatic conditions, we treated sewage with ecologically substantiated safe irrigation modes. The study focuses on additional sewage treatment at treatment plants of biological purpose – in irrigation fields and fields of underground filtration. The calculation of filtration and irrigation fields was performed by the average daily norm of loads of the total amount of sewage per 1 ha of the field per day on the average. The research determined that the highest efficiency of biological sewage treatment is reached in a warm season of the year due to the ability of soil to absorb pollutants, pathogenic bacteria and helminth eggs. Vegetable crops are not recommended for crop rotation. It was established that the benefit of using irrigation fields for sewage treatment is simultaneous crop cultivation. Wastewater for irrigation can be used both in a growing season to provide crops with moisture and in a non-growing season to provide plants with nutrients and organic substances contained in wastewater. It was determined that fields of underground filtration as one of the types of natural biological treatment of sewage are not suitable for using on the agricultural lands of Kherson because of the threat of chemical and bacterial pollution of waterbearing strata, used for public drinking water supply. During the period of cessation of discharging sewage to irrigation fields, reserve filtration fields having the area of 53 ha with drainage systems can be used. Designing freezing fields are suggested at temperatures lower than –10 С. To solve the problem of accumulation of high phosphate content in wastewater, reducing their negative impact on the Dnipro river, we suggest using the technology of removing phosphates by means of natural sorbents and zeolites.