Экологические нормативы для сточных вод

Проблемы, связанные с отведением сточных вод в водные объекты, носят интернациональный характер. Беларусь, находясь на водоразделе бассейнов Балтийского и Черного морей, также вовлечена в международное сотрудничество по охране трансграничных водных объектов. Республика присоединилась к Хельсинской конвенции ЕЭК ООН по охране и использованию трансграничных водотоков и международных озер, а также к Протоколу по проблемам воды и здоровья.

Одним из основных направлений реализации положений Конвенции является организация сотрудничества по трансграничным водам с другими государствами. Наша страна выполняет четыре межправительственных и девять межведомственных двусторонних соглашений в области охраны окружающей среды. Определяющую роль в регламентировании положений Конвенции и международных соглашений на национальном уровне выполняют законодательные и нормативные правовые акты Республики Беларусь. Так, основые требования к охране и использованию трансграничных водных объектов установлены в Водном кодексе Республики Беларусь (1998), законах Республики Беларусь «Об охране окружающей среды» (1992), «О питьевом водоснабжении» (1999), «О санитарно-эпидемическом благополучии населения» (2000), «О государственной экологической экспертизе» (2009). Конкретизация требований международных конвенций, договоров и национального законодательства обеспечивается рядом нормативных и технических нормативных правовых актов (НПА и ТНПА), которые более детально регламентируют отношения в этой сфере.

Нормирование объемов забора воды и отведения сточных вод является одним из обязательств, установленных Конвенцией. Для количественных ограничений в данном случае в законодательстве Республики Беларусь используется система и процедура выдачи разрешений на забор определенного количества воды из природных источников и на отведение определенного количества сточных вод с тем или иным уровнем загрязнения. До последнего времени система установления требований к допустимым концентрациям загрязняющих веществ, которые отводятся со сточными водами в водные объекты, была основана на принципах, разработанных в 60–70‑х годах и действовавших в бывшем СССР. В данном случае допустимые концентрации определялись исходя из нормативов предельно допустимых концентраций (ПДК) отдельных веществ в водных объектах того или иного назначения, фоновых концентраций рассматриваемых загрязняющих веществ в воде до створа отведения сточных вод, расхода отводимых сточных вод и расхода реки-водоприемника определенной обеспеченности. Допустимые концентрации устанавливались исходя из того, что после смешения сточной воды с водой в реке в водоприемнике концентрация рассматриваемых загрязняющих веществ не должна превышать в расчетном створе величин ПДК. Далее определялись требования к остаточным концентрациям загрязняющих веществ в отводимой сточной воде и степени ее очистки. Техническо-экономические возможности в части обеспечения достаточной степени очистки, исходя из таких условий, не учитывались. Как показывает практика установления таких нормативов, при отведении сточных вод в маловодные водотоки обеспечить требуемую степень очистки становится затруднительно. Это привело к весьма распространенному явлению: установление временных нормативов, определяемых путем компромиссов между возможностями водопользователей и требованиями государственных органов, выдающих разрешения. Совершенствование механизма выдачи такого рода разрешений потребовало изучения и внедрения практик нормирования, используемых в странах ЕС, которые существенно отличаются от методик, основанных на системе ПДК.

Базовым документом ЕС, определяющим требования к очистке сточных вод населенных пунктов, является Директива об очистке городских сточных вод. Требования, устанавливаемые этим документом, учитывают как наличие наилучших доступных технических методов для очистки сточных вод, так и задачи, связанные с охраной и предотвращением загрязнения водных объектов. Директива требует наличия как минимум так называемой вторичной (полной биологической) очистки или же ей эквивалентной, которые обеспечивают очистку по БПК5 не выше 25 мг/дм3, или степень очистки по данному параметру в пределах 70–90 %. Требования по параметру ХПК составляют 125 мг/дм3 для отводимой сточной воды и снижение по сравнению с исходной сточной водой не менее 75 %. Также рекомендуется, чтобы содержание взвешенных веществ в сточной воде после очистки составляло не более 35 мг/дм3. Эти требования являются базовыми для установления степени очистки, которую должны обеспечивать очистные сооружения. Такие нормативы могут быть обеспечены сооружениями биологической очистки, рассчитанными на деструкцию и удаление органических веществ, подверженных биологическому разложению. Проектирование и строительство таких сооружений является обычной практикой для Беларуси с 60‑х годов прошлого века и не представляет каких-либо научно-технических и технологических трудностей. Кроме того, директива устанавливает критерии к определению водных объектов чувствительных к эвтрофикации. Отведение сточных вод в такие объекты сопровождается установлением дополнительных параметров, которые должны обеспечиваться при их очистке. Так устанавливаются требования к степени очистки по биогенным элементам сточных вод, отводимых в водные объекты в зависимости от объема загрязняющих веществ, выраженных в эквивалентах населения. В части соединений азота и фосфора их концентрация не должна превышать 15,0 мг/л и 2,0 мг/л соответственно для очистных сооружений мощностью от 10 000 до 100 000 эквивалентов и 10,0 мг/л и 1,0 мг/л соответственно для очистных сооружений мощностью более 100 000 эквивалентов.

Для обеспечения вышеприведенных требований необходимо внедрение модернизированных методов биологической очистки с удалением биогенов, которые начали применяться в Беларуси относительно недавно.

Следует учесть, что положения директивы, являясь обязательными для государств ЕС, вместе с тем не являются требованиями «прямого действия» и реализуются в каждом из государств установлением соответствующих норм и нормативов в национальном законодательстве или других видах нормативных документов. В Германии такие требования сведены в федеральный закон о сточных водах, регламентирует требования к отведению сточных вод населенных пунктов и отдельных отраслей промышленности в водные объекты и системы канализации, а также содержит указания стандартов, которые должны использоваться для контроля содержания загрязняющих веществ в сточных водах. Регламентация правил водоотведения также производится на уровне отдельных земель путем установления нормативов, детализирующих положения федерального закона. При этом в таких документах могут содержаться более жесткие требования в сравнении с федеральными. Например, в инструкции по водоотведению Отдела по окружающей среде земли Бавария установлены более жесткие нормы по степени очистки сточных вод в зависимости от водности и экологического статуса водотоков приемников сточных вод, а также установлены требования к выбору компактных очистных установок для очистки бытовых сточных вод. На уровне отдельных населенных пунктов эти нормативы трансформируются в положения предписаний водопользователям, отводящих сточные воды в водные объекты и положения контрактов между отдельными предприятиями и коммунальными службами, эксплуатирующими системы канализации.

Учитывая высокий уровень методической проработанности немецкой системы нормирования, ее отдельные элементы были заимствованы при разработке белорусских ТНПА, в частности в проекте ТКП «Охрана окружающей среды и природопользование. Гидросфера. Порядок установления нормативов допустимых сбросов химических и иных веществ в водные объекты». Так были приняты концепция и ряд нормативов, которые предполагают ужесточение требований к степени очистки сточных вод по мере увеличения мощности очистных сооружений, оцениваемых по эквивалентной численности населения, а также ряд положений, устанавливающих дискретные значения нормативов концентраций загрязняющих веществ в производственных сточных водах отдельных отраслей промышленности, отводимых в водные объекты и системы канализации.

Понимая, что существуют различия в уровне экономических возможностей стран в проведении водоохраной политики, ряд положений принимался для установления целей в области очистки сточных вод, которые могут быть достигнуты при взаимодействии органов государственного регулирования и водопользователей. С другой стороны, некоторые из заимствованных положений были более либеральными по отношению к водопользователям нежели определяемые расчетами по ранее действующим методикам. Вместе с тем был реализован принцип, направленный на удаление большей массы загрязняющих веществ, отводимых со сточными водами с использованием технически и экономически обоснованных методов и технологий. Изменение природоохранных норм и требований к степени очистки сточных вод потребовало пересмотра порядка проектирования и строительства очистных сооружений. Для проектирования очистных сооружений, которые обеспечивали бы возможность удаления биогенных элементов, потребовался технический нормативный правовой акт, который бы содержал положения для расчета такого рода сооружений. К настоящему времени разработан один из документов данной серии – ТКП 45–4.01–202–2010. Разработка ТКП основывалась на двух основных подходах, которые и определили направленность документа:

• сохранение и обобщение опыта проектирования и нормирования, отраженного в ранее принятых и действующих до настоящего времени нормах;
• учет изменений, связанных с ужесточением природоохранного законодательства, развитием научно-технического прогресса в области очистки сточных вод, а также необходимости сближения с европейскими нормами и стандартами, гармонизации с другими действующими НПА и ТНПА.

К основным отличительным положениям, отраженным в ТКП относятся:

• переход к расчету сооружений по параметру БПК5;
• введение понятия «эквивалентное население» для оценки массы загрязняющих веществ, поступающих на очистные сооружения;
• расчет сооружений биологической очистки с учетом возраста ила;
• расчет сооружений биологической очистки с учетом требований по удалению соединений азота и фосфора.

Переход от параметра БПК20 к БПК5 в расчетах связан как с необходимостью гармонизации с НПА и ТНПА, устанавливающими природоохранные требования, выраженные в БПК5, так и со сближением с принципами расчетов сооружений, принятыми в европейских странах.

Такой же подход положен при введении понятия «эквивалентное население» для оценки массы загрязняющих веществ, поступающих на очистные сооружения. Введение расчетов сооружений биологической очистки с учетом возраста ила и требований по удалению биогенных элементов связано с особенностями протекания процессов биологической нитрификации в части влияния низких скоростей накопления микроорганизмов нитрификаторов в сооружениях. Для выбора метода очистки сточных вод, необходимого для достижения установленных нормативов очистки приведен перечень методов с данными об эффективности очистки от биохимически удаляемых органических веществ, оцениваемых по БПК, взвешенных веществ, а также соединений азота и фосфора, формулы и возможные схемы организации работы сооружений.

Учитывая, что создание очистных сооружений с удалением азота и фосфора является относительно новым направлением в отечественной практике проектирования, то для повышения доступности методик расчетов разработан проект ТКП «Очистные сооружения сточных вод. Правила проектирования», который в настоящее время прошел согласования и находится в стадии подготовки к изданию. Введение данного документа позволит использовать накопленный европейский опыт проектирования для строительства очистных сооружений, отвечающих современным требованиям к эффективности очистки сточных вод.

Владимир АНУФРИЕВ, к. т.н., доцент, Белорусский национальный технический университет