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.
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.
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"