Управление фекальным осадком

Фекальный ил из выгребной ямы откачивается для опорожнения ямы (Дурбан, Южная Африка)

Фекальные управление отстоем ( FSM ) (или фекальные управления отстоем в британском английском) является сбор, транспортировка и обработка фекальных вод из выгребных ям , септиков или других на место санитарных систем. Фекальный осадок представляет собой смесь человеческих экскрементов , воды и твердых отходов (например, туалетной бумаги или других средств для очищения анального отверстия , средств гигиены во время менструации ), которые сбрасываются в ямы, резервуары или хранилища систем канализации. Фекальный осадок, который удаляется из септиков, называется септиком .

FSM необходим в густонаселенных районах, где часть населения не подключена к канализационной сети , а закрытие и восстановление туалетов с выгребными ямами невозможно. Так обстоит дело в большинстве городских районов развивающихся стран , но такие услуги также используются в развитых странах, где канализационные системы недоступны. Услуги FSM обычно предоставляются официальными и неформальными поставщиками услуг частного сектора, местными органами власти, водохозяйственными органами и коммунальными предприятиями . Однако во многих развивающихся странах службы FSM часто недоступны или, если они доступны, часто являются неформальными, нерегулируемыми, антисанитарными и небезопасными. Это может привести к загрязнению поверхностных и подземных вод., распространение болезнетворных микроорганизмов в окружающей среде и неблагоприятное воздействие на здоровье населения . Это также может привести к ненадежным услугам с относительно высокими затратами для нуждающихся в них домохозяйств.

Услуги по сбору фекального осадка могут быть доступны по расписанию или по запросу (также известное как услуги по запросу, по запросу или внеплановые услуги). Собранный фекальный ил можно транспортировать на очистные сооружения с помощью вакуумного грузовика ; цистерна и насос, смонтированные на бортовой тележке; небольшой танк, запряженный мотоциклом; или в контейнерах на ручной тележке. Мобильные или постоянные перегрузочные станции могут использоваться для повышения эффективности транспортировки фекального осадка за счет перемещения отходов в более крупные танкеры для перевозки на обработку. Более широкое использование нескольких децентрализованных очистных сооружений отстоя в городах (во избежание дальних перевозок) в настоящее время исследуется и апробируется.

Собранный фекальный осадок предпочтительно перерабатывать на специальных установках для обработки фекального осадка, а не совместно со сточными водами на муниципальных очистных сооружениях , если только эти заводы не способны выдерживать дополнительную нагрузку и не доступны средства для разделения жидкостей и твердых веществ. ^[1] Могут использоваться различные механизированные и немеханизированные технологии обработки, включая построенные водно-болотные угодья , анаэробное сбраживание и пруды для стабилизации отходов . В процессе очистки могут образовываться полезные продукты, такие как очищенные сточные воды, которые можно использовать для орошения . Другая возможность - использовать обработанный фекальный осадок послекомпостирование в качестве кондиционера почвы или для производства биогаза , древесного угля, биодизеля , порошкового промышленного топлива и выработки электроэнергии . Исторически термин « ночная почва» использовался для обозначения фекального ила. ^[2] Восстановление ресурсов из фекального ила также может быть использовано для строительных материалов, белка, кормов для животных и воды для орошения. ^[3]

Терминология [ править ]

Обработка фекального осадка (FSM) требует безопасных и гигиеничных услуг по опорожнению септиков и выгребных ям , наряду с эффективной обработкой твердых веществ и жидкостей и повторным использованием обработанных продуктов, где это возможно. ^[6] Он может включать ряд вариантов, включая обработку на месте и за его пределами, а также рассеивание или улавливание и дальнейшую переработку продуктов процесса обработки в такие как биогаз , компост и энергию.

FSM иногда используется как синоним термина «управление септацией», но это не одно и то же. Септика - это особый тип фекального осадка: это частично переваренные твердые фекальные вещества, которые накапливаются в септических резервуарах. Фекальный ил из туалетов с выгребной ямой может иметь более низкое содержание воды по сравнению с отстойниками и может содержать больше твердых отходов.

В уборных с выгребной ямой образуется фекальный осадок, и их иногда классифицируют как сухие туалеты , хотя влажные ямы также распространены, особенно в Азии. Однако другие типы сухих туалетов - те, которые спроектированы так, чтобы их можно было легко опорожнить без добавления воды - не создают фекальный осадок, а вместо этого образуют высушенные фекалии (в случае сухих туалетов с отводом мочи ) или компост (в случае компостирующие туалеты ), например. В случае туалетов Arborloo из ямы никогда ничего не извлекают, и вместо этого легкую надстройку перемещают в другую неглубокую яму, а сверху высаживают дерево.

В совокупности сбор, транспортировка, обработка и повторное использование экскрементов составляют «цепочку создания стоимости» управления фекальными осадками.

В некоторых документах государственной политики Индии термин FSSM используется для обозначения «удаления фекального осадка и стоков». ^[7]

Septage [ править ]

Септик или «осадок септических резервуаров» - это частично очищенный ил, который накапливается и хранится в септических резервуарах или аналогичных канализационных сооружениях . Сепаратор - это побочный продукт предварительной очистки бытовых сточных вод ( сточных вод ) в септике. После нескольких лет накопления фекалии обычно откачивают из септика с помощью вакуумной машины . В септики поступает черная вода из туалетов со смывом , а также серая вода . Это означает, что в сепараторе содержатся только твердые отходы, которые можно смыть, например, туалетная бумага.. Сепаратор может также включать «пену», который представляет собой материал, который плавает вверху и содержит жиры, масла и смазки, а также любые плавающие твердые отходы.

Термин «сепаратор» используется в США по крайней мере с 1992 года ^[8]. Он также использовался в проектах Агентства США по международному развитию в Азии. ^[9] Другое определение септика: «Исторический термин, обозначающий ил, удаляемый из септиков». ^[2]

Сточные отходы периодически удаляются (с частотой, зависящей от емкости резервуара, эффективности системы и уровня использования, но обычно реже, чем ежегодно) из септиков с помощью специализированных транспортных средств, известных как вакуумные грузовики. Они откачивают осадок из резервуара и транспортируют его на местные очистные сооружения . Он также может использоваться фермерами для удобрений или храниться в крупных хранилищах для сточных вод для последующей обработки или использования на сельскохозяйственных культурах. ^{[ необходима цитата ]}

Фон [ править ]

Во всем мире растет интерес и осведомленность о вопросах FSM, особенно в Африке и Азии. ^{[10] [11]} Об этом свидетельствуют некоторые крупномасштабные исследовательские и опытно-конструкторские проекты, проводимые в области FSM. Такое исследование проводится и финансируется несколькими организациями, включая Фонд Билла и Мелинды Гейтс . ^[12]

Во многих развивающихся странах с фекальным илом не обращаются должным образом. Это может быть связано с отсутствием уполномоченных учреждений и низкой осведомленностью о последствиях плохой санитарии; отсутствие технических знаний и опыта; невозможность найти средства для покупки вакуумных машин и очистки, а также отсутствие знаний, необходимых для запуска и реализации успешных программ FSM. Это может привести к плохой работе местных санитарных сооружений (OSSF), переполнению септических ям и туалетов, небезопасному опорожнению туалетов с выгребными ямами и сбросу необработанного патогенного фекального ила в окружающую среду. ^[13]

Цели [ править ]

Цель 6 из целей устойчивого развития для (воды и санитарии) способствовала повышению степени информированности о рисках , связанных с плохим управлением санитарией по всей санитарии цепи. Это побудило многие страны, города и организации улучшить спектр доступных улучшенных санитарных услуг. Среди них есть программы FSM, предназначенные для: ^{[ ссылка ]}

• Улучшить функционирование местных систем санитарии и снизить вероятность контакта человека с фекальными патогенами;
• Свести к минимуму запахи и неприятные ощущения, а также неконтролируемый сброс органических веществ из переполненных резервуаров или ям;
• Поддерживать модернизацию местных программ улучшения санитарии;
• Защита здоровья населения от неизбирательной утилизации накопленного фекального осадка;
• Получение сельскохозяйственных продуктов, включая кондиционер почвы, из материалов для компостирования или совместного компостирования и энергетических продуктов, таких как биогаз, древесный уголь, промышленное порошковое топливо и т. Д.
• Стимулировать экономическое развитие, создание рабочих мест и возможности получения средств к существованию, одновременно решая проблемы социальной стигмы, здоровья и безопасности операторов, которые продолжают влиять на неформальных работников.

Программы FSM могут быть движущими силами улучшения санитарных условий по-разному. Они могут способствовать модернизации OSSF, которая сокращает (или увеличивает) частоту удаления шлама и, следовательно, эксплуатационные и экологические затраты. Они также могут быть движущими силами экономического развития в цепочке создания стоимости в области санитарии. Это может включать предоставление материалов и деталей для новых туалетов и септиков.

Сюда также могут входить рабочие места для подрядчиков и установщиков оборудования; для личного сбора осадка, включая водителей и опорожнителей; и для операторов систем обработки и повторного использования.

Это также может включать производство и продажу конечных продуктов процесса обработки осадка.

Эти продукты могут включать оборотную воду для сельского хозяйства и промышленности, почвенные кондиционеры, биогаз, биодизель или электричество.

В настоящее время в Азии и Африке действует большое количество пилотных, демонстрационных и полномасштабных программ FSM, однако на сегодняшний день лишь немногие из них продемонстрировали устойчивое влияние на цепочку создания стоимости. ^{[ необходима цитата ]}

Элементы успешных программ [ править ]

Услуги FSM могут предоставляться как по запросу (часто называемые по запросу, по вызову, по требованию, специальным или незапланированным) или по расписанию (также известное как регулярное) удаление шлама, или как комбинация обоих. В соответствии с любым механизмом, OSSF удаляются на периодической основе, или по запросу домохозяйства, или в связи с проверкой компетентным органом, указывающей на необходимость удаления ила.

Анализ 20 тематических исследований инноваций FSM, а также исследования и пропаганда успешных программ, проведенные Oxfam Philippines, показали, что общие элементы успешных программ FSM включают: ^{[14] [10]}

• Хорошо сформулированная и практичная политика, правила и регулирование: хотя они и важны, они сами по себе почти бесполезны, даже контрпродуктивны и должны подкрепляться дополнительными факторами, такими как указанные ниже;
• Местное руководство и учреждения с четко определенными полномочиями и ресурсами для управления услугами, даже если фактические услуги предоставляются частным сектором;
• Партнерство между заинтересованными сторонами способствует масштабному развитию услуг, укреплению доверия в обществе и достижению устойчивости;
• Устойчивая программа вовлечения сообщества, маркетинга и повышения осведомленности так же важна для FSM, как и обработка осадка, но часто недооценивается, не выделяется в бюджет и иногда прекращается после начального периода;
• Повышение потенциала поставщиков услуг FSM помогает гарантировать, что они могут эффективно удовлетворять все сегменты спроса и достичь долгосрочной жизнеспособности. Это может включать обучение как техническим вопросам, так и управлению бизнесом, а также содействие накоплению капитала посредством грантов, лизинга оборудования, гарантий по кредитам и других финансовых инструментов;
• Тарифы, ориентированные на бедных и отражающие операционные расходы на предоставление услуги;
• Технология, соответствующая способности работать и поддерживать систему и реалиям цепочки создания стоимости.

Характеристики фекального ила [ править ]

Фекальный ил (FS) - это отходы жизнедеятельности человека , сточные воды , мусор и мусор, который накапливается в выгребных ямах и септических резервуарах или других системах санитарии на территории. ^[15] Фекальный ил - это агрессивный материал, который содержит патогены , может вызывать запахи и вызывать загрязнение поверхностных вод , а также загрязнение грунтовых вод . Характеристики фекального осадка могут широко варьироваться в зависимости от климата, типа туалета, диеты и других переменных. Проведение исследования характеристик отходов для понимания местных условий позволяет получить данные, которые влияют на размер очистных сооружений, а также позволяет оценить ценность продуктов, которые могут быть получены в процессе обработки.

Основные физико-химические параметры, обычно измеряемые для характеристики фекального осадка, включают: ^{[ необходима цитата ]} БПК , общее количество взвешенных твердых веществ ,% твердых веществ, указание на песок, ХПК , аммоний , общий азот и общий фосфор, жиры, масла и смазки (FOG), Индекс объема осадка (SVI), pH, щелочность .

Разработчики систем часто используют значения по умолчанию, такие как 2 000 мг / л для БПК и 5 000 мг / л TSS (что может быть в среднем по стране), чтобы определить размер системы очистки. Если таких данных нет или если местные условия не отражены должным образом в предполагаемых значениях, может быть проведено исследование характеристик отходов. ^{[ необходима цитата ]}

Относительно мало данных существует о содержании патогенов в фекальном иле. Одно исследование, проведенное в сельской местности Бангладеш, определило 41 яйцо гельминтов на 1 грамм фекального ила из туалетов с выгребной ямой. ^[16]

На характеристики фекального осадка могут влиять: ^[6]

• Методы, приемы и уровень квалификации персонала, проводящего очистку от шлама;
• Эффективность различных типов оборудования, используемого для удаления шлама;
• Сезонность - наличие грунтовых или паводковых вод, которые могут проникнуть в резервуары и разбавить их содержимое;
• Последний раз танк очищали от шлама (возраст фекального ила).

Необходимы дополнительные исследования по проведению исследований характеристик отходов в развивающихся странах. По развитым странам доступно больше данных. ^[17]

Текущая практика [ править ]

Санитарные работники [ править ]

Санитарные работники - это люди, ответственные за очистку, техническое обслуживание, эксплуатацию или опорожнение санитарно- технического оборудования на любом этапе санитарной цепочки. ^{[18] : 2} Эти рабочие вносят свой вклад в безопасное удаление фекального осадка.

Города [ править ]

FSM - это важная санитарная служба в городах и поселках во всех странах, где домохозяйства используют локальные системы канализации. ^[19] Общегородские программы FSM могут использовать несколько или одно лечебное учреждение, использовать стационарные и мобильные станции передачи и взаимодействовать с микро-, малыми и средними предприятиями, которые могут оказывать некоторые или все услуги. ^{[14] : 99} программ можно вводить поэтапно, чтобы удовлетворить растущий спрос.

Пригородные городские районы [ править ]

Пригородные районы часто менее густонаселенны, чем городские центры. Следовательно, у них больше места, и системы очистки на месте могут быть эффективными для обработки твердых и жидких веществ. В большинстве таких пригородных территорий маловероятно, что они будут подключены к обычной централизованной канализационной системе в краткосрочной или среднесрочной перспективе. Таким образом, эти области будут полагаться на сочетание местных систем и услуг санитарии, децентрализованных систем управления сточными водами или коммунальных или упрощенных систем канализации, подключенных к децентрализованной или централизованной очистке. Во всех этих ситуациях FSM является необходимой службой для поддержания надлежащего функционирования систем канализации.

Сельские районы [ править ]

Сельские районы с низкой плотностью населения могут не нуждаться в официальных услугах FSM, если местная практика предусматривает прикрытие и восстановление уборных, когда они заполняются. Однако, если это невозможно, в сельской местности часто отсутствуют очистные сооружения в пределах разумного (например, 30 минут езды) расстояния; для цистерн труднодоступны и часто имеют ограниченный спрос на опорожнение, что делает транспортировку и очистку неэкономичными и недоступными для большинства людей. Таким образом, можно рассмотреть такие варианты, как перенос туалетов на территорию, двойные (чередующиеся) ямы или туалеты Арборлоо . Также можно рассмотреть и организовать совместное использование децентрализованных услуг FSM и обработки осадка между близлежащими деревнями или захоронение отходов с безопасным удалением.

Соображения по дизайну [ править ]

Выбор оператора сервисов FSM [ править ]

Услуги FSM обычно предоставляются официальными и неформальными поставщиками услуг частного сектора, местными органами власти, водохозяйственными органами и коммунальными предприятиями . Водоканалы с высоким процентом подключения к водопроводу (дома с подключением к водопроводу) являются логическими операторами программ FSM. Если вода продается потребителям по тарифу, может быть добавлен дополнительный тариф для покрытия услуг FSM. В крупных городах наиболее подходящим оператором обычно является поставщик услуг водоснабжения и канализации. ^{[ необходима цитата ]}

Местные органы власти могут выбрать оказание услуг, используя свой собственный персонал и ресурсы для сбора, транспортировки и обработки. Это часто имеет место в небольших городах или муниципалитетах, где водоснабжение может не иметь широкого охвата. Во многих случаях сотрудничество между правительством города и водоканалом может быть стратегически выгодным. Город Думагете на Филиппинах является одним из примеров, где район водоснабжения (коммунальное предприятие) и местное правительство совместно владеют и несут ответственность за программу FSM. ^[20] Организованные крупномасштабные программы FSM могут обеспечить более дешевую и гигиеничную услугу, чем независимые частные операторы, работающие на специальнойоснование. Обеспечение доступности услуг является важным аргументом в пользу продвижения программы среди граждан и поощрения их к участию. ^{[ необходима цитата ]}

Местный частный сектор является важным игроком в предоставлении услуг FSM. В таких случаях подрядчики из частного сектора могут работать напрямую с домохозяйствами (в рамках регулирования) или участвовать в торгах по контрактам на снятие шлама, выданным городом. Частный сектор также может предоставлять услуги по эксплуатации и обслуживанию очистных сооружений, а также по переработке и продаже товаров, полученных в результате процесса очистки. Город Сан-Фернандо, Ла-Унион, Филиппины, является примером местного правительства, которое заключило контракт на строительство очистных сооружений и программу сбора отходов с частным сектором. ^[21]

Синергия с другими программами [ править ]

ФШМ - лишь один из аспектов общегородской санитарии, который также включает:

• Управление твердыми бытовыми отходами ;
• Дренаж и управление серыми водами ;
• Сбор и очистка сточных вод, включая перелив сточных вод из локальных систем, где системы рассеивания на основе почвы недостаточны для ассимиляции объема;
• Безопасность на воде; и
• Безопасности пищевых продуктов.

Между многими из этих сервисов и FSM существует важная синергия, и изучение возможностей совместного управления может принести пользу. ТБО часто можно обрабатывать совместно с фекальными отходами, особенно при использовании технологий термической обработки. Пищевые отходы из ресторанов и рынков могут быть смешаны с фекальными отходами для получения высокоценного улучшения почвы. Жиры, масла и жиры (FOG) из коммерческих жироуловителей могут быть добавлены в биосборники для увеличения производства метана или использованы вместе с фекальным отстоем в качестве сырья для производства биодизельного топлива. ^[22] Водоснабжение также тесно связано с FSM, поскольку часто именно водоканал управляет программами, а их потребители будут оплачивать услуги по тарифам. ^{[ необходима цитата ]}

Запланированные программы удаления шлама [ править ]

Плановое удаление шлама - это запланированные усилия местных властей или коммунального предприятия по обеспечению регулярного удаления шлама из септиков. В этом процессе каждая собственность покрывается определенным маршрутом, и арендаторы заранее информируются о проведении очистки от шлама. ^[23] Фактическое удаление шлама (или опорожнение септиков) может быть выполнено в рамках государственно-частного партнерства (ГЧП). ^[23]

В Юго-Восточной Азии (в 2016 году) растет интерес к программам плановой очистки от шлама как средству предоставления услуг. В исследовании WSP рекомендуется, чтобы усилия по внедрению планового опорожнения были сосредоточены в первую очередь на тех областях, где спрос был наибольшим, а затем переходить к другим областям, когда в этих областях был продемонстрирован успех планового опорожнения. ^[10] Анализ данных по очистке ям и резервуаров для Палу в Индонезии показал, что существующий спрос на услуги по очистке от шлама варьируется в зависимости от района, причем наибольший спрос наблюдается в хорошо зарекомендовавших себя районах, а наименьший - в городских окраинах. ^{[ необходима цитата ]}

В индийском контексте услуги по плановому удалению шлама имеют множество преимуществ: соответствие нормам за счет регулярного удаления шлама, снижение высоких цен на удаление шлама, устранение необходимости в ручном труде, улучшение воздействия на окружающую среду и здоровье населения, увязка с местными налогами, а не с взиманием платы с пользователей. ^[23] Плановая очистка от шлама была начата в нескольких азиатских странах, включая Филиппины, Малайзию, Вьетнам, Индонезию и Индию. ^[23] В рамках программы SNV (Нидерландская организация развития) в Индонезии, Непале и Бангладеш были разработаны службы планового опорожнения в рамках более широкой программы городской санитарии на 2014–2017 годы. ^[24]

Совместная очистка на очистных сооружениях [ править ]

Совместная очистка сточных вод на станциях очистки сточных вод может быть рассмотрена там, где объем сточных вод, удаляемых с местных сооружений, невелик, как это будет в ситуациях, когда большинство домохозяйств имеют доступ к канализации.. Однако высокая прочность сепаратора и фекального осадка означает, что относительно небольшие объемы и того, и другого могут иметь большое влияние на содержание органических веществ, взвешенных твердых частиц и азота в очистных сооружениях. Возможные последствия включают увеличение объема отсеиваемых частиц и песка, требующего удаления; усиление запаха от головных работ; повышенная скорость накопления пены и шлама; и повышенное содержание органических веществ, ведущее к перегрузке и сбоям процесса, а также к возможности усиления запаха и пенообразования в аэротенках. Из-за того, что они частично перевариваются, сточные воды и фекальный осадок обычно разлагаются медленнее, чем городские сточные воды. Следовательно, их присутствие может отрицательно сказаться на эффективности лечебных процессов.Неустойчивый характер накопления фекального ила и отстойников также может усугубить проблемы, указанные выше.^[25]

Несмотря на эти возможные недостатки, очистные сооружения сточных вод с резервной мощностью являются потенциальным ресурсом, который необходимо исследовать. Даже там, где совместная очистка невозможна, существующие очистные сооружения могут предоставить землю в стратегически важных местах, недалеко от районов, требующих услуг по очистке стоков. Для септического / фекального осадка всегда должны быть предусмотрены отдельные устройства для предварительной обработки и отделения твердых частиц от жидкости. Разделение твердых веществ и жидкости снизит как общую нагрузку, так и долю переваренного материала в жидкой фракции и, таким образом, снизит вероятность того, что это нарушит процессы очистки сточных вод. Отделенные твердые частицы можно обрабатывать вместе со шламом, образующимся в отстойниках в процессе очистки сточных вод. ^{[25] : 6}

Технологические компоненты и инфраструктура [ править ]

Сборные машины и оборудование [ править ]

Если фекальный осадок достаточно жидкий, его обычно собирают с помощью вакуумных насосов или бустерных насосов центробежного типа. На рынке также доступны различные ручные и моторизованные устройства, предназначенные для выемки густого и вязкого ила и скопившегося мусора.

После многих лет нахождения в септических ямах и уборных с выгребными ямами накопленный ил затвердевает, и его очень трудно удалить. Все еще распространено, что рабочие заходят в карьеры, чтобы очистить их от ила, хотя такая практика в целом небезопасна и нежелательна (в Индии эта практика называется « ручной очисткой »). Существует ряд недорогих насосных систем для гигиенического удаления этого затвердевшего ила с поверхности земли, хотя многие из них все еще находятся на экспериментальной стадии (например, Excravator, Gulper, e-Vac). ^[26]

Фекальный осадок также можно обрабатывать внутри резервуара или ямы с помощью «процесса стабилизации извести в яме», который обрабатывает отходы перед их удалением из резервуара или ямы. Впервые эта методология была применена компанией iDE Cambodia в 2010 году. ^[27] После удаления она транспортируется на производственные или перерабатывающие предприятия на территории или за ее пределами.

Некоторые современные перегрузочные станции и вакуумные грузовики могут до некоторой степени обезвоживать фекальный осадок, и эта вода может быть помещена в канализационные линии для очистки на очистных сооружениях. ^[6] Это позволяет более эффективно обрабатывать большее количество ила и может представлять собой один из лучших случаев совместной обработки фекального ила на очистных сооружениях. ^{[ необходима цитата ]}

Станции пересадки [ править ]

Пункты перевалки - это промежуточные пункты высадки, которые часто используются там, где очистные сооружения расположены слишком далеко от населенных пунктов, чтобы сделать возможным прямое удаление отходов. В других местах проблемы с дорожным движением или местные запреты на использование грузовиков в светлое время суток могут сделать возможными станции пересадки. Кроме того, в муниципалитетах, где к значительной части домов невозможно добраться на автоцистернах, следует использовать перегрузочные станции. Станции передачи используются, если:

• Более 5% домов недоступны для вакуумного грузовика;
• Очистные сооружения расположены слишком далеко от домов, чтобы их можно было перевезти за один рейс, что практически невозможно;
• Грузовые автомобили не допускаются на улицу днем; или же
• В светлое время суток интенсивное движение мешает движению вакуумных грузовиков.

Мобильные станции пересылки [ править ]

Мобильные перегрузочные станции - это не что иное, как большие автоцистерны или прицепы, которые используются вместе с небольшими вакуумными грузовиками, мотоциклами или ручными тележками. Автомобили меньшего размера выгружаются в цистерну большего размера, которая затем переносит собранный ил на очистные сооружения. Они хорошо работают в бизнес-моделях планового удаления шлама.

Фиксированные станции пересадки [ править ]

Стационарные перегрузочные станции - это специализированные сооружения, стратегически установленные по всему муниципалитету и служащие в качестве точек приема собранных фекальных осадков. Они могут включать в себя приемную станцию ​​с экранами, резервуар для собранных отходов, контейнеры для хранения мусора и средства для мытья. Они могут быть более подходящими для программ конечных автоматов, использующих бизнес-модель «вызов для обслуживания».

В то время как статические перегрузочные станции представляют собой стационарные резервуары, мобильные перегрузочные станции - это просто автоцистерны или прицепы, которые работают вместе с SVV и фактически осуществляют более длительную транспортировку отходов от населенного пункта на очистные сооружения. Мобильные перегрузочные станции лучше всего подходят для плановых программ очистки от шлама, когда нет ограничений движения или запретов на движение грузовиков, а также относительно большое количество домов, недоступных для больших транспортных средств.

Процессы лечения [ править ]

Фекальный осадок часто обрабатывается серией этапов обработки, чтобы сначала отделить жидкости от твердых веществ, а затем обработать как жидкие, так и твердые составы, восстанавливая как можно больше энергии или питательной ценности. ^[6] Общие процессы на заводах по очистке фекального ила включают:

• Прием фекального осадка - там, где грузовик соприкасается с очистными сооружениями, и осадок выгружается.
• Предварительная обработка - от мусора, песка, песка и ТУМОВ (жиров, масел и жиров);
• Первичная обработка - простое разделение физическими средствами или разделение с помощью микробиологического расщепления;
• Обработка жидкостей - например, с использованием построенных водно-болотных угодий , прудов- отстойников , анаэробных варочных котлов ; и
• Обработка твердых частиц - использование твердых частиц, полученных в результате обработки фекального осадка, для полезного использования там, где это возможно.

Построенные водно-болотные угодья привлекают внимание как недорогая технология очистки, которая во многих случаях может быть построена с использованием местных материалов и рабочей силы. Для участков с достаточным количеством земли и готовыми запасами гравия и песка эта технология предлагает низкую стоимость, масштабируемость и простоту эксплуатации. ^[28]

Выбор технологии [ править ]

Для обоснованного выбора технологии обработки фекального осадка следует использовать формальный процесс. ^[6] Обычно это совместный процесс, проводимый заинтересованными сторонами, консультантами, оператором и будущим владельцем объекта . Процесс основан на долгосрочном планировании видения с заинтересованными сторонами в рамках общегородского планирования санитарии. Необходимо знать ожидаемые потоки (объем) отходов, их мощность, характеристики и изменчивость в каждой области. Формальный и прозрачный процесс разработки соответствующих планов и проектов для очистных сооружений сточных вод и фекального осадка позволит добиться участия местных жителей в принятии технологических решений и владения ими, что имеет решающее значение для долгосрочного успеха и устойчивости программы. ^{[цитата необходима ]}

Сушилки [ править ]

Для обезвоживания и сушки можно использовать простые сушилки ила, поскольку они являются дешевым и простым методом сушки фекального осадка (они также широко используются для сушки осадка сточных вод ). Дренажная вода должна быть собрана; сушильные кровати иногда закрываются, но обычно остаются открытыми.

Сушилки обычно состоят из четырех слоев (сверху вниз):

• Осадок;
• 10-15 см песка (иногда с проволокой или пластиковой сеткой поверх него, чтобы предотвратить его удаление при извлечении высохшего ила);
• 10 см мелкого гравия;
• 15-20 см крупнозернистого гравия и дренажные трубы. ^[29]

Фекальные илы ведут себя во время процессов обезвоживания иначе, чем илы сточных вод . ^[30] Количество внеклеточных полимерных веществ (EPS) может быть важным показателем эффективности обезвоживания фекального ила. ^[30] Фекальный ил из общественных туалетов требовал больше времени для обезвоживания, чем ил из других источников, и после осаждения имел мутный супернатант. ^[30]

Травы с придаточными корнями также можно высаживать на сушильных грядках, что позволяет уменьшить запах, собирать их в течение более длительных периодов времени, производить фураж и усиливать разложение твердых биологических веществ к моменту их извлечения. Корни вводят кислород и поддерживают проницаемость ила. Дождевые черви также могут играть важную роль в таких грядках.

Новые технологии [ править ]

К новейшим технологиям обработки фекального осадка относятся: ^[31]

• Технологии, которые позволяют производить высушенное или карбонизированное твердое топливо из фекального шлама, включают: сушку, гранулирование , гидротермальную карбонизацию и медленный пиролиз . ^[32]
• Термические процессы, которые могут обеспечить рентабельность за счет устранения необходимости в отдельных процессах. Они преобразуют фекальный ил вместе с определенными фракциями осадка сточных вод или твердых бытовых отходов для производства энергии или топлива с использованием определенных технологий обработки осадка сточных вод .
• Биодизель можно производить, используя в качестве исходного сырья жиры, масла и консистентные смазки. Исследование RTI International проводятся для использования фекального шлама для производства биодизельного топлива. ^{[ необходима цитата ]}
• Электроэнергия может быть произведена с помощью тепловых процессов, которые сжигают фекалии и твердые отходы вместе для поддержания стабильного горения, а тепло используется для производства пара, который приводит в действие генераторы.

Параметры повторного использования [ править ]

Восстановление ресурсов из фекального осадка может принимать различные формы, в том числе в качестве топлива, улучшения почвы, строительного материала, белка, кормов для животных и воды для орошения. ^[32] Некоторые побочные продукты от процессов обработки фекального ила могут компенсировать некоторые затраты на сбор и обработку, тем самым снижая тарифы для домашних хозяйств. Тем не менее, на практике трудно достичь увеличения стоимости биогаза, биодизеля и электроэнергии из-за технологических и эксплуатационных проблем. ^{[ необходима цитата ]}

Компостирование [ править ]

Компостирование - это процесс, при котором органическое вещество переваривается в присутствии кислорода с побочным продуктом тепла. Что касается фекального ила, тепло дезактивирует патогены, в то время как в процессе пищеварения органическое вещество расщепляется на гумусоподобный материал, который действует как поправка на почву, и питательные вещества, которые расщепляются в форму, которая легче усваивается растениями. Правильно обработанный фекальный ил можно повторно использовать в сельском хозяйстве (см. Также повторное использование фекалий ).

Фекальный ил богат азотом. Когда фекальный ил смешивается с материалами, богатыми углеродом, такими как измельченные отходы сельскохозяйственных культур, процесс компостирования может быть максимальным. Лучше всего использовать правильную смесь для достижения отношения углерода к азоту от 20: 1 до 30: 1.

Твердое топливо [ править ]

Было обнаружено, что добыча ресурсов в качестве твердого топлива имеет высокий рыночный потенциал в странах Африки к югу от Сахары . ^[32] Выбор типа топлива будет зависеть от: (1) предполагаемого использования топлива (например, технологии сжигания, требований пользователя / обращения и необходимого количества); и (2) свойства поступающего фекального ила (например, уровень стабилизации, содержание песка и влажность). После того, как подходящие варианты технологий определены, они должны быть впоследствии оценены на предмет наилучшего соответствия местным условиям (например, местная мощность для электроэнергии, земли и технических требований (эксплуатация и техническое обслуживание)). ^{[32] : Рисунок 2}

Другое [ править ]

Биогаз - это возобновляемая энергия, являющаяся побочным продуктом анаэробного процесса пищеварения .

Очищенные сточные воды можно использовать для орошения сельскохозяйственных угодий или ландшафтов .

Затраты и сборы [ править ]

ФШМ считается отправной точкой для программ улучшения санитарии , проводимых местными органами власти. Такие программы могут включать тарифы или сборы с пользователей, рекламные кампании для повышения готовности платить за услугу и местные постановления, определяющие правила и положения, регулирующие FSM. На Филиппинах тарифов около 1 доллара США на семью в месяц, как правило, достаточно для полного возмещения затрат в течение периода от 3 до 7 лет. ^[10] Рекламные кампании используются для повышения готовности платить за услуги, а местные процедуры и постановления предоставляют дополнительные стимулы для соблюдения.

Примеры [ править ]

Думагете, Филиппины [ править ]

USAID поддержал усилия по внедрению услуг по плановому удалению шлама в некоторых странах Юго-Восточной Азии. Первый из них был в Думагете на Филиппинах. ^[19] Программа осуществлялась совместно правительством города и Городским водным округом Думагете, при этом первый управлял очистными сооружениями, а водный округ проводил очистку от шлама. ^{[33] [34]}Стоимость схемы была покрыта путем добавления тарифа в 2 песо (около 5 центов США) к счету за воду за каждый кубический метр потребляемой воды (около одного доллара США на семью в месяц). Такой подход стал возможен, потому что около 95% жителей были подключены к сеточной системе водного округа. Грузовики должны были перемещаться из квартала в квартал по расписанию, опорожняя ямы - по обычному циклу 3-4 года. Для этого подхода требуется база данных всех ям и септиков, требующих очистки от шлама. Однако к 2018 году Думагете вернулся к системе «по вызову», стоимость которой по-прежнему покрывается за счет надбавки к тарифу на воду. Похоже, что пользователи предпочитают эту небольшую регулярную оплату, чем необходимость делать большие платежи, когда резервуары требуют удаления шлама. ^{[ необходима цитата ]}

См. Также [ править ]

• Biosolids - очищенный осадок сточных вод
• Экологическая санитария
• Ночная нефть - исторический термин для материала, похожего на фекальный ил.
• Повторное использование экскрементов
• Обработка осадка сточных вод

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Библиотека Sustainable Sanitation Alliance (документы по FSM)
• Документы по управлению фекальным осадком в библиотеке Sustainable Sanitation Alliance (SuSanA)
• Книга по управлению фекальным осадком (FSM) - Системный подход к внедрению и эксплуатации, разработанная EAWAG (2014 г.), на английском и нескольких других языках.