Удаление запахов на сооружениях канализации: фото-сорбционно-каталитический метод в сравнении с другими технологиями

Запах — один из основных показателей загрязнения воздуха для человека. Его появление от сооружений канализации становится причиной недовольства и жалоб со стороны населения, проживающего в непосредственной близости.

Однако важно понимать: не всегда неприятный запах опасен для людей. Нормы безопасности регулируются предельно допустимыми концентрациями (ПДК), закрепленными законодательно. Сегодня в России борьбе с выбросами от коммунальных объектов уделяется повышенное внимание. С 2019 года действует СП 32.13330.2018 «Канализация. Наружные сети и сооружения», а в конце 2025 года завершены общественные обсуждения нового ГОСТ Р, регламентирующего методы снижения выбросов дурнопахнущих веществ от систем водоотведения.
Внедрение систем газоочистки — дорогостоящий и длительный процесс. Полный цикл включает: сбор данных о выбросах (не менее 6 месяцев), согласование санитарно-защитной зоны (2–3 года), разработка проекта (1–2 года) и строительно-монтажные работы (1–2 года).
Воздух из вентсистем канализации отличается высокой влажностью и крайне нестабильной концентрацией сероводорода: пиковые значения могут на порядок превышать средние. Именно концентрация сероводорода чаще всего служит индикаторным маркером загрязнения, так как он наиболее распространен и сложен в удалении. Например, на очистных сооружениях производительностью 200–400 тыс. м³/сут выбросы только этого вещества достигают 20 тонн в год.
Выбор технологии очистки воздуха на сооружениях канализации неразрывно связан с процессом очистки и транспортировки стоков и не поддается полной стандартизации. Эффективное и экономически выгодное решение возможно только после детального изучения источника дурнопахнущих веществ (ДПВ).

Основные технологии очистки:
• биохимические методы (биофильтры, капельные биофильтры, биоскрубберы);
• фото-сорбционно-каталитический метод;
• адсорбция (физическая сорбция, хемосорбция, сорбенты-катализаторы);
• абсорбция (химические скрубберы);
• плазмо-каталитические технологии (плазмохимические, озоновые).

При подборе оборудования учитываются требования к качеству очистки воздуха в рабочих зонах и допустимый массовый выброс. Это определяет минимальную эффективность газоочистного устройства (ГОУ) и итоговый набор технологий.

Сравнение методов и выбор решения
Основной плюс адсорбционной технологии — способность обеспечивать практически полное удаление ДПВ в широком диапазоне концентраций. Однако метод экономически не оправдан при расходах воздуха свыше 1000 м³/ч и высоких концентрациях сероводорода (более 10–30 мг/м³).
Химические скрубберы требуют организации реагентного хозяйства и наличия высококвалифицированного персонала, умеющего работать с опасными химическими веществами. На очистных сооружениях их рассматривают лишь как первую ступень, за которой обязательно следует доочистка. В российском климате сдерживающими факторами становятся высокие капитальные и эксплуатационные затраты.
Плазмо-каталитические установки потенциально взрывоопасны. Их применение исключено, если в выбросах вентсистем возможно разовое появление метана в концентрациях выше 30% от нижнего предела взрываемости (СП32.13330.2018).
Биофильтры эффективны в теплом климате и при квалифицированном техническом обслуживании. Для большинства регионов России температурный фактор является критическим ограничением.

Принцип действия фото-сорбционно-каталитического метода
В основе технологии лежит воздействие ультрафиолета (УФ) на воздушный поток. Поглощая излучение ртутных ламп низкого давления на длинах волн 185 и 254 нм, молекулы воды и кислорода образуют высокореактивные радикалы OH, H, O. Они запускают цепочку реакций окисления.
Далее воздух проходит сорбционно-каталитическую ступень доокисления. На этой стадии загрязнители переходят в твердую фазу, а остаточный озон реагирует с продуктами распада на поверхности катализатора, продлевая срок его службы. При удалении сероводорода неизбежно образование серной кислоты — она легко нейтрализуется промывкой содой.
При больших входных концентрациях сероводорода свыше 35 мг/м³ рекомендуется предварительная очистка недорогими селективными загрузками на основе оксидов или гидрооксидов железа. Для предочистки применяются относительно бюджетные селективные загрузки на основе оксидов/гидрооксидов железа. На практике хорошо зарекомендовали себя установки серии ВЕНТЛИТ-КМ, способные справляться с концентрациями до 400 мг/м³ по сероводороду.

На текущий момент в Москве и Московской области успешно внедрено более 160 систем ВЕНТЛИТ, ВЕНТЛИТ-КМ, суммарная производительность которых составляет 1,2 млн м³/ч. Оборудование также отлично зарекомендовало себя в Нижнем Новгороде, Самаре и других городах России и за рубежом. К достоинствам фото-сорбционно-каталитического метода можно отнести: высокую эффективность очистки, возможность эксплуатации при низкой температуре, малое время запуска устройства, умеренное энергопотребление, существенную экономию сорбентов с учетом возможной регенерации. Следует учитывать, что реализация данного метода сопряжена с заметными капитальными затратами: определяющий вклад в стоимость оборудования вносит УФ-блок. Это делает применение технологии экономически нецелесообразным при низких концентрациях дурнопахнущих веществ — на уровне менее 3 мг/м³.