Оборотный цикл для автомоек

Вряд ли бы хозяева автомоек могли получать прибыль со своего мини-предприятия, если бы отработанная вода не использовалась вторично, а просто сливалась бы в канализацию. Система оборотного водоснабжения для автомойки, работающая по циркуляционному принципу, помогает делать такой бизнес доходным и сберегать водные ресурсы.

Как всё это работает, вы узнаете, посмотрев видео в этой статье, но немного теории тоже не помешает.

Как устроена система

Оборотные системы водоснабжения автомоек работают в замкнутом цикле. Главным их элементом являются очистные сооружения, благодаря которым и появляется возможность повторного использования воды.

Их работа минимизирует образование отходов, что в свою очередь сводит к нулю возможность сброса неочищенных стоков в естественные водоёмы. Отработанная вода сливается в герметичный резервуар под полом мойки, из которого погружным насосом подаётся на очистную систему.

В чём преимущества системы

Вот в чём состоит эффективность системы оборотного водоснабжения для моек:

1. Водопотребление снижается до 90%, остальные 10% — это безвозвратные потери, которые восполняются в процессе работы.
2. Исключена возможность загрязнения сточными водами почвы и водоёмов, а соответственно, не наносится вреда окружающей среде.
3. Системы оборотного водоснабжения на автомойках позволяют минимизировать плату за водопользование, уберечься от штрафов, которые предъявляются предприятиям за превышение в стоках концентрации вредных веществ. Именно в этом и заключается экономический эффект.
4. Использованная вода, прошедшая через установку оборотного водоснабжения автомойки, готова к повторному применению и не требует дополнительной очистки. Хотя, при большом потоке транспорта — особенно грузового и сельскохозяйственного, может производиться биологическая или реагентная доочистка. Ведь такое оборудование используется не только для легкового авто, но и в гаражах транспортных предприятий.

Этапы осветления воды

Вот из каких этапов состоит цикл системы оборотного водоснабжения мойки автотранспорта:

• Сначала производится механическая фильтрация воды, которая удаляет из неё крупнофракционный мусор.
• Начинается процесс флотации, при котором в стоки под давлением нагнетается воздух. Когда его давление с высокого снижается до нормального атмосферного, образуется пена. Она является абсорбентом для нефтепродуктов и моющих средств.
• Шлам отделяется и сбрасывается в отдельную ёмкость, после чего подвергается очистке реагентами. Её суть заключается в переведении в нерастворимое состояние растворённых веществ, затем эти примеси осаждаются и удаляются из воды.
• При необходимости дополнительно производится биологическая очистка, принцип которой заключается в способности аэробных и анаэробных микроорганизмов окислять воду.

Чтобы чистая вода не смешивалась с загрязнённой, в помещении автомойки монтируется два контура водоснабжения, подключаемых к аппаратам высокого давления. Все основные операции при мойке машины, будь то первая смывка грязи, намыливание или удаление пены, производятся оборотной водой.

И только на завершающее ополаскивание идёт первичная вода из городского водопровода, которая и составляет те самые 10% восполняемого объёма.

В целом, на мойку одного легкового автомобиля требуется 100 л воды. Соответственно, если бы она не использовалась повторно, на мойку всего десятка машин затрачивался бы кубометр воды.

Установки оборотного водоснабжения для автомоек позволяют 1 м3 чистой воды затратить на помывку 55-60 единиц автотранспорта — так что, экономическая выгода очевидна.

Оборудование для очистки

Какие этапы очистки проходит загрязнённая вода, мы рассказали выше. Теперь рассмотрим, какое именно оборудование для этой цели используется.

• Мы уже выяснили, что оборотное водоснабжение для моек включает в себя этап предварительной механической очистки. Для этой цели применяют пескоуловители, на дне которых осаждаются твёрдые взвешенные частицы. Принцип их действия заключается в том, что взвесь в состоянии покоя осаждается на дно резервуара и там накапливается.
• По такому принципу производится первичное осветление воды в любой канализационной системе. Недостаток отстойника заключается в существенной площади, но тут уж никуда не денешься. Качество гравитационной очистки тоже не на высоте, именно поэтому и предусматриваются дополнительные этапы очистки.

• Для отделения нефтепродуктов (масел, бензина, дизтоплива) используют тонкослойные блочные системы, имеющие трубчатую или пластинчатую структуру. Чем меньший слой загрязнённой жидкости на них попадает, тем эффективнее всплывают примеси. Данный этап так же относится к первичной очистке, и в некоторых системах нефтеуловители соседствуют с гравитационными камерами в одном корпусе, разделённые перегородкой.

Примечание: гораздо лучшую эффективность показывает метод флотации — он позволяет очистить стоки до нормативных показателей для систем, повторно использующих отработанную воду. Однако если необходимо сбросить подвергшуюся флотации жидкость в почву, то она должна ещё пройти очистку на сорбционном фильтре.

• Как уже было отмечено, при флотационной очистке в накопитель с грязной водой подаётся воздух, под давлением до 6 атмосфер. Насыщенная воздухом вода направляется в специальный отстойник, в котором за счёт пузырьков активно образуется пена. Вода приобретает молочный оттенок, а имеющиеся в ней примеси выносятся на поверхность.
• Для более интенсивной флотации в стоки добавляется специальный флотореагент. Это расходный материал, использование которого является дополнительной статьёй расходов, но без него невозможно достичь требуемого качества воды и пришлось бы дополнительно тратиться на утилизацию большего объёма твёрдых отходов.

Особенности электрокоагуляции

Некоторые производители систем оборотного водоснабжения моек предлагают другие, весьма перспективные методы восстановления качества воды. Один из них – электрокоагуляция с электрофлотацией.

Этот способ не требует ни дополнительной, ни даже предварительной гравитационной очистки, но при этом в стоках должно быть взвешенных частиц не более 50 мг на литр.

Вот в чём преимущества и недостатки такого метода:

Наиболее эффективной очистки можно было бы достичь путём сочетания реагентного способа с электрокоагуляционным, но тогда затраты тоже вырастут вдвое. Поэтому выбирать приходится что-то одно.

Если это будет электрокоагуляционная установка для автомойки, то необходимо уделять должное внимание её техническому обслуживанию.

Нужно регулярно отслеживать состояние растворимых электродов из алюминия. Они имеют пластинчатую форму и собираются в виде блока.

Для усиления их активности, электроды нужно каждые полчаса переплюсовывать. С целью снижения энергозатрат в систему необходимо включать автоматический блок регулировки силы тока.

Примечание: если постоянного тока нет, электрокоагулятор должен быть снабжен устройством для его реверсирования.

Кроме того, в составе установки присутствуют устройства для выгрузки шлама, пены, а так же чистой воды с прибором для контроля её уровня.

Фильтровальная загрузка

При очистке вод в процессе электрофлотокоагуляции примеси образуют хлопья. Большинство из них оседает в отстойнике, но часть с потоком воды проходит дальше него.

Поэтому в данной системе применяется доочистка через зернистую (песчаную или полистирольную) фильтровальную загрузку.

Такие фильтры могут быть напорными или безнапорными, в том числе и с плавающей загрузкой.

Их преимущества заключаются в том, что:

• они просты и конструктивно, и в эксплуатации;
• на выходе получается вода достаточно высокого качества очистки;
• объём фильтра используется по максимуму;
• такой фильтр служит до 10 лет и не требует замены, при этом загрузка сама сортируется по уменьшающейся фракции гранул;
• в системе отсутствуют промывные ёмкости и насосы.

Примечание: в системах с плавающей загрузкой вместо песка используются гранулы пенополистирола. Такие фильтры могут работать с более грязной водой и скорость фильтрования, которая определяется напором водяного потока, гораздо выше. При этом вода движется снизу вверх.

Заключение

В зависимости от режима работы автомойки, определяющей частоту взятия проб воды на анализ, осуществляется контроль качества очистки. Перед очисткой определяется количество взвешенных частиц, ПАВ и нефтепродуктов.

Каким бы ни был результат, в стоках, прошедших через гидроциклон, должно остаться не более  50 мг/л взвешенных частиц. После основной очистки эта цифра уменьшается до 40 мг/л, нефтепродуктов должно содержаться не более 20 мг/л, ПАВ – всего 2мг/л.

В результате полного цикла очистки образуются такие отходы: эмульсии из нефтепродуктов, плёнка нефтепродуктов и шлам. Все они имеют III класс опасности и инструкция по их утилизации проста.

Шлам подлежит захоронению в котлованах, вырытых на полигонах со слабофильтрующим грунтом и уровнем грунтовой воды не менее 20 м, куда он вывозится специальным автотранспортом. Смеси нефтепродуктов утилизируют путём сжигания и таким образом, оборотное водоснабжение для автомоек не наносит никакого ущерба окружающей среде.

Я несколько раз садился за написание этой статьи. Писал, перечитывал и понимал, что слишком далеко ухожу в дебри, поэтому бросал. С перерывом опять садился, опять перечитывал и бросал.

Причина в том, что если просто написать, что она на мойках самообслуживания нежизнеспособна), то никто не поверит. А если излагать теоретическую доказательную базу, то мы уходим глубоко в недра химии и начинаем писать об ионах и катионах, коагулянтах и реагентах, флотации и гидролизе и пр. Что неинтересно инвесторам, которые пришли прочитать о возможности внушительной экономии на воде.

В этот раз постараюсь написать кратко с минимальной доказательной базой. Итак, начнём.

Вопросы экономии

Стоимость воды каждый год растёт, а количество воды на успешных автомойках потребляется очень много. Даже на таком экономичном оборудовании как Aquarama, где на одну машину тратится менее 60 литров воды, суточное потребление при 100% загрузке мойки может достичь 47 кубометров в сутки (это в теории, на практике добиться 100% загрузки мойки крайне сложно).

Поэтому вопрос экономии на воде всплывает достаточно часто. Чаще всего у владельцев недорогого оборудования. Где изначально стоял вопрос об экономии на оборудовании, а когда начались трудовые будни, оказалось, что бюджетное оборудование оказалось расточительным в эксплуатации и не показывает обещанные продавцом результаты.

Также вопрос оборотного водоснабжения обязательно возникает у потенциальных инвесторов в бизнесе моек самообслуживания. Особенно когда в наличии участок с отсутствующей канализацией, а стоимость подведения крайне высокая либо подведение невозможно вовсе.

Впрочем, инженерные коммуникации вообще дорогой вопрос. Если вести коммуникации нужно несколько километров, то часто это экономически нецелесообразно.

Тогда активно начинает прорабатываться вопрос «оборотки» и перечитываются десятки статей в интернете, которые гласят, что оборотную воду можно и даже нужно использовать на автомойках самообслуживания.

Вернёмся из интернета на грешную землю, к реальным мойкам самообслуживания, и постараемся вникнуть в этот вопрос.

Выбор системы водоснабжения для автомоек самообслуживания

Если не читали нашу статью Особенности национального бизнеса моек самообслуживания, то настоятельно рекомендуем прочитать. А если читали, то напомню, чтобы данный бизнес стал успешен в долгосрочной перспективе, он должен быть конкурентоспособен. Ключевые факторы конкурентоспособности: качество мытья автомобиля и себестоимость этого процесса.

Чтобы добиться качественной помывки автомобиля, помимо автохимии высокого уровня, нужна очень чистая вода. В идеале – дистиллированная либо после системы обратного осмоса. Но достаточно просто умягчённой водопроводной воды высокого качества. Вполне логично, чем грязнее вода, тем хуже будет качество помывки. Вы же не моете автомобиль водой из лужи?

Вроде бы производители систем водоснабжения замкнутого цикла обещают хороший результат. Давайте посмотрим на данные системы внимательно.

Сразу отметим, что системы оборотного водоснабжения не могут стоить дёшево. Нам необходимо оборудование производительностью чуть меньше 2 кубометров в час для Акварамы или почти 3 м3 для бюджетного оборудования. Системы из низкого ценового диапазона, т.е. до полумиллиона рублей, обладают такой степенью очистки, что не во всякой луже найдётся вода такого качества, что выдают эти системы. Их покупают только с одной единственной целью – ради сертификата, без которого Роспотребнадзор не поставит заветный штамп, который разрешает работу автомойке. В реальности после таких систем даже в фекальную канализацию нельзя сбрасывать воду, а только на специальный полигон. Точнее сбрасывать можно, но после первого забора проб водоканалом тут же насчитаю либо штрафы, либо солидные суммы за доочистку до ПДК на весь объем воды.

По факту на таких системах избегают работать даже на автомойках с персоналом и с контактным способом помывки, т.к. разводов на автомобиле избежать невозможно.

Дальше речь будет идти о более дорогих системах, которые в состоянии очищать стоки с автомойки до норм сброса в ливневую канализацию. Их можно использовать для оборотного водоснабжения, т.к. они уже достаточно эффективно очищают воду. При указанной выше производительности, системы российского производства стоят от 1 млн. рублей и дороже, импортные начинаются от 1.5 млн. рублей.

При соблюдении технологии на таких системах замкнутого цикла уже можно работать. Правда, при трёх условиях: использовать специальную биоразлагаемую автохимию, пену или шампунь высоким давлением готовить на чистой воде, конечное ополаскивание делать на деминерализованной воде, которая будет приготавливаться также из чистой воды. Таким образом, в процессе мытья будет использоваться чистая вода только на четверть, остальная вода будет оборотная.

В таких системах используется многоступенчатый способ очистки. Чаще всего ключевой ступенью очистки является, скажем так, «биореактор». То есть разложение загрязнений происходит за счёт большого количества бактерий и микроорганизмов, которые буквально «съедают» грязь.

Вроде бы экономия налицо. Но это только на первый взгляд.

Специальная биоразлагаемая автохимия стоит существенно дороже обычной, а самое печальное, моет она ниже среднего. Кроме того, вода не идеально чистая. А по меркам химиков – грязная до безобразия. Это значит, что на всё оборудование ложится дополнительная нагрузка, и моечное оборудование изнашивается существенно быстрее. Пятилетняя гарантия Акварамы в этом случае на оборудование не распространяется.

Также нужно понимать, что у оборотной воды есть естественная убыль (чуть больше 10%). Плюс её нужно полностью заменять на чистую не реже раза в неделю. Иначе там образуется коктейль такой крепости, что бактерии не смогут с ним справиться.

У таких оборотных систем есть ещё один гигантский минус. Т.к. главным звеном очистки являются бактерии, то достаточно быстро в воде накапливается много «осколков органики», т.е. умерших бактерий и прочей биомассы. Что способствует быстрому зацветанию и гниению воды с ярко выраженным неприятным запахом.

С этим можно бороться, устанавливая обеззараживатель на ультрафиолетовых лампах, который будет убивать всё живое. К сожалению, он не может убить 100% органики в достаточно мутной воде. А за счёт благоприятной для микрофлоры среды вода будет успевать загнивать прямо в магистралях оборудования во время более-менее продолжительных перерывов между машинами. Поэтому в оборотную воду добавляют отдушку (чтобы перебить запах) и дезинфицирующие добавки, которые негативно влияют на качество мытья.

Так вот, если всё посчитать, то в реальности никакой экономии нет, при некритичном, но падении качества мытья. Единственный момент, когда появляется экономия, когда канализации нет вовсе. И за счёт снижения количества «ходок» иловоза мы увидим хоть какую-то выгоду.

Однако мы даже в таком случае не рекомендуем использовать оборотную систему водоснабжения.

Конечно, существуют более серьёзные системы очистки воды, которые преобразовывают отходы с автомойки до уровня питьевой воды. Т.е. после них можно сбрасывать воду в водоём или «на рельеф» (в канаву). Только стоимость таких систем стартует от 4 млн. рублей и требует тщательного профессионального обслуживания и дорогостоящих реагентов. Поэтому обычно их не ставят в силу экономической нецелесообразности.

Подводя итог

В качестве итога повторим сказанную ранее фразу: системы водоснабжения замкнутого цикла на мойках самообслуживания нежизнеспособны.

При отсутствии реальной экономии (зачастую мы видим даже не экономию, а увеличение стоимости владения такой автомойкой), они приводят к ухудшению качества мытья автомобиля. При наличии серьёзной конкуренции это сыграет пагубную роль, вплоть до закрытия бизнеса.

Олег Логачев

29 Января 2018