Avloppsreningssytemen i S:t Petersburg har gått betydligt framåt under de senaste 35 åren. Fram till år 1978 släpptes avloppsvattnen direkt ut i Neva och Finska viken, med andra ord Östersjön. Nuförtiden behandlar S:t Petersburgs stads vattenverk Vodokanal 98,4 % av allt avloppsvatten. Detta blev möjligt i och med att det stora projektet för bygge av ett avloppsledningssystem blev klart. Det nya systemet firades under en högtidlig tillställning den 10 oktober 2013. Projektet blev klart just det år som i Ryssland utsetts till ett miljöskyddsår. Därtill firade S:t Petersburgs vattenverk Vodokanal sitt 155-årsjubileum den 10 oktober 2013.
Avloppsreningsverket består av ett behandlingssystem med flera delar. Det består av:
- två tunnlar med en diameter på 4 m och längd på 12,2 km på 40–90 meters djup
- 8 mikrotunnlar med en sammanlagd längd på över 7 600 km
- 64 schakt, med en diameter på 6–9 m och djup på 10 till 80 meter
- ett gatuavloppsnätverk på 5,2 km, diameter 0,25–1,2 meter.
Flödet styrs av en effektiv pumpstation, som byggts på bottnen av ett 90 meter djupt schakt med en diameter på 24 m.
I och med det nya systemet har man kunnat stänga 73 utsläppspunkter för avlopp, och Neva behöver inte längre motta 284 000 kubikmeter orenat avloppsvatten per dag. Det här betyder nästan 103 miljoner kubikmeter avloppsvatten per år; tidigare hamnade hela denna mängd direkt i Neva och Östersjön.
Vid reningen av avloppsvatten vid Vodokanals reningsverk följs ryska och internationella standarder. Nuförtiden uppfyller S:t Petersburg de rekommendationer som Östersjökommissionen HELCOM utfärdat. Fosforhalten i det utgående avloppsvattnet överskrider inte 0,5 mg/liter och kvävehalten inte 10 mg/liter. Fosfor och kväve ökar tillväxten hos blågrönalgerna, vilket är ett av de största hoten mot Östersjöns välmående.
Avloppsvatten renas också vid 15 kommunala avloppsreningsverk, inklusive de norra och mellersta luftningsstationerna och reningsverken i sydost.
Det reningsverk i sydost som blev färdigt år 2005 var ett omfattande investeringsprojekt och ett modellexempel på internationellt samarbete inom miljöskydd och finansiering. Ett stort antal företag deltog i verkställandet av projektet. Det var också första gången som den offentliga och den privata sektorn samarbetade i Ryssland. Projektet har understötts av de nordiska ländernas regeringar, internationella finansinstitut och biståndsorganisationer.
S:t Petersburg är den första miljonstaden i världen som fann en lösning på vad man kan göra med det slam som uppstår vid avloppsreningen: för tillfället finns det i området tre slamförbränningsverk, som byggts av Vodokanal. I förbränningsprocessen omvandlas slammet till luktfri, ofarlig aska och samtidigt utvinns värme och el.
Vodokanal använder sig av bioindikatorer, exempelvis australiensisk flodkräfta för att säkerställa kvaliteten på det renade avloppsvattnet och pantersnigel för att övervaka de rökgaser som släpps ut från slamförbränningsverket.
Enligt Vodokanals officiella uppgifter om näringsutsläppen har de årliga fosforutsläppen i Finska viken minskat under de senaste 25 åren från 3 973 ton år 1987 till 433 ton år 2013. Kväveutsläppen har minskat till hälften: år 2013 var de årliga utsläppen 9 303 ton då de år 1987 var 23 175 ton.