Оргкомитет проекта «Экология России» и aif.ru продолжают серию публикаций, посвященных экологии и импортозамещению в этой сфере. Собеседник «АиФ» сегодня — управляющий партнер Центра экологической и социальной информации и разработок Владислав Жуков.
Владислав, правительства всего мира, и Правительство РФ в том числе, крайне обеспокоены экологической повесткой сегодня. Приняты и национальные, и наднациональные акты по борьбе за углеродную нейтральность, например. Проводятся специальные эксперименты на эту тему, уже приняты решения по этому поводу в России в том числе. Все говорят о парниковом эффекте… А какие еще, на ваш взгляд, есть опасности для человечества с точки зрения отходов деятельности человеческой цивилизации? Только ли об углеродной нейтральности нужно заботиться?
С течением времени и развитием технологического прогресса, наши города трансформировались в удобную и безопасную структуру, в которой центральное место занимают инженерные коммуникации, обеспечивающие комфортное проживание, обеспечивающие население энергией, теплом, водой, а также – важно - эффективной системой канализации и водоотведения. Казалось бы, что еще надо? Но, одновременно с обеспечением себя такими благами цивилизации мы столкнулись с другой проблемой. Куда девать всё, что образуется и остается в результате такой комфортной жизни? Сюда нужно добавить еще и все то, что побочно образуется от деятельности предприятий, производящих всё полезное для нас. И первым в списке наиболее уязвимых, но крайне необходимых ресурсов для человечества безусловно является вода.
Сточные воды населенных пунктов, один из основных источников загрязнения водных объектов на нашей планете. Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания. Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, а также изменение климата все больше усложняет проблемы обеспечения водой.
Насколько серьезны эти проблемы?
Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км3. При этом 70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве. Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы. На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод, а также разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды.
В свою очередь очистка сточных вод и утилизация образующего осадка стала неотъемлемой задачей современной экологической повестки.
Осадки сточных вод очистных сооружений представляют собой отдельный вид отходов, образование которых в условиях крупных городов составляют порядка одной трети общего количества отходов производства и потребления. В Российской Федерации в целом образуется ежегодно более 2 млн. тонн осадков очистных сооружений в пересчете на сухое вещество. В настоящее время можно утверждать, что проблема обработки и утилизации сточных вод составляют основную технологическую и экономическую сложность в процессах очистки сточных вод. Количество твердой фазы на очистных сооружениях зависят от состава и количества сточных вод, метода очистки и составляет 0,01 – 3,0% от их объема. Влажность твердой фазы (активный ил) колеблется в пределах от 85,0% до 99,0%.
Важное значение при переработке осадков сточных вод до их утилизации имеют процессы обезвоживания и обеззараживания. Большие объемы образующихся и накапливающихся осадков создают очень серьезную проблему для их утилизации.
Острота экологической ситуации определяется условиями складирования и хранения накопленных осадков, как правило, в больших объемах, на территории очистных сооружений, приводящими к постоянному загрязнению подземных и поверхностных вод, а также почв прилегающих территорий. Кроме того, такая ситуация создает полную неопределенность и непредсказуемость развития событий, способных перерасти в экологическую катастрофу вследствие различных природных и антропогенных воздействий. Острота ситуации в технологическом плане создается накоплением запредельно больших объемов осадков на иловых картах, что нарушает нормальный технологический режим работы очистных сооружений.
То есть – этих отходов накапливается уже столько, что данные инженерные сооружениях перестают справляться?
Верно. В результате возникают непредусмотренные технологией отвалы осадков вокруг территории очистных сооружений, что приводит к загрязнению окружающей среды вследствие активного контакта осадков из отвалов с прилегающими территориями и неконтролируемого использования их в качестве органического удобрения. Поэтому на одном из первых этапов переработки с целью более полного использования органического вещества и уменьшения загрязнения природной среды проводится анаэробное сбраживание сырых осадков и избыточных илов на биопленках очистных сооружений с получением биогаза, состоящего в среднем на 65% из метана, 33% углекислого газа и 2% водорода, азота, сероводорода и кислорода. В нашей стране имеются единицы таких очистных сооружений, где организованно промышленное использование газа. В основном газ сбрасывается в атмосферу или сжигается без использования теплоты сгорания. В некоторых странах из биогаза газогенераторными двигателями вырабатывается электроэнергия в количествах, превышающих потребности самой очистной станции.
Честно говоря, я мало слышал о такой утилизации…
Это - потому что использование осадков в области промышленного производства и получения биогаза требует специальных и дополнительных капитальных вложений. Это дорогое удовольствие. В создавшихся экономических условиях это, в конечном счете, является главным фактором, сдерживающим широкое использование осадков сточных вод в промышленности.
В настоящее время основная масса осадков сточных вод складируется на иловых площадках, отвалах и т.д. Условия складирования и хранения осадков, как правило, не исключают загрязнения ими поверхностных и подземных вод, почв, растительности. Эта проблема с каждым годом все обостряется и требует безотлагательного решения. Сегодня имеются различные предложения по утилизации осадков сточных вод. Очевидно, что при этом необходим комплексный подход к проблеме с учетом новых идей и технических решений. Решение рассматриваемой проблемы позволило бы уменьшить крупные капитальные и эксплуатационные расходы на очистных сооружениях, добиться их самоокупаемости. Кроме того, это позволило бы решить важные задачи, связанные с экологическими аспектами - накопление и хранение осадков очистных сооружений, устранение или минимизация загрязнения окружающей среды и так далее.
Уже есть примеры подобных решений?
Можно привести несколько методов утилизации осадков с уровнем загрязнения определенный как очень высокий. Такими методами являются: сжигание, захоронение, использование как добавки при производстве керамзита, пиролиз, обработка композитивным материалом. Наиболее перспективными из данных методов являются технологии, которые обеспечивают экологически чистое обезвреживание осадков сточных вод, с одновременным получением тепловой энергии для собственных нужд предприятия. В качестве примера можно привести модульные комплексы по утилизации «БОРЕЙ». В серийном исполнении этот комплекс представляет собой модульную конструкцию, состоящую из девяти 20-ти футовых контейнеров, соединенных между собой контейнерными талрепами, а внутри контейнеров - трубопроводами, системами и агрегатами.
В этих контейнерах происходит электрохимическая реакция - непосредственно в массе отходов с температурой до 1400°C.
Нагрев рабочего тела, утилизируемой массы, производится высокопроизводительным вихревым генератором. Разряд обеспечивает разрыв межмолекулярных связей и вызывает мгновенное разложение компонентов на молекулярном уровне. Насыщенные газы, генерируемые вихревым генератором, проходят многократную электрохимическую обработку при высоких температурах, позволяющих диссоциировать сложным молекулярным соединениям на более простые элементы и исключить наличие в выбросах вредных соединений, таких как фураны, диоксины и другие высокотоксичные компоненты. Таким образом данное технологическое решение способно гарантированно решить проблему утилизации осадков сточных вод для малых и крупных населенных пунктов и в свою очередь обеспечить экологическую безопасность водных объектов и окружающей среды в целом. Есть и другие комплексы, основанные на похожих технологиях, которые применяются в ЖКХ крупных городов такими компаниями, как «Гринтех», IPEC, ИБГИ в сотрудничестве с местными водоканалами. При выборе технологии я бы в первую очередь обратил внимание на то, из каких компонентов эта технология собрана, и отдавал предпочтение отечественным. Импортозамещение сегодня нужно ставить во главу угла, благо что наши технологии в этой сфере работают не хуже зарубежных. А вот с импортным оборудование в силу понятных причин могут быть серьезные проблемы.
