Международная научно-практическая конференция«ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВОДНОЙ ОТРАСЛИ»

07-11 октября 2014 года, Г. ЯЛТА

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВНЕДРЕНИЯ В КРЫМУ

СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗВРАТНЫХ ВОД ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ЦЕЛЕЙ С ПРОИЗВОДСТВОМ ИЗ

ОСАДКОВ КОМПОСТА

Коцарь Елена, к.т.н., действительный член Международной Академии экологии, безопасности жизнедеятельности, Россия,

действительній член Европейской Академия естественных наук, Германия

Решение проблемы сохранения среды обитания, условий жизнеобеспечения человечества в значительной степени определяется состоянием природных ресурсов, главными из которых является пресная вода и плодородная почва. Особенно актуальным является вопрос сохранения и приумножения запасов пресных вод и их рационального использования на Крымском полуострове, что неразрывно связано с состоянием и плодородием почв.

На Рис. 1. приведены составляющие природно-ресурсного потенциала Крыма ( А. В. Грабарєв, СПЕЦИФІКА ПРИРОДНО-РЕСУРСНОГО ПОТЕНЦІАЛУ КРИМСЬКОГО РЕГІОНУ ТА ЙОГО СУЧАСНИЙ СТАН, WWW.ECONOMY.NAYKA.COM.UA)

На Рис. 2. приведены изменения во времени запасов гумуса на территории Крымского полуострова. (Ергина О.И. ГУМУСНИЙ СТАН РІЗНОВІКОВИХ ҐРУНТІВ КРИМСЬКОГО ПІВОСТРОВУ. www.repository.crimea.edu).

• Особенностью накопления органического вещества в почвах техногенных экосистем является уменьшение скорости накопления гумуса в них почти до нулевых значений – весь органический материал, который вносится в почву, расходуется на процессы минерализации гумуса (рис 3).

Рис. 3. Изменение темпов прироста гумуса во времени в молодых грунтах

Для оптимизации использования природных ресурсов Крыма важно определиться в первую очередь с рациональным использованием запасов чистой пресной природной воды в системах водного хозяйства объектов водопользования, а также с экологически щадящей культурой земледелия, при этом следует также учесть возможность расширения рекреационных возможностей полуострова. ПОГОВОРИМ О ПРЕСНОЙ ВОДЕ

По информации главы комитета Крыма по водному хозяйству Игоря Вайля (http://15minut.org/article/dozhd-sneg-i-stochnye-vody-popolnjat-zapasy-vody-v-krymu-2014-09-23-10-42-00, по состоянию на конец осени 2014г в водохранилищах полуострова находятся около 146 миллионов кубометров воды, этого должно хватить до апреля 2015 года. "Еще 40 – 45 миллионов кубометров мы получим за счет дождей, потом пойдет таяние снегов, и это позволит обеспечить полуострову запас на случай засушливого лета", – сказал он.

Вайль также сообщил, что планируется использовать ресурсы подземного озера в степной части Крыма. "По подтвержденным запасам, около 200 тыс. кубометров в сутки мы можем поднимать из этого подземного озера до 2017 года" – добавил он.

По словам Вайля, из-за нехватки воды для сельскохозяйственных нужд в регионах Крыма необходимо начать внедрять программу вторичного использования очищенных канализационных стоков. "Мы эту воду сбрасывали, теперь ее будем очищать и направлять на нужды сельского хозяйства", – сказал чиновник.

В нашей работе представлены материалы исследований и внедрения систем обработки загрязненных возвратных вод объектов водопользования для их повторного использования с учетом экологических, технологических и экономических подходов при принятии инженерных решений в этой сфере.

И главное при этом - определиться, что нам надо изменить в нашем мышлении об использованвии пресной воды для технических нужд.

Рассмотрим различные аспекты разработки систем рационального экологически безопасного использования возвратной пресной воды отдельными водопользователями в Крыму на основе перехода от систем очистки загрязненных возвратных вод к системам их кондиционирования для технических нужд .

• На рис.4 приведена принципиальная схема оптимизации системы водного хозяйства местной общины (город, поселок, с его инфраструктурой - промышленными или сельскохозяйственными предприятиями, школами, службами быта, ТЭС и прочими водопользователями), с системой водоснабжения, теплоснабжения, электроснабжения, водоотведения.

Внедрение такой системы водного хозяйства объекта водопользования должно быть оптимизировано по экологическим, технологическим и экономическим параметрам. Для получения инвестиций на оптимизацию системы коммунально хозяйства территориальной общины или отдельного предприятия необходимо составить бизнес-план, который опирается на предпроектные разработки, учитывающие аспекты решения поставленной задачи для конкретного потребителя и учитывающие ее экологические, технологические и экономические аспекты. Степень оптимизации природных ресурсов Крыма определяется в первую очередь - рациональным использованием запасов чистой пресной природной воды в системах водного хозяйства объектов водопользования на полуострове, что предполагает ее использование в основном только для хозяйственно-питьевых нужд и на пищевых объектах. Экологические аспекты определяются-возможностью обеспечения необходимых водоохранных и санитарно-защитных зон отдельных сооружений системы коммунального хозяйства;-потребностью в повторном использовании возвратных вод на технические нужды,-соответствием качества избытка технических возвратных вод, отводимых в гидроэкологический резервуар пресных вод или море, действующим нормам и правилам.

Экологические аспекты определяются:

-возможностью обеспечения необходимых водоохранных и санитарно-защитных зон отдельных сооружений системы коммунального хозяйства;

-потребностью в повторном использовании возвратных вод на технические нужды,

-соответствием качества доочищенных технических возвратных вод, избыток которых отводится в гидроэкологический резервуар пресных вод или море, действующим нормам и правилам,

-соответствием инженерно-геологических условий площадки строительства для создания накопителей технической воды и систем орошения.

Технологические аспекты подготовки возвратных (сточных) вод к повторному использованию для технических целей определяются их кондиционностью.

Кондиционность технической воды (соответствие ее свойств требованиям технологических процессов, в которых она используется) обеспечивается применением для обработки загрязненных природных и сточных вод методов, процессов и аппаратов для придания им свойств, удовлетворяющих технологов, и позволяет экономить свежую пресную воду для хозпитьевых целей.

В таких системах можно не сбрасывать возвратные воды в природные водоемы вообще, или сбрасывать только избыток сточной воды, превышающий потребность в воде технического качества, требуемого при сбросе в водоем или в поток грунтовых вод, но уже в гораздо меньших количествах.

При разработке систем водного хозяйства с блоками кондиционирования важно выделить отдельные категории и потоки воды:

- для хозяйственно-питьевых целей (вода питьевого качества), - для использования в системах водоподготовки (котельных, градирнях, для транспортировки сырья, орошения, мойки оборудования и других хозяйственных нужд ( вода технического качества). Здесь может быть также применена кондиционированная возвратная вода.

При разработке сооружений водоотведения систем водного хозяйства водопользователей важно разделить отдельные категории возвратной воды и соответственно их качеству определить потоки возвратных вод, подлежащих различной обработке

- для получения из возвратных вод технической воды,

- для получения глубоко очищенной воды, пригодной для сброса в гидроэкологический резервуар пресных вод.

В большинстве случаев в системах водного хозяйства выделяются три потока возвратных вод: хозяйственно-бытовые; производственные; загрязненные дождевые и талые воды.

• В преобладающем большинстве случаев для получения из возвратной воды - кондиционной технической достаточно удалить из возвратных вод взвешенные вещества и примеси коллоидной степени дисперсности физико-химическими, биологическими методами или их сочетанием, и при необходимости – произвести ее стабилизацию.

• При этом используются методы разделения фаз как с использованием реагентов, так и биологической очистки в аэробных, аноксидных и анаэробных условиях с применением высокоэффективных биорегенераторов для формирования биоценоза активного ила, мембранные технологии (микрофильтрация, ультрафильтрация, обратный осмос), регулируется температура и редокс- потенциа технической воды.

• Осадки и биомасса, образующиеся в процессах кондиционирования возвратных вод для технических нужд, могут быть использованы для получения тепловой и электрической энергии, а компост, полученный их сброженного осадка после извлечения из него биогаза, а также зола ТЕС и котельной на биотопливе – для повышения содержания биогумуса в почвах.

Экономические аспекты подготовки возвратных (сточных) вод к повторному использованию для технических целей определяются:

•капитальными затратами на строительство систем, включая использование безопасных материалов, реагентов, оборудования, •площадями застройки, площадью орошения - как в сезон, так и для удобрительно-увлажнительных поливов в межсезонье, •себестоимостью кондиционирования воды и осадков, тепла и электроэнергии, полученной из возобновляемых источников энергии, • потребностью в воде технического качества по сезонам,• количеством полученной биомассы и биотоплива, возможностью использования компоста, полученного из осадка и золы,•логистикой и многими другими факторами.

• Себестоимость очистки возвратных вод колеблется от 1,5 до 2,0 Евро за кубический метр возвратных вод.

• Канализационные очистные сооружения (КОС) городских сточных вод , как правило, убыточны, так как в большинстве случаев они морально и физически устарели, используют высокоэнергоемкое оборудование.

• Традиционно КОС используют механическую очистку, аэробную биологическую очистку с первичными и вторичными отстойниками, требующую значительных площадей и энергоресурсов, без гарантии полного восстановления биологической полноценности очищенных возвратных вод,

• При этом в очищенных на КОС пресных возвратных водах при их сбросе в водоем , а в ряде случаев – в море - контролируется около 20 показателей, а перечень загрязняющих примесей, которые могут содержаться в возвратных водах, превышает пять тысяч наименований.

• Кондиционирование возвратных вод для технических нужд в большинстве случаев дешевле, чем их очистка для сброса в водоем или в городскую канализацию.

• За водоотведение в городскую канализацию возвратных вод населения и предприятий цена за 1 м3 возвратных вод , соответствующих условиям приема в горканализацию, колеблется от 0,5 до 1,0 евро .

• В значительной части предприятий качество возвратных вод по многим показателям- ХПК, БПК5, фосфатам, сухому остатку, хлоридам, сульфатом – не удовлетворяет условиям приема в горканализацию – они вынуждены строить сооружения предварительной очистки возвратных вод, и себестоимость предочистки колеблется от 0,5 до 2,0 евро. В таком случае себестоимость водоотведения в горканализацию сточных вод для предприятий составит – 0,8 -3,5 евро.

• Себестоимость кондиционирования возвратных вод для технических целей предприятий колеблется в пределах 0,3-1,5 евро.

• Приведем некоторые примеры внедренных технологий кондиционирования возвратных вод для технических целей на промышленных объектах, генерирующих тепло и электроэнергию из биомассы.

• Согласно международной практики, использование местных ресурсов биотоплива - это

1’000 новых рабочих мест на 1 TWh энергии :

• Научные разработки

• Производство биотоплива;

• Транспортировка биотоплива;

• Складирование биотоплива;

• Производство, монтаж, обслуживание биотопливных

котельных и ТЭС

Рассмотрим системі водного хозяйства 2-х объектов, генерирующие тепло и электроэнергию из биотоплива.

ООО "Биогазэнерго": мощность 6 МВт (1-я очередь) с увеличением до 18 МВт, пгт. Иванков топливо – отходы деревообработки;

ООО "Комбинат Каргилл": 2 МВт электрическая мощность, 15 МВт тепловая мощность, г. Донецк, топливо – шелуха подсолнечника и древесная щепа.

• Все перечисленные объекты работают по "зеленому" тарифу (194,85 коп./кВт·ч. без НДС).

На - ООО "Биогазэнерго": и ООО "Комбинат Каргилл» – системы водного хозяйства с блоками кондиционирования возвратных во и

осадка – запроектированы, построены и налажены ООО «Юнилос-У».

1. ТЭС на биомассе мощностью 18 МВт, пгт. Иванков.

Станция кондиционирования возвратных вод винзавода

Биоплато перед прудом винзавода – над накопителем

Станция кондиционирования возвратных вод свинокомплекса

Биоплато для восстановления биологической полноценности возвратных вод маслоэкстракционного завода

Благодарю за внимание!

Благодарю за внимание!

Благодарю за внимание!