Украинские ученые предложили оригинальную технологию биоконверсии осадков сточных вод. Иловые поля Бортнической станции аэрации перегружены более чем втрое, что угрожает попаданием осадков сточных вод в реку Днепр.
С главной водной артерии Украины обеспечиваются потребности в водоснабжении 70% населения страны. Попадание нечистот в Днепр может привести к экологической катастрофе. Вспомним, в частности, чрезвычайную ситуацию на станции несколько лет назад, которая возникла из-за прорыва дамбы илового поля. Чтобы избежать опасности, ПАО “АК “Киевводоканал” реализовывает проект комплексной реконструкции очистительных сооружений с привлечением кредита Японии. Проектом предусмотрено сжигать ил. Вместо этого украинские ученые предлагают альтернативу – энергоэкономную технологию компостирования осадков и производство органоминеральных удобрений для зеленого ландшафтного строительства.
Раньше ил Бортнической станции аэрации также утилизировали как удобрение. Но в 1985 г. cанэпидемслужба запретила этот вид использования осадков из-за выявления в их содержимом тяжелых металлов. С тех пор осадки складируют на иловых полях, сегодня их площадь достигает почти 300 га. Фактически это открытый биохимический реактор, выделяющий в окружающую среду метан, диоксид углерода, аммиак, сероводород. От неприятного запаха страдает население Дарницкого района, а это десятая часть киевлян и жители окружающих сел. Из-за избыточного складирования осадков (на сегодняшний день – свыше 10 млн. куб. м при проектной мощности 3 млн. куб. м) время от времени происходит излияние осадка с полей на близлежащие территории. Если утечка произойдет в Днепр, то последствия экологической катастрофы испытают 20 млн. жителей Украины.
“Киевводоканал” с привлечением кредитных средств Японии проводит работы по комплексной реконструкции Бортнической станции аэрации. По проекту ил предусмотрено сжигать. Предлагаемый метод подается как единственно возможное решение для утилизации осадков сточных вод из-за их больших объемов. В разделе “Оценка влияний на окружающую среду” проекта читаем, что после сжигания предполагаются три стадии обработки дымовых газов. Полученная зола может быть использована как ингредиент для производства цемента, асфальтовой смеси и бетонных изделий. А вот твердые отходы из фильтра доочистки планируют складировать в специально предназначенных местах, поскольку они содержат определенные химические вещества и поэтому не подлежат утилизации. То есть кроме того, что внедрение этой технологии нуждается в значительных ресурсах, в результате образовываются еще и новые, непригодные для переработки отходы.
Специалисты института “Укрводпроект”, Института биоорганической химии и нефтехимии НАНУ, Национального университета биоресурсов и природопользования Украины, Киевского национального университета им. Тараса Шевченко предлагают для утилизации осадков сточных вод Бортнической станции аэрации альтернативную технологию, которая уже успешно прошла апробацию в Запорожье. Ученые доказывают целесообразность переработки ила методом компостирования, делая ударение на высокой удобрительной ценности осадков сточных вод.
Сжигание – оптимальный вариант для утилизации твердых отходов, но для влажных иловых осадков абсолютно непригодный, объясняют специалисты. Согласно расчетам, в ценах 2008 г. затраты на утилизацию при помощи сжигания твердых отходов составляли более 80 грн./т. Для влажных осадков эта цифра существенно выше. Понятно, что все эти затраты лягут дополнительным бременем на тарифы на электроэнергию и водоотвод. При этом остается комплекс проблем, которые вызывают загрязнение воздуха, богатые абиогенными примесями сухие отходы и т. п. Хранение отходов также обходится дорого – 50 грн./т (в ценах 2008 г.), кроме того, приводит к необратимому загрязнению как отведенных под хранилища, так и близлежащих территорий, которые навсегда выводятся из хозяйственного обращения и становятся практически непригодными для жизни. В то же время компостирование, уверяют авторы, требует незначительных затрат (в пределах 9 грн./т), проводится на небольшой технологической территории, не вызывает выброса токсичных газов в атмосферу и, что существенно, обеспечивает получение значительного количества ценного гумуса, пригодного для использования в ландшафтном дизайне.
“По содержимому питательных веществ, доступных растениям, ил не уступает традиционным органическим удобрениям, – отмечает кандидат химических наук технолог Константин Чеботько. – С другой стороны, осадки токсически и эпидемиологически опасны. Ведь поступление в городскую канализационную сеть промышленных стоков служит причиной наличия в иле соединений хрома, цианидов, фенолов и т. п. В стоках содержатся патогенные микроорганизмы. 20 лет назад мы поставили себе задачу – решить эпидемиологическую и токсикологическую проблемы при переработке стоков и в результате получить сырье для удобрения. Этого можно достичь методом компостирования, т. е. процессом биотермического распада органических веществ осадков, который происходит под действием аэробных микроорганизмов. Для обеспечения жизнедеятельности микроорганизмов в компостную смесь следует вводить водопоглощающие и углеродсодержащие компоненты-наполнители. Поскольку мы разрабатывали технологию для КП “Водоканал Запорожье”, то в качестве органического наполнителя решили использовать отходы Запорожского дрожжевого завода – лигнин. Эти накопленные отходы запорожцам тоже надо утилизировать, поскольку они периодически загораются. При компостировании ила с лигнином в компостах уменьшается содержимое тяжелых металлов и других вредных примесей. Добавив еще фосфогипс, в результате получили органоминеральное удобрение, по виду похожее на чернозем, без неприятного запаха, которое мало чем отличается от ила по агрохимическому потенциалу. В случае применения этой технологии на Бортнической станции аэрации целесообразно было бы в качестве наполнителя использовать, например, опавшую листву, ветви деревьев и тем самым очищать от них город. Наиболее эффективно, по нашему мнению, использовать это удобрение в зеленом ландшафтном строительстве. Генеральным планом застройки всегда предполагается создание зеленой зоны. В последнее время в Украине распространилась практика возведения жилых массивов на песчаных территориях. Поскольку искусственный субстрат не соответствует наследственным биологическим свойствам растений, то для их нормального роста необходимы большие объемы плодородной почвы. Это приводит к увеличению стоимости зеленого строительства. Поэтому в качестве заменителя рекомендуются органоминеральные удобрения. В Запорожье к реализации проекта приобщился “Зеленстрой”. Cубстратом были закреплены гектары песков, на которых построен жилой массив для 70 тыс. жителей. Также посадили аллею, деревья уже довольно большие. Если говорить честно, мы удовлетворены результатами внедрения технологии”, – подытоживает Константин Чеботько. (Инфоиндустрия/Химия Украины и мира)