В «зоне поражения»: как устранить запах органических отходов?

Москва потребляет порядка 3 миллионов кубометров питьевой воды в сутки. В Новосибирске три водозабора выкачивают из Оби под 1 миллион кубометров ежедневно. При текущих объемах потребления Обское водохранилище (8,8 км³) можно полностью прокачать через систему городской канализации за 25 лет.

В крупных городах канализационные сети в сумме составляют порядка тысячи километров. Питьевая вода попадает к потребителю через систему насосно-фильтровальных станций и водопроводов. На этом этапе все более-менее ясно. Другой вопрос – что происходит с ней после использования, как ее очищают?

Выяснить, как работают очистные сооружения, не составляет труда. В сети достаточно информации с картинками и пояснениями этапов очистки. Передовики производства любят время от времени приглашать на свои объекты журналистов и блогеров. В Санкт-Петербурге на станции водят экскурсии за 6000 рублей.

Для нас полезно знать несколько вещей. Почти во всех крупных городах задействована централизованная система водоочистки. В Москве работают две большие станции (Курьяновские и Люберецкие очистные сооружения) и две поменьше (Южное Бутово, Зеленоград). Все стоки из Новосибирска, Бердска, Краснообска попадают в одно место, расположенное в районе поселка Кудряши.

Все сточные воды с мусором стекаются в единый канализационный коллектор через насосные станции. Вода проходит стадию предварительной фильтрации: решетки отсеивают «дрова», тряпки, сотовые телефоны и прочий крупный и мелкий хлам. Мусор выгребают, измельчают и складируют.

На следующей стадии вылавливается песок и шлаки. Затем вода попадает в отстойники, где разделяется на слои, после чего уходит в резервуары на биологическую очистку с помощью активного ила. Бактерии и микроорганизмы осуществляют процесс аэробного и анаэробного брожения. Относительно очищенная и осветленная вода сбрасывается в природный источник (чаще всего, в магистральную реку).

В результате очистки образуются иловые отходы, от которых нужно избавляться. Для тех, кто живет в радиусе до нескольких километров от очистных сооружений, именно здесь возникает самая большая проблема. Как только вода ушла, перебродивший ил обнажился, он начинает сильно и неприятно пахнуть.

Очистные сооружения в российских городах строились на окраинах, когда жилой застройки вокруг не было. Сегодня многие из них находятся в черте города или окружены дачными, коттеджными поселками. Курьяновские рассредоточены между тремя жилыми районами Москвы. Поэтому в Нагатинском затоне неприятный запах перебивают только ароматы новой пекарни.

В Санкт-Петербурге Центральная очистная станция стоит на Белом острове, при смене ветра летом миазмы накрывают центральные районы северной столицы. В Новосибирске в «зоне поражения» стоит элитный поселок, в этом же направлении сегодня активно застраивают несколько микрорайонов (Новомарусино, Дивногорский).

Большинство горожан не испытывает неудобства от месторасположения очистных фабрик: смыли и забыли, лишь бы вода вернулась чистая и безопасная. Но с развитием жилой застройки радиус поражения расширяется. Для всех очистных сооружений актуальна проблема: как устранить неприятный запах?

Нужно понимать, что главная проблема с запахами – не вода и не сами очистные сооружения, резервуары, отстойники. При желании их можно реконструировать и перекрыть легкими плавающими конструкциями, как это сделали в 2015 году в Москве. В Уфе, к примеру, на избавление от запаха потратят 7,2 млрд. рублей. Ил и осадки – куда более серьезная головная боль. В чистом поле их ничем не накроешь.

Водоканалы в разных пропорциях могут практиковать все три варианта. Но чаще всего ил и осадки просто вывозят и складируют, без особых ухищрений. Причем вывозят недалеко. В этом легко убедиться, взглянув на карту или проехав вблизи очистных станций.

Европейские технологии сжигания используют единицы (например, в Санкт-Петербурге). Ил лежит, перегнивает и понемногу превращается в грунт, источая стойкий неприятный аромат засоренной канализации.

Накапливать осадки от очистки воды в хранилищах экологически небезопасно (в них практически нет тяжелых металлов, содержание минеральных веществ менее 1/3, но и полезного в них тоже ничего нет). Плюс ко всему это довольно затратный вариант.

Технологии утилизации и переработки илов очистных сооружений имеются. Но их применение означает необходимость возведения отдельной производственной линии. Сегодня многие российские водоканалы предпочитают ничего не делать или маскировать запахи. Проще говоря, ил на полигонах поливают некондиционными французскими духами.

Эти полумеры убирают запах на время, пока «духи» не выветрятся (согласно инструкции производителя – раз в неделю), не смоются дождем. Принцип действия тот же, что и в случае с парфюмерией для людей. Духи к запаху тела добавляют свой аромат разной степени устойчивости. Логичнее было бы использовать дезодоранты. Например, у человека дезодорант-антиперспирант, содержащий хлористый алюминий, блокирует сам источник возникновения неприятного запаха – потовые железы.

Сегодня на рынке нет готовых решений в виде продукта, который бы обеспечивал химическое удаление запаха очистных отходов, связывал бы летучие соединения в иле. Опрыскивание парфюмерным концентратом нужно периодически повторять, тратя время и деньги. Но есть разработки дезодоранта, находящиеся в стадии промышленных испытаний, способные закрыть вопрос с неприятными запахами канализационных стоков и отходов очистки.

Разработанное в лаборатории Инжинирингового химико-технологического центра вещество устраняет сам источник неприятного запаха – набор молекул, оказывающих воздействие на обонятельные рецепторы человека. При обработке поверхности илов, сточных отходов средство проникает внутрь в процессе диффузии, связывается с летучими соединениями, переводит их в неактивную форму либо полностью разлагает.

Происходит не просто оперативное химическое устранение неприятного запаха, в ходе обработки исчезают практически все содержащиеся в иле болезнетворные бактерии. Мы регулярно рассказываем про инновации, сложные химические технологии, в данном случае ничего сложного нет. Не требуется ни дополнительного оборудования, ни особых затрат. Нужно банально поменять недешевый «парфюм» на более эффективное средство.

Органолептические испытания (основной вид по современному стандарту исследования запахов) дали убедительный результат. В настоящий момент средство проходит проверку в реальных условиях у ряда наших партнеров, проверяются разные комбинации его использования. Дезодорант для устранения неприятного запаха в иловых остатках и канализационных отходах – оптимальный вариант, в особенности, если нет средств на типовые решения по сжиганию илов и их прессованию.

Разработка ИХТЦ имеет огромный потенциал для коммерческого применения в аграрном секторе. Дезодорировать можно
и нужно не только человеческие отходы, но и отходы птицефабрик, свиноводческих комплексов. Пока американские ученые размышляют над идеей переработки экскрементов в нефть, вариантов утилизации продуктов жизнедеятельности фермерских хозяйств немного: в России отходы раскидывают по полям, выжигая вокруг все живое.

Куриный помет можно продавать или раздавать соседям. Но для большинства фермерских хозяйств и птицефабрик это серьезная проблема. Вариант утилизации, состоящий в выводе куриного помета на поля, приводит к загрязнению окружающей среды, протестам экологов, социальной напряженности и штрафам от природоохранных организаций.

Начиная с весны, запах вокруг крупных животноводческих предприятий стоит непередаваемый. Крупные свинокомплексы содержат по несколько десятков тысяч голов свиней. Ежедневно здесь образуется десятки тонн отходов. На их утилизацию, гигиеническую обработку помещений тратится уйма времени и денег. Обработка безопасным для человека химическим дезодорантом способна все эти проблемы эффективно решать при минимальных издержках.

При желании можно выпускать средство на основе дезодоранта для дачников. В промышленном варианте к нему можно добавлять любую отдушку. В комплексе оно может действовать как дезинсектант, проще говоря, предотвращать появление мух в дачном хозблоке. Коммерческая ниша у дезодоранта обширная. Это пример изобретения с конкретной практической пользой.

Если материал оказался для вас полезным - поддержите проект и поделитесь записью!