Фото: © Игорь Подгорный/Гринпис
Вряд ли кто-то из нас всерьез задумывался о том, куда течет вода, вылитая в раковину или спущенная в унитаз. А что происходит с остатками пищи и продуктами нашей жизнедеятельности, которые исчезают в трубах вместе с водой? Мы все слышали о том, что существуют очистные сооружения. Кто-то даже знает, что в процессе очистки образуется осадок, известный как ил. Но, быть может, совсем немногие в курсе, что из этого ила можно производить газ!
Недавно мы посетили Курьяновские очистные сооружения на юге Москвы и проследили путь канализационных стоков «от трубы до трубы». Мы также побывали на мини-ТЭС, работающей на биогазе, получаемом из осадков очистных сооружений. Многие думают, что очистные сооружения — это нечто малопривлекательное и зловонное. На самом деле, самое «пахучее» место — это «впадение» канализационных стоков. Но даже там можно находиться длительное время без особого дискомфорта. Я бы сказал, что ощущение можно описать как «слегка попахивает», но вполне терпимо.
Курьяновские очистные сооружения, мощностью 3,125 млн м3/сут, расположены на юго-востоке Москвы, в излучине Москва-реки. На эти сооружения поступают стоки северо-западного, западного, южного и юго-восточного районов Москвы, а также части прилегающих районов Подмосковья. В Москве действуют и другие очистные сооружения, такие как Люберецкие, «Южное Бутово» и Зеленоградские.
Технологическая схема очистки сточных вод на Курьяновских и Люберецких очистных сооружениях схожа. На данный момент на Курьяновских очистных сооружениях ведется строительство крупнейшего в мире блока ультрафиолетового обеззараживания производительностью 3 млн м3/сут. К концу 2011 года планируется ввод объекта в эксплуатацию, а также в ближайших планах строительство современного комплекса очистных сооружений с удалением биогенных элементов производительностью 500 тыс м3/сут.
Процесс обработки осадка также схож с Люберецкими очистными сооружениями, но есть важное отличие: осадок Курьяновских очистных сооружений перекачивается на два завода (иловые площадки №8 и 19), расположенные в Ленинском районе Московской области, где происходит его полимерное кондиционирование и механическое обезвоживание. Далее обезвоженный осадок либо размещается на полигоне депонирования при заводе, либо вывозится на полигоны депонирования Московской области.
В процессе очистки сточных вод на Курьяновских очистных сооружениях образуется около 18 тысяч кубометров жидкого осадка в сутки (примерно 6,5 миллионов кубов в год). Весь образующийся осадок подвергается сбраживанию в специальных емкостях — метантенках при температуре около 53°C, в результате чего получается биогаз, содержащий примерно 65% метана. Весь биогаз направляется в котельные для выработки тепловой энергии, используемой для подогрева осадка, подаваемого в метантенки. В летний период биогаз утилизируется на мини-ТЭС, производя электроэнергию и дополнительное тепло в газопоршневых генераторах.
Еще одним важным направлением развития очистных сооружений является получение электроэнергии от альтернативных источников. Биогаз, образующийся в процессе сбраживания осадка, служит таким источником. Преобразование биогаза в электро- и теплоэнергию происходит на мини-ТЭС. Подобные сооружения, работающие на биотопливе, позволяют повысить надежность энергоснабжения очистных сооружений, что является залогом недопущения сброса неочищенных сточных вод в водоём в периоды отключения внешних источников электроэнергии.
Из этих труб льется всё то, что мы с вами спускаем в канализацию. Объем составляет 2 миллиона (!) кубометров в сутки. День за днем, месяц за месяцем… Это место, возможно, и считается «зловонным», но, подчеркну, здесь нет никакого невыносимого запаха. Пахнет, конечно, не фиалками, но вполне терпимо.
Прежде всего, вода попадает в «Здание решеток», где отфильтровывается крупный мусор. На решетках остается всё, что крупнее 10 мм. Здесь хорошо видно, сколько всего мы, не задумываясь, спускаем в канализацию. После решеток вода идет в «песколовки». Полученный на этой стадии песок можно использовать в городском строительстве и благоустройстве. Однако город предпочитает покупать «обычный» песок, хотя наличие такого песка является постоянным источником.
Следующий этап очистки — первичный отстойник. Здесь вода находится 2 часа, после чего вся органика идет в метантенки на производство биогаза, а вода поступает в аэротенки. Вода в первичных отстойниках содержит только мелкие примеси. В аэротенках из «чая» извлекают «сахар», то есть весь процесс очистки можно разделить на механическую и биологическую. Механическая очистка происходит на решетках для извлечения крупного мусора, песколовках и первичных отстойниках, где осаждаются мелкие примеси. Биологическая очистка осуществляется в аэротенках — сооружениях, в которых процесс очистки происходит за счет активного ила (смесь бактерий) и вторичных отстойниках, которые служат для разделения уже очищенной воды и активного ила, который в дальнейшем будет снова использован для очистки.
Очищенная вода из вторичного отстойника течет в Москву-реку. Эту воду процеживают через сито с ячейкой 1,4 мм. Также в процессе очистки работают метантенки, где образуется биогаз при температуре 53°C. И вот эта вода уже течет в Москву-реку.
Следующий интересный объект — инженерно-научный цех. Здесь проводят научные исследования, разрабатывают новые технологии, проводят биотестирования и другие изыскания. В аквариумах, заполненных очищенной водой, живут рыбы. Работники следят за состоянием рыб и их ростом, и по их словам, рыбы чувствуют себя отлично в этой воде. Здесь также ведутся работы по выращиванию водорослей, которые идут на корм рыбе. В перспективе планируется использование водорослей как сырья для производства биотоплива.
Модель биогазовой установки в масштабе 1:10000. Еще одно направление научной деятельности — разработка почвогрунтов для растений. На станции существует даже свой питомник, где выращивают сирень на специально разработанной грунтовой смеси, которая способствует ее быстрому росту.
Изюминкой Курьяновской станции является биогазовая мини-ТЭС, признанная лучшим проектом 2009 года. Мощность станции составляет около 10 МВт, и она вырабатывает 70 млн кВт·ч электроэнергии, 33 тыс Гкал пара и 32 тыс Гкал тепла в год. Аналогичная станция строится на Люберецких очистных сооружениях. Стоимость электроэнергии, вырабатываемой на ТЭС, составляет 2 руб 13 копеек, что немного превышает цену энергии от МОЭК (1,6 — 1,8 руб).
На станции имеется пульт управления, и всего на ТЭС работает 15 человек. Круглосуточную работу станции обеспечивает смена из двух человек! В машинном зале очень шумно. Здесь находятся трубопроводы пара и газотурбинные двигатели с электрогенераторами мощностью 2,5 МВт — их всего четыре. Также есть четыре паровых газотурбинных котла.
На Курьяновской станции ведется строительство уникального сооружения — самой крупной в мире установки для ультрафиолетового обеззараживания воды. Все оборудование этого блока — отечественное. В каждом «квадратике» будет установлено 8 модулей, по 64 лампы в каждом. Дополнительные энергозатраты на работу ультрафиолетового комплекса составят 4 МВт.
Как отметил начальник управления канализации «Мосводоканала», мы все являемся непосредственными участниками процесса образования и переработки сточных вод. Мы можем сделать так, чтобы переработка шла максимально эффективно и органические отходы не попадали на свалки вместе с остальным мусором. Для этого можно использовать специальные измельчители — диспоузеры, которые устанавливаются в мойку и могут перерабатывать практически любые пищевые отходы, чайные пакетики, бумажные полотенца и т.д. У нас в офисе такой диспоузер работает уже несколько месяцев.
К сожалению, установка диспоузера пока достаточно дорога — около 15 тысяч рублей.
Особая благодарность сотрудникам «Мосводоканала», которые организовали эту экскурсию. Это было очень интересно и познавательно!
