Международный форум устойчивого развития городов GREEN CITY Современные воможности использования сточных вод и их осадков как альтернативного источника энергии. Утилизация возвратных вод и их осадков при выращивании энергетических растений на малоплодородных землях г. Мариуполь, 26-27 мая 2015г Коцарь Елена, Шаповал Александр, +38 067 232-14-27, +38-067 445-50-95 ООО «Юнилос-Украина», г. Киев, ул. Бережанская, 4 E-mail: unilos-u@ukr.net www.unilos.com.ua ; В любой стране общество стремится к повышению уровня жизни и благосостоянию. Устойчивое развитие городов призвано так организовать на своей и прилегающей территории пространство, чтобы люди там могли проживать в достатке и гармонии с природой, благодаря: . - рациональному использованию природных ресурсов, - привлечению инвестиций во внедрение инноваций в «зеленом» строительстве, коммунальном хозяйстве, - экологизации производства, - сохранению и приумножению настоящего и будущего потенциала экосистем в ареале города и на прилежащих территориях - в зоне влияния жизнедеятельности города. Сейчас в мире признан наиболее емким индикатором уровня жизни людей валовый внутренний продукт (ВВП), выраженный в денежных единицах на душу населения рыночной стоимости всех товаров и услуг, произведенных в стране во всех отраслях экономики за год. Согласно данных Министерства финансов Украины, ВВП в 2014 г. составлял в Украине 3050 долларов за год на душу населення (для справки - в развитых странах этот показатель достигает 32 000 долларов за год на душу населения). Актуальность работы определилась необходимостью создания условий для устойчивого развития городов и увеличения ВВП, изучению вклада в этот процесс оптимизации систем водного хозяйства как в населенных пунктах, так и на предприятиях. Определяющим условием дальнейшего устойчивого развития регионов Украины является сбалансирование развития промышленного производства с эксплуатацией и самовосстановлением природных ресурсов, и в частности, водных экосистем, и на этой основе оптимизация систем водного хозяйства городов и предприятий. Анализ водопотребления показал, что расход свежей воды в Украине на единицу вырабатываемой продукции значительно превышает такой же показатель в развитых странах Европы: Франции - в 2,5 раза, ФРГ - в 4,3 раза, Великобритании и Швеции - в 4,2 разаэ Это свидетельствует о необходимости внедрения в системы водного хозяйства инновационных ресурсосберегающих технологий, последовательного и оборотного водоснабжения, замкнутых циклов, систем повторного использования возвратных вод. Данные, приведенные в литературе, показали для повышения ВВП в Украине необходимо внедрение инноваций во все системы экономики, и в частности, в первую очередь, в системы водного хозяйства, позволяющие : - обеспечить использование возобновляемых источников тепловой и электрической энергии, в том числе – энергетических растений и биомассы возвратных вод и их осадков, - применение раздельных систем питьевого и технического водоснабжения, - использования осадков в качестве альтернативного источника тепловой и электрической энергии, - внесение полученного из осадков биогумуса в почвы, в частности, при выращивании энергетических культур на малоплодородных почвах. Основополагающие принципы оптимизации и экологизации систем водного хозяйства городов и предприятий, на наш взгляд, следующие: - использовать воду питьевого качества только для питьевых целей, производства пищи и товаров пищевого назначения, лекарств, гигиенических потребностей, пр.; - применять воду, уже использованную в первичном цикле, для технических целей, после ее кондиционирования , а именно: - в замкнутых циклах, системах оборотного, повторного и последовательного технического водоснабжения; - в системах орошения, где используются для удобрительных целей содержащиеся в возвратных водах биогенные элементы. На рис. 1 приведен вариант оптимизации систем водного хозяйства городов и предприятий Рис 1. Схема оптимизации системы водного хозяйства населенных пунктов и предприятий Свежая пресная вода Местное сообщество Возвратные воды технические Канализационные очисные сооружения Электроэнергия Тепло Для технических потребностей города на орошение Компост Земля с/хоз назначентя ТЕС на биомассе (биогазе) Биогаз из осадков КОС Возвратная вода техническая Биоплато с энергетическими растениями на малоплодородных землях Биомасса о Возвратные воды доочищенные Поток ґрунтовых вод или водоем Однако для оптимизации систем водного хозяйства в первую очередь необходимо на КОС получить кондиционную возвратную воду – пригодную по технологическим требованиям и безопасную по санитарно-эпидемиологическим показаниям для использования в качестве технической воды для : - охлаждения, - орошения, - полива проездов, - приготовления растворов реагентов, - мойки оборудования и пр. Нерациональное использование для орошения недостаточно очищенных или вовсе не очищенных городских и производственных сточных вод может привести к загрязнению почв и грунтовых вод. Целью работы являлось увеличения ВВП экономически выгодным и экологически безопасным использованием в хозяйственной деятельности городов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий конечных продуктов переработки сточных вод на канализационных очистных сооружениях (КОС) кондиционированных возвратных вод как технической воды, а биомассы осадков и энергетических растений, выращиваемых на малоплодородных землях как альтернативного источника электрической и тепловой энергии. Объектом исследований являлись сточные воды населенных пунктов и предприятий переработки сельхозсырья, жидкий навоз, осадки станций очистки сточных вод, энергетические растения. Результатом работы явилась разработка технологий кондиционирования возвратных вод для их использования в качестве технической воды, получения из осадков сточных вод биогаза, электроэнергии, тепла, биогумуса, для повышение плодородия почв. При «зеленом» проектировании, строительстве, модернизации и эксплуатации существующих систем жизнеобеспечения населенных пунктов и промышленных предприятий ООО Юнилос-Украина соблюдает выполнение определенных критериев, обеспечивающих ихустойчивое развитие. Одним из таких критериев является поддержание экологичности среды обитания на основании оптимизации потребления ресурсов и энергии, что обеспечит отсутствие конфликта между окружающей экосистемой и планировочной структурой поселка, продуктами его функционирования. Следующим критерием является использование в разработке проектов и при зеленом строительстве ресурсосберегающих технологий, экологически чистых материалов и энергоэффективного оборудования. биотехнологий преобразования в энергию и биогумус осадков и энергетических растений. Основополагающим критерием «зеленого» строительства поселков и предприятий является: - обеспечение их системой централизованного водоснабжения с качеством питьевой воды, отвечающим европейским стандартам, - централизованное водоотведение с локальными очистными сооружениями, обеспечивающими кондиционность возвратных вод при их повторного использования для технических нужд, - использование осадков сточных вод - как возобновляемого источника энергии, или для увеличения процентного содержания биогумуса в почвах в том числе – малопродуктивных, используемых для выращивания энергетических культур.. - использование в системах водного хозяйства для технических целей более широко воду из природного гидроэкологического резервуара, пригодную без очистки, или кондиционированную с минимальными затратами, (грунтовые воды, шахтные воды, дренажные воды); - использование в системах водного хозяйства низкоэнергоемких технологий при водоотведении сточных вод с их кондиционированием в соответствии с требованиями потребителей при повторном использовании или с экологическими условиями приема возвратных вод в водоем, после доочистки на биоплато, где выращиваются энергетические культуры на малоплодородных землях, так как выращиваемые растения изымают в процессе роста из возвратных вод биогенные элементы, основные соли, растворенныеорганические примеси. • Что делает ООО Юнилос-Украина для прекращения загрязнения почв и воды уже сейчас? Приводим некоторые примеры. 1. Станции биологической очистки сточных вод вместо септиков позволяют прекратить сброс в почвы неочищенных сточных вод там, где нет канализации. 2. Оснащение предприятий агрокомплекса сооружениями биологической очистки возвратных вод и обработки осадка позволит возвратить на поля воду для полива и полученный компостированием гумус в почву 3. Оснащение предприятий в населенных пунктах локальными сооружениями биологической очистки сточных вод для предотвращения загрязнение водоемов 4. Восстановление биологической полноценности возвратных вод предприятий с использованием экобиотехнологий – на закрытом утепленном биоплато - обеспечивает повторное использование возвратных вод на технические нужды – орошение, охлаждение, мойку техники. 5. Использование восстановленных возвратных вод свинокомплексов для удобрительно-увлажнительных поливов, и гумуса - из компостадля улучшения плодородия почв. 5. Использование восстановленных возвратных вод свинокомплексов для удобрительно-увлажнительных поливов, и гумуса - из компоста- улучшает плодородие почв 6.Строительство биоплато для восстановления качества дренажномоечных вод оздоровительного комплекса • Учитывая экологическую и экономическую значимость, можно выделить несколько типов «зеленых» городов по их функциональному использованию, для которых в первую очередь необходимо осуществить «зеленое» проектирование» и строительство». • Это - поселки, основанные на базе предоставления лечебно-оздоровительных и санаторно-курортных услуг близ ценных природно-климатических территорий с ресурсами, используемыми для оздоровительных процедур; - поселки постоянного места жительства на самообеспечении вблизи урбанизированных городских агломераций; поселки экотуризма, экопросвещения, агротуризма; - поселки, основанные на сельскохозяйственной общине, на самообеспечении за счет собственного хозяйственного подворья и находящихся в непосредственной близости предприяти по переработке сельскохозяйственной продукции, животноводческих комплексов и птицефабрик. С системной точки зрения, жизнеспособны только «устойчивые» [sustainable] решения. «Устойчивое общество — это общество, которое удовлетворяет свои потребности, не ущемляя перспектив последующих поколений». «Зеленое» строительство и «зеленая» жизнедеятельность городов и поселков с устойчивым обществом подразумевает наличие оптимизированных систем коммунального, в том числе водного хозяйства, рационального использования ресурсов, повторного использования возвратных вод - для технического водоснабжения, осадков - для улучшения структуры и плодородия почв, электроснабжения - от альтернативных возобновляемых источников энергии. «Зеленые» города, поселки, предприятия в условиях устойчивого развития регионов и самоуправления способны обеспечить повышение ВВП, уровня жизни, благосостояния населения Украины, экологическую и продовольственную безопасность нашего государства. Опыт проектирования, строительства и эксплуатации городов и предприятий, основанный на их экономическом и демографическом потенциале, зафиксированном Международной ассоциацией Global Ecovillidge Network – особым консультантом при Экономическом и Социальном Совете при ООН (UN-ECOSOC), показал, что особенно важными для обеспечения условий самовосстановлейния экосистем как основопологающего условия устойчивого развития регионов на застраиваемых территориях являются такие процессы, как - формирование местного сообщества на принципах коллективного принятия решений о развитии, - органическое земледелие, - экологическое (зеленое) строительство, использование систем возобновляемой энергетики, - обработка отходов, - местное экономическое развитие. Широкое внедрение разработок ООО ЮнилосУкраина в этой сфере будет способствовать развитию социальной инфраструктуры и увеличит поступления средств в местные бюджеты органов местного самоуправления за счет использования малопригодных для традиционного сельского хозяйства земель (на Украине таких около 8 млн гектаров). Выводы. 1. Для создания механизма превентивного сохранения природных ресурсов - воды и почв на основе сбалансирования темпов их эксплуатации и самовосстановления необходимо, на наш взгляд, включить в процесс новый ресурс - научный. 2. Использование научного ресурса позволит создать базу для использования абсолютно инновационного сырьевого и энергетического ресурса - вторичной биомассы, полученной в результате применения биотехнологий для обработки загрязненных сточных вод и отходов предприятий сельскохозяйственного профиля в качестве источников повышения качества и удобрительных свойств почв, основанную на точных расчетах . 3. Внедрение в технологические модели выращивания растений дополнительного технологического звена – производства и внесения в почвы с компостом и оросительной водой для восстановления плодородия почв биогумуса, позволит осуществить процесс управляемого интенсивного восстановления плодородия почв, прекратить их деградацию, предотвратить загрязнение водных ресурсов. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!