Андрей Елагин, сооснователь группы компаний БиоМикроГели, генеральный директор НПО БиоМикроГели
Из общего количества загрязняющих веществ около 75 % приходится на промышленные источники загрязнения, причем промышленные сточные воды превышают бытовые примерно в три раза.[1] Производственные процессы таких промышленных предприятий, как металлургия, нефтедобыча, нефтепереработка, пищевая промышленность и транспорт (железные дороги, порты), могут загрязнять промышленные стоки и оказывать негативное воздействие на водные экосистемы. Некачественная очистка промышленных сточных вод, содержащих нефтепродукты и другие токсичные вещества, наносит совершенно очевидный ущерб окружающей среде. При плохой очистке они попадают в реки и озера и загрязняют их. Поэтому к качеству очистки сточных вод предъявляются высокие требования.
Учитывая острую потребность в чистой воде во всем мире, спрос на услуги и технологии водосбережения и водоподготовки для промышленных предприятий будет оставаться высоким в ближайшей и долгосрочной перспективе: в 2022 году объем рынка составил 299,83 млрд долл. Это означает, что среднегодовой темп роста (CAGR) в период с 2023 по 2030 год составит 6,53 %.[2]
Прогноз объема рынка систем водоснабжения и очистки сточных вод
Источник: данные Precedence Research
К основным методам очистки сточных вод относят:
- Механический метод – отстаивание, очистка в гидроциклонах, центрифугирование, фильтрация, микрофильтрация.
- Химический метод – комплексообразование, окисление, восстановление, нейтрализация.
- Физико-химический метод – коагуляция, флокуляция; экстракция; ионообмен, сорбция; флотация, электрофлотация.
- Физический метод – магнитная обработка, ультразвуковая обработка, ультрафиолетовая обработка.
- Биохимический метод – аэротенки, биофильтры, биологические пруды, окислительные каналы.
Среди этих методов большую популярность получили коагуляция и флокуляция. Коагуляция – это процесс укрупнения частиц дисперсной системы путем их сцепления. В результате коагуляции происходит образование осадка (седиментация). Флокуляция – процесс, который помогает объединить укрупненные частицы дисперсной системы в рыхлые хлопьевидные агрегаты – флокулы. В таком виде частицы загрязнения всплывают или оседают быстрее и отделяются от воды значительно легче.
Мировой рынок флокулянтов постепенно переходит от традиционных синтетических флокулянтов к флокулянтам на основе биополимеров, получаемых из растительного сырья. Биополимеры заменяют синтетические полимеры по эффективности, но обладают такими основными преимуществами, как экологичность и биоразлагаемость.
Биоразлагаемые полимеры полностью разлагаются в естественной среде, распад в природе синтетических полимеров займет гораздо больше времени, поэтому их нужно утилизировать специальным образом. Кроме того, в некоторых случаях, удельная стоимость очистки 1 м3 загрязненного стока с помощью флокулянтов на базе биополимеров обходится от 1,5 до 3 раз ниже традиционных методов за счет более высокой эффективности действия и снижения объема отходов, передаваемых на утилизацию.
Продукты на основе современных модификаций биополимеров становятся альтернативой существующим на глобальном рынке: флокулянтам для очистки промышленных стоков, обезвоживания осадков на водоканалах, обогащения руд в горнорудной промышленности, техническим моющим средствам, а также реагентам для разделения отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей и средствам для экстракции масел.
В России уже есть производственные площадки, которые выпускают широкий спектр биополимеров и продуктов на их основе. Например, биомикрогели, которые производятся в Екатеринбурге на базе растительного сырья с использованием собственных запатентованных технологий.
На фоне ограничения поставок синтетических полимеров в РФ растет объем производства полимеров растительного происхождения в качестве их альтернативы.
Например, на одном из объектов РЖД — локомотивном депо — новые нормативы администрации городского округа обязали снизить концентрации нефтепродуктов в сточных водах более чем втрое. При ремонте и обслуживании подвижного состава тепловозов и вагонов вода загрязняется нефтепродуктами, а также минеральными и органическими взвесями. Применение флокулянта на основе биополимеров позволило выполнить требование по соответствию нормам и принести экономическую выгоду, сократив расходы. Кроме того, применение подобных технологий в том числе позволяет РЖД лидировать на высоких позициях в ESG-рейтингах в рамках установленных принципов устойчивого развития компании.
На российском рынке есть и другой пример использования новых технологий при очистке воды в промышленности. Так, на одном из ведущих отечественных коксохимических производств в качестве альтернативы традиционным методам обращения с отходами была внедрена новая технология по очистке сточных вод, которая позволяет превратить вредные и токсичные промышленные стоки в дистиллированную воду. В основе метода лежит процесс выпаривания чистой среды из загрязненной с последующей конденсацией пара. В результате образуется дистиллят высокого качества, который можно вернуть в технологический цикл предприятия, а также вторичный ресурс в виде кристаллической соли.
Опытно-промышленные испытания на производственной площадке показали, что технология обеспечила очистку сточных вод после биохимической установки (БХУ) от большинства загрязнений. Взвеси были удалены практически полностью, а концентрация основных солей (хлоридов, сульфатов, нитратов) значительно снизилась: например, концентрация нитратов сократилась в 16 раз, а концентрация сульфатов — в 397! Итоговое содержание солей в дистилляте существенно ниже установленных законом ПДК.
[1]https://rcycle.net/ekologiya/gidrosfera/zagryaznenie-vody-promyshlennymi-predpriyatiyami-posledstviy...
[2] https://www.finam.ru/publications/item/investitsii-v-invesco-water-resources-etf-ostayutsya-aktualny...
Все материалы рубрики «Нефть и Газ»
15.08.2023
