Ультрафиолет и бактерии против загрязнения и запаха

Люберецкие очистные сооружения уже проходили модернизацию с 2006 по 2018 годы. Что удалось сделать за это время?

В 2006 году запущен в работу блок биологической очистки воды от биогенных элементов (БУБЭ) производительностью 500 тыс. кубометров в сутки (производительность всех Люберецких очистных сооружений составляет 3 млн. — Прим. +1), где применены технологии, соответствующие современным требованиям в этой сфере. Опыт эксплуатации данного блока и используемые в нем технологии легли в основу работ по модернизации других блоков и очистных станций Москвы.

В 2007 году мы запустили блок ультрафиолетового обеззараживания воды перед сбросом в реку, производительностью 1 млн кубометров в сутки. Обеззараживание перед выпуском воды в Пехорку происходит благодаря ультрафиолетовому излучению без применения химических реагентов. В отличие от химических дезинфектантов, ультрафиолет не оказывает воздействия на химический состав воды и, соответственно, не приводит к образованию вредных побочных продуктов (остаточного хлора, канцерогенов, диоксинов и других вредных веществ). УФ-обеззараживание является надежным, эффективным и экологически чистым методом дезинфекции воды. Поэтому в реке можно безопасно купаться, а вдоль нее — создавать рекреационные зоны.

Следующим этапом стало внедрение технологий удаления неприятных запахов. С каждым годом проблема обострялась. Ведь вокруг очистных сооружений развита жилая застройка (жители неоднократно жаловались на неприятный запах. После завершения первого этапа модернизации количество выбросов в атмосферу сероводорода и других дурно пахнущих веществ уменьшилось на 95–97 %. — Прим. +1). Преобразования коснулись камер, каналов и сооружений, где не обработанная биологическим способом вода контактирует с атмосферой. Мы перекрыли 73 тыс. кв. м (площадь 10 футбольных полей. — Прим. +1), но, ограничившись только этим, мы получили бы накопления пахнущих веществ, которые могли доставить дискомфорт жителям близлежащих районов. Например, порог чувствительности сероводорода гораздо ниже, чем допустимые установленные нормы. Это значит, что жители могут ощущать характерный запах тухлых яиц, хотя в определенных пределах он безопасен для здоровья. Для устранения проблемы неприятного запаха мы установили 35 единиц газоочистного оборудования.

Автоматическая станция контроля загрязнения воздуха «Кожухово», принадлежащая ГПБУ «Мосэкомониторинг», контролирует загрязнение воздуха в жилых районах, прилегающих к Люберецким очистным сооружениям. Данные станции доступны на сайте mosecom.ru в режиме реального времени. Дополнительно в 2019 году передвижная экологическая лаборатория совершила более 20 рейдов, в том числе ночных, с целью отбора проб воздуха на жилых территориях вблизи предприятия.

С целью уменьшения объема и стабилизации осадок проходит стадию метанового сбраживания в метантенках (устройство для анаэробного, то есть без доступа кислорода, брожения жидких органических отходов с получением метана. — Прим. +1). При температуре 50–53 °C идет разложение органического вещества на воду, углекислый газ и метан. Последний мы используем как топливо и полностью его утилизируем на собственной котельной и установках генерации электроэнергии, которые обеспечивают потребность в объеме 50 % от электричества, потребляемого Ново-Люберецкими очистными сооружениями (7,2–7,8 МВт/час).

Осадок содержит мелкие частички песка, абразив, портящий старые виды центрифуг. Когда на предприятии принималось решение о технологиях обезвоживания, выбор сделали в пользу более надежных прессов. Ввод в эксплуатацию новых центрифуг с гарантийным сроком службы не менее 10 лет до капитального ремонта исключил стадию уплотнения осадка из технологического процесса, и мы вывели около 15 тыс. кв. м сооружений.

Почему потребовалось продолжение реконструкции? Каковы цели и ожидаемые результаты второй волны модернизации?

Второй этап ориентирован на улучшение качества очистки воды и очистки вентиляционных выбросов. Наиболее современные блоки Люберецких очистных сооружений стоят на водовыпуске в реку Пехорка. У нас есть и второй водовыпуск — в Москва-реку, введенный в эксплуатацию в 1963 году. Законодательство России не стоит на месте. Так, за время эксплуатации сооружений показатели по качеству очистки ужесточались, в отдельных случаях — в 10 и даже в 20 раз. Это заставляет принимать решения по улучшению качества очистки воды.

Благодаря реконструкции Курьяновских очистных сооружений, которые принимают и очищают хозяйственно-бытовые и промышленные сточные воды с 60 % территории столицы, а также ряда городов и населенных пунктов Подмосковья, удалось существенно уменьшить влияние канализации на качество воды в Москва-реке. В настоящее время концентрации аммония, основного индикатора хозяйственно-бытовых сточных вод, снизились в 1,7 раз и находятся ниже среднего многолетнего уровня.

Также возросли нагрузки на станцию по загрязнению и снизилась гидравлическая нагрузка: приток воды уменьшился почти вдвое. Мы работаем не на пределе: в день через сооружения проходит около 1,5 млн кубометров воды. Когда в регионе ливни, нагрузка возрастает и может доходить до 3 млн. Снижение притока на ЛОС связано с сокращением промышленных зон в Москве и эффективностью программы по сбережению воды: сегодня водопотребление москвичей близко к европейским нормам. При этом число жителей растет — как и загрязнение.

На протяжении нескольких лет мы выходили из ситуации с нагрузкой за счет того, что просто дольше обрабатывали поступающую сточную воду. Предприятию хватало емкостей, чтобы выполнять нормативные показатели качества очищенной воды, согласованные Росприроднадзором. Но улучшение качества очистки возможно только при масштабной реконструкции и пересмотре части технологических решений. Например, очистки возвратных потоков от азота и фосфора с помощью технологии Анаммокс с применением специальных бактерий (один из микробных процессов в круговороте азота, открытый в 1999 году. — Прим. +1). Возвратные потоки образуются во время процесса очистки сточных вод и обработки осадка и требуют вторичной очистки. При реконструкции мы построим отдельные сооружения, а также задействуем существующие, которые были выведены из эксплуатации во время первой модернизации.

Биологическая очистка построена на естественных процессах, проходящих в почвах и реках. Запатентованная технология Анаммокс для очистки высококонцентрированных возвратных потоков применяется только на сооружениях АО «Мосводоканал». Это внутренняя разработка нашего инженерно-технологического центра. Чтобы селекционировать бактерию, специалисты взяли донные отложения из Москвы-реки, размножили бактерии, а затем запустили пилотную установку, где отработали полупромышленные режимы. Следующим шагом станет промышленное внедрение на Люберецких очистных сооружениях.

На данный момент Анаммокс — одна из самых современных технологий. Основное ее преимущество в том, что без органического вещества бактерии удаляют соединения азота, превращая их в газообразный азот. При этом воздуха нужно на 60 % меньше, чем при использовании традиционной технологии биологической очистки воды, основанной на биохимическом окислении загрязняющих веществ в аэротенках с помощью микроорганизмов активного ила.

Как реализация второй волны модернизации повлияет на экологическую ситуацию в ближайших районах — например, в Некрасовке?

Мы ставим перед собой амбициозные цели не только в области очистки воды, но и в части охраны атмосферы. Например, новые каналы будут спроектированы, построены и перекрыты с устройством системы очистки вентиляционных выбросов от токсичных и дурно пахнущих веществ. После реконструкции предусмотрен отдельный узел обработки грубых дисперсных примесей, снятых с решеток. Они будут обработаны и обеззаражены для выполнения российских санитарных требований. Хранение и перевозка отбросов на объект приема будут осуществляться в закрытом виде с целью снижения эмиссии дурно пахнущих веществ в селитебной зоне. Это обеспечит более комфортную экологическую обстановку для жителей близлежащих территорий, так как сейчас отбросы с решеток мы вывозим в негерметичных контейнерах, накрытых тентом.

Каждый шестой человек на планете страдает от нехватки пресной воды. Многие города и предприятия переходят на замкнутый цикл водопотребления. Есть ли такие технологии на Люберецких очистных сооружениях?

Центральный регион России пока не страдает от нехватки качественной питьевой воды, и в Москве задача очистки воды до повторного использования не стоит. При этом для технических нужд мы используем очищенную нами воду. Но для нас гораздо важнее вопрос затрат энергии и экономичности, а не внедрение технологий ради технологий.

Какие еще технологии вторичного использования продуктов очистки, кроме производства метана для собственных ТЭЦ, вы применяете?

У нас отработана технология сушки осадка до уровня влажности в 10 %. Этот продукт применяется в качестве твердого биотоплива и по своим техническим характеристикам близок к бурому углю. Высушенный осадок у нас покупают цементные заводы, использующие бурый уголь как топливо. Золу, образуемую при сжигании нашего продукта, предприятия применяют в производстве клинкера. Так мы получаем совершенно законченный и безотходный цикл.

На Люберецких очистных сооружениях мы сушим около 40 % осадка, и это один из первых в России промышленных экспериментов по решению проблемы утилизации отходов водоочистки. Схема показала свою жизнеспособность и экономическую эффективность. Мы продолжим двигаться в этом направлении и в рамках инвестиционных контрактов организуем сушку всего осадка, производимого на наших очистных сооружениях.

Как модернизация Люберецких очистных сооружений повлияет на состояние реки Волги?

Правительство Москвы взяло на себя обязательства в ходе модернизации повысить качество воды в водоемах-притоках Волги. Люберецкие очистные сооружения не оказывают сильного влияния на эту реку. Волга довольно далеко от нас, к тому же в воде происходят процессы самоочищения. Но снизить нагрузку — правильное решение. Оно необходимо для того, чтобы реки могли эффективно осуществлять самоочищение от мелких загрязнителей. Так что можно сказать, что модернизация окажет на качество воды в Волге положительное влияние.

По данным Генеральной прокуратуры, лишь 11 % сточных вод в России очищают до необходимых значений. Насколько прошедшая через Люберецкие очистные сооружения вода соответствует отечественным и европейским стандартам качества?

На очистных сооружениях в соответствии с «Программой проведения измерений качества очищенных сточных вод» осуществляется непрерывный контроль аккредитованной лабораторией, находящейся непосредственно на ЛОС, и аккредитованным центром ЗАО «РОСА». Мы проводим ежедневный мониторинг: анализы, отбор проб, производственный контроль на водовыпусках. Мы следим за состоянием водоприемников как выше, так и ниже по течению. Нас контролируют лаборатории Росприроднадзора и Роспотребнадзора. Российские нормативные показатели качества очищенной воды гораздо жестче, чем европейские. Также производятся замеры газо-воздушной среды на границах санитарно-защитной зоны — у нас на территории 10 контрольных точек. Для соблюдения требований природоохранного законодательства замеры выполняют независимые аккредитованные лаборатории — ООО «Химико-аналитическая лаборатория «РПН-Сфера» и аккредитованный центр контроля качества АО «Мосводоканал». В целях контроля воздействия ЛОС на окружающую среду и принятия оперативных мер нами осуществляется постоянный контроль за показателями станций Мосэкомониторинга. Бывают и реакции надзорных органов на жалобы жителей, и тогда они выезжают на внеплановые замеры.

Дополнительно проходит оценочный внутренний контроль на двух станциях мониторинга, размещенных на производственной площадке. Они измеряют метеоусловия, фиксируют влажность, температуру, силу, направление ветра и концентрации сероводорода, окиси азота, метана, угарного и углекислого газа. Наши станции сродни станциям экомониторинга. Благодаря этому мы сопоставляем данные, чтобы понимать, являемся ли мы в тех или иных ситуациях загрязнителями воздуха и причинами превышений показателей, фиксируемых городскими станциями.