Маркус Раудкиви, Университет Тарту
Фото Марии Андреевой
Введение и предыстория
В современных условиях сознательного общества давление изменения климата ложится тяжелым бременем на все сектора экономики и крупные промышленные предприятия. В то время как потребители могут косвенно влиять на большинство предприятий своим покупательским поведением и ожидать, что компании адаптируются к климатической нейтральности, чтобы удержать своих клиентов, муниципалитеты часто придерживаются иного мнения и, как ожидается, станут предвестниками смягчения последствий изменения климата. Поскольку очистные сооружения сточных вод являются одним из крупнейших источников парниковых газов и находятся под управлением муниципалитетов, именно в этом секторе ожидаются значительные изменения.
Исторически целью очистных сооружений всегда была очистка сточных вод до приемлемого качества наиболее приемлемым с финансовой точки зрения способом. Очень дорогие технологии не используются, так как цена очистки сточных вод оплачивается населением, а его коллективный интерес чаще всего направлен на самые дешевые доступные варианты. В то же время перечень веществ, за которыми должны следить очистные сооружения, стал значительно длиннее – от органического углерода, соединений азота и фосфора до тяжелых металлов, специфических органических веществ, фармацевтических препаратов и т. д.
Стандарт того, что мы сейчас называем «чистой водой», совершенно иной, чем 10 или 20 лет назад. Для достижения обновленного стандарта необходимо использовать новые технологии и идеи. В то же время общие затраты и финансовая целесообразность по-прежнему являются ключевым фактором. Многие передовые технологии, например, увеличивают спрос на электроэнергию или химикаты для очистных сооружений. Поэтому одним из способов снижения некоторых дополнительных затрат на очистку является достижение соответствующего объема производства энергии на самих сооружениях. Более крупные из них уже используют анаэробное сбраживание и биогаз (для производства экспортируемого биометанового топлива или электричества и тепла). Увеличение этих производств могло бы стать потенциальным способом противодействия возросшим затратам на усовершенствованную очистку, а некоторые технологии могли быдаже убить двух зайцев одним выстрелом – увеличить производство энергии и одновременно разложение органических веществ.
Для того чтобы перейти к энергетическому или климатически нейтральному/позитивному функционированию или достичь более качественных сточных вод и осадков, необходимо крупномасштабное сотрудничество между различными секторами. Хорошая промышленная кооперация поможет прийти к снижению опасных веществ в сточные воды и увеличению производства биогаза. Сотрудничество с общественностью поможет изменить качество сточных вод, уменьшить количество мусора, микропластиков и опасных органических веществ в самих сточных водах. Сотрудничество с муниципалитетами и очистными сооружениями может сделать очистку осадка более эффективной и увеличить производство биогаза на более крупных центральных очистных сооружениях, уменьшить количество разбавленного ливневого стока или обеспечить хорошие дополнительные финансовые меры. В некоторых случаях при принятии политических решений отдельные финансово неосуществимые технологии или подходы к очистке сточных вод могут быть даже сбалансированы позитивными финансовыми мерами. В то же время население могло бы извлечь выгоду из производства биометана для городской сети общественного транспорта.
Модель сотрудничества
Проект BSR WATER собрал опыт различных сопутствующих проектов и примеры успешного сотрудничества в регионе. Модель сотрудничества WaterSludge-Energy является одним из запланированных результатов проекта, демонстрируя различные способы сотрудничества очистных сооружений сточных вод с другими отраслями промышленности, достижения энергетической и климатической нейтральности и потенциальной экономии затрат. Модель следует рассматривать как пример, показывающий возможности и высвечивающий перспективы на ближайшее будущее.
В модели Water-SludgeEnergy выделяются несколько направлений сотрудничества – направления в очистке сточных вод, где возможно добавление или извлечение новых жидких или твердых фракций или даже производство энергии. К таким направлениям относятся поступление сточных вод (промышленных притоков, ливневых вод), поступление в реакторы, производство вторичных удобрений из воды, осадка или сжигаемой золы, производство тепловой энергии из различных источников и даже производство возобновляемой энергии из неиспользуемых земельных участков на очистных сооружениях сточных вод. Эти моменты были обозначены на встречах партнеров BSR WATER, где подробно обсуждались возможности сотрудничества в водном секторе.
К каждому пункту сотрудничества прилагается несколько различных рекомендаций, в которых излагаются варианты сотрудничества. Не все они изначально позитивны для очистных сооружений сточных вод, поэтому каждая из рекомендаций имеет следующие подразделы:
• Рекомендуется для… – изложение того, очистные сооружения каких типов и размеров могли бы извлечь выгоду из этой рекомендации.
• Краткое описание идеи сотрудничества – объяснение идеи в деталях.
• Список важных параметров для рассмотрения – параметры и свойства для рассмотрения с рекомендацией.
• Потенциальные эффекты – демонстрация общих положительных и отрицательных эффектов, к которым может привести сотрудничество.
• Финансовая осуществимость – оценка финансовой стороны рекомендации, если это возможно, с использованием текущих данных.
• Пример – предоставление конкретных примеров и зачастую ссылок на Water Hub для предоставления информации и контактов с различными очистными сооружениями и муниципалитетами, уже получившими выгоду от данной рекомендации.
В настоящее время модель сотрудничества Water-sludgeenergy разрабатывается, и ее публикация планируется к весне 2021 года. Этот документ следует использовать в качестве руководства для определения возможных вариантов сотрудничества по конкретным очистным сооружениям, рассмотрения важных факторов и параметров, а также поиска хороших примеров и потенциальных источников дополнительной информации по региону Балтийского моря. Только учась друг у друга и сотрудничая, мы сможем создать климатически нейтральную среду для нас и будущих поколений.
Связи с другими видами деятельности
Поскольку Платформа BSR WATER нацелена на публикацию ряда различных результатов, мы стремились как можно лучше связать их друг с другом. Модель сотрудничества Water-Sludge-Energy тесно связана с Палетой решений по рециклингу биогенов, которая является еще одним результатом проекта. В ней подробно рассматриваются различные варианты рециклинга биогенов с очистных сооружений, охватывающие общую предысторию потоков биогенов, объяснения технологии рециклинга, кейсы, финансовые и экологические последствия и другие близкие темы. Эти два результата будут тесно связаны, и модель сотрудничества будет ссылаться на определенные разделы Палеты решений.
Еще одним основным результатом проекта BSR WATER является Water Hub, который включает в себя технические решения, передовую практику и различные инструменты, собранные со всего региона. Water Hub постоянно пополняется новыми результатами, инвестициями и инновационными технологиями, многие из которых также являются очень хорошими примерами межотраслевого сотрудничества.
Некоторые из кейсов Water Hub непосредственно связаны с установлением коммуникаций и сотрудничества с различными заинтересованными сторонами, такие как «Сотрудничество с промышленными заинтересованными сторонами в Гревесмюлене» или «Сотрудничество заинтересованных сторон через партнерство водопользователей». Другие Hub-кейсы связаны с моделью косвенно, демонстрируя удачные решения и технологии, которые могут быть использованы для повышения эффективности очистных сооружений стоковых вод или принести значительную экономию энергии, как, например, кейс «Установка фильтрации ливневых вод в городе Хельсинки», который освещает разделение ливневой и канализационной сетей труб, или «Превращение сточных вод в зеленую энергию на Марселисборгском водозаборе, Дания», где демонстрируются большие возможности производства энергии в очистных сооружениях.
• Сотрудничество с промышленными заинтересованными сторонами в Гревесмюлене Непрямые сбросы промышленных предприятий часто создают риск нарушения технологических процессов на очистных сооружениях. Конфликты могут возникнуть, если качество сбросов не соответствует требованиям.
Очистные сооружения в Гревесмюлене обслуживают 65 000 человек/эквивалент с высокой долей промышленных сбросов и служат центральными для остальных небольших станций очистки, расположенных в округе. Процессы налаживания управления непрямыми сбросами осуществляются путем тесного сотрудничества с промышленными предприятиями. В беспроигрышной ситуации оказываются оба (предприятие, осуществляющее непрямые сбросы, и оператор очистных сооружений), получающие прибыль от предлагаемых услуг. Действительно, легче управлять очистными сооружениями разумным путем, ведь так повышается надежность предсказаний нагрузок и потоков.
www.balticwaterhub.net/good-practice/industry-cooperation-grevesmuhlen• Сотрудничество заинтересованных сторон через партнерство водопользователей Партнерство водопользователей – это новый метод реализации мероприятий через взаимодействие местных и региональных заинтересованных сторон, позволяющий организовать процесс принятия решений на взаимовыгодной основе. Эта концепция включает заинтересованные стороны, которые либо влияют, либо находятся под влиянием воды в данном водосборном бассейне. Целью партнерства является сбор местных знаний и опыта, а также осуществление конкретных действий и новаторских мер по борьбе с негативными последствиями антропогенной деятельности.
Первое внедрение партнерства водопользователей в России было налажено в Гурьевском муниципальном образовании. Регулярные встречи в рамках этого партнерства помогают создать прочное сотрудничество между водопользователями, органами власти, очистными сооружениями и обществом, служа дискуссионной площадкой, где могут быть подняты все вопросы управления водными ресурсами.
www.balticwaterhub.net/good-practice/stakeholder-cooperation-wup• Превращение сточных вод в зеленую энергию на очистных сооружениях в городе Марселисборг, Дания
Объекты водоснабжения и водоотведения, как правило, являются потребителями большого объема энергии, на долю которых обычно приходится 25–40% расходов муниципалитета на электроэнергию. В настоящее время имеются технологии и знания, позволяющие сделать системы управления водными ресурсами энергетически нейтральными.
В 2016 году на очистных сооружениях в городе Марселисборг было произведено на 50% больше электроэнергии, чем требовалось, и 2,5 ГВт тепла для системы централизованного теплоснабжения без добавления внешних органических отходов или углерода. Станция очистки сточных вод в Марселисборге повысила эффективность установки и снизила потребление энергии за счет оптимизации всех ее процессов. Произведенной избыточной энергии достаточно для удовлетворения потребностей объектов питьевого водоснабжения и очистки сточных вод в регионе.
www.balticwaterhub.net/good-practice/energy-optimization-marselisborg
Создать комментарий