Чистое дело: новая технология поможет убрать загрязнения из сточных вод
Российские технологи разработали вещества, способные очищать стоки производственных предприятий. С помощью так называемых биомикрогелей твердые частицы, а также масла, жиры и нефтепродукты объединяются в крупные фракции, которые легко осаждаются и отделяются от воды. Особенность российской разработки в том, что она не наносит вреда экологии: материал легко и быстро разлагается в естественной среде после использования, так как сделан из продуктов вторичной сельскохозяйственной переработки. В качестве сырья служат яблочный жмых, жом сахарной свеклы и вторичные продукты деревообработки. Новую технологию уже испытали в РЖД и остались довольны результатами.
От малого к большому
Флокулянтами называют вещества, которые помогают очищать воду от взвешенных частиц, нефтепродуктов и других загрязнений, попадающих в стоки. Они ускоряют слипание частиц, которые потом всплывают или оседают быстрее и отделяются от воды значительно легче.
В российской компании создали быстроразлагаемый флокулянт из биополимеров растительного происхождения. Такой флокулянт отличается от обычно применяемых тем, что он производится из возобновляемого сырья, в процессе применения не образует вторичного загрязнения, а в конце своего жизненного цикла может быть переработан без ущерба для окружающей среды.
— Флокулянты на базе растительного сырья уже активно используются на рынках развитых стран, но большинство из них требует более высоких дозировок по сравнению с синтетическими аналогами, что повышает стоимость очистки, — рассказал генеральный директор НПО «БиоМикроГели» Андрей Елагин. — Поэтому при разработке собственных флокулянтов мы изначально поставили задачу добиться высокой эффективности их действия без превышения удельной стоимости очистки стока. В этом, как ни странно, нам помогли многолетние исследования биофармацевтических компаний и их опыт создания развитых модификаций биополимеров.
Особенность биомикрогелей — способность переходить из растворимого состояния в нерастворимое и обратно в зависимости от условий среды (pH, температуры, жесткости воды). Это свойство используется при создании оболочек для транспортной доставки лекарств в организме человека. В медицине эта технология подразумевает производство микрогелей в малых количествах. Разработчики на основе данного принципа создали специальные модификации биополимеров и собственную технологию их производства из доступного растительного сырья в больших количествах.
От синтетики к биополимерам
Сегодня в качестве основного сырья для производства флокулянтов чаще всего применяются синтетические вещества, продукты нефте- и газохимии, поэтому они имеют длительный срок биоразложения. Для сравнения, распад в природе синтетических полимеров произойдет не раньше чем через 100 лет, поэтому их нужно утилизировать специальным образом, а биополимеры разлагаются в срок от нескольких недель до нескольких месяцев.
— Без специализированной переработки синтетические флокулянты могут разлагаться десятки и даже сотни лет, а в течение этого периода оказывать негативное влияние на почву, водоемы, флору и фауну, — рассказал «Известиям» доктор технических наук, профессор, президент группы компаний «Эко-Проект» Юрий Галкин. — На мой взгляд, за биополимерами будущее, так как они позволяют снизить негативное влияние на окружающую среду от выбросов промышленных предприятий, при этом имеют очень обширную и на 100% возобновляемую сырьевую базу.
У разработчиков был опыт работы с несколькими заказчиками. Их разработка при одинаковых дозировках и сопоставимой цене позволила достичь остаточного содержания нефтепродуктов в сточной воде — 0,18 мг/л по сравнению с используемым полиакриламидным флокулянтом — 10 мг/л при переработке и утилизации отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей.
— Для каждого отдельного объекта нормы по содержанию в воде тех или иных веществ определяются индивидуально, — пояснил директор по науке и развитию группы компаний «БиоМикроГели» Александр Ягупов. — Иногда такие требования могут ужесточаться, и тогда компании нужны уже иные технологические решения. Очень важно отметить, что, по нашей оценке, сегодня около 85–95% объема флокулянтов, используемых в России, импортные и российские потребители могут в любой момент лишиться их.
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, поверхностно-активными веществами и солями металлов.
— Применение инновационного флокулянта позволило выполнить требование по соответствию нормам и принести экономическую выгоду, сократив расходы в 2–3 раза, — рассказал руководитель Свердловского центра инновационного развития РЖД Евгений Неустроев. — Кроме того, внедрение этого решения позволяет нашей компании лидировать на высоких позициях в ESG-рейтингах в рамках установленных принципов устойчивого развития ОАО «РЖД».
Однако директор по науке и инновациям компании «НПО Экосистема» Виктор Семенов сообщил, что в России такие технологии пока находятся на стадии раннего развития. Приоритизация экономической эффективности над повышением экологического профиля предприятий является рыночным барьером для их массового внедрения.
Тем не менее, по его словам, возрастающий в последние годы спрос на ресурсосберегающие решения, безопасные для окружающей среды, и самое главное — появление на рынке прорывных технологий, способных предложить рынку соответствующие продукты — свидетельствуют о постепенной смене парадигмы и позволяют рассматривать это, как формирующийся устойчивый тренд.
