Словосочетание «очистные сооружения» слышали, наверное, все. Зачем они нужны – понятно. Но как они выглядят и как работают – уверен, знают немногие. Рязанская нефтеперерабатывающая компания позволила попасть в число посвященных студентам естественно-географического факультета РГУ, показав им свои очистные в рамках экскурсии по предприятию. А благодаря тому, что в поездку были приглашены и журналисты, в том числе корреспондент RZN.info, возможность узнать что-то новое из экологической жизни Рязани появилась у всех горожан.
Что это?
Очистные сооружения появились в Рязани полвека назад – первая очередь была запущена в 1963 году. До этого сточные воды шли напрямую в Оку, но с появлением Южного промышленного узла необходимость их очистки наконец была осознана. Сооружения строились параллельно с предприятиями – филиалом ЗИЛа, комбинатом химволокна, РНПЗ – и исторически достались последнему, в чьем ведении остаются до сих пор.
В начале восьмидесятых, после нескольких этапов расширения, очистные заняли 64 гектара и вышли на свою сегодняшнюю мощность – 320 тысяч кубометров воды в сутки. Причем стоки самой компании составляют в общем объеме меньше пятой части, остальное – все бытовые и промышленные стоки города.
Как это работает?
Первое, что встречает на своем пути сточная вода, попадая на очистные сооружения, – это приемная камера, ведущая в грабельное отделение. Когда студенты заходят в здание последнего, у «экскурсовода», советника гендиректора РНПК Михаила Анфимова, начинает пищать и мигать закрепленный на груди прибор – датчик сероводорода. Впрочем, повышенную концентрацию этого газа, выделяющегося при гниении, посетители чувствуют и сами – пахнет от того, что идет в том числе и из наших квартир, действительно, отвратно. Механизмам, однако, до вопросов обоняния дела нет: дуговые решетки сосредоточены исключительно на очищении воды от крупного мусора.
Оставив в грабельных отделениях (их два, как и, соответственно, приемных камер) этикетки, лимонные кружочки и другие, уже не так хорошо узнаваемые предметы, вода попадает в так называемые песколовки. В этих установках стоки лишаются своей минеральной составляющей. Наконец, пройдя еще и через первичные отстойники и оставшись там без сырого осадка, вода с более мелкой взвесью попадает в аэротенки – главный элемент системы очистки.
Ведется эта очистка с самого 63-го года биологическим способом. С водой работает активный ил – биоценоз аэробных бактерий и мелких микроорганизмов, которые питаются органическими загрязняющими веществами. В аэротенки непрерывно подается воздух, окисляющий соединения.
Активный ил – по праву главный герой очистки, берущий на себя основную часть работы. Тем любопытнее, что он не завезен откуда-то издалека и не выведен в специальных лабораториях – «сам вырос», как говорят работники очистных сооружений. Полвека назад туда просто запустили окскую воду и с тех пор всего лишь периодически «омолаживают» и подкармливают питательными веществами. Да, живых организмов, составляющих активный ил, полно в наших водоемах и даже в родниках и артезианских скважинах, но, спешу успокоить самых впечатлительных, для человеческого организма они безвредны – напротив, наши желудки с их соляной кислотой являются для них камерой смертников.
Вернемся, однако, к процессу очистки. После аэротенков вода попадает в третичные отстойники, на поверхности которых часто гостят чайки. В этих резервуарах ил оседает на дно, убирается специальным илососом и закачивается обратно в тенки, таким образом, постоянно циркулируя. Ну а очищенные им стоки отправляются на станцию обеззараживания.
Долгое время там применялось такое знакомое всем нам хлорирование. Чтобы остаточный хлор не попадал в водоемы, между станцией и ними оборудовали контактный пруд, где тот окислялся.
В 2008 году РНПК отказалась от такой химической обработки, признанной вредной во всем мире. На смену ей пришла, наверное, самая современная технология – облучение ультрафиолетом. За доли секунды, что вода проходит через кассеты с лампами, свет уничтожает всю патогенную флору, возбудителей всех возможных инфекционных заболеваний, которые могут оставаться в стоках после очистки.
Станция оборудована с запасом, что позволяет не использовать одновременно все кассеты, а поочередно извлекать их для чистки, замены ламп и другого обслуживания, не нанося ущерба технологическому процессу. С особой гордостью Михаил Анфимов отмечает, что установка основана на отечественных разработках: оборудование произведено столичной фирмой, лампы которой покупает даже Phillips. Мелочь, а приятно.
Ну а пока зарубежные гиганты признают даровитость российских ученых и инженеров, рязанские стоки, пройдя все ступени обработки, попадают в выведенный из технологического процесса, но фактически никуда не девшийся контактный пруд, оттуда – в обводной канал и, наконец, спустя несколько километров – в Листвянку. Эта река примерно наполовину состоит из сточной воды, замечает руководитель службы водоснабжения и канализации РПНК, в ведении которой также находятся очистные сооружения, Роман Мелехов.
Как за этим следят?
Но кто сказал, что стоки благодаря механике и живой силе микроорганизмов действительно превратились в обычную речную воду? Химическая лаборатория, вот кто. «Конечный продукт» очистных сооружений регулярно проверятся по множеству показателей, среди которых реакция среды, она же pH, содержание сульфидов, сульфатов, фосфатов, аммонийного азота и тому подобных соединений. Если по какому-то из параметров уровень окажется превышен, из лаборатории незамедлительно идет команда технологам. После принятия корректирующих мер проводится повторный отбор проб, анализ которых показывает, правильно ли они выбраны или нужно сделать что-то еще. Если нужно – делают. По сути, на данных лаборатории строится весь процесс очистки.
Она также следит за состоянием активного ила. На момент экскурсии (четверг, 19 июля) процесс очистки шел, по словам специалистов, «очень хорошо». Об этом свидетельствовал полный ряд организмов – от жгутиковых до одиночных червей.
За илом, как за любой живностью, нужен уход. Периодически та или иная его часть отправляется в регенераторы: там ил отдыхает, восстанавливается и, главное, не получая питательных веществ, нагуливает потерянный было за время работы с нашими стоками аппетит. Достаточно проголодавшийся ил возвращают в аэротенки.
За чем еще необходимо внимательно следить, так это за общей его массой. Не сказать, что коловратки или похожие на крокодилов тихоходки встречаются, влюбляются и создают крепкие семьи, но размножаются они, как и все их соседи, весьма активно. За сутки на очистных сооружениях набирается до 700 кубометров избыточного активного ила. Его обеззараживают в аэробных стабилизаторах и отвозят в накопитель – естественные балки, расположенные в пяти километрах от очистных. В 2006 году в этот процесс вклинись немецкие двухфазные центрифуги, которые удаляют из илового осадка воду и тем самым существенно снижают объем отходов.
Около месяца назад сооружения РНПК посетила академик РАЕН Наталья Жмур – главный в России эксперт по биоочистке, по чьей технологии построены десятки аналогичных объектов по всей стране. Работу и состояние рязанских очистных она оценила как хорошие, уровень эксплуатации, с учетом срока службы, – как должный, и отдельно отметила эколабораторию.
Что нужно менять?
Лестные отзывы лестными отзывами, но недавно правительство области и нефтеперерабатывающая компания объявили о планах масштабной реконструкции очистных сооружений. Зачем?
Самой методики изменения не коснутся – лучше биоочистки без применения какой бы то ни было «химии» ничего пока не придумали. Объемы «производства» тоже наращивать не надо, за что спасибо установившейся тенденции к снижению массы стоков. Начав ставить счетчики, люди потихоньку переходят на рациональное использование воды.
Если что и нужно улучшать, так это уровень очистки. Если количество сточных вод сокращается, то «качество» их загрязнения, наоборот растет. По словам Романа Мелехова, в поступающих на очистные сооружения стоках сегодня порой бывают превышены предельно допустимые концентрации больше чем десятка веществ и элементов. С некоторыми справиться не удается – просто потому, что проектные мощности не рассчитаны на борьбу с такими загрязнителями.
Реконструкция, которая должна пройти в достаточно сжатые сроки, завершившись к концу 2015 года, охватит практически все основные этапы очистки. В грабельных отделениях дуговые решетки заменят на мелкопрозорные, что позволит убирать значительное количество механических примесей и крупных загрязнений уже на первой стадии. На песколовках, конструкцию которых Роман Мелехов называет идеальной, переоборудуют систему выгрузки. В целях повышения эффективности основных биохимических процессов реконструируют аэротенки. А между ними, третичными отстойниками, последовательный ремонт которых уже идет, и станцией обеззараживания появятся сооружения доочистки, где будут удаляться фосфор и взвешенные вещества.
Еще один вопрос, требующий решения, – это утилизация избыточного ила. Рассчитанный на полтора миллиона кубометров накопитель за 21 год эксплуатации почти выработал свой ресурс. «Ужимающие» осадок центрифуги увеличили срок его службы, но думать о том, что делать дальше, нужно уже сейчас. Михаил Анфимов рассказывает, что планы есть: к утилизации ила уже в ближайшее время планируют привлечь американскую компанию, имеющую значительный опыт работы именно по этому узкому профилю.
При этом, досадуют специалисты, ил мог бы получить и достойное практическое применение – он является отличным удобрением. Но его из-за накапливающихся тяжелых металлов, в частности, хрома, нельзя использовать для выращивания всего того, что может пойти в пищу. Эксперименты рязанского агротехнологического университета показали, что огурцы и помидоры, удобренные активным илом, не подвержены многим болезням, а их размер могут адекватно передать только заядлые рыбаки, однако есть их нельзя. И хотя, к примеру, в цветоводстве иловый осадок мог бы спокойно давать свой сногсшибательный эффект, запустить производство и продажу РНПК не решается. «В России нельзя быть застрахованным от того, что какая-то бабуля, купив это удобрение, не вырастит на нем те же огурцы и помидоры, а потом еще и не продаст их нам с вами, – поясняют специалисты компании. – Это проблема культуры нашего общества, но мы как предприятие несем за это ответственность».
Есть на очистных сооружениях и другие поля для работы, поменьше, но тоже важные. Нужно, к примеру, избавиться от уже не использующегося советского наследия, в частности, от метантенков. В них пытались получать метан из того же осадка, однако из-за недоработок и ошибок в типовых схемах процесс получился малоэффективным и высокоопасным. Уже в XXI веке привлеченные эксперты констатировали: эти установки дешевле демонтировать, чем реставрировать.
P.S. Закончить рассказ обо всем увиденном надо как-то красиво, но, честно говоря, хочется это сделать одной фразой: люди, берегите воду так, как ее берегут на рязанских очистных сооружениях.