«Марко Поло» вновь отправляется на Восток
Форум «Жилищно-коммунальное хозяйство Беларуси» и конкретно 7-ю международную специализированную выставку «Вода и тепло» открыл семинар, организованный и проведенный 19 апреля 2005 г. гродненским ООО «Экспрестекс». Фирма представляет в Беларуси ЗАО «Трайдянис» (Литва). Семинар был посвящен производимому «Трайдянис» оборудованию для очистки стоков и обработки бытовых и промышленных отходов.
Со вступительным сообщением к собравшимся в конференц-зале специалистам по проектированию, строительству и эксплуатации очистных сооружений обратился профессор Римантас Будрис, президент Института менеджмента и аудита окружающей среды Литвы, доктор технических наук, член РАН, почетный член академий наук Германии и Италии.
Институт менеджмента и аудита окружающей среды Литвы — научная руководящая структура ЗАО «Трайдянис», продукция которого оказалась особенно востребованной после вступления Литвы в ЕС. Политика охраны окружающей среды меняется на наших глазах, подчеркнул профессор Будрис. С появлением новых оценок приходится менять не только технологические, но и политические подходы в данной сфере. Лет 7-8 назад перед человечеством встала проблема озоновых дыр. А точнее, необходимости прекращения использования озоноопасного хладагента R-22. Этого потребовали и Монреальская конвенция (к которой примкнули и Литва, и Беларусь), и Монреальский протокол. И это, пожалуй, единственный крупный международный экологический проект, который был успешно реализован. Однако по завершении данного проекта выяснилось, что вовсе не фреон является самым мощным разрушителем озонового слоя. В настоящее время установлено, что главным врагом озона является метан — газ, который образуется при анаэробном (бескислородном) брожении. Это и болотный газ, и биогаз. По официальной мировой оценке, метан в 21 раз опаснее СО2.
Обратимся к более позднему протоколу — Киотскому. Как известно, его положения начинают действовать, как только протокол подписан. Определены 55% основных загрязнителей атмосферы Земли. США, численность населения которых составляет неполных 5% численности населения Земли, являются самым крупным (37%) из них. На долю же более чем многолюдного Китая приходится всего 3,5% мирового загрязнения. Теперь, после того, как Киотский протокол в числе прочих европейских стран подписала Россия, любой выброс метана расценивается как атмосферное загрязнение. Что это означает? Опыт показывает: та или иная европейская директива лишь вначале бывает исключительно европейской, с течением же времени всякий раз приобретает общемировой характер (нужно сказать, что и российские, и белорусские экологические нормативы гораздо жестче, нежели нормативы ряда европейских стран). И сегодня, говоря о биодеградирующих отходах, отходах свалок, следует иметь в виду, что отходы любой подотрасли пищевой промышленности уже нельзя сбрасывать без той или иной предварительной обработки. С другой стороны, органические отходы — серьезное энергетическое сырье. При сегодняшних ценах на нефть выбрасывать их просто так не представляется разумным. Пока что в Восточной Европе все биодеградирующие стоки сливаются в канализацию.
Биодеградирующие вещества — это и натуральные отходы, и органические отходы производства. Раньше все они назывались органическими отходами. Однако, поскольку сегодня имеет место мировая тенденция и нефть считать органикой, в рамках обсуждаемой темы целесообразнее оперировать термином «биодеградирующие отходы». Самые большие энергетические резервы содержат отходы пищевой промышленности (производство сахара, пива, спирта, переработка рыбы, мяса, молока). Кроме того — отходы деятельности предприятий торговли и общественного питания. Говоря же о городской инфраструктуре, в первую очередь имеем в виду шламы очистки сточных вод, а также зеленую массу (траву, листья). Долгие годы к утилизации всех этих отходов подходили совершенно неквалифицированно. Что-то сжигалось, что-то вывозилось на свалки и полигоны.
Сегодня известно два способа биодеградации: компостирование и метанизация (получение биогаза). Компостированию подвергается зеленая масса, метанизации — все остальное (за исключением древесины). При компостировании на выходе имеем метан и СО2 (в основном СО2), при метанизации же, протекающей в закрытой системе, не бывает никаких выбросов. При компостировании энергия потребляется, при метанизации — производится. Занимаемые применяемыми мощностями площади — соответственно большие и малые. Получаемые продукты — соответственно компостные удобрения и различные виды энергии (электричество, тепло). И, кстати, также удобрения. При аэробной переработке отходов (компостировании) на выходе имеем 50% СО2 и 50% биомассы. При анаэробном процессе (подготовка субстрата, получение биогаза, потребление биогаза) образуются метан и сложножидкое удобрение. Из 1 кг сухого вещества можно получить в молочной промышленности до 0,9, в мясной — до 0,6, в сахарной — до 0,4 м3 газа (а из 1 кг жировых отходов — до 1 м3). Вот совершенно реальная цифра: 10 кг бытовых кухонных отходов — это 1,5 м3 биогаза, что эквивалентно 1 м3 природного газа (или 1 л бензина, что обеспечивает 10-километровый пробег автомобиля). Но обратимся к более чистому виду энергии. Из 1 м3 биогаза можно получить 24,5 МДж (6,8 кВтч) энергии. Далее, используя дизель-генератор — 2 кВтч электроэнергии и 3-4 кВтч тепла (остальное — неизбежные издержки).
Электроэнергия, являясь экологически чистой, чрезвычайно популярна в ЕС. Таким образом, производить ее очень выгодно. В Германии 1 кВтч энергии, получаемой из биогаза, стоит 20 евроцентов, в Литве — 20 литовских центов. В 1992 г. в Германии было всего 139 предприятий, которые производили биогаз. В 2002 г. — уже 2222 (рост по пологой параболе). При этом государство не издержало ни пфеннига, ни цента. Была извлечена чистая энергетическая прибыль. В Восточной Европе дела обстоят не столь блестяще. Тем не менее, перспективы — самые оптимистичные. Так, в 2006 г. в Литве ожидается пуск сразу восьми крупных объектов при участии ЗАО «Трайдянис». Технология получения биогаза из биодеградирующих отходов чрезвычайно актуальна и востребована в странах, природные энергоресурсы которых ограничены. Например, в Литве подобным образом можно получать больше электроэнергии, чем с использованием всех литовских ГЭС.
Некоторые немаловажные соображения по поводу производства биогаза
Гигиенизация — это процесс дополнительной обработки отходов (их обеззараживание и получение свидетельств о проведении данной процедуры). Если речь идет об обработке отходов деятельности промпредприятия, гигиенизация не нужна. Если же это бытовые, торговые либо общепитовские стоки, их необходимо гигиенизировать. В любом случае следует помнить: как только тот или иной отход того или иного производства оказывается за пределами этого производства, это уже отход в европейском смысле. И вернуть его в любой, даже самый примитивный, производственный цикл с целью получения даже самого простого продукта крайне сложно. Ведь в соответствии с действующими евронормами теперь данный вид сырья уже должен очищаться гораздо тщательнее, чем тот же отход, уловленный в пределах производственной зоны соответствующего предприятия. И проходить гораздо больше проверок и согласований. Работать с моносубстратом крайне сложно. Так же, как и живому организму, субстрату для нормального функционирования нужна широкая гамма ингредиентов (разве что с жирами в чистом виде еще как-то можно работать в данном смысле, все же остальные отходы следует обогащать). Что же касается экспозиции субстрата, то, например, жиры перед обработкой достаточно выдерживать в течение 5 суток, отходы молочного производства — 9, навоз — 30-35 суток. В Германии сегодня доводят этот срок до 20 суток, вырабатывая при этом 10-15% тепла.
О применяемом оборудовании
Главная сложность обсуждаемого производства состоит не в какой-то особой сложности необходимого для биодеградации оборудования. В первую очередь должна обеспечиваться как можно большая герметичность. Попадание воздуха — смерти подобно! Кроме того, важна система перемешивания субстрата. Продукция ЗАО «Трайдянис» — это сами сооружения биоочистки. А вот оборудование для дальнейшей утилизации выработанного биогаза (газоочистка, двигатели, генераторы) поставляется с Запада. В частности, дружественной ЗАО «Трайдянис» компанией «Марко Поло» (Италия). В числе поставщиков двигателей — компания Mantel (Германия). Пробовали использовать старые советские автодвигатели (например, ГАЗ-51). Но таковые быстро выходят из строя. Если двигатель не специально сконструирован для работы на получаемом газе, то данный газ должен очень хорошо очищаться. А если налицо такие примеси, как вода и сероводород, поршни оказываются изъеденными уже через два месяца эксплуатации. Да, специальные двигатели дороже, но сегодня гамма данной техники достаточно обширна — как по характеристикам, так и по стоимости. Дизельная установка стоит ровно вдвое дороже бензинового (или газового) двигателя, но ее поставщик обеспечивает 12-15-летнюю гарантию. Автодвигатели же в данной ситуации работают всего 5-6 лет. Там, где налицо постоянный источник отходов (по крайней мере, с 8-летней гарантией их непрерывного поступления), компания «Марко Поло» идет на довольно большое субсидирование, и это вполне окупается. Итак, тот, кто получает отходы, может безболезненно их утилизировать.
О принципе работы реакторов «Трайдянис»
Все, кто проектирует, строит, эксплуатирует очистные сооружения анаэробного типа, знают: для работы реактора нужны собственно загрязнение как питательная среда для перерабатывающей его микрофлоры, сама микрофлора, температура и кислород. Причем кислород должен подаваться в строго определенном количестве — если подавать его больше, ничто не заставит микрофлору перерабатывать больше отходов. На самом же деле возможность интенсификации работы реактора есть. Ведь если бы подобный подход был применим для оценки самоочищающей способости рек, то выходило бы, что рекам никогда не суждено очиститься. Но они очищаются! Значит, действуют и какие-то другие факторы.
Итак, есть микрофлора. В нормальном режиме каждый микроорганизм насчитывает до 60 мембран. Он поглощает определенное количество кислорода, углерода, выбрасывает определенное количество СО2. Как повысить эту производительность? Повысить давление? Но тогда микрофлора просто начнет разрушаться. Из физики известно о так называемом обратном осмосе. То есть можно влиять на активность микроорганизма с помощью потока воды большой скорости и турбулентности. Оказываясь в таком потоке, микроорганизм становится больше, а значит, и поглощать теперь может больше.
О потреблении химикалиев
Никто и никогда не прочитывает внимательно до конца то, что написано на этикетке бытового средства для прочистки канализации, широко рекламируемого в восточноевропейских СМИ и оккупировавшего полки восточноевропейских хозмагов. А между тем там говорится, что его концентрация 10 мг/л является смертельной для любой микрофлоры. А 5 мг/л — для любой рыбы. Это означает, что данное средство следует применять, сильно разбавляя. А уж коль скоро в канализацию попало концентрированное средство, вслед за этим обязательно нужно 400 раз опорожнить сливной бачок. В страны Восточной Европы хлынули подобные хлорсодержащие изделия, уничтожение 1 т которых в Германии стоит 700 евро. Потому-то (по, на первый взгляд, необъяснимой причине) и выходят из строя очистные сооружения и частных домов, и предприятий общепита, и промпредприятий. (Как известно, за ввоз подобных веществ в США, Канаду, Швейцарию полагается 2 года лишения свободы.) Поэтому, проектируя помещение, эксплуатация которого требует регулярной дезинфекции, следует непременно предусматривать возможность сбора таких стоков на предмет их последующего сильного разбавления. Только после тщательного дозирования такие стоки могут направляться в канализацию.
Подробнее о предложениях ЗАО «Трайдянис» в следующих номерах СиН.
Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ
Со вступительным сообщением к собравшимся в конференц-зале специалистам по проектированию, строительству и эксплуатации очистных сооружений обратился профессор Римантас Будрис, президент Института менеджмента и аудита окружающей среды Литвы, доктор технических наук, член РАН, почетный член академий наук Германии и Италии.
Институт менеджмента и аудита окружающей среды Литвы — научная руководящая структура ЗАО «Трайдянис», продукция которого оказалась особенно востребованной после вступления Литвы в ЕС. Политика охраны окружающей среды меняется на наших глазах, подчеркнул профессор Будрис. С появлением новых оценок приходится менять не только технологические, но и политические подходы в данной сфере. Лет 7-8 назад перед человечеством встала проблема озоновых дыр. А точнее, необходимости прекращения использования озоноопасного хладагента R-22. Этого потребовали и Монреальская конвенция (к которой примкнули и Литва, и Беларусь), и Монреальский протокол. И это, пожалуй, единственный крупный международный экологический проект, который был успешно реализован. Однако по завершении данного проекта выяснилось, что вовсе не фреон является самым мощным разрушителем озонового слоя. В настоящее время установлено, что главным врагом озона является метан — газ, который образуется при анаэробном (бескислородном) брожении. Это и болотный газ, и биогаз. По официальной мировой оценке, метан в 21 раз опаснее СО2.
Обратимся к более позднему протоколу — Киотскому. Как известно, его положения начинают действовать, как только протокол подписан. Определены 55% основных загрязнителей атмосферы Земли. США, численность населения которых составляет неполных 5% численности населения Земли, являются самым крупным (37%) из них. На долю же более чем многолюдного Китая приходится всего 3,5% мирового загрязнения. Теперь, после того, как Киотский протокол в числе прочих европейских стран подписала Россия, любой выброс метана расценивается как атмосферное загрязнение. Что это означает? Опыт показывает: та или иная европейская директива лишь вначале бывает исключительно европейской, с течением же времени всякий раз приобретает общемировой характер (нужно сказать, что и российские, и белорусские экологические нормативы гораздо жестче, нежели нормативы ряда европейских стран). И сегодня, говоря о биодеградирующих отходах, отходах свалок, следует иметь в виду, что отходы любой подотрасли пищевой промышленности уже нельзя сбрасывать без той или иной предварительной обработки. С другой стороны, органические отходы — серьезное энергетическое сырье. При сегодняшних ценах на нефть выбрасывать их просто так не представляется разумным. Пока что в Восточной Европе все биодеградирующие стоки сливаются в канализацию.
Биодеградирующие вещества — это и натуральные отходы, и органические отходы производства. Раньше все они назывались органическими отходами. Однако, поскольку сегодня имеет место мировая тенденция и нефть считать органикой, в рамках обсуждаемой темы целесообразнее оперировать термином «биодеградирующие отходы». Самые большие энергетические резервы содержат отходы пищевой промышленности (производство сахара, пива, спирта, переработка рыбы, мяса, молока). Кроме того — отходы деятельности предприятий торговли и общественного питания. Говоря же о городской инфраструктуре, в первую очередь имеем в виду шламы очистки сточных вод, а также зеленую массу (траву, листья). Долгие годы к утилизации всех этих отходов подходили совершенно неквалифицированно. Что-то сжигалось, что-то вывозилось на свалки и полигоны.
Сегодня известно два способа биодеградации: компостирование и метанизация (получение биогаза). Компостированию подвергается зеленая масса, метанизации — все остальное (за исключением древесины). При компостировании на выходе имеем метан и СО2 (в основном СО2), при метанизации же, протекающей в закрытой системе, не бывает никаких выбросов. При компостировании энергия потребляется, при метанизации — производится. Занимаемые применяемыми мощностями площади — соответственно большие и малые. Получаемые продукты — соответственно компостные удобрения и различные виды энергии (электричество, тепло). И, кстати, также удобрения. При аэробной переработке отходов (компостировании) на выходе имеем 50% СО2 и 50% биомассы. При анаэробном процессе (подготовка субстрата, получение биогаза, потребление биогаза) образуются метан и сложножидкое удобрение. Из 1 кг сухого вещества можно получить в молочной промышленности до 0,9, в мясной — до 0,6, в сахарной — до 0,4 м3 газа (а из 1 кг жировых отходов — до 1 м3). Вот совершенно реальная цифра: 10 кг бытовых кухонных отходов — это 1,5 м3 биогаза, что эквивалентно 1 м3 природного газа (или 1 л бензина, что обеспечивает 10-километровый пробег автомобиля). Но обратимся к более чистому виду энергии. Из 1 м3 биогаза можно получить 24,5 МДж (6,8 кВтч) энергии. Далее, используя дизель-генератор — 2 кВтч электроэнергии и 3-4 кВтч тепла (остальное — неизбежные издержки).
Электроэнергия, являясь экологически чистой, чрезвычайно популярна в ЕС. Таким образом, производить ее очень выгодно. В Германии 1 кВтч энергии, получаемой из биогаза, стоит 20 евроцентов, в Литве — 20 литовских центов. В 1992 г. в Германии было всего 139 предприятий, которые производили биогаз. В 2002 г. — уже 2222 (рост по пологой параболе). При этом государство не издержало ни пфеннига, ни цента. Была извлечена чистая энергетическая прибыль. В Восточной Европе дела обстоят не столь блестяще. Тем не менее, перспективы — самые оптимистичные. Так, в 2006 г. в Литве ожидается пуск сразу восьми крупных объектов при участии ЗАО «Трайдянис». Технология получения биогаза из биодеградирующих отходов чрезвычайно актуальна и востребована в странах, природные энергоресурсы которых ограничены. Например, в Литве подобным образом можно получать больше электроэнергии, чем с использованием всех литовских ГЭС.
Некоторые немаловажные соображения по поводу производства биогаза
Гигиенизация — это процесс дополнительной обработки отходов (их обеззараживание и получение свидетельств о проведении данной процедуры). Если речь идет об обработке отходов деятельности промпредприятия, гигиенизация не нужна. Если же это бытовые, торговые либо общепитовские стоки, их необходимо гигиенизировать. В любом случае следует помнить: как только тот или иной отход того или иного производства оказывается за пределами этого производства, это уже отход в европейском смысле. И вернуть его в любой, даже самый примитивный, производственный цикл с целью получения даже самого простого продукта крайне сложно. Ведь в соответствии с действующими евронормами теперь данный вид сырья уже должен очищаться гораздо тщательнее, чем тот же отход, уловленный в пределах производственной зоны соответствующего предприятия. И проходить гораздо больше проверок и согласований. Работать с моносубстратом крайне сложно. Так же, как и живому организму, субстрату для нормального функционирования нужна широкая гамма ингредиентов (разве что с жирами в чистом виде еще как-то можно работать в данном смысле, все же остальные отходы следует обогащать). Что же касается экспозиции субстрата, то, например, жиры перед обработкой достаточно выдерживать в течение 5 суток, отходы молочного производства — 9, навоз — 30-35 суток. В Германии сегодня доводят этот срок до 20 суток, вырабатывая при этом 10-15% тепла.
О применяемом оборудовании
Главная сложность обсуждаемого производства состоит не в какой-то особой сложности необходимого для биодеградации оборудования. В первую очередь должна обеспечиваться как можно большая герметичность. Попадание воздуха — смерти подобно! Кроме того, важна система перемешивания субстрата. Продукция ЗАО «Трайдянис» — это сами сооружения биоочистки. А вот оборудование для дальнейшей утилизации выработанного биогаза (газоочистка, двигатели, генераторы) поставляется с Запада. В частности, дружественной ЗАО «Трайдянис» компанией «Марко Поло» (Италия). В числе поставщиков двигателей — компания Mantel (Германия). Пробовали использовать старые советские автодвигатели (например, ГАЗ-51). Но таковые быстро выходят из строя. Если двигатель не специально сконструирован для работы на получаемом газе, то данный газ должен очень хорошо очищаться. А если налицо такие примеси, как вода и сероводород, поршни оказываются изъеденными уже через два месяца эксплуатации. Да, специальные двигатели дороже, но сегодня гамма данной техники достаточно обширна — как по характеристикам, так и по стоимости. Дизельная установка стоит ровно вдвое дороже бензинового (или газового) двигателя, но ее поставщик обеспечивает 12-15-летнюю гарантию. Автодвигатели же в данной ситуации работают всего 5-6 лет. Там, где налицо постоянный источник отходов (по крайней мере, с 8-летней гарантией их непрерывного поступления), компания «Марко Поло» идет на довольно большое субсидирование, и это вполне окупается. Итак, тот, кто получает отходы, может безболезненно их утилизировать.
О принципе работы реакторов «Трайдянис»
Все, кто проектирует, строит, эксплуатирует очистные сооружения анаэробного типа, знают: для работы реактора нужны собственно загрязнение как питательная среда для перерабатывающей его микрофлоры, сама микрофлора, температура и кислород. Причем кислород должен подаваться в строго определенном количестве — если подавать его больше, ничто не заставит микрофлору перерабатывать больше отходов. На самом же деле возможность интенсификации работы реактора есть. Ведь если бы подобный подход был применим для оценки самоочищающей способости рек, то выходило бы, что рекам никогда не суждено очиститься. Но они очищаются! Значит, действуют и какие-то другие факторы.
Итак, есть микрофлора. В нормальном режиме каждый микроорганизм насчитывает до 60 мембран. Он поглощает определенное количество кислорода, углерода, выбрасывает определенное количество СО2. Как повысить эту производительность? Повысить давление? Но тогда микрофлора просто начнет разрушаться. Из физики известно о так называемом обратном осмосе. То есть можно влиять на активность микроорганизма с помощью потока воды большой скорости и турбулентности. Оказываясь в таком потоке, микроорганизм становится больше, а значит, и поглощать теперь может больше.
О потреблении химикалиев
Никто и никогда не прочитывает внимательно до конца то, что написано на этикетке бытового средства для прочистки канализации, широко рекламируемого в восточноевропейских СМИ и оккупировавшего полки восточноевропейских хозмагов. А между тем там говорится, что его концентрация 10 мг/л является смертельной для любой микрофлоры. А 5 мг/л — для любой рыбы. Это означает, что данное средство следует применять, сильно разбавляя. А уж коль скоро в канализацию попало концентрированное средство, вслед за этим обязательно нужно 400 раз опорожнить сливной бачок. В страны Восточной Европы хлынули подобные хлорсодержащие изделия, уничтожение 1 т которых в Германии стоит 700 евро. Потому-то (по, на первый взгляд, необъяснимой причине) и выходят из строя очистные сооружения и частных домов, и предприятий общепита, и промпредприятий. (Как известно, за ввоз подобных веществ в США, Канаду, Швейцарию полагается 2 года лишения свободы.) Поэтому, проектируя помещение, эксплуатация которого требует регулярной дезинфекции, следует непременно предусматривать возможность сбора таких стоков на предмет их последующего сильного разбавления. Только после тщательного дозирования такие стоки могут направляться в канализацию.
Подробнее о предложениях ЗАО «Трайдянис» в следующих номерах СиН.
Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 16 за 2005 год в рубрике инженерное оборудование
