В России создана оригинальная технология очистки стоков от азота

В конце сентября в НИУ «Высшая школа экономики» прошла Международная научно-практическая конференция «Водный форум БРИКС». Специалисты из России, Китая, Бразилии, Индии и ЮАР обсудили актуальные проблемы развития водного хозяйства, включая и проблему очистки сточных вод. Большой интерес у участников секции «Инновационные технологии в водоподготовке и водоочистке» вызвала российская технология реализации бескислородного окисления аммония (этот процесс получил звучное название АНАММОКС), разработанная учеными Инженерно-технологического центра АО «Мосводоканал» в содружестве с фундаментальной наукой.

Первый промышленный реактор, в котором аммоний окисляется специальными бактериями, относящимися к группе Planctomycetes, был запущен в Голландии на очистных сооружениях города Роттердама в 2002 году. Сейчас по всему миру работает уже более ста таких реакторов. Стремительное распространение этой технологии объясняется удивительной способностью бактерий потреблять аммоний в качестве источника энергии и превращать его в молекулярный азот. Эти бактерии отвечают примерно за 50% молекулярного азота, который возвращается в атмосферу Земли. В конце прошлого века голландские ученые открыли бактерии, которые способны реализовывать процесс анаммокс, это позволило сделать процесс управляемым и в короткий срок добиться впечатляющих результатов. Появилась возможность удалять из сточных вод до 90% азота. Причем делать это в несколько раз дешевле по сравнению с традиционными технологиями.

 Особенно востребована эта технология тогда, когда в сточной воде содержится очень много азота и недостаточно органического вещества для проведения традиционного процесса денитрификации. Такая ситуация возникает на больших очистных сооружениях, где осадок сточных вод подвергается метановому сбраживанию, после которого жидкая фаза осадка отделяется от твердой, и образуются так называемые возвратные потоки. В этих потоках содержится очень много аммония, в результате качество природных вод, в которые сбрасываются стоки, может ухудшиться.

Неудивительно, что технология с использованием нового биохимического процесса получила столь быстрое развитие. В разных странах разработано несколько технологий с использованием процесса анаммокс, и многие солидные компании, занимающиеся водоочисткой,  имеют свою собственную технологию реализации этого процесса. Среди них Sharon-Anammox, Canon, Demon, Anita-Mox , Oland и еще с десяток других модификаций. Они различаются по локализации ила (плавающий, гранулированный, в виде биопленки и т. д.), количеству реакторов и типу гидравлики. Однако до сих пор в нашей стране не было подобных проектов. Поэтому большой интерес у участников конференции вызвало сообщение доктора биологических наук, главного специалиста Инженерно-технологического центра Управления новой техники и технологий АО «Мосводоканал» Юрия Николаева о создании российской биотехнологии реализации процесса анаммокс.

«Мосводоканал» приступил к исследованиям в этом направлении около десяти лет назад. В настоящее время технология доводится до внедрения с участием ФИЦ «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук. Развитие анаммокс-технологии в АО «Мосводоканал» поддержано федеральной целевой программой  «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы».

Ученые проделали большой путь — от накопительной культуры до двух пилотных установок объемом 300 и 3000 литров. Две разработанные российскими учеными технологии различаются не только объемной мощностью и количеством реакторов (в первой из них два реактора, во второй — один), но и температурой, при которой происходит обработка фильтратов сброженного осадка: 16-23 и 30- 35 градусов соответственно. В каждой из них «работает» свой специфический микроб. К слову, в процессе исследований совсем недавно были обнаружены новые разновидности микробов, ранее неизвестные науке. Использование новых микроорганизмов в совокупности с особой системой удержания микробов в реакторе и некоторыми другими техническими особенностями отличает российскую технологию от зарубежных аналогов.

Полупромышленная установка, которая сейчас успешно используется на Люберецких очистных сооружениях (ЛОС), состоит из решетки, первичного отстойника, биореактора объемом 20 кубометров с блоками загрузки, к которым прикрепляются микроорганизмы, промежуточного реактора (дожигателя) и вторичного отстойника. Пока на установке ежесуточно обрабатывается до 30 кубометров сточной жидкости с высоким содержанием аммония — до 700 мг в литре. Но создатели российской технологии не останавливаются на достигнутом. Уже подготавливается задание на проектирование очистных сооружений, которые будут обрабатывать 18 тыс. кубометров фильтрата. По расчетам ученых, внедрение этой технологии позволит «Мосводоканалу» экономить от 70 до 140 млн рублей в год. В перспективе — модификация технологии для очистки навозных стоков и стоков птицефабрик, что позволит избежать экологической катастрофы при бурном развитии этих видов производства.

Алексей ТОРБА

«Строительная газета», 14 октября 2016 г.

На снимке: доктор биологических наук, главный специалист Инженерно-технологического центра Управления новой техники и технологий АО «Мосводоканал» Юрий Николаев отвечает на вопросы участников Международной научно-практической конференции «Водный форум БРИКС»

Фото автора