Как из яда сделать чистую воду

Деловая газета «Золотой Рог» уже писала о том, как растет количество очистных сооружений на промышленных предприятиях края. А сегодня мы расскажем о новых, уникальных технологиях очистки промышленных стоков, разработанных здесь, в Приморье, учеными Института химии ДВО РАН. Они безвредны и относительно дешевы, прошли промышленные испытания. Эти технологии уже испытаны не только в лабораторных условиях, но и на практике. Ряд предприятий военно-промышленного комплекса взял их на вооружение. Их разработчики находятся рядом и всегда помогут действующим и вновь создаваемым в крае предприятиям отладить технологический цикл. Пришло время, когда платить штрафы за нарушение экологического законодательства значительно дороже, чем чистить промышленные стоки.

Газета «Золотой Рог» ведет беседу с директором Института химии ДВО РАН академиком РАН  Валентином Сергиенко, под руководством которого велись и ведутся работы по созданию технологий по очистке воды и любых стоков, в том числе сложных растворов.

Секреты сокрыты в природе

– Валентин Иванович, о вашей технологии очистки воды ходят легенды, вы научились использовать природные компоненты. В чем ее суть?

– При очистке промышленных стоков как в процессе очистки питьевой воды, о чем мы уже много рассказывали, используются оригинальные флокулянты, коагулянты и сорбенты, способные осаждать и сгущать вредные растворы.

Флокулянты – это вещества, вызывающие в жидких дисперсных системах флокуляцию – образование рыхлых хлопьевидных агрегатов (флокул) из мелких частиц дисперсной фазы. Коагулянты, коагулирующие агенты, вещества – от лат. coagulo – «вызываю свертывание, сгущение».

В институте нашли способ производить флокулянты и коагулянты из хитозана, а он, в свою очередь, является продуктом переработки панциря краба. Хитозан – это природный полисахарид, на его основе можно произвести водорастворимые материалы, способные связывать органические вещества и тяжелые металлы, растворенные в воде. Наши флокулянты и коагулянты абсолютно безвредны в отличие от тех неорганических аналогов, что применяются сегодня на станциях очистки воды.

Обезвредить гальванику

– На промышленных заводах, в частности на заводах ВПК в Приморье, есть очень вредные растворы, такие как отходы гальванического производства. Оказывается, ваши специалисты научились чистить и их.

– Да, отработанный электролит содержит высокие концентрации растворенных тяжелых металлов: цинк, медь, никель, железо, кобальт, кадмий, хром и т. п. Кроме этого, в этих растворах могут присутствовать опасные химические вещества, включая цианиды, которые недопустимо сбрасывать в открытые водоемы.

Технологий, которые бы безоговорочно ликвидировали последствия подобных производств, либо нет, либо они очень дорогостоящие. Как правило, на заводах в отработанный гальванический раствор добавляются реагенты, которые приводят к образованию осадка, так называемого шлама. Просто выбросить или захоронить такие отходы, как бытовые, нельзя. Они тонкодисперсные, в высушенном виде пылят и относятся к сложной категории отходов. Заводам приходится их хранить на своей территории, и таких отходов в итоге накапливается много. И что с ними делать дальше – всегда оставалось проблемным вопросом.

Наши ученые предложили способ быстрого и, главное, эффективного обеззараживания гальванических отходов. Он был отработан в лабораторных условиях, а затем реализован на практике: впервые на заводе им. Гагарина в Комсомольске-на-Амуре, а затем на заводе «Звезда» в Большом Камне.

На заводе им. Гагарина мы достигли такого показателя чистоты промышленных стоков, которые по качеству были лучше, чем вода реки Амур, – объясняет Валентин Сергиенко. – Мы убирали из отработанных гальванических растворов все тяжелые металлы, все органические вещества. Аналогичные результаты получили в прошлом году и на гальваностоках на заводе «Звезда». Надеюсь, к началу лета строительно-монтажные и пусконаладочные работы на этом заводе будут завершены и новые технологические участки, где реализованы разработки ученых Института химии ДВО РАН, будут введены в постоянную эксплуатацию. Это значит, что прилегающие акватории Уссурийского залива будут надежно защищены от загрязнения их тяжелыми металлами.

– А как утилизируются эти гальванические отходы потом?

– Они затем высушиваются и методами алюмотермии перерабатываются в металлический слиток. Из имеющихся технологических решений проблемы очистки и утилизации отходов гальванического производства это, как нам представляется, наиболее простое и, что важно, замкнутое решение. Технология доведена до максимально доступного уровня завершенности. Есть техническая документация на процесс, есть технологический регламент, есть проект типового участка, и есть промышленные испытания.

– Насколько высокий спрос на вашу технологию?

– Спрос на технологию есть. В настоящее время мы ведем переговоры о реализации разработки на ряде машиностроительных предприятий региона. Этой технологией интересуются и предприятия из других регионов страны, а также Китая. Ведь за каждой нерешенной экологической проблемой предприятия стоят серьезные финансовые затраты - штрафы за загрязнение окружающей среды.

Пока весь процесс подбора и комплектации оборудования, его пусконаладка делаются нашими специалистами. Надеемся, что при расширении заказов такую работу будет исполнять какая-то бизнес-структура. А мы, в свою очередь, готовы обеспечивать научное сопровождение. Как-то неловко, неразумно и, наверное, расточительно к решению чисто технических вопросов привлекать докторов и кандидатов наук.

С технической точки зрения изготовить установку для очистки и полной утилизации отходов гальванического производства несложно, это под силу любому машиностроительному предприятию. Нужно иметь хороший уровень конструкторов-технологов и соответствующие производственные мощности. Комплектующие доступны на рынке России, Китая, Германии, производство большей части из них можно организовать по кооперации внутри страны.

Можно справиться и с органическими отходами

– Еще одна серьезная проблема – загрязнение пресноводных водоемов и морской акватории углеводородами, как следствие случайного или преднамеренного слива остатков нефтепродуктов, а также загрязнение отходами предприятий пищевой промышленности. Ученые-биологи считают, что органика существенно нарушает хрупкий экологический баланс пресноводных водоемов и морских акваторий, зачастую делая их непригодными для привычного использования. Есть ли технология борьбы с такими загрязнениями?

– У Института химии есть технологии, которые позволяют нормализовать такие отходы до стандартных требований и без ущерба для окружающей среды сбрасывать. В каких-то случаях на их основе можно организовать и замкнутый водоворот.

Мы давно занимаемся разработкой методов очистки от нефтепродуктов пресных вод, а в последнее время и морских. В институте разработаны специальные гидрофобные сорбенты, способные в больших количествах поглощать нефтепродукты. При поиске приемлемого решения проблемы мы, опять же, исходили из принципа, что все должно быть просто, дешево и надежно при минимальных затратах труда высококвалифицированных кадров.

Технология очистки сточных вод от углеводородных загрязнений основана на применении гидрофобных сорбентов неорганической природы (природные алюмосиликаты, керамзит, кирпичная крошка и т.д.), обладающих высокой открытой пористостью. Специальными химико-технологическими методами производится модификация поверхности такого материала, и он приобретает устойчивое свойство отталкивать воду и притягивать на себя любые органические вещества. Таким сорбентом заполняется фильтр, через который протекает загрязненная вода.

Все просто, надежно и дешево. Такие системы уже работают в разных местах Владивостока, в Находке, Хабаровске. Такая система вот уже несколько лет очищает ливневые стоки нефтебазы аэропорта Владивостока. Фильтрующий материал – сорбент – подлежит замене раз в год или полтора года. После регенерации, процесс которой также нами отработан, материал может быть использован многократно или утилизирован в производстве асфальтобетона.

Сегодня мы расширяем номенклатуру гидрофобных сорбентов, среди них есть материалы с очень малым (меньше единицы) удельным весом, что позволяет использовать их при сборе загрязнений с поверхности водоемов и при ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов.

ВОПРОС РЕБРОМ

– Ваши разработки могут использоваться для очистки уникальной, но загаженной до предела бухты Золотой Рог во Владивостоке?

– Безусловно, были бы желание и воля. Другое дело, что производством сорбента, строительством локальных очистных сооружений должны заниматься не ученые, а бизнес. Мы готовы к сотрудничеству.

Надежда Оковитая