Переработка сточных вод вместо их утилизации

Сточные воды имеют неприятный запах и содержат патогены, поэтому их обычно быстро удаляют и утилизируют. Однако стратегия «с глаз долой — из сердца вон» обходится дорого и ведет к упущенным возможностям. На информационном дне Eawag (Швейцарский федеральный институт водных наук и технологий) практики встретились с исследователями, которые ищут новые решения — например, как извлекать из сточных вод питательные вещества или тепло.

Швейцария по праву гордится своей стратегией очистки сточных вод. Она гарантирует гигиену, защищает водные ресурсы и предотвращает переудобрение рек и озер. Но это имеет цену: стоимость замены всей инфраструктуры оценивается более чем в 120 миллиардов франков. Новые вызовы, такие как удаление микрозагрязнителей или изменение климата, сделают систему еще дороже. Кроме того, становится все очевиднее, что сточные воды — не просто угроза, а источник ресурсов, таких как тепло или питательные вещества, которые разумнее перерабатывать, а не «смывать».

О том, как лучше всего извлекать эти материалы и каковы пределы такой переработки, дискутировали около 200 экспертов из науки, администрации, политики и практики на информационном дне Eawag в Дюбендорфе. Они сосредоточились на теме «Сточные воды как ресурс» и обменялись знаниями о перспективных технологиях извлечения ценных ресурсов.

Пример: энергия

Например, энергия. В сточных водах содержится много энергии, которая ранее была затрачена на нагрев воды для душа или стирки. В новостройках это основной источник потерь энергии. Эту энергию можно частично восстановить как децентрализованно (перед выходом из здания), так и централизованно (например, в главном коллекторе). Кроме того, охлаждение сточных вод становится преимуществом в условиях потепления рек. Такие установки необходимо планировать заранее.

Энергия также содержится в фекалиях, богатых углеродом. Проект Eawag показывает, как в странах глобального юга из осадка сточных вод производят гранулы для обогрева печей при изготовлении плитки. Это может стать устойчивым малым бизнесом. Электроэнергию из сточных вод все эффективнее производят с помощью биогаза, образующегося в анаэробных процессах на очистных сооружениях. Поскольку очистные сооружения становятся поставщиками энергии, в условиях либерализованного рынка возникают новые вопросы: когда энергию лучше использовать на месте, а когда выгоднее продавать.

Затраты и ценности — две разные вещи

Переработка сточных вод звучит привлекательно, но возможности и затраты необходимо реалистично оценивать. Общая стоимость утилизации сточных вод в Швейцарии составляет около 300 франков на человека в год. Для сравнения: производство электроэнергии из осадка стоит около трех франков на человека, а фосфат в сточных водах оценивается примерно в один франк на человека по мировым ценам. То есть, на этом не разбогатеть.

Баланс начинает выглядеть лучше, если рассматривать картину в целом и учитывать социальные приоритеты. Переход от современной утилизации к переработке помогает удерживать вредные микрозагрязнители из водоемов и избегать выбросов парниковых газов. В засушливых регионах может быть целесообразно производить питьевую воду из сточных вод, а инновационное производство удобрений на очистных сооружениях может открыть новые возможности в сельском хозяйстве. Это не всегда выразимо в тоннах или франках, но должно быть частью уравнения «затраты/выгода».

Исследования этих вопросов и диалог между наукой и практикой необходимо развивать, чтобы извлечение энергии, питательных веществ и воды однажды стало таким же успешным и естественным, как и обычная очистка сточных вод до сих пор. Информационный день Eawag 2018 вносит вклад в этот поиск.