СТАТЬИ АРБИР
 

  2016

  Декабрь   
  Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
28 29 30 1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31 1
   

  
Логин:
Пароль:
Регистрация
Забыли свой пароль?


«Зеленая экономика» и инновационные направления в развитии систем городского и промышленного водоснабжения и водоотведения


Аннотация:

В статье раскрываются проблемы систем водоснабжения и водоотведения городов и промышленных предприятий субъектов Уральского федерального округа. Предложены перспективные инновационные технологии во- доподготовки и очистки сточных вод в свете концепции «зеленой» экономики.

УДК 330.341:628.1+628.2

Аникин Юрий Викторович,

доцент Строительного института, кандидат химических наук,

ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» e-mail: anikin.upi AT gmail.com г.Екатеринбург, Россия

Шилков Владимир Ильич,

доцент, кандидат экономических наук,

Высшая школа экономики и менеджмента,

ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» e-mail: shilkov-urfu AT yandex.ru г.Екатеринбург, Россия

Ключевые слова: «Зеленая» экономика, структура, вода, сточные воды, отходы, инновационные технологии.

С момента первого упоминания словосочетания «зеленая» экономика появилось достаточно большое количество определений того, что понимается под этим термином.

На наш взгляд под концепцией «зеленой» экономики в современной формулировке можно понимать такой путь развития глобального мирового хозяйства, который объединит усилия всех стран для комплексного решения социальных, топливно-энергетических, экономических, климатических проблем с учетом роста благосостояния общества при условии существенного качественного и количественного улучшения состояния экосистем и поддержания в дальнейшем в сбалансированном состоянии интересов человека, природы и эффективного использования ресурсов.

Наряду с рядом других сегментов, играющих важную роль в жизни человека и оказывающих значительное влияние на окружающую среду, в число сегментов «зеленой» экономики включены чистая вода и сточные воды, отходы и их повторное использование [1]:

  1. генерация энергии,
  2. хранение энергии,
  3. энергетическая инфраструктура,
  4. энергоэффективность,
  5. транспортировка,
  6. вода и сточные воды,
  7. воздух и окружающая среда,
  8. материалы,
  9. производство/промышленность,
  10. сельское хозяйство,
  11. рециклинг и отходы.

Вода является ключевым элементом устойчивого развития и «зеленой» экономики. Государства члены ООН неоднократно подтверждали свои обязательства по обеспечению права человека на безопасную питьевую воду и санитарно-гигиенические условия [2-6].

Эти обязательства рассматривают вышеуказанные водные проблемы в интегрированном и целостном виде и включают в себя три аспекта устойчивого развития: экономический - указывая на доступность воды и «санитарии», социальный - подчеркивая справедливый доступ к ним для всех, и экологический - ориентируясь на уменьшение загрязнений и охрану экосистем.

ЮНЕП (программа ООН по окружающей среде) рассматривает термин «санитария» не только с позиции обеспечения населения соответствующими санитарными услугами, но и с позиции реализации всех других элементов, связанных с охраной и рациональным использованием водных ресурсов, включая сбор, очистку и повторное использование сточных вод, а также их «переброс» в естественную среду [7].

Недостаток такого природного ресурса как вода, как и всякий другой дефицит, ужесточает социальное неравенство, приводит к серьезной конфронтации между людьми и даже между государствами, вплоть до военных действий.

Следует отметить, что недостаточное количество водных ресурсов, их ненадлежащее качество, вредное воздействие вод при стихийных бед-

ствиях, поступление неочищенных или плохо очищенных сточных вод и отходов в окружающую среду приводят к ущербу здоровью и жизни людей (рис.1).

1ПМЕПЕПИЕ КЛИМАТА

~ ■ д ~

f
УФ-
н
ЗДОРОВЬЕ V
( w \ Продуктивность
оолученне
7
ЧЕЛОВЕКА [
11Ш У
АГРОЭКО
СИСГЕМ

Разрушение

стратосферного

озона

Различные

пути

Опустынивание и /ичрадаиня зсчкмь

Ухудшение

услуг

ЭКОСИСТЕМ

БЕЗОПАСНОСТЬ 11 КОЛИЧЕСТВО ВОДЫ

I ' t\t МИНИН к

идцдиди

ОСАДКОВ

J_L

СТОЧНЫЕ ПОДЫ ОТХОДЫ

Рис. 1. Водные ресурсы в экосистеме

Вода является одной из важнейших проблем в свете изменения климата и выработки электроэнергии, сокращения и загрязнения ресурсов пресных вод, деградации водных экосистем.

Вода является основой для сельского хозяйства и производства продовольствия и имеет первоочередное значение для большинства отраслей промышленного производства.

В статье сделана попытка оценить общее состояние систем городского и промышленного водоснабжения и водоотведения субъектов УрФО, проанализировать проблемы их функционирования с учетом их вклада в решение задач «зеленой» экономики, предложить инновационные технологии водоподготовки и очистки сточных вод.

Все, что связано с водой и перечислено выше, является актуальным и для нашей страны, поэтому в России постоянно и на различных уровнях уделяется большое внимание проблемам чистой воды, сточных вод и отходов [8-10].

Водные ресурсы России достаточно велики, однако, учитывая их неравномерное распределение по территории страны и регионов, многообразие климатических условий, специфику промышленного развития регионов, можно говорить о значительных различиях в обеспечении водой субъектов Российской федерации (табл.1 и 2) [11].

Таблица 1

Ресурсы речного стока по субъектам Российской Федерации1

Субъект
Федерации
Площадь, тыс. м2
Среднее многолетнее значение водных ресурсов, км3/год
Водные ресурсы 2013 г.,
км3/год
Отклонение от среднего многолетнего значения, %
Уральский ФО
1818,5
597,3
583,2
-2,4
Курганская
71,5
3,5
2,7
-22,9
Свердловская
194,3
30,2
29,0
-4,0
Тюменская область, в т.ч.
1464,2
583,7
569,0
-2,5
Ханты-
Мансийский АО
534,8
380,8
349,8
-8,1
Ямало-Ненецкий
АО
769,3
581,3
567,3
-2,4
Челябинская
область
88,5
7,4
8,6
16,2

1 Средние многолетние значения поверхностных водных ресурсов рассчитаны за период 1936-1980 годы.

Анализ данных в таблице 1 показывает, что сток рек может испытывать довольно значительные колебания, которые могут неблагоприятно сказаться на обеспечении водой отдельных потребителей в маловодные годы или повлечь за собой чрезвычайные ситуации в многоводные годы.

Данные, представленные в таблице 2, свидетельствуют о недостаточном использовании подземных вод на хозяйственно-питьевое водоснабжение и об уменьшении добычи и использования подземных вод в 2013 г. по сравнению с 2012 г.

На качество воды в природных источниках (поверхностных и подземных) оказывают влияние как природные, так и антропогенные факторы, в первую очередь загрязнения, находящиеся в хозяйственно-бытовых, ливневых и промышленных сточных водах. Так, в 2013 г. из 2843 случаев (в целом по РФ) высокого загрязнения (ВЗ) и экстремально высокого загрязнения (ЭВЗ) на Свердловскую область приходилось 18,7%, на Челябинскую - 7,5%, на Тюменскую - 4,7%. Вода р. Исеть в створах ниже г. Екатеринбурга стабильно оценивается как «экстремально грязная» [11].

Необходимо отметить, что в большинстве случаев в субъектах УрФО качество подземных вод выше качества воды поверхностных источников. Но с учетом повышенных концентраций природных компонентов (железо, медь, марганец, кремний, бор, литий) в подземных водах в отдельных зонах требуется применение более сложных процессов водоочистки по сравнению с методами, традиционно используемыми на сооружениях обработки поверхностных вод.

В Свердловской области питьевую воду в соответствии с требованиями санитарных норм получают из систем централизованного водоснабжения 65% жителей в 39 % населенных пунктов.

Почти 54 % населённых пунктов (31 % населения области) получают воду, не соответствующую нормам. Оставшиеся жители не получают воду из централизованного водопровода.

Хозяйственно-питьевые нужды потребителей Свердловской области обеспечиваются на 68 % за счет поверхностных и на 32 % за счет подземных источников водоснабжения [12].

В сельских районах Свердловской области системами канализации охвачено менее половины населения. Отсутствие сетей канализации и очистных сооружений приводит к неконтролируемому загрязнению водных источников, куда попадают сточные воды. В целом водные объекты области испытывают высокую антропогенную нагрузку от сточных вод населенных мест и промышленных предприятий. В области действуют 347 комплексов очистных сооружений с последующим сбросом сточных вод в поверхностные водные объекты. Нормативная очистка обеспечивается лишь на 66-х из них [12].

Таблица 2

Добыча, извлечение и использование подземных вод по УрФО в 2013/2012гг., тыс. м3/сут.

Федеральный
округ
Кол-во добытой и извлеченной воды
Использование подземных вод
Сброс вод без использования
всего
в т. ч. водоотлив, дренаж
всего
в том числе по типам
ХПВ
ПРЗ
ОРЗ+
ОП
Уральский
2272/
2722
840/
857
1449/
1890
1201/
1520
235/
339
12.8/
31
823/
833

ХВП - хозяйственно-питьевое водоснабжение, ПТВ - производственно-техническое водоснабжение, ОРЗ - орошение земельных угодий, ОП - орошение пастбищ

Серьезное загрязняющее воздействие на водные объекты оказывают сточные воды промышленных предприятий. Анализ данных по результатам изучения нами работы систем водного хозяйства 23 предприятий, в том числе машиностроительного профиля, за период с 1980 г.

выявил следующее:

  • на большинстве предприятий, существующих достаточно давно, оборудование по очистке стоков является морально устаревшим и не обеспечивает нормативных требований по сбросу в водоемы или в городскую канализацию,
  • внедрение новых технологий и оборудования сдерживается отсутствием необходимых площадей, финансовых ресурсов, низкой квалификацией обслуживающего персонала, в том числе инженерных кадров,
  • практически везде отсутствует взаимодействие технологов основного производства, например, гальваников, со специалистами по очистке сточных вод,
  • не проводится работа по рациональному разделению потоков сточных вод и отработанных растворов для применения наиболее эффективных технологий и оборудования с целью извлечения ценных компонентов и возврата очищенной воды в производство,
  • смешение потоков сточных вод приводит к образованию неути- лизируемых осадков сложного состава, загрязняющих окружающую среду.

Можно предположить, что ориентация на решение водных проблем с помощью экономических стимулов, сохранится еще длительное время, так как одним из наиболее простых, традиционных и привлекательных способов решения является повышение платы за использование водных ресурсов.

Поведение потребителей водных ресурсов может быть скорректировано за счет внедрения экономических стимулов (налоги, штрафы, льготы), что, безусловно, сказывается на общей эффективности производства и использования воды. Вместе с тем, увеличение тарифов, как правило, вызывает негативную реакцию потребителей, в связи с чем, данный метод вряд ли может быть рекомендован как метод повышения эффективности.

Из сказанного выше следует, что одним из основных условий перехода к «зеленой» экономике является поддержка и распространение инноваций, как технологических, так и экономических и социокультурных. Инновационные технологии в водоснабжении и водоотведении напрямую вписываются в концепцию зеленой экономики, так как они позволяют уменьшить отрицательное влияние на воду, воздух, почву и через них, в конце концов, на человека.

Успешность реализации инновационных стратегий в системах водо- подготовки и очистки сточных вод зависит от многих элементов, ряд из которых имеет общехозяйственное назначение и участвует в обслуживании различных отраслей экономики. К таким элементам могут быть отнесены, например, телекоммуникационные и информационные системы.

Современные информационные технологии должны стать неотъемлемой частью сложных комплексов водоснабжения и водоотведения. В практику оперативного управления этими комплексами все чаще входят системы SCADA ( Supervisory Control And Data Acquisition System), применяемые для сбора данных, полученных с датчиков, автоматического контроля технологических процессов на основе обратной связи и осуществления различных производственно-управленческих операций.

Инновационные производственные решения в сфере водоподготовки и водоочистки могут быть осуществляться по ряду основных направлений, например:

  • мембранные технологии (ультрафильтрация, обратный осмос),
  • обеззараживание воды и сточных вод (озонирование, УФ- облучение),
  • обработка промывных вод водоочистных сооружений,
  • применение нанотехнологий (углеродные нанотрубки, графены).
  • Коротко остановимся на характеристике некоторых направлений.
  • Сообщается [13], что интерес к мембранной технологии в мире не ослабевает, более 40 лет подряд мембранный рынок растет на 10-12% в год. К сожалению, наблюдается относительное отставание объема мембранного рынка в России по сравнению с ведущими европейскими странами и азиатскими странами. Например, водоочистная станция в Чанги (Сингапур), считающаяся самой передовой в Юго-Восточной Азии, в ближайшее время путем применения мембранных технологий сможет увеличить пропускную способность до 860 тыс. м3 в сутки [14].

Тем не менее, положительные примеры существуют и у нас в стране. Анализ ряда технологических решений, применяемых в системах водоснабжения и водоотведения таких городов как Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург и некоторых других, показывает, что их уровень соответствует основным мировым тенденциям.

В качестве примера инновационных решений по г.Екатеринбургу можно привести сооружение блока очистки промывных вод фильтров и контактных осветлителей на Западной фильтровальной станции, на котором применены процессы ультрафильтрации и обезвоживания образующегося осадка. Сооружение этого блока позволило прекратить сброс около 55 тысяч м3 в сутки грязной воды в шламонакопитель, вернув ее после очистки в систему водоснабжения города. Это приведет к значительному снижению загрязнения окружающей среды и пополнит ресурсы питьевой воды.

В качестве второго примера по г.Екатеринбургу можно привести реконструкцию Северной аэрационной станции (САС), принимающей сточные воды двух крупных районов города: Уралмаш и Эльмаш. Реконструкция САС позволила возобновить строительство жилья в данных районах, которое было заморожено из-за недостатка пропускной способности очистных сооружений. В проекте реконструкции также заложены прогрессивные технологические решения: удаление биогенных загрязнений, обезвоживание образующихся осадков, ультрафиолетовое обеззараживание очищенной воды, которые также снижают воздействие на окружающую среду.

По данным, приводимым зарубежными исследователями, наноматериалы могут быть использованы для очистки воды как от органических загрязнений, так и для извлечения металлов. С другой стороны имеются сведения о токсичности некоторых наноматериалов, поэтому применение их требует проведения более тщательной оценки безопасности их использования.

Таким образом, к результатам проведенного исследования можно отнести:

  1. показано наличие в отдельных субъектах УрФО региональных проблем, связанных с водообеспечением населения и экономики,
  2. как за счет недостатка водных ресурсов, так и за счет их высокого загрязнения. Это сказывается на устойчивости экономического развития региона, которая не может быть обеспечена без рационализации водопользования в различных секторах, экономии воды и восстановления качества водных объектов;

Основными причинами ненормативной работы станций водопод- готовки, очистных сооружений хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод в регионе являются:

  • морально устаревшие технологии и оборудование, не соответствующие составу воды природных источников и составу сточных вод, концентрациям загрязнений,
  • неудовлетворительное техническое состояние сооружений и коммуникаций, отсутствие достаточного финансированиия для их реконструкции и модернизации,
  • несоответствие фактической производительности сооружений и их проектной мощности,
  • отсутствие сооружений по доочистке сточных вод, не позволяющее решать проблему их повторного использования,
  • отсутствие современных средств автоматизации технологических процессов, контроля и учета ресурсов,
  • низкая квалификация и мотивация персонала.

внедрение технологических инноваций запаздывает по времени от зарубежных аналогов, затягиваются сроки сооружения объектов, применяется в основном импортное оборудование, окончательные затраты превышают планируемые,

повышение эффективности деятельности производителей воды (совершенствование технологий забора, очистки и транспортировки воды) должно быть ориентировано на изменение существующей сейчас направленности отрасли водного хозяйства (увеличение подачи воды, расширение водохозяйственного производства), на переформирование структуры использования воды, ее экономию, внедрение энерго- и ресурсосберегающих технологий,

главной задачей инноваций в водоснабжении, водоотведении и переработке отходов в рамках концепции устойчивого развития, на принципах «зеленой экономики», должно стать внедрение передовых технологий, обеспечивающих разумное сочетание потребностей человечества с бережным расходованием природных ресурсов.

Список использованных источников

  1. Зеленая экономика [Электронный ресурс] URL: http : //regreenlab. ru/ru/green-economic
  2. Резолюция сессии Генеральной Ассамблеи ООН «Право человека на воду и санитарию», [Электронный ресурс] URL: http://www.un.org/ru/ga/64/docs/64res3.shtml
  3. Резолюция сессии Генеральной Ассамблеи ООН «Право человека на безопасную питьевую воду и санитарию», [Электронный ресурс] URL: http://www.un.org/ru/ga/third/68/third_res.shtml
  4. Резолюция сессии Генеральной Ассамблеи ООН «Международное десятилетие действий «Вода для жизни», 2005-2015 гг., [Электронный ресурс] URL: http://www.un.org/ru/documents/ods.asp?m=A/RES/58/217
  5. Резолюция сессии Генеральной Ассамблеи ООН «Международный год водного сотрудничества, 2013 год», [Электронный ресурс] URL: http://www.un.org/ru/ga/second/65/second_res.shtml
  6. 7-ой Всемирный водный форум [Электронный ресурс] URL: http://voda.org.ru/news/show/1616
  7. Окружающая среда и здоровье человека [Электронный ресурс] URL: http://www.unepcom.ru/home/env-problems/health.html
  8. Постановление Правительства РФ от 06.03.98 № 292 «Об утверждении концепции федеральной целевой Программы «Обеспечение населения России питьевой водой». [Электронный ресурс] URL: http://www.zakonprost.ru/content/base/26082
  9. Постановление Правительства РФ от 22 декабря 2010 г. N 1092 «О федеральной целевой программе "Чистая вода" на 2011-2017 годы» [Электронный ресурс] URL: http://base1.gostedu.ru/60/60216/
  10. Постановление Правительства Свердловской области от 13.05.2009 № 526-пп «О программе "Чистая вода" Свердловской области" [Электронный ресурс] URL: http://docs.cntd.ru/document/895206121
  11. Государственный доклад «О состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2013 году». - М.: НИА-Природа,
  12. - 270 с. [Электронный ресурс] URL: http://www.mnr.gov.ru/regulatory/ detail.php?ID= 142254
  13. Государственный доклад "О состоянии и об охране окружающей среды Свердловской области в 2013 году [Электронный ресурс] URL:http://www.mprso.ru/gosudarstvennye-doklady
  14. Свитцов А.А. Перспективы применения неорганических мембран в России // Вода Magazine- 2015.- №5.- с.24-28.
  15. Новости экологии. Сингапур [Электронный ресурс] URL: http://polpred.com/?ns=1ns_id=798364searchtext=newater

Yury Anikin,

Associate professor, doctor of Philosophy (Ph.D.),

Institute of civil engineering,

Ural Federal University named after the first President of Russia Boris Yeltsin e-mail: anikin.upi AT gmail.com Ekaterinburg, Russia

Vladimir Shilkov,

Associate professor, doctor of Philosophy (Ph.D.),

Graduate school of economics and management,

Ural Federal University named after the first President of Russia Boris Yeltsin e-mail: shilkov-urfu AT yandex.ru Ekaterinburg, Russia

GREEN ECONOMY AND INNOVATIVE DIRECTIONS IN THE DEVELOPMENT OF THE URBAN AND INDUSTRIAL SYSTEM OF WATER SUPPLY AND SEWERAGE

Abstract:

The article deals with the problems of systems of water supply and wastewater disposal of cities and industrial enterprises of the Ural Federal district. The most perspective innovative technologies of water treatment and sewage treatment are described in the light of the concept of green economy.

Key words:

Green economy, structure, water, waste water, waste, innovative technologies.








МОЙ АРБИТР. ПОДАЧА ДОКУМЕНТОВ В АРБИТРАЖНЫЕ СУДЫ
КАРТОТЕКА АРБИТРАЖНЫХ ДЕЛ
БАНК РЕШЕНИЙ АРБИТРАЖНЫХ СУДОВ
КАЛЕНДАРЬ СУДЕБНЫХ ЗАСЕДАНИЙ

ПОИСК ПО САЙТУ