Кластери постачання питної води та очищення стоків

2012/11/02

Проблема оцінки якості питної води нині розглядається фахівцями як завдання по забезпеченню унормованої концентрації небажаних домішок та по доведенню води до таких фізико-хімічних характеристик, завдяки яким вона має визначні біофізичні та смакові властивості. Хто буває в горах, той знає, що там джерельна вода дуже смачна, а серед горців більш за всіх довгожителів. Сучасні наукові дослідження джерельних вод виявили, що вони перевершують воду, яку очистили від багатьох забруднень та знезаразили найсучаснішими технічними засобами не тільки за смаком, але й за фізико-хімічними показниками, які визначають її біофізичні та біохімічні властивості. Встановлено, що фізико-хімічні властивості води залежать від механізму накопичення, розподілення та передачі «позитивних» та «негативних» електричних зарядів. Причому «негативних» зарядів має бути більше, оскільки вода володіє властивостями відновлювання, тобто нейтралізації активних радикалів, що виникають у живих клітинах та завдають організму неабиякої шкоди. Тому іонізоване повітря лісів, прибережно-морських зон, іонізована вода мають особливу біологічну цінність.

На основі досліджень науковців США, Європи, Росії розроблені системи підготовки високоякісної питної води і системи підготовки фільтрувального середовища для побутових фільтрів. З роками потреби у чистій воді у світі зростають, відповідно до глобального збільшення населення Землі. Це стало однією з головних підстав для зростання інноваційного малого бізнесу у сфері розробки нового обладнання для максималізації очищення води і її збереження. Якраз спеціалізовані компанії прагнуть відповідати на такі жорсткі запитання:
- Як зберігати надійно питну воду і очистити її від забруднення?
- Як раціонально і більш ефективно використовувати воду в інфраструктурних проектах?
- Які більш надійні спеціальні методи використання води у форс-мажорних умовах?
- Як мінімізувати кількість забруднення води?
Відповіді на ці запитання почали все більш активно надходити з регіонів, де в кластерах почали впроваджувати технології очищення води, формувати відповідну інфраструктуру бізнес-кооперації з місцевими, регіональними та національними органами влади і громадськістю.

Перші успіхи інноваційних кластерів водних технологій звернули на себе увагу, сприяли залученню несподівано великих інвестицій та підтримали активне зростання кількості нових робочих місць у регіоні. Відомо, що формування системи очищення побутових і промислових стічних вод почалося в Європі лише у кінці ХІХ століття. Почалось це у Лондоні на принципах біологічного очищення стічної води з використанням мікроорганізмів в обладнанні біоочищення (аеротенках). Вважається , що біохімічне очищення води ще буде служити людям досить довго. В стандартну схему такого очищення входять чотири основних етапи.

На першому етапі відбувається механічне очищення стоків. Далі здійснюється відстоювання стоків у відстійниках, де проводиться процес нітрифікації. Потім очищена вода надходить у вторинні відстійники. Після цього належить провести доочищення води та її знезаражування шляхом обробки гіпохлоридом натрію, рідким хлором або ультрафіолетом. Цей вже очищений стік може бути скинутий у водоймище. Часто здійснюється додатковий етап очищення: перед скиданням у водоймище воду знову фільтрують і обробляють біореактивами.

Сьогодні інноваційних рішень на кожному етапі обробки стічних вод існує багато. Сьогодні діючі станції очищення стічної води складаються як правило з декілька структур, а саме – розвинена трубопровідна мережа, каналізаційні очисні споруди, станції водопідготовки, ін. Такі станції очищення не тільки виробляють енергію, яка необхідна для власних потреб, але й поповнюють місцеві запаси енергії, продаючи її надлишок. Це дозволяє відшкодувати витрати виробництва та позитивно впливати на місцеву екологію.

В процесі бродіння, а також при зберіганні рідких речовин органічного походження у резервуарах утворюється газ - метан, який також використовується для виробництва електроенергії та тепла для власної потреби кластеру, а надлишок поставляється у сусідні райони.

В останні роки з’явився ще один напрям розвитку процесів очищення стічної води – це мембранні технології. Вони поки що мають досить високу ціну (в десятки разів дорожчі традиційних), але ці технології дозволяють значно інтенсифікувати процеси аеробного мікроорганізменого очищення стоків і кінцевого очищення води перед скиданням її у водоймище.

Мембранні методи особливо привабливі для великих міст. Тому і в Європі, і Японії їх вже досить багато. Вони дозволяють зменшити площі для розміщення традиційних очисних споруд, а також для великої кількості первинних та вторинних відстійників. Мембранні технології скорочують експлуатаційні витрати, в т.ч. через зменшення споживання електроенергії.

З розвитком кластеризації вдається модернізувати достатньо консервативні технологічні процеси очищення стічної води та каналізації. Все більш створюється нових технологічних напрямків, що модернізують процеси очищення, збільшують економічну та екологічну ефективність роботи очисних споруд. Збільшується використання технологій механічного обезводнювання з допомогою центрифуг, технологій зброджування вологого осаду та мулу в метантенках та переведення очисних споруд на самозабезпечення електроенергією і теплом. Велику економію дає використання отриманого метану; застосування мембранних та інших передових технологій ефективної та енергозберігаючої обробки стічних вод та дезінфекції питної води.

Ініціатором створення всесвітньої водної мережі підприємств INOWS стала французька організація PRIDES («Pole Regional d’innovations et de Development Economique Solidaire») «EA eco-Entreprises» – Регіональний Центр Інновацій і Солідарного економічного розвитку, яка почала свій розвиток у 1996 році як регіональний водний кластер, що об’єднав підприємства, науку та місцеву владу поблизу Марселя.

Глобальною метою створення мережі INOWS стало сприяння поліпшенню доступу до якісної питної води та якісному очищенню стічних вод. Ініціатори INOWS розробили завдання прикладного характеру:
- об’єднання усіх типів підприємств, працюючих у сфері «ВОДА», з метою ефективного обміну інформацією та налагодження бізнес контактів, рекламування інноваційної продукції і рішень та доведення до відома великих замовників про наявність подібних рішень, а також здійснення трансферу існуючих інноваційних технологій для технологічно нерозвинених країн;
- підтримка і утворення партнерських стосунків між індустріальними та малими підприємствами різних країн;
- підтримка створення спільних міжнародних підприємств та реалізація їх пропозицій на міжнародних ринках за участю країн, що розвиваються, просування інформації про інновації і науково-технічні розробки щодо питної води, впровадження досягнень спільних міжнародних досліджень;
- спрощення доступу до фінансування бізнес проектів та наукових розробок, зв’язаних зі сферою водокористування.
Для виконання цього набору завдань організатори мережі почали на
першому етапі об’єднувати у INOWS громадські об’єднання і вже існуючі кластери та технопарки, допомагати створювати у різних регіонах такі об’єднання, а також малі і середні підприємства, які були б зацікавлені у просуванні своєї продукції на світовому ринку.

Створення Всесвітньої Водної Мережі підприємств планується провести у декілька етапів:
У березні 2012 року в рамках Всесвітнього Водного Форуму, що проходив
у Марселі, було створено і запущено у дію «ядро» майбутньої Всесвітньої Мережі, яке поєднало вже діючі об’єднання, кластери і компанії. В часи проведення форуму і в рамках офіційного заходу було оголошено про створення «МЕРЕЖІ». Ініціатори та представники кластерів і громадських організацій світу, які прибули на форум, підписали загальний документ про створення «МЕРЕЖІ», в якому визначились мета, завдання та інші важливі положення. Були також розроблені методи управління і засоби комунікацій з іншими учасниками, був обговорений перший план дій.
На другому етапі розвитку «МЕРЕЖІ», який почався одразу після
березневого форуму, вже до кінця 2012 року мають бути створені:
- перший варіант міжнародної обсерваторії водних технологій, що пропонується малим і середнім бізнесом – членами «МЕРЕЖІ»;
- система управління, функціонування та фінансування «МЕРЕЖІ».
Таким чином створений своєрідний важіль для звернення уваги світового
суспільства до важливих інноваційних технологій, продукції, послуг, виникла чудова можливість тримати руку на пульсі сучасних технологій та інновацій у сфері води.

Обговорення та рішення останнього Всесвітнього Водного Форуму ще раз продемонструвало важливість ВОДИ у житті людини, а також те, що в багатьох країнах вода – це золото! На жаль є ще багато структур і людей, які використовують воду неощадливо і надто бездумно. Як свідчать статистичні показники ООН (були визначені реальні і віртуальні норми середнього використання води на людину в різних країнах), француз використовує 150 літрів на добу/людину, а росіянин у 2 рази більше – 300 літрів. Однак, це лише верхівка айсбергу, оскільки існує ще так звана «сіра вода», і згідно з даними ООН кожний француз споживає 4900 літрів «віртуальної», але ж цілком реальної води. У даному випадку мова ітиметься про воду, яка використовувалась у виробництві продукції ї її подальшої обробки та реалізації.

Слід враховувати, що 70% усіх резервів води на планеті використовується для сільського господарства, тобто цю саму «віртуальну воду» ми маємо бачити саме в продуктах харчування. Так, на виробництво 1 кг яловичини треба затратити 16 тис. літрів води, на виготовлення одного пиріжка з сої – 160 літрів, а одного пиріжка з м’ясом – 1000 літрів.
На вирощування 1 кг пшениці потрібно 1300 літрів, на отримання 1 літра молока – 790 літрів.
Такі показники норм споживання води – як безпосереднього так і віртуального її використання свідчать про те, що існуючі проблеми з водою у світі щільно пов’язані з формуванням ефективної світової економіки ХХІ століття. Багато країн світу вже розпочали у себе формування кластерів питної води. Це яскраво продемонструвала Міжнародна науково-практична конференція «Сучасні технології і досвід їх реалізації на муніципальних підприємствах водогону і каналізації», на якій у 2011 р. в м. Будапешті країни східної Європи та СНД доповіли про модернізацію водних господарств у своїх країнах на інноваційній основі з кластерним підходом.
Учасники конференції обговорили завдання і проблеми сучасних технологій очищення води, їх вплив на екологію оточуючого середовища та важливу роль, яку забезпечує кластерний підхід у реалізації довгострокових інвестиційних проектів у розвитку водного господарства.

Угорщина спромоглась на основі угорського кластеру водної промисловості (м. Будапешт) модернізувати своє водне господарство, вирішити складні проблеми заміни зношеного обладнання та перейти від хлорування води на знезаражування очищеної стічної води на основі ультрафіолетового опромінювання. Сьогодні комплекс УФ в м. Будапешті є найбільшим в ЄС, забезпечуючи знезараження 600.000 куб. м. за добу води на водопровідних спорудах водоканалу міста.

В Росії ряд регіонів вже теж гарантує постачання повністю безпечної питної води. Найбільших успіхів в цьому досяг Санкт-Петербург, у якому вже уся питна вода знезаражується з допомогою ультрафіолету. Тут здійснюються регіональні програми «Чиста вода для міста» та «Чиста вода для Балтики» по реновації водопровідної мережі. Москва собі поставила завдання досягти того ж самого до 2015 року.

Свої успіхи продемонструвала на форумі і Білорусь, яка у рамках свого кластеру «Вода» сформувала стратегічний центр управління використанням водних ресурсів. Центр має науково-інноваційну складову і забезпечує посилення економічних взаємозв’язків органів і організацій, що увійшли до його складу і займаються виробництвом і реалізацією ключового продукту – бутильованої води. Кластерний підхід дозволив білорусам розширити вже сформований організаційно-економічний механізм виробництва бутильованої води навіть класу «Преміум» за допомогою мережевого співробітництва і державно-приватного партнерства. Основним напрямом бутильовання води в Білорусі на основі досліджень рекомендовано орієнтуватись на поступове поширення коефіцієнту користування підземною водою, який вже досяг 64% експлуатаційних запасів підземних вод країни. Розрахунки також показали доцільність створення 26-ти нових підприємств, орієнтованих на експорт. Для цього заплановано інвестиції загальним обсягом у 577,2 млн. дол. на будівництво, введення в експлуатацію та вихід на проектну потужність до 2030 року усіх запроектованих підприємств. Так Білорусь планує за допомогою кластеру «Вода» підняти коефіцієнт експлуатації затверджених запасів, реалізувати експортний потенціал по білоруським питним та мінеральним водам.

На форумі також були оголошені результати виконання Казахстаном своєї галузевої програми «Питна вода», в рамках якої був розроблений і реалізований комплекс заходів, спрямованих на вирішення завдань по покращенню системи водопостачання та каналізації території на основі формування кластерних структур. Програма раціонального використання і охорони (реабілітації) водних ресурсів Казахстану на період до 2015 року передбачає розвиток кластерів водопостачання як по Міжнародному транспортному транзитному коридору «Південь-Північ», так і по відродженому Великому Шовковому Шляху – «Китай – Казахстан – Центральна Європа, Кавказ, Росія – Європа» та інших нових транзитних коридорів, що допоможе великої по розмірам країні сформувати її єдиний економічний простір та її багатосторонній вихід на регіональні і світові ринки.

Такі приклади підказують Україні напрями збереження та розвитку свого оточуючого середовища. Десять років тому затверджено першу програму «Питна вода України», у липні 2012 року був презентований національний проект «Якісна вода», під який розроблено техніко-економічне обґрунтування та почався пошук інвесторів. Загалом проект передбачає створення мережі пунктів очистки води в 15-ти містах України, Для початку вирішено обмежитись трьома містами – спочатку здійснити проекти у Луганську, Одесі та Миколаєві, на що планується залучити 3 млрд. грн. Вже затверджений Президентом України відповідний закон, який орієнтує виконання програми через рентабельний бізнес з високою інвестиційною привабливістю. Частка витрат за рахунок державного бюджету становитиме 35%. Це подає надію на поступове вирішення проблеми. Насправді ж напоїти Україну якісною водою сьогодні дуже складно. Майже не залишилось в Україні незабруднених поверхневих вод. Бурити свердловини вже почали навіть з 500 метрів. Наше законодавство не в змозі накласти мораторій на безконтрольне використання підземних вод.

Іншою проблемою є дуже нераціональне використання води нашою промисловістю. В країні майже немає підприємств замкнутого циклу водокористування. Держава поки що не заохочує підприємства до збереження та очищення води. Відбувається постійне різке погіршення стану основних джерел питного водопостачання. В аварійному стані перебуває понад 37 тисяч км. водопровідних та 14 тисяч км. каналізаційних мереж. Це складає більше 30% їх загальної довжини. Стічні води крім вторинного забруднення питної води, обумовлюють підтоплення територій населених пунктів в окремих регіонах. Норми водоспоживання в Україні перевищують аналогічні показники розвинутих країн майже втричі і становлять понад 300 кубометрів на одну особу за добу. Втрати в системах водопостачання сягають 30-40%, а в деяких регіонах перевищують 50%.

Недавно був проведений санітарно-хімічний бактеріологічний аналіз відібраних 5805 проб питної води в центрі України, з них 3413 (або 58,8%) дали негативний результат. Наприклад, констатувалось, що в більшості колодязів Кіровоградської області вода не відповідає нормам граничної кількості нітратів.

Не буде перебільшенням заявити, що система забезпечення України питною водою сьогодні вже перебуває у стані екологічної катастрофи. Згідно з офіційними даними ООН сьогодні українці мають найгіршу питну воду в Європі. Незважаючи на те, що Україна не належить до країн з посушливим кліматом та з гострою нестачею джерел питної води, все ж в країні утворився дефіцит якісної природної питної води. У багатьох регіонах країни воду необхідно доочищувати й доводити її до статусу якісної питної води. При цьому виникає проблема саме якості цієї доочищеної води. Важко прогнозувати – наскільки така вода може відповідати властивостям внутрішньоклітинної води організму людини. Як стверджує наука, здорова людина має постійно підтримувати в рівновазі свій так званий водний гомеостаз організму. Кількісне співвідношення внутрішньоклітинної води до міжклітинної, що виступає важливим параметром організму, людина має підтримувати впродовж свого життя. Підтримання співвідношення водного гомеостазу людиною означає, що вона повинна щоденно вживати високоякісну питну воду.

За даними Міністерства регіональної політики, в Україні все більше політичною проблемою стає тенденція погіршення екологічного стану водойм як за санітарно-хімічними, так і за санітарно-мікробіологічними показниками. Практично усі без винятку водойми України за рівнем забруднення наблизилися до третього класу. Найгірша в Україні вода сьогодні визначена в Дніпропетровській, Луганській, Донецькій, Запорізькій і Кіровоградській областях. Мешканцям більшості промислових міст і селищ цих регіонів тепер доводиться тривалий час чатувати із відрами біля водопровідних кранів. Експерти стверджують, що така ситуація може невдовзі поширитися й на інші регіони України.

Особливу занепокоєність викликає стан із водопостачанням у сільській місцевості вищезазначених областей. У порівнянні з поки що існуючим водопостачанням у містах районного та обласного підпорядкування сільські водопроводи знаходяться в незадовільному технічному стані. Вони взагалі не облаштовані очисними та знезаражувальними установками. Цілковито є відсутній необхідний лабораторний контроль якості води. Більшість сільського населення споживає воду з колодязів та індивідуальних свердловин, куди легко потрапляють стічні води, що не гарантує епідемічної безпеки.

Значною подією у процесі відновлення та збереження водних ресурсів України слід вважати презентацію і початок з 29 червня 2012 року реалізації проекту «Кожна краплина має значення». Цей проект спільно розроблено зусиллями ПрООН та компанії «Кока-Кола». Проект планується здійснити в 15-ти областях України, серед яких Київська, Чернігівська, Житомирська, Вінницька, Львівська, Рівненська, Тернопільська, Івано-Франківська, Миколаївська, Кіровоградська, Сумська, Донецька та Луганська. Цей проект є чудовим прикладом об’єднання зусиль суспільства для збереження природних ресурсів та води в особливості. Для досягнення успіху проекту суспільством закладаються умови злагодженої взаємодії кутів «Золотого трикутника» – влади, приватного бізнесу та громади. Проектом приділяється увага навіть сприянню підвищення екомислення у населення регіонів. До проекту також залучена система освіти країни, з огляду на те, що проблема споживання найдорожчих на планеті ресурсів – питної води, повинна стати предметом вивчення вже на рівні навчальних програм. Відомо, що в школах багатьох країн екологія є одним з основних навчальних предметів, але в Україні це поки що залишається на другому плані. Організаторами проекту була реалізована тренінгова програма, до якої залучили майже 400 вчителів вищеназваних областей. Метою програми було донести до населення, особливо до молоді важливість і необхідність освоєння кожним екологічного мислення.

Окрему увагу вищезгаданий проект, в рамках якого мають в майбутньому сформуватись в Україні кластери питної води, звертає на роль українського бізнесу у захисті навколишнього середовища та закріплення екомислення. Перед бізнесом проектом передбачаються вимоги терміново посилити сприяння більш ефективному використанню природних ресурсів України. Бізнесмени мають зрозуміти, що сьогоднішні інвестиції в охорону і розвиток природних ресурсів закладають необхідну матеріальну базу для успішного бізнесу в майбутньому. Завдання полягає не лише у збереженні в країні природних ресурсів. Не менш важливим є створення всіх умов для успішного розвитку бізнесу і для того, щоб люди теж були успішними та щасливими. Принаймні вони повинні мати доступ до базових природних ресурсів. Це у принципі досить складне завдання, оскільки самі підприємці не спроможні цього забезпечити лише власними зусиллями. З світового досвіду кластеризації економіки вже добре відомо, що лише співпрацюючи бізнес, уряд та неурядові установи спроможні знайти спосіб спільної продуктивної співпраці. Зазначений проект має стати не тільки фінансовою допомогою регіонам, але й способом налагодити діалог між громадою, владою і бізнесом, консолідувати їх у боротьбі за якісну чисту воду з тим, щоб не допустити перетворення цієї боротьби у битву за життя.

В Україні на рівні держави треба ліквідувати серйозні прогалини у діяльності природоохоронних служб та механізму контролю. Не можна далі терпіти відсутності наукових методик організації ефективного водоспоживання. Важливою причиною неефективності механізму водокористування в Україні стало те, що міністерства і відомства самостійно поблажливо контролюють свою діяльність, в той час, як єдина цілісна система державного контролю в галузі охорони природи не функціонує. Природоохоронні грошові збори та розміри штрафів в Україні є мало не найнижчими в Європі. З багатьох тисяч порушень у сфері водного господарства лише поодинокі справи завершуються адекватними покараннями.

В рамках започаткованого в Європі плану дій і програми «Середовище і здоров’я людини» (це 52-і країни Європи) країнам рекомендовано створювати нові або зміцнювати існуючі національні механізми з розв’язання нагальних питань охорони навколишнього середовища і здоров’я людей, в тому числі постачання якісної питної води. Тепер, коли в Україні вже розроблені конкретні національні проекти, які вже почали реалізуватись, наша держава теж може стати гідним партнером Європейської спільноти з реалізації Національної програми «Навколишнє середовище й охорона здоров’я» та проекту «Якісна вода», що власне відповідає стратегічним планам розвитку України як важливої Європейської держави.

[box type="note"]
Продолжение статьи доступно зарегистрированным участникам портала. Участие в нашем проекте всегда бесплатно. Ввести логин, перейти на страницу регистрации или узнать больше о возможностях портала.
[/box]

Одно мнение на "Кластери постачання питної води та очищення стоків

Обсуждение закрыто.