«Через четыре года здесь будет город-сад!»

Нажимая кнопку унитаза, городской житель меньше всего задумывается о том, что произойдет дальше с водами, уносящими по трубам все, от чего так хотелось избавиться. «Тут-то уж все в порядке. Наверняка все это очистят где-нибудь далеко от города. Главное, чтобы в квартире ничем не пахло», – подумает обыватель и окунется в суетливую жизнь огромного города. Но, по закону сохранения энергии, если где-то убыло, то где-то прибыло. А если нет запаха в вашей квартире, это не значит, что его нет нигде. Еще несколько лет назад заголовки казанских газет кричали о том, что жители поселков Отары и Победилово задыхаются от жуткого запаха, который исходит от иловых полей казанского водоканала.

В ходе очистки сточных вод в России ежегодно образуется более 7 млн тонн илового осадка, который накапливается в специальных отстойниках – иловых полях, состоящих из «ячеек» – иловых карт. Ликвидация осадка сточных вод (ОСВ), накопленного в результате многолетней эксплуатации биологических очистных сооружений, является проблемой, характерной для всех крупных городов РФ (Диаграмма 1).

Рекультивация иловых полей казанских очистных сооружений методом геотубирования идет полным ходом уже несколько лет. Однако на просторах интернета не утихают споры о том, почему выбрали именно эту технологию, насколько она эффективна и безопасна, что будет построено на месте иловых полей после рекультивации? Мы решили съездить на объект и во всем разобраться. Расстояние от центра Казани до иловых полей всего 8,7 км, а расстояние от карты 23 до водной глади Волги - 40 метров! (Рис 1).

Прибыв на место, отмечаем, что в районе улицы Набережная никакого запаха нет. Есть клубы пыли, которые с разбитой дороги поднимает тяжелая техника, снующая туда-сюда каждые пять минут. Это говорит о том, что работы действительно идут полным ходом.

Со слов местных жителей: «да, раньше дышать было невозможно. Но, с тех пор как идет рекультивация, запах почти исчез. Тут вроде собираются что-то строить прямо на месте иловых полей, а потому мы переживаем, что нас отсюда выселят».

Сто гектаров прямо на берегу Волги в непосредственной близости от Казани - лакомый кусочек для застройщиков. Показателен опыт столицы, где была реализована программа, позволившая в течение пяти лет завершить рекультивацию шламового хозяйства Курьяновской станции аэрации на 800 га. Утилизировано 15 млн м³ отходов и возведен микрорайон «Марьинский парк» с жилой площадью 3,5 млн м². Рекультивация территории Люблинских полей фильтрации под застройку проводилась методом «отжима ила грунтом». Иловый осадок заменили песком, сверху по принципу «слоеного пирога» насыпали суглинок и щебенку, на которые был помещен 20-сантиметровый слой растительного грунта. Но в данном случае содержимое карт было вывезено на полигоны твердых бытовых отходов в Подмосковье.

Как сообщила газете Комсомольская правда главный архитектор Казани Ильсияр Тухватуллина, на месте рекультивированных иловых полей предлагается разместить судостроительный кластер, который будет включать производство маломерных судов и эллинги для хранения водного транспорта, сервисный центр и образовательные учреждения.

Историческая справка

Иловые поля МУП «Водоканал» располагаются в границах г. Казани на берегу Куйбышевского водохранилища (рис. 2) и разделяются на два участка: старые карты, эксплуатировались с 1974 по 2003 гг., площадь 60,9 га, по состоянию на сегодняшний день состоят из 12 иловых карт; новые карты, эксплуатировались с 1997 по 2017 гг., площадь 36,9 га, состоят из 22 карт размером ~100×200 м, размещенных в виде каскада с постепенным понижением планировочных отметок для перетекания фильтрата. Карта № 23 используется в качестве приемника, образующегося при отстаивании осадка фильтрата.

К началу второго десятилетия XXI в. иловые карты оказались полностью заполненными, а суммарный объем размещенных на них ОСВ –3 987 тыс. куб.м массой 4,4 млн тонн. Класс опасности – IV, V. Трудности утилизации столь значительного количества отходов вполне очевидны.

Мощность слоя илового осадка достигает 4,5-5 метров в картах С2 и С6. (Рис. 3)

Было предложено 37 технологий рекультивации иловых полей, и 32 из них были вынесены на рассмотрение научно-технического совета Минэкологии.

Опытные полевые испытания непосредственно на иловых полях прошли четыре технологии. Однако эксперты одобрили технологию геотубирования. Она одновременно решает пять основных задач:

– обезвоживание осадка;

– его обеззараживание;

– обезвреживание – снижение уровня загрязнения тяжелыми металлами;

– возможность переработки непосредственно на месте их размещения, прямо на иловых картах;

– нейтрализация вредоносных запахов.

Важным фактором была стоимость мероприятия. Геотубирование стало золотой серединой по качеству и стоимости. После выбора проекта подготовили проектно-сметную документацию, которая прошла Государственную экологическую экспертизу в Росприроднадзоре. Экспертизу прошел и сам проект, и технология его реализации. И только после этого была оформлена заявка на финансирование в Минприроды РФ. Стоимость мероприятия составила 8 млрд 125 млн рублей, срок реализации определен с 2021 по 2024 год. Однако Министерство природных ресурсов и экологии России отложило сроки по завершению рекультивации иловых полей в Казани до 2025 года. Работы велись в рамках нацпроекта «Экология» и федерального проекта «Оздоровление Волги». Теперь работы будут идти в рамках нового федерального проекта «Вода России». Из-за обильного таяния снега переполнились карты, а также изменились флокулянты. У отечественного аналога скорость высвобождения воды в 25 раз меньше импортных.

В Российской Федерации до середины 80-х годов XX века считалось, что обезвоженные осадки, образующиеся на городских станциях аэрации, по своим характеристикам не уступают навозу, поэтому они использовались в качестве удобрения для сельского хозяйства. В 1985 г. вывоз их на поля был прекращен из-за повышенного содержания токсичных тяжелых металлов, в основном меди, хрома, цинка, никеля, ртути, свинца, кадмия.

Технология

В 80-е годы ХХ века в Европе была опробована технология обезвоживания осадка в геосинтетических тубах (замкнутых крупноразмерных геосинтетических оболочках), в основе которой лежит принцип разделения частичек смеси методом гравитационного осаждения. В настоящее время данная технология, зарекомендовавшая себя положительным образом, приобретает все большую популярность, так как позволяет избежать чрезмерных расходов и обеспечить улучшение экологической обстановки.

ГУП «Водоканал-СПбВ» еще в 2007 году внедрило на полигоне «Северный» технологию геотубирования в целях обработки и обезвреживания накопленных на полигоне осадков сточных вод.

Суть технологии заключается в том, что сырой осадок вместе с реагентами, которые обеспечивают связывание подвижных форм металлов, дезинфекцию, стабилизацию осадка, закачивается в геотубу – емкость из полимерного волокна с микропорами. Обезвоживание осадка осуществляется за счет физического «выдавливания» влаги из мешка. Осадок хранится в геотубе не менее года. В течение этого времени происходят процессы биологического компостирования и химической нейтрализации с большей эффективностью, чем в условиях обычного хранения на полигонах. Хранение в геотубе также позволяет значительно сократить объемы осадков за счет естественного обезвоживания. Подробно с технологией геотубирования можно ознакомиться в статье «Работаем днем и ночью»: как идет рекультивация иловых полей в Казани», опубликованной еще в 2022 году в газете «Реальное время». В статье неоднократно обращается внимание на то, что из «зловонного ила образуется плодородный грунт». Однако, область применения технологии геотубирования распространяется только на обезвоживание осадка и его хранение. Производство техногенного грунта в данной технологии не предусмотрено.

Представитель подрядчика провел для нас экскурсию по объекту и ответил на все наши вопросы. Мы проехали на машине между старыми и новыми картами и смогли ознакомиться почти со всеми технологическими этапами, кроме установки противофильтрационной завесы. Противофильтрационная завеса – это искусственная преграда, предназначенная для снижения фильтрационных свойств грунта и предотвращения распространения загрязняющих веществ в почве и грунтовых водах. Длина завесы — почти 6 км, высота в некоторых местах достигает 14 метров.

Важным технологическим этапом является подготовка самой карты. Слой толщиной в 8 метров сначала перекачивается машиной с насосом, а затем, когда доходят до уровня спрессованного ила, карта дорабатывается экскаваторами. Копают до того момента, пока не будет вынут весь ил, и строители не дойдут до грунтового основания карты.

Специалисты ЦЛАТИ отбирают пробы из каждого слоя, для того чтобы убедиться, что весь ил снят.

Поверх чистого грунта укладывается геомембрана, щебеночное основание, армированное георешеткой, несколько слоев песка и щебня, гидроматы – данный метод призван уберечь от просачивания влаги, отжатой из осадка сточных вод в геотубе.

Далее укладывается пустая геотуба – огромный «мешок» из полимерного волокна вместимостью в 2,5 тысячи кубических метров. Потом ил перемешивается с флокулянтом (– это синтетические высокомолекулярные полимерные соединения, которые способствуют выпадению мелких загрязняющих частиц в хлопьевидный рыхлый осадок) и реагентом (– вещество, которое «схватывает» соединения тяжелых металлов и переводит их в нерастворимые формы, надежно связывает от перехода в другие среды и фракции).

Подготовленный таким образом осадок закачивается в геотубу. Благодаря флокулянту через поры «мешка» наружу начинает «выжиматься» прозрачная вода, а внутри геотубы остается иловый осадок с влажностью примерно 70%.

Флокуляционная станция полностью автоматизирована, а оператор постоянно следит, чтобы процесс очистки воды проходил нужным образом, и давление в трубах было оптимальным.

Как оказалось, главным «врагом» данной технологии является речной песок, которого в изобилии имеется на волжском берегу: поры геотуб постоянно забиваются. Мы сразу обратили внимание на людей, которые длинными палками били по поверхностям геотубов. Работников, которые осуществляют этот вид деятельности, здесь называют забавным словом «самураи». Поры геотуб постоянно забиваются, и их надо освобождать от песка при помощи таких нехитрых действий.

Технология обезвоживания осадка в геотубах довольно проста в техническом плане, однако относительно нова и требует профессионального подхода для ее реализации. Неправильный подход к обезвоживанию разных видов грунта в геотубах может привести к таким последствиям, как водная эрозия грунта под геотубой, повреждение геоткани, непроизвольное перекатывание геоконтейнеров, образование конусов грунта внутри геотубы, возникновение запесочивания и забивания пор геоткани.

Геотубы укладываются в два - три ряда (Рис. 6). Сверху они будут засыпаны песком, накрыты защитным материалом, присыпаны плодородным грунтом и засеяны газоном.

А вот что будет дальше? «А дальше придет застройщик», – пояснил нам представитель подрядчика. Согласно проектно-сметной документации, по данным, предоставленным Министерством экологии Татарстана, площадь поверхности иловых полей, занятых геотубами, составит 44,1 гектара, а площадь поверхности иловых полей, освобожденных от осадка, — 50 гектаров. Именно на этой площади будет осуществляться строительство. Хочется верить, что «через четыре года здесь будет город-сад». Однако пока совсем не изучен вопрос о том, что будет с геотубами через 20-30-50 лет ? В этой связи трудно не согласиться с мнением Нафисы Мингазовой, завкафедрой оптимизации водных экосистем, преподавателем кафедры природообустройства и водопользования КФУ: «Мне лично все годы хотелось, чтобы программа оздоровления Волги в масштабах России, не только Татарстана, имела и научное сопровождение, и данные по мониторингу. Чтобы параллельно проводились масштабные исследования, чтобы корректировка была».

Мы будем следить за ситуацией и обязательно расскажем о том, как будут развиваться события в поселке Отары в следующих номерах журнала ComostPro.

Автор: Давлетбаева Лия Мунировна, научный редактор журнала CompostPro