Региональный энергохозяйственный кластер: экономическая целесообразность создания
эколого-
С.А. Москаленко,
канд. экон. наук, доцент, доцент кафедры экономики, Новочеркасская государственная мелиоративная академия (346428, Россия, г. Новочеркасск, ул Пушкинская, 111; e-mail: stanislav-moskalenko@yandex.ru)
Аннотация. В статье приведён эколого-экономический анализ некоторых методов обеззараживания воды. Показана целесообразность использования ГХН-технологии обеззараживания в составе энерговодохозяйственных кластеров. Организация технологической цепочки олектростанция - терминалы логистического центра - предприятия водоснабжения - население> как результат социально ориентированной диверсификации будет способствовать экономически приемлемому внедрению окис-лителя-дезинфектанта надлежащего качества на территории субъектов ЮФО, что повысит, в свою очередь, качество питьевой воды и улучшит экологическую обстановку.
Abstract. An ecological-economic analysis of some methods of disinfecting water. The expediency of the use of GHN-disinfection technology in the energy and water cluster. The organization of a technological chain power plant - terminals of the logistic center - the water supply enterprise - the population as result of socially focused diversification will promote economically acceptable introduction of an oxidizer disinfectant of appropriate quality in the territory of subjects of the Southern Federal District that will raise, in turn, quality of drinking water and will improve an ecological situation.
Ключевые слова: технологии обеззараживания воды, питьевое водоснабжение, экономические кластеры, электростанция.
plant.
Keywords: water disinfection technology, drinking water, environmental and economic clusters, the power
Жидкий хлор до сих пор остается наиболее распространенным и достаточно надежным окислителем-дезинфектантом для питьевой воды как в России, так и за рубежом. В то же время длительная практика применения этого вещества выявила и ряд существенных недостатков.
1. На хлорных заводах возможны взрывы, загрязнение атмосферного воздуха технологическими выделениями хлора, а также загрязнение природных вод. Так, согласно [1], при производстве 1 т жидкого хлора объем природной воды, загрязняемой хлором до значения ПДК , составляет около 1050 м3.
2. Поскольку перевозка и использование хлора происходит в сжиженном виде, предварительно необходимо очищать продукционный газообразный хлор перед его сжижением от влаги (в целях предотвращения коррозии компрессорного и другого оборудования), а также от некоторых взрывоопасных примесей, что существенно усложняет, удорожает и делает опасным процесс производства хлора на соответствующих химических заводах [2]. Отметим, что затраты, связанные с эксплуатацией тары для сжиженного газа (баллоны и железнодорожные цистерны), в большинстве случаев соизмеримы с затратами на получение самого хлора. Добавим к этому, что предприятия по производству хлора в случае их разрушения (природная, техногенная катастрофа или теракт) являются источником чрезвычайной экологической ситуации (ЧС). Тяжелые последствия для населения также могут вызвать и возможные разрушения в процессе перевозки железнодорожных или автоцистерн с
хлором. При этом следует напомнить, что именно хлор являлся химическим оружием массового поражения на фронтах Первой мировой войны.
3. Взрывоопасность хлора может стать причиной аварий на очистных сооружениях водопровода (ОСВ), которые способны вызвать ЧС с тяжелыми последствиями, особенно при размещении ОСВ в населенных пунктах (что часто имеет место). Токсичность газообразного хлора представляет серьезную опасность для обслуживающего персонала и населения [3, 4]. Укажем, для примера, что только на водопроводных станциях г. Москвы до недавнего времени потребление хлора составляло около 12 тыс. т в год (миллиарды смертельных доз). Кроме того в процессе химико-биоцидной обработки воды на всех ОСВ эксплуатируются объекты повышенной опасности: склады хлора, пункты перелива доставляемого жидкого хлора, транспортные коммуникации (трубопроводы жидкого и газообразного хлора), хлор-дозаторные.
4. Технологическая схема обеззараживания воды хлором достаточно сложна, требует высококвалифицированного обслуживающего персонала, надежной автоматики и противопожарной сигнализации, сопровождается образованием вредных отходов. К применению в системах хлорирования воды разрешены в основном некоторые виды импортного оборудования, в частности, хлораторы ЕЭСО (США) и АСуапсе (Венгрия, по американской лицензии). Согласно [5], подавляющее число имеющихся хлоратор-ных не соответствует действующим требовани-
ям ни по составу установленного оборудования, ни по уровню безопасности.
5. Хлорирование воды, приводя к образованию в ней побочных вредных веществ (в ряде случаев даже диоксинов), способствует не только ухудшению здоровья потребителей, но и наносит вред природным экосистемам, прежде всего гидробионтам. Согласно [6], применение для целей подготовки питьевой воды только 1 т жидкого хлора сопровождается утечками в атмосферу газообразного хлора в количестве 30-40 кг, загрязнением до ПДК (по хлору) около 800 тыс. м воды, появлением в питьевой воде до 10 кг опасных веществ, в т.ч. хлорорганических соединений, диоксинов и других ксенобиотиков, нанесением экологического и социально-экономического ущерба на сумму около 30 млн. руб. Последний может многократно увеличиться в случае природной или техногенной (например, теракта) катастрофы.
6. Бактерицидная активность хлора заметно падает с ростом температуры обрабатываемой воды, что снижает эффективность обеззараживания в районах с жарким климатом. Кроме того, длительное применение хлорирования питьевой воды приводит к развитию в разводящих водопроводных сетях микрофлоры, устойчивой к действию хлорсодержащих препаратов [7]. Исследования последних лет доказали, что традиционные схемы хлорирования во многих случаях не являются надежным барьером на путях распространения вирусов через водопроводную воду. Так, для достижения эффекта обеззараживания в отношении энтерови-русов требуется концентрация свободного хлора до 2,7 мг/л и длительность контакта не менее 30 мин. В то же время достаточно высокий вирули-цидный эффект проявляют: озон - в интервале концентраций 0,5-0,8 мг/л и контакте с водой не менее 12 мин, ультрафиолетовое облучение -при интенсивности 16 и более мДж/см2 [8].
7. Применение хлора не обеспечивает эффекта достаточно длительного бактерицидного действия: после его «срабатывания» (около суток) вода снова бактериально загрязняется. Поэтому в ряде случаев (большая протяженность труб разводящих сетей, наличие тупиков, частые порывы труб и т.д.) перед подачей воды потребителям ее подвергают дополнительному хлорированию, так как только остаточный хлор обладает пролонгированным бактерицидным действием [9].
Указанные обстоятельства заставили некоторых специалистов охарактеризовать традиционную хлорную технологию подготовки питьевой воды как тупиковую с эколого-гигиенических позиций и крайне опасную в аспекте возможного возникновения ЧС [10]. Расчеты, выполненные для одного из городов южной степной зоны страны, ОСВ которого окружены со всех сторон жилыми и дачными массивами, показали, что при неблагоприятных метеорологический условиях возможный ущерб от техногенной катаст-
рофы составит миллиарды рублей [11]. Укажем при этом, что еще в начале 80-х годов министерство энергетики Великобритании объявило мораторий на строительство хлораторных, работающих на сжиженном хлоре [12].
В настоящее время в России также осуществляются мероприятия по сокращению числа объектов, использующих жидкий хлор, и стимулируются исследования по поиску более рациональных методов его использования. К таковым можно отнести предложения установить специальные фильтры (например, с активированным углем) в конце технологической цепочки водо-подготовки с целью улавливать хлорорганиче-ские примеси [13]. Но с позиции профилактики чрезвычайных ситуаций такой подход следует признать полумерами.
В работе [14] предлагается вообще отказаться от привозного жидкого хлора и перейти на газообразный хлор, получаемый непосредственно на водопроводной станции путем электролиза с последующим эжектированием газообразного хлора непосредственно в воду. К недостаткам метода следует отнести, прежде всего, сложности технологической установки, высокие энергозатраты, а также предрасположенность к возникновению чрезвычайной ситуации. Получившее распространение обеззараживание воды электролитически полученным гипохлоритом натрия (ГХН) является, по сути, разновидностью хлорирования, так как в обоих случаях образуются одни и те же бактерицидные агенты НОЮ и СЮ. Антимикробный эффект хлора чрезвычайно высок, причем независимо от внесенной в воду его формы. При этом гибнут носители инфекционных заболеваний, передающихся через воду: туляремия, лептоспироз, дизентерия, бруцеллез [15]. В работе [16] указано, что 0,5 мг/дм3 хлора за 0,5 ч контакта обеспечивает достижение полного бактерицидного эффекта в отношении возбудителей брюшного тифа даже при начальном их содержании 500 тыс. особей в 1 л воды.
ГХН, как сообщают авторы работ [17, 18], особенно получаемый электролизом подземных минерализованных или морских вод, при обеззараживании воды с высокой зараженностью не только не уступает молекулярному хлору, но и нередко превосходит его: полное обеззараживание наступает при дозе по активному хлору 0,8 мг/л, в то время как при такой же дозе в случае обычного хлорирования бактерицидный эффект был неполным и составлял 97-98 %. Объяснение этому Л. А. Кульский [17] видит в том, что в природных водах (электролитах) имеются соединения йода, брома и другие, которые в процессе электролиза образуют сильные окислители (вплоть до пероксидов), ускоряющие процесс обеззараживания.
Л.Н. Фесенко с сотрудниками [19, 20] указывают на перспективность получения ГХН электролизом морской воды, так как по бактерицидной активности он превосходит гипохло-рит из растворов поваренной соли (по-видимому,
этот эффект мо
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.