Сегодня, когда запасы чистой воды катастрофически сокращаются повсюду, сточные воды становятся все более ценным ресурсом.
Нужно целых пять литров воды, чтобы сделать одну бутылку калифорнийского вина – и это даже без учета того количества, которое уходит на выращивание самого винограда. Поэтому в период с конца 2011 по 2014 год, когда странапережила самую страшную засуху за последние тысячу лет, местные органы власти, естественно, обратились к виноделам, пытаясь справиться с надвигающейся катастрофой.
На одном из многочисленных винодельческих предприятий на окраине Паса-Роблес-Сити вся вода, используемая в процессе давления винограда, ферментации и розлива, теперь проходит через мембранный биореактор (МБР).
Очистка и повторное использование
По распоряжению властей Пасо-Роблес-Сити местным виноделам было запрещено отправлять свои сточные воды на муниципальную водоочистную станцию, не предназначенную для обработки воды с такой тяжелой биологической нагрузкой, как виноградная мезга и сок.
Почти на всех винзаводах Паса-Роблес-Сити уже установлены системы МБР. И, как заявляет Ник Гуриефф, менеджер по развитию бизнеса в Альфа-Лаваль, это позволяет региону бороться с засухой. «Ведь это не только орошение, но и косвенный способ пополнения водоносного слоя», – объясняет он. «Эту воду можно повторно использовать для полива посевов».
Существует мнение, что засуха представляет собой самое тяжелое последствие изменения климата. Согласно докладу ООН, опубликованному в прошлом году, около 500 миллионов человек живут в регионах, где потребление воды превышает возможности местных возобновляемых водных ресурсов в два раза.
Но даже в богатых странах мира, нехватка воды становится все более злободневной проблемой, что приводит к росту спроса на системы МБР, преимуществом которых по сравнению с другими решениями являются их компактные размеры.
С изменением климата и распределения осадков от водных ресурсов начинает зависеть слишком многое. Поэтому спрос на технологии, дающие возможность повторного использования воды возрастет многократно, прогнозирует Гуриефф. «Поскольку вода имеет жизненную ценность для человека, инвестиции в технологии МБР будут становиться все более актуальными».
После удаления твердой фракции и других биоматериалов проводится мембранная очистка воды, которая затем используется для создания искусственного снега зимой или для орошения травянистых склонов летом.
Двойная польза
Система приносит двойную пользу: она предотвращает сброс неочищенных сточных вод в местные водоемы, одновременно снижая нагрузку на местные водные ресурсы. Существует множество других примеров подобных систем, играющих важную экологическую роль по всему миру.
В США очищенные с помощью систем МБР сточные воды из частного жилого комплекса продаются соседнему загородному клубу, где они используются для орошения травы на поле для гольфа. Этим отчасти окупается стоимость очистки.
Вода, обработанная с помощью МБР, также идеально подходит для использования в качестве хладагента на предприятиях, поскольку фильтрация удаляет из нее все биологические вещества и соли, что снижает риск образования накипи или биопленки. В Брисбене, Австралия, очищенные бытовые сточные воды используются в градирнях местной электростанции. В Индии Galaxy Surfactants, производитель химической продукции, который уже отправляет воду, пропущенную через системы МБР производства Альфа Лаваль, в соседние деревни, теперь планирует использовать ее в своих градирнях.
Промышленное использование позволяет избежать того, что Гуриефф назвал «фактором брезгливости». Многие из пользователей МБР не хотят публиковать сведения о повторном использовании переработанных сточных вод. «У каждого есть этот фактор брезгливости», – объясняет он. «Но наши знания и более высокий уровень информированности должны помочь нам понять, насколько безопасны эти технологии».
Безупречная чистота
Выходящая из системы МБР вода, даже если она взята из канализации, оказывается чище воды в большинстве рек. «Она полностью очищена от любых бактерий и патогенов», – подчеркивает Гуриефф.
Если больше компаний окажутся достаточно смелыми, чтобы стимулировать использование переработанной воды, клиенты, по его мнению, станут рассматривать это как «шаг вперед в будущее, а не как грязный след из прошлого».
Вода, очищенная с помощью МБР, особенно если она прошла дополнительную очистку методом обратного осмоса, представляющего собой самый высокий возможный уровень фильтрации, при котором из системы выходит только вода, может использоваться для мытья фруктов или даже для питья, как это уже много лет делается в Сингапуре. «Это часть их амбициозной стратегии достижения независимости в плане водных ресурсов», – говорит Гуриефф. «Сингапурцы потратили огромную сумму на продвижение своего проекта, и они поступили очень мудро, отказавшись называть воду «переработанной». Для них это «новая вода».
В своем проекте «Чистая вода» власти Сан-Диего, Калифорния, использовали эту идею. Цель проекта – к 2021 году добиться ежедневной поставки городу 110 миллионов литров переработанной воды. Гуриефф считает, что в будущем установки МБР будут также оснащены системой очистки воды методом обратного осмоса, что позволит снова и снова использовать одну и ту же воду для той же цели.
Энергоэффективное решение
За последние несколько лет Альфа Лаваль повысила энергоэффективность своих установок примерно на 50 %, решив проблему высокой энергозатратности, которая в прошлом была основным недостатком МБР. «Все места внедрения технологии находятся в довольно солнечных регионах. Поэтому, если вы сможете применить солнечные батареи, то получите замкнутый производственный цикл», – говорит Гуриефф.
На винных заводах в Калифорнии следующим шагом вместо этого может стать использование очищенных городских сточных вод для полива виноградников. Мэтт Томпсон, менеджер по использованию сточных вод города, рассказал журналу Wines and Vines, что вода будет «совершенно безопасна» для виноградников. «Город действительно намерен использовать очищенные сточные воды», – сказал он. «И это уже лишь вопрос времени».