Нижегородский академик ищет на Сахалине последователей безотходной переработки ТКО

Эти же технологии могут серьезно поддержать нашумевшую углеродную нейтральность, достигнутую Сахалинской областью. Председатель Научного совета АНО НЦ «РусГидроСфера» (Москва) Виктор Морозов готов предложить островному региону столь инновационные технологии, но для их обслуживания нужны умелые руки и знающие головы.

Доктор технических наук, академик Международной академии наук экологии и безопасности человека и природы располагает уникальными технологиями по переработке и обеззараживанию стоков любых пищевых и химических производств, заросших илом очистных сооружений, переполненных полигонов ТКО, свалок отработанных покрышек. То есть нейтрализации как минимум нескольких болевых точек, наносящих непоправимый урон экологии где угодно.

И хоть монетизация новых разработок в нашей стране проходит крайне сложно и зачастую безуспешно, в конечного потребителя этих технологий Виктор Александрович верит. Рассказываем, почему.

Осушить болота без убийства экосистемы

— Виктор Александрович, здравствуйте! Расскажите о вашем визите на Сахалин.

— Сахалинская область в числе 19 регионов в нашей стране участвует в эксперименте по достижению углеродной нейтральности. Известно, что цель достигнута, но высокие позиции ведь нужно еще удержать. Мы с коллегами предлагаем на базе карбоновых полигонов создать карбоновые фермы, создать там такие условия, чтобы углерод поглощался бы еще активнее. Основным участником этого процесса будет хлорелла. Это такая микроводоросль, которая в части фотосинтеза в 10 раз более активная, чем деревья.

При решении экологических проблем будет использована технология сверхкритического водного окисления. Это вода одновременно сильно сжатая — более 250 атм. и нагретая — более 375 градусов.

Такая вода в природе существует глубоко под землей. То есть технология природоподобная.

На входе мы можем брать любые материалы, которые содержат углерод, — сельскохозяйственные, коммунальные отходы, торф, бурый уголь, и все это перерабатывать в электричество, тепло и обеззараженную воду. То, что нужно человеку. На выходе получать три компонента — двуокись углерода, минеральный остаток и вода. Двуокись нужна для фотосинтеза хлореллы, минеральный остаток — для питания. Вода — среда обитания.

Как сейчас добывают торф? — Приходят на торфяное болото, окружают его канавами под углом. Вода стекает, проходит 3-4 года, прежде чем начинается добыча торфа… В нашем варианте все будет выглядеть совсем не так. На болото приходит земснаряд. Делают узкую щель, погружают туда шланги и подают воду. Она будет вымывать торф, образуя пульпу — жидкую массу из торфа и воды.

— На Сахалине немало проблем создают стоки свиного производства, люди часто жалуются. Как здесь работает технология?

— Да, они попадают в речку из прудов-накопителей, источников известного запаха. Технология со сверхкритической водой позволяет перерабатывать животноводческие стоки в реальном времени, накопители не нужны. Большая часть пульпы наверху земснаряда освобождается от воды и гранулируется — получается гранулированный торф. Полученные здесь электричество и тепло используют для энергообеспечения всей технологии, а после выбора торфа в сохранившееся болото (и ненарушенную экосистему) запускают хлореллу, так мы формируем карбоновую ферму.

Сверхкритическая вода способна на все

— Можно подробнее о технологии сверхкритической воды?

— Вот, представьте себе прочный стальной сосуд, напоминающий газовый баллон. Его заполняют на треть водой.  Окружаем сосуд нагревателями, включаем их. Водичка постепенно испаряется. Поскольку баллон замкнут, растут давления, растут температуры. В конечном итоге граница раздела фаз — жидкости и пара — исчезает. Образовавшаяся в сосуде субстанция и есть сверхкритическая вода.

Созданы идеальные условия для теплового и массового обмена, поэтому реакции проходят с предельно высокой скоростью. В сверхкритическую воду подают отходы и воздух. Вот и все реагенты. Полученную по уже обсуждавшейся схеме двуокись углерода направляют в культивирование хлореллы, а хлореллу — в кормовую добавку для скота и птицы. Поскольку это исключает применение антибиотиков, мы делаем шаг к получению органической продукции.

Именно так, без остатка перерабатываем отходы в реальном времени, повторюсь, без накопления.

Другое отличное сырье для сверхкритического водного окисления — избыточные илы очистных сооружений, твердые коммунальные отходы. Их мы тоже можем завернуть на производство хлореллы. По той же схеме, о которой я уже говорил. И в итоге из мусора свалок получится почва для органического земледелия. Таких технологий сегодня нет — и здесь можно быть первым.

Зараженные осадки отдаем личинкам

— Неполезный как минимум осадок все равно остается, как его утилизировать?

— Продукты пиролиза (термическое разложение органических и многих неорганических соединений под действием высокой температуры) отлично сжигаются в сверхкритической воде. При разложении пиролизом пластика у вас на выходе будут фтор и хлорсодержащие соединения. Не только углерод. Все продукты пиролиза в нашей технологии переработки мусора помещают в критическую воду. И все минеральные компоненты — в нашем случае фтор и хлорсодержащие компоненты — выпадают в осадок на дне реактора. По объему осадок составляет единицы процентов от того, что переработано. Это мы можем использовать при подсыпке дорог.

И в нашей технологии переработки мусора свалок одним из технологических переделов является гидросортировка. Выделяется часть мусора — пищевые отходы. Их тоже можно переработать, при помощи личинок черной львинки.

В России уже работают два завода, где пищевые отходы перерабатывают такими личинками в белки и жиры, ну, личинка эта состоит наполовину из жира, наполовину из белка. Беда в том, что личинки сегодня культивируют на отходах, кто там следит за патогенной ситуацией? — Никто. А это значит, что продукты из этих личинок тот же жир и тот же белок будут тянуть к себе патогены. Как выйти из положения?

Несомненно, польза личинок черной львинки — в разы более высокая скорость переработки пищевых отходов по сравнению с дождевыми червями, личинки — это ускоритель. А вот фарш из личинок и продуктов их жизнедеятельности можно скармливать дождевым червям. Без червей обойтись нельзя, именно они вместе с почвенной биотой строят почву для органического земледелия.

Я ставил такой эксперимент — личинок черви едят очень охотно. То есть в конце мы возвращаемся к почве для органического земледелия.

Давайте вспомним, как шумеры 7000 лет назад урожайность пшеницы записывали на табличках — 300-400 центнеров пшеницы с гектара против 30-40 центнеров сегодня.

Цена технологии соразмерна высокому качеству жизни

— Можете рассказать о стоимости и окупаемости этих технологий?

— Отвечу так: когда мы стали на землю смотреть как на источник прибыли, это в принципе было большой ошибкой.

С развитием капитализма зародилось химическое земледелие — был нарушен природный оборот углерода, опосредованный воздухом, водой и биотой почвы. В итоге мы имеем красивые, хорошо хранящиеся и безвкусные помидоры. С сомнительной пользой для здоровья человека.

Что касается себестоимости технологий, то реальные оценки проводят после того, когда запущены в работу опытно-промышленные экземпляры того оборудования, о котором мы говорим. Пока таких сведений нет.

Сегодня поэлементно отработаны фрагменты технологий и нет технологических рисков. Есть реакторы для сверхкритического водного окисления емкостью 16 литров для опытно-промышленных установок.

Одну из них купил липецкий полигон твердых коммунальных отходов. Кстати, чтобы обслуживать такую технологию, нужен человек с соответствующей компетенцией. Это же не стиральная машина… Ищем возможности для формирования кадрового обеспечения технологий — начали переговоры с руководством СахГУ.