Главная → Наука → Научные статьи ООО НПО "Альгобиотехнология" → Научные статьи 2012 года → « Использование водорослей для получения биотоплива на канализационных очистных сооружениях и для повышения качества воды в природных водоисточниках»

« Использование водорослей для получения биотоплива на канализационных очистных сооружениях и для повышения качества воды в природных водоисточниках»

В.С. Петросян,

Президент Центра "Экология и Здоровье"

Академик, председатель Секции химии РАЕН

Ректор Открытого Экологического Университета

Заслуженный профессор МГУ им. М.В.Ломоносова

Эксперт ООН по проблемам химической безопасности

Глубокоуважаемые Петр Павлович и Александр Михайлович, я расскажу сегодня о тех особенностях, которые возникают при использовании водорослей на канализационных очистных сооружениях для получения биотоплива, и какие здесь параллельно возникают возможности для очистки воды в водоисточниках питьевого водоснабжения.

Уже в докладе Евгения Владимировича Шушкевича говорилось о том, что «Мосводоканал» уделяет большое внимание повышению энергоэффективности в своей работе – и в водоснабжении, и в канализовании сточных вод – и поэтому в тех картинках, которые были показаны, речь шла, в частности, и о производстве электроэнергии на предприятиях «Мосводоканала» с помощью тех девяти электростанций (была названа цифра), которые эксплуатируются в этом направлении, а также речь шла о возможности получения биогаза на очистных сооружениях, как в Курьянове, так и в Люберцах. И наш немецкий коллега тоже рассказывал о том, что новые технологии будут использоваться в Москве на предприятиях «Мосводоканала» для увеличения количества электроэнергии, получаемой с помощью биогаза.

Естественно, здесь возникает целый ряд научных и технических проблем, которыми мы занимались в проекте, инициированном «Мосводоканалом». Я коротко перечислю тогда, о чем идет речь. Первое, речь шла о том, что, так как в конечные промежутки времени на канализационных очистных сооружениях образуется не так много водорослей, чтобы можно было их эффективно использовать в эти короткие промежутки времени в качестве биотоплива, то речь шла о том, нельзя ли интенсифицировать этот процесс. И поэтому нами были проведены исследования по выявлению возможности увеличения биомассы в различных условиях, с тем, чтобы эффективность этих процессов была существенно повышена.

Нами было показано, что при добавлении в системы на очистных сооружениях со сточными водами и отходящими газами, в частности в Курьяновскую систему, таких водорослей, как chlorella vulgaris и scenedesmus, действительно можно существенно повысить количество биомассы.

Для этого было необходимо проверить, как влияют фотофизические параметры на увеличение биомассы, нужно было проверить, как сгущение и перемешивание биомассы будет влиять на этот процесс. Здесь, естественно, возник целый ряд технических и теоретических сложностей, потому что нами была разработана даже математическая модель для повышения эффективности перемешивания и сгущения биомассы.

Что касается фотофизических параметров, то был разработан фотобиореактор, сначала пилотная установка, а затем и весьма внушительный, с меня ростом, фотобиореактор, в котором эти процессы были интенсифицированы.

При этом было показано, что водоросли, которые мы использовали (я их уже назвал – это хлорелла обыкновенная и сценедесмус), обладают известной способностью метаболизировать соединения азота и фосфора, которые содержатся в значительных количествах в сточных водах.

И здесь возникла такая проблема, что хлорелла и сценедесмус метаболизируют соединения азота и фосфора настолько интенсивно, что остальные типы водорослей: диатомовые водоросли и зеленые водоросли – они, обладая гораздо меньшей способностью к утилизации соединений азота и фосфора, оказывались в режиме более бедного питания и, соответственно, развивались менее интенсивно, чем водоросли, о которых я сказал.

Поэтому возник вопрос о нахождении компромисса между тем, чтобы дополнительно получать биомассу водорослей для использования ее в качестве биотоплива, и питанием разных типов водорослей. И показано было, в конце концов, что эти процессы, в зависимости от того, что мы ставим во главу угла, можно, так или иначе, оптимизировать, для того чтобы решать эти две задачи получения биотоплива и очистки вод.

Нами показано, что на сегодняшний день ситуация такая, что использование фотобиореакторов, с одной стороны, и оптимизация перемешивания и сгущения биомассы, с другой стороны, приводит к очень значительному повышению этой биомассы и, соответственно, к возможностям использовать ее в качестве биотоплива; и, с другой стороны, добавление этих водорослей, о которых я говорил, хлореллы и сценедесмус, может использоваться не только, как было показано нами, для очистки сточных вод, но мы проверили на одном пруде в Московской области, конкретно выбрали Глуховский пруд, к чему приводит добавление суспензии хлореллы в пруд, который можно было бы использовать в качестве водоисточника, то есть для питьевой воды, а также для более крупных водохранилищ, которые могут использоваться и как водоисточники питьевой воды, и для рекреационных целей, как влияет добавление хлореллы, в частности, на эти процессы. Здесь очень важным для нас оказался контакт с воронежской фирмой «Альгобиотехнология», которая производит суспензию хлореллы, и совместные эксперименты показали, что в природных водоемах действительно можно избавляться от загрязнения сине-зелеными водорослями, то есть цианобактериями, которые выделяют в воду существенное количество токсинов и делают эту воду непригодной для использования ее в качестве источника питьевой воды, в рекреационных целях и для того чтобы эффективно использовать воду этих водоемов. Таких водоемов в Московской области очень много, в том числе, и на вновь присоединенных территориях, поэтому эта технология нам представляется перспективной для очистки этих водоемов от сине-зеленых водорослей, цианобактерий, и, наверное, в этом направлении имеет смысл еще поработать.

В заключение хочу сказать: что касается повышения энергоэффективности, разработанные нами подходы показывают, что можно, действительно, используя те фотобиореакторы, которые мы разработали, и те условия по сгущению биомассы и ее перемешиванию, использовать их для эффективного получения биомассы и использования ее в качестве биотоплива. Спасибо.

ССЫЛКА на источник (11 выступление)