Потенційні джерела електроенергії напередодні опалювального сезону і зими, яка знову може обернутися енергетичною кризою з тривалими блекаутами, завжди привертають увагу. Що можна використати, окрім уже відомих генераторів, які стали нашим порятунком у період відключень електроенергії? – спробуємо дослідити альтернативу.
Як отримати дохід від стічних вод і сміття?
Це цілком реально. І не лише прибуток мати, а й екологію покращити. У Чернівецькій області, за даними держуправління екологічної безпеки, до переліку екологічно небезпечних відносяться два об’єкти. Це очисні споруди КП «Чернівціводоканал» (с. Магала) та полігон твердих побутових відходів (с. Чорнівка). Перший є місцем очищення стічних вод, другий – багаторічне сміттєзвалище. На жаль, останнім часом воно стало «головним болем» місцевої громади. Багаторічне накопичення відходів згубним чином позначається на екології: питна вода у селі погіршується, час від часу тліюча територія викидає в повітря шкідливі хімічні речовини.
Чорнівський полігон почав працювати з 1995 року. Як пояснює екологиня, кандидатка хімічних наук та провідна інженерка приватної наукової компанії КНВКФ «Нью Комеко» Алла Чобан:
– За цей час на ньому захоронено 6940.4 тис. м куб відходів. Середньорічна кількість відходів – 54 435 тис. м куб. На полігоні відбувається забруднення атмосферного повітря, ґрунтів і водного середовища. Викидами полігону в атмосферне повітря є цілий набір хімічних сполук: метан, толуен, аміак, ксилен, оксид вуглецю, оксиди азоту, формальдегід, етилбензол, сірки діоксид, сірководень, тверді часточки, неметалів леткі сполуки, бенз(а)пірен, водню хлорид… Ці речовини, включно з канцерогенними, надходять в атмосферне повітря. Частина продуктів деструкції відходів потрапляє у ґрунти та ґрунтові води. На жаль, ми живемо в таких екологічних реаліях…
Екологи б’ють на сполох: належної гідроізоляції на полігоні немає, захист ґрунтових вод потребує покращення, відсутня система збору дренажних вод і система збору біогазу. Мав би проводитися системний контроль щодо якості атмосферного повітря, складу води з криниць та аналізу ґрунтів, однак це також не робиться. Тож про якість життя у Чорнівці не йдеться, хіба що птахи радіють поживі на сміттєзвалищі.
Друга проблема – очисні споруди КП «Чернівціводоканал», які вже давно потребують невідкладної реконструкції.
Тут проблиск надії з’явився, коли в Чернівцях заговорили про реконструкцію об’єктів комунального підприємства «Чернівціводоканал» та отримали на це грантові кошти. Реконструкція запланована в рамках «Проєкту муніципального водного господарства м. Чернівці, стадія 2 та 3», який є великим поточним інвестиційним проєктом в Україні. Фінансово його підтримує Банк розвитку KfW від імені Федерального уряду Німеччини. Проте екологи вважають, що можна не лише очистити стічні води та утилізувати відходи, а й отримати від цього додаткові кіловати електроенергії.
Як тони сміття можуть генерувати енергію?
Якщо виконати реконструкцію небезпечних об’єктів за сучасними вимогами, то й полігон твердих побутових відходів, і очисні споруди міської каналізації могли б принести місту прибуток – виробляти газ біометан. Таким шляхом уже давно пішли у країнах ЄС. Нині Європа виробляє близько 3,5 млрд кубів біометану на рік і до 2030 року планує вийти на 35 млрд кубів.
Поступово нові технології приходять і в Україну. Їх уже впровадили у Хмельницьку, Полтаві, Первомайську, де на сміттєзвалищі ведуться роботи, спрямовані на видобування біогазу з відходів і де місто реалізує ідею використання когенераційних установок для збирання газу. А на Чернігівщині почали виробляти біометан із відходів сільськогосподарського виробництва та навіть пустили його у газові труби для споживачів. Десь цим займається бізнес, десь місцева влада, залучаючи міжнародні гранти.
Алла Чобан пояснює технологію переробки сміття:
– У товщі відходів під впливом мікрофлори відбувається біотермічне розкладання органічної складової відходів. З урахуванням терміну експлуатації полігону кількість відходів, що сьогодні на цьому полігоні генерують, складає 927028,05 тонн. При цьому утворюється 6582,548 тонни біогазу на рік. Нескладно зрозуміти, що цей біогаз, один з основних компонентів якого метан, міг би використовуватися для вироблення електроенергії. Напередодні зими, в яку ми знову можемо увійти з браком енергоресурсів, це дуже важливо.
Тож якби на сміттєзвалищі в Чорнівці встановили свердловини, то біометан із них міг би збиратися в одну магістраль. Далі зазвичай відбувається очищення, після чого біогаз потрапляє у двигун внутрішнього згорання, переробляється і подається на генератор, який виробляє з нього електроенергію. Вона проходить в трансформаторну підстанцію і потрапляє в електромережу. Так можна освітлювати вулиці, забезпечити світлом комунальні підприємства, школи, садочки, лікарні… Напередодні непередбачуваної зими в умовах воєнного стану чим не альтернатива?
Як перетворити в енергію стічні води?
Аналогічно можна використати й стічні води.
– Технологія обробки стічних вод універсальна – чи в нас, чи у світі. Перша стадія – механічне очищення, друга – біологічне, яке робиться за допомогою аеробних мікроорганізмів, яким потрібен кисень. У стічну воду подається повітря і мікроорганізми, які знищують забруднення і розмножуються. Далі вода потрапляє у вторинний відстійник і надлишковий мул осідає. Цей мул можна подати у метантенки й забезпечити анаеробне бродіння без доступу кисню. При цьому виділяється метан. Його треба вловлювати, спалювати – в такий спосіб виробляється електроенергія. Ця технологія в Україні вже відома й успішно використовується. Радію, що моя «мала батьківщина» Хмельниччина це робить. І дуже хочу, щоби й на Буковині це зробили“, – каже Алла Чобан.
Екологиня демонструє англомовне видання «Небезпечні забруднювачі в міських водних системах», створене під егідою НАТО, де описана технологія поглибленого очищення стічних вод (тут є і її науковий внесок). Тож напередодні реконструкції водоканалу ставить питання: чому те, що ми можемо зробити, не зробити зараз? Чому місту в рамках запланованої реконструкції не здійснити встановлення вузлів зі збору метану для вироблення електроенергії?
– Блекаут усіх дістав. А тут водоканал міг би виробляти електроенергію. І не тільки на стадії бродіння осаду зі споруд каналізації, але й на стадії подачі питної води в місто, враховуючи рельєф місцевості та значні перепади висот (до 60- 80 м). Класно? Ще й як! Але для цього треба, щоб над проєктом працювали справжні фахівці.
Що ж влада?
На жаль, зараз громадськість не має доступу до матеріалів запланованих робіт, оскільки в умовах воєнного стану багато документів приховані з публічного доступу. Тож нам довелося звернутися з запитом до Міністерства захисту довкілля та природних ресурсів України та, керуючись Законом України «Про оцінку впливу на довкілля» та Орхуською конвенцією, попросити текст повідомлення справи № 2022122210239 «Реконструкція очисних споруд каналізації м. Чернівці в с. Магала Новоселицького району Чернівецької області».
Справу уважно вивчили, однак серед запланованих робіт не знайшли інформації про реконструкцію згаданих об’єктів, яка передбачала б отримання електроенергії. Тож довелось звернутися до місцевих чиновників для роз’яснень. Ми запитали у КП «Чернівціводоканал», чому в проєкті реконструкції не враховано стадію анаеробного бродіння мікроорганізмів зі збиранням метану у газгольдерах та виробленням на його основі електроенергії та чи вигідно було б місту мати альтернативне джерело енергії в умовах можливого блекауту? І отримали від пресслужби офіційну відповідь:
– КП «Чернівціводоканал» інформує, що проєктом реконструкції ОСК Магала, окрім реконструкції основних споруд та завершення технологічної схеми, буде передбачено можливість інтегрувати в схему очищення біогазові станції з установкою когенерації (вироблення електроенергії) на етапі між мулоущільнювачами та зневодненням, шляхом влаштування камери перемикання на біогазову станцію, яка буде розроблена окремим проєктом. Технологія анаеробного зброджування дозволить на етапі обробки осадів зменшити кількість органічних сполук в осаді завдяки роботі анаеробних штамів бактерій, що позитивно вплине на санітарно-гігієнічні вимоги зневоднення та утилізації осадів на спорудах мехзневоднення, з подальшим вивантаженням на майданчики складування або компостування. Паралельно з виробництвом електроенергії підприємство отримає еквівалентну частку тепла для потреб підприємства.
Отож нам обіцяють якийсь «окремий проєкт», та, на жаль, на якому етапі ці плани, не уточнюють. Ні строків його реалізації, ні кошторису (за це візьметься бюджет чи приватний сектор) нам не надали, що загалом викликає сумнів у запевненнях чиновників. Поки це лиш нічим не підтверджені обіцянки. Чи не краще було б «Чернівціводоканалу» розробити проєкт, в якому запропонувати виробництво електроенергії й подати на розгляд Міністерства захисту довкілля та природних ресурсів України нову справу ОВД? Осучаснений проєкт реконструкції очисних споруд міста був би корисним для громади на найближчий час, коли в країні йде війна і всі ми відчуваємо енергетичну кризу, та й пізніше, коли вона відбудовуватиметься.
Переваги ландшафту Буковини й інші можливості
Також «Чернівціводоканал» міг би вивчити ще один спосіб отримання енергії — використати перепади висот у ландшафті, по якому прокладені труби. Цей варіант — не ноу-хау. Наприклад, Німеччина вже давно використовує таку можливість отримання альтернативної електроенергії. Екологи кажуть, що у Чернівцях, розташованих на пагорбах у передгір’ї Карпат, такий перепад узагалі становить 80 м. Над цією можливістю варто попрацювати у перспективі. В Ізяславі на Хмельниччині діє ГЕС за перепаду висоти всього 2 м (створено штучно за допомогою шлюзів). При чернівецькій різниці висот можна очікувати виробництва більших обсягів електроенергії.
Аналогічно ми спробували дізнатися, чи планує міська влада використати ідею когенераційних установок для переробки відходів сміттєзвалища, що також дозволило б місту отримати ще одне джерело енергії. Заступник міського голови Ігор Крохмаль підтримує саму ідею знайти додаткові джерела енергії для міста:
– Ще у 2018-2019 роках на конкурсних умовах міська влада визначила компанію, яка мала б цим зайнятися. Згідно з умовами договору вони мали вкластися у термін для будівництва станції та її запуску. Але війна внесла корективи: вони не встигли здати об’єкт в експлуатацію до вказаного терміну і з ними договір розірвали. Це був приватний бізнес. Вони мали намір з метану робити зелену електрику, продавати державі за зеленим тарифом. З отриманого прибутку платили б частину податків. Зараз провели повторне дослідження, але їм не вистачає об’ємів газу. Компанія хоче обстежити другу карту полігону, яка зараз експлуатується і де працює техніка. Там треба будувати мережі, тому зараз ми шукаємо, як надати можливість зробити це обстеження, щоб вони могли свою діяльність започаткувати.
Перспективи переробки сміття
Також керівник розповів, що місто зацікавлене у ще одному виді енергетики й вже готується проєктно-кошторисна документація на реконструкцію полігону сміттєзвалища. Вона включає абсолютно все – будівництво доріг, мереж, а також будівництво заводу, який буде виготовляти паливо RDF, яке виробляють з відсортованих відходів за спеціальною технологією – пресування брикетів.
– Таке паливо використовується для котелень. Якщо б ми хотіли це зробити для котелень «Теплокомуненерго», їх треба для цього переобладнувати, – каже Ігор Крохмаль. – Але в нас дуже велика зацікавленість в Кам’янець-Подільському цементному заводі, який у необмежених кількостях використовує таке паливо.
Зрозуміло, що така документація дорога, термін виконання тривалий, зараз у її підготовці беруть участь фахівці коло сорока галузей. До кінця листопада команда планує завершити проєктну документацію. Вона пройде експертизу – і влада міста буде звертатися до європейських партнерів та спеціальних фондів, які надають гранти. Одночасно цей проєкт обговорюється з представництвом ЄС в Україні та міжнародними фондами: НЕФКО, який проводить кредитування невеликих енергоощадних проєктів у комунальному секторі, та Європейським банком реконструкції та розвитку, який надає допомогу країнам для проведення ринкових реформ. Є вже певні напрацювання.
Висновки
Повномасштабне вторгнення росії та зростання цін на енергоресурси мали б привернути увагу влади, відповідних фахівців і громадського сектору до нових технологій отримання енергії. Як стверджують спеціалісти, Україна має ресурси для вироблення як мінімум 21 млрд куб біометану на рік. Тобто ми можемо економити майже мільярд кубометрів газу щороку. Можна отримувати дешеву електроенергію та спрямовувати її на потреби громади.
Загалом Чернівці можуть знайти чотири альтернативних джерела енергії: на сміттєзвалищі, на Дністровському водогоні, на мережі комунальних стічних вод міста та на станції очищення стічних вод (метантенки). Зрозуміло, що розпочати таке виробництво – справа непроста і довготривала, адже потребує проєктного розрахунку та залучення додаткових коштів. Для бюджетів громад це складно, надія – на приватний бізнес чи гранти. Але якщо спробувати таку ідею реалізувати, можна вирішити й екологічні проблеми, і знайти нові джерела енергії в скрутний для економіки держави час.
На заголовному фото – очисні споруди в с. Магала. Фото з офіційного сайту КП “Чернівціводоканал”.
Читайте також: Не генератором єдиним: енергоефективні поради від сумських науковців.