Возможность использования осадка сточных вод биологических очистных сооружений для целей зеленого строительства и биологической рекультивации
DOI:
10.5922/vestniknat-2025-1-7
Ключевые слова
биоуголь
осадки сточных вод
пиролизтоксичные элементы
секвестирование СО2
предельно допустимые концентрации
растительный грунт
биологическая рекультивация
зеленое
Аннотация
На городских биологических очистных сооружениях активно внедряются различные подходы по обезвреживанию осадка сточных вод, в том числе с применением технологии термической утилизации — пиролиза. Получаемый в таком случае биоуголь в настоящее время практически не используется, но этот продукт имеет уникальное свойство поглощать и на практике секвестировать СО2 на многие столетия, находясь в почве, при этом улучшая ее качества и способствуя устойчивому использованию и развитию. Связь между биомассой и биоуглем представляет собой один из наиболее эффективных подходов для решения климатических задач. Этот тройной положительный эффект делает биоуголь и технологии его производства весьма перспективными в контексте климатической повестки. В настоящее время в связи с этим уже формируется отдельное направление, известное как пирогенное улавливание и хранение углерода.
Буренков С. В., Грачев А. Н., Забелкин С. А. Термическая утилизация иловых осадков сточных вод методом быстрого пиролиза в сеточном реакторе // Вестник Технологического университета. 2016. Т. 19, № 22. С. 40—43. EDN: XCNBGT.
Галиева Г. Ш., Курынцева П. А., Галицкая П. Ю. и др. Влияние биочара из куриного помета на микроорганизмы и растения // Ученые записки Казанского университета. Сер.: Естественные науки. 2021. Т. 163, № 2. С. 221—237. doi: 10.26907/2542-064X.2021.2.221-237. EDN: MDQGQM.
ГОСТ Р 59748-2021. Национальный стандарт Российской Федерации технические принципы обработки осадков сточных вод. Общие требования. Введ. 01.11.2021 г. 2021.
Ефремова Д. А., Белик Е. С. Биоуголь как способ депонирования углерода // Химия. Экология. Урбанистика. 2022. Т. 1. С. 29—32. EDN: QOKRZX.
Ивлиева М. С. Использование биоугля для восстановления территории, нарушенной открытыми горными работами // Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. В. Г. Шухова, посвященная 170-летию со дня рождения В. Г. Шухова, Белгород, 16—17 мая 2023 года. Белгород, 2023. С. 124—127. EDN: KKLCKF.
Материалы международного научного семинара «Биоуголь: свойства, применение в сельском хозяйстве, влияние на почвы, растения и окружающую среду». СПБ., 2020. EDN: TRHEBO.
О направлении разъяснений : письмо Росприроднадзора № АС-03-02-36/21630 от 07.12.2015 г.
По вопросу разъяснения применения природоохранного законодательства Российской Федерации при отнесении иловых осадков к отходам производства МПР РФ : письмо Министерства природных ресурсов и экологии РФ
№ 05-12-44/21713 от 06.11.2013 г.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве. Гигиенические нормативы. М., 2006.
Грачев А. Н., Пушкин С. А., Буренков С. В. и др. Термохимическая переработка иловых осадков сточных вод и применение биоугля // Наилучшие доступные технологии водоснабжения и водоотведения. 2024. № S2. С. 25—29. EDN: TEMXRX.
Шварцбурд Я. Д., Калинина Е. В. Биоуголь — свойства и области применения // Химия. Экология. Урбанистика. 2022. Т. 1. С. 155—159. EDN: NZOGTS.
Годовой отчет о социальной и экологической ответственности. URL: https://novogor.perm.ru/userfiles/files/Соцотчеты%20и%20эколог.проекты/СОЦОТЧЕТ%202019.pdf (дата обращения: 13.08.2024).
Технология утилизации осадков сточных вод. URL: https://synecogas.ru/utilizaciya-osadkov-stochnyh-vod-s-polucheniem-biouglya (дата обращения: 13.08.2024).
Taoze L., Bangyu L., Wei Z. Nutrients and Heavy Metals in Biochar Produced by Sewage Sludge Pyrolysis: Its Application in Soil Amendment // Pol. J. Environ. Stud. 2014. Vol. 23, № 1. Р. 271—275.
Wang Z., Tian Q., Guo J. et al. Co-pyrolysis of sewage sludge/cotton stalks with K2CO3 for biochar production: Improved biochar porosity and reduced heavy metal leaching // Waste Manag. 2021. Vol. 135. P. 199—207. doi: 10.1016/j.wasman.2021.08.042 PMID: 34520992.
Wang X., Li C., Li Z. et al. Effect of pyrolysis temperature on characteristics, chemical speciation and risk evaluation of heavy metals in biochar derived from textile dyeing sludge // Ecotoxicol Environ Saf. 2019. Vol. 168. P. 45—52. doi: 10.1016/j.ecoenv.2018.10.022. PMID: 30384166.
Khanmohammadi Z., Afyuni M., Mosaddeghi M. R. Effect of pyrolysis temperature on chemical and physical properties of sewage sludge biochar // Waste Manag Res. 2015. Vol. 33 (3). P. 275—283. doi: 10.1177/0734242X14565210. PMID: 25595292.
Xia Y., Tang Y., Shih K., Li B. J. Enhanced phosphorus availability and heavy metal removal by chlorination during sewage sludge pyrolysis // Hazard Mater. 2020. Vol. 382. Р. 121110. doi: 10.1016/j.jhazmat.2019.121110. PMID: 31518771.
Li B., Ding S., Fan H., Ren Y. Experimental Investigation into the Effect of Pyrolysis on Chemical Forms of Heavy Metals in Sewage Sludge Biochar (SSB), with Brief Ecological Risk Assessment // Materials (Basel). 2021. Vol. 14 (2). Р. 447. doi: 10.3390/ma14020447. PMID: 33477642.
Marcińczyk M., Ok Y. S., Oleszczuk P. From waste to fertilizer: Nutrient recovery from wastewater by pristine and engineered biochars // Chemosphere. 2022. Vol. 306. Р. 135310. doi: 10.1016/j.chemosphere.2022.135310. PMID: 35714962.
Yang L., Zhao J., Huang Q. et al. Release behavior of fertilizers and heavy metals from iron-loaded sludge biochar in the aqueous environment // Environ Pollut. 2023. Vol. 334. Р. 122163. doi: 10.1016/j.envpol.2023.122163. PMID: 37429492.
Галиева Г. Ш., Курынцева П. А., Галицкая П. Ю. и др. Влияние биочара из куриного помета на микроорганизмы и растения // Ученые записки Казанского университета. Сер.: Естественные науки. 2021. Т. 163, № 2. С. 221—237. doi: 10.26907/2542-064X.2021.2.221-237. EDN: MDQGQM.
ГОСТ Р 59748-2021. Национальный стандарт Российской Федерации технические принципы обработки осадков сточных вод. Общие требования. Введ. 01.11.2021 г. 2021.
Ефремова Д. А., Белик Е. С. Биоуголь как способ депонирования углерода // Химия. Экология. Урбанистика. 2022. Т. 1. С. 29—32. EDN: QOKRZX.
Ивлиева М. С. Использование биоугля для восстановления территории, нарушенной открытыми горными работами // Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. В. Г. Шухова, посвященная 170-летию со дня рождения В. Г. Шухова, Белгород, 16—17 мая 2023 года. Белгород, 2023. С. 124—127. EDN: KKLCKF.
Материалы международного научного семинара «Биоуголь: свойства, применение в сельском хозяйстве, влияние на почвы, растения и окружающую среду». СПБ., 2020. EDN: TRHEBO.
О направлении разъяснений : письмо Росприроднадзора № АС-03-02-36/21630 от 07.12.2015 г.
По вопросу разъяснения применения природоохранного законодательства Российской Федерации при отнесении иловых осадков к отходам производства МПР РФ : письмо Министерства природных ресурсов и экологии РФ
№ 05-12-44/21713 от 06.11.2013 г.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве. Гигиенические нормативы. М., 2006.
Грачев А. Н., Пушкин С. А., Буренков С. В. и др. Термохимическая переработка иловых осадков сточных вод и применение биоугля // Наилучшие доступные технологии водоснабжения и водоотведения. 2024. № S2. С. 25—29. EDN: TEMXRX.
Шварцбурд Я. Д., Калинина Е. В. Биоуголь — свойства и области применения // Химия. Экология. Урбанистика. 2022. Т. 1. С. 155—159. EDN: NZOGTS.
Годовой отчет о социальной и экологической ответственности. URL: https://novogor.perm.ru/userfiles/files/Соцотчеты%20и%20эколог.проекты/СОЦОТЧЕТ%202019.pdf (дата обращения: 13.08.2024).
Технология утилизации осадков сточных вод. URL: https://synecogas.ru/utilizaciya-osadkov-stochnyh-vod-s-polucheniem-biouglya (дата обращения: 13.08.2024).
Taoze L., Bangyu L., Wei Z. Nutrients and Heavy Metals in Biochar Produced by Sewage Sludge Pyrolysis: Its Application in Soil Amendment // Pol. J. Environ. Stud. 2014. Vol. 23, № 1. Р. 271—275.
Wang Z., Tian Q., Guo J. et al. Co-pyrolysis of sewage sludge/cotton stalks with K2CO3 for biochar production: Improved biochar porosity and reduced heavy metal leaching // Waste Manag. 2021. Vol. 135. P. 199—207. doi: 10.1016/j.wasman.2021.08.042 PMID: 34520992.
Wang X., Li C., Li Z. et al. Effect of pyrolysis temperature on characteristics, chemical speciation and risk evaluation of heavy metals in biochar derived from textile dyeing sludge // Ecotoxicol Environ Saf. 2019. Vol. 168. P. 45—52. doi: 10.1016/j.ecoenv.2018.10.022. PMID: 30384166.
Khanmohammadi Z., Afyuni M., Mosaddeghi M. R. Effect of pyrolysis temperature on chemical and physical properties of sewage sludge biochar // Waste Manag Res. 2015. Vol. 33 (3). P. 275—283. doi: 10.1177/0734242X14565210. PMID: 25595292.
Xia Y., Tang Y., Shih K., Li B. J. Enhanced phosphorus availability and heavy metal removal by chlorination during sewage sludge pyrolysis // Hazard Mater. 2020. Vol. 382. Р. 121110. doi: 10.1016/j.jhazmat.2019.121110. PMID: 31518771.
Li B., Ding S., Fan H., Ren Y. Experimental Investigation into the Effect of Pyrolysis on Chemical Forms of Heavy Metals in Sewage Sludge Biochar (SSB), with Brief Ecological Risk Assessment // Materials (Basel). 2021. Vol. 14 (2). Р. 447. doi: 10.3390/ma14020447. PMID: 33477642.
Marcińczyk M., Ok Y. S., Oleszczuk P. From waste to fertilizer: Nutrient recovery from wastewater by pristine and engineered biochars // Chemosphere. 2022. Vol. 306. Р. 135310. doi: 10.1016/j.chemosphere.2022.135310. PMID: 35714962.
Yang L., Zhao J., Huang Q. et al. Release behavior of fertilizers and heavy metals from iron-loaded sludge biochar in the aqueous environment // Environ Pollut. 2023. Vol. 334. Р. 122163. doi: 10.1016/j.envpol.2023.122163. PMID: 37429492.