Водоснабжение в XXI веке — это целый комплекс действий (водоподготовка, транспортировка, подача воды абонентам), осуществляемых с использованием централизованных или нецентрализованных систем водоснабжения. Тем не менее важно совершенствовать технологии добычи, очистки, распределения и расходования воды. В статье приведены примеры новых технологий, которые применяются в городах-миллионерах России.
Ключевые слова: водоснабжение, инновации, рейтинг, города-миллионеры
XXI век — это век знаний, наукоёмких производств, высоких технологий. Вся мировая экономика стремительно трансформируется в постиндустриальную, а страны, являющиеся лидерами в обладании нематериальными активами, которые создаются на основе знания, получают весомые конкурентные преимущества на мировой арене. Инновационный прогресс важен не только для производства в стране, но и для, пожалуй, самого главного комплекса отраслей — жилищно-коммунального хозяйства. Еще со времен Древнего Рима система водоснабжения, которая казалась совершенной не только для своей эпохи, но и, как показала история, для грядущих веков, видоизменялась под влиянием нововведений. А сейчас водоснабжение — это целый комплекс действий (водоподготовка, транспортировка, подача воды абонентам), осуществляемых с использованием централизованных или нецентрализованных систем водоснабжения. Сложная система облегчила жизнь человеку.
Кроме того, вода, несмотря на то, что относится к возобновляемым ресурсам, имеет тенденцию к истощению за счет водопотребления, которое в действительности является водозагрязнением. Поэтому важно совершенствовать технологии добычи, очистки, распределения и расходования воды.
По сравнению с развитыми странами в развивающихся низкий уровень объема снабжения сопряжен с высоким спросом, основное внимание сосредотачивается на поиске новых источников воды. Повсеместно наблюдается низкая эффективность существующих систем водоснабжения и неудовлетворительная организация управления [1]. Тем не менее Россия как страна развивающаяся, имея в арсенале огромную площадь и не менее огромный запас водных ресурсов (она обладатель самых больших водных ресурсов в Евразии), не останавливается только лишь на освоении новых источников.
Современное состояние отрасли водоснабжения и водоотведения в России характеризуется следующими данными:
1) в РФ 24 000 муниципальных образований и 50 % из них имеют перебои с водоснабжением;
2) только 71 % проб воды соответствует гигиеническим нормам;
3) износ трубопроводов по отдельным МО достигает 60 %;
4) износ оборудования насосных станций — 55 %. [3]
Водная стратегия РФ 2020 предполагает использование 662,4 млрд.руб., из которых федеральное финансирование — 480,9 млрд.руб., субъектов и местных бюджетов — 114,6 млрд.руб., внебюджетные фонды — 66,9 млрд.руб. [3].
Стратегия предусматривает финансирование мероприятий, представленных в Таблице 1 [3].
Таблица 1
Финансирование мероприятий по Водной стратегии на 2009–2020гг.
|
Мероприятие |
Финансовое обеспечение |
|
Гарантированное обеспечение водными ресурсами населения и отраслей экономики в т. ч. Федеральное Региональное и муниципальное Внебюджетное |
168,8 млрд.руб. 122,6 млрд.руб. 29,3 млрд.руб. 16,9 млрд.руб. |
|
Охрана и восстановление водных объектов |
170,60 млрд.руб. |
|
Обеспечение защищенности от негативного воздействия вод |
299,0 млрд.руб. |
|
Мероприятия общесистемного характера (информационное обеспечение принятия решений, НИОКР и т. д.) |
24 млрд.руб. |
Международным инновационным агентством 2thinknow было проведено исследование Innovation Cities Global Index, в результате которого был составлен рейтинг инновационного потенциала городов мира. В нем из 442 городов оказались 22 российских. Данные о городах-миллионерах России, попавших в рейтинг, представлены в Таблице 2 [2].
Таблица 2
Российские города-миллионники в рейтинге Innovation Cities Global Index, 2015 г.
|
Место |
Город |
Численность населения, тыс. (начало 2015г.) |
Площадь территории, кв.км |
Общая протяженность сетей водоснабжения, км |
Ежегодное потребление воды, тыс.куб. м/год |
|
45 |
Москва |
12197 |
2561 |
13103 |
8537900 |
|
48 |
Санкт-Петербург |
5191 |
1439 |
14911 |
1170920 |
|
220 |
Екатеринбург |
1428 |
495 |
3000 |
150000 |
|
223 |
Казань |
1205 |
425 |
1127,6 |
91000 |
|
244 |
Новосибирск |
1567 |
505 |
3000 |
300000 |
|
273 |
Нижний Новгород |
1267 |
466 |
3247,5 |
115800 |
|
280 |
Красноярск |
1052 |
385 |
1174,2 |
- |
|
282 |
Самара |
1171 |
465 |
1693,6 |
409850 |
|
289 |
Ростов-на-Дону |
1114 |
348 |
2500 |
- |
|
340 |
Пермь |
1036 |
799 |
1172 |
- |
|
362 |
Омск |
1173 |
572 |
2900 |
149205 |
|
365 |
Волгоград |
1017 |
565 |
2237,2 |
130323 |
По мнению авторов ежегодного исследования, Innovation Cities Global Index позволяет определить потенциал участников рейтинга в области создания, внедрения и трансляции инновационных идей. Анализ проводился по 31 сегменту, среди которых — пользование основными услугами, а именно оплата коммунальных услуг, население, а именно условия жизни и т. д.; также были задействованы 162 индикатора, выделенных в 31 сегменте, в том числе электричество и газ, водоснабжение населения и другие [2]. Чем выше город в рейтинге, тем горожане более обеспечены приемлемыми условиями для жизни, в том числе и в отрасли жилищно-коммунального хозяйства.
В сфере водоснабжения крупнейших городов, как правило, осуществляют деятельность унитарные предприятия государственной и минимальной форм собственности. Эффективность их деятельности можно оценивать, в том числе, и по такому показателю, как осуществление инноваций.
Рассмотрим инновационные технологии, внедренные водоканалами в городах-миллионерах России с даты принятия Водной стратегии 2020.
В Московском водоканале самые прогрессивные технологии стали внедряться еще с начала 21 века. Но с начала действия Стратегии (2009г.) и до сегодняшнего дня методы очистки воды совершенствовались с еще большей скоростью. На Рублевской станции Мосводоканала до 2010 года были введены в эксплуатацию озоносорбционные блоки производительностью 240 тыс. куб. м в сутки и 400 тыс. куб. м в сутки. На Западной станции водоподготовки в 2010 году завершилось строительство нового озоносорбционного блока производительностью 250 тыс. куб. м воды в сутки. С целью повышения надежности и безопасности производства питьевой воды за счет исключения из обращения опасного вещества — жидкого хлора в 2012 году на всех станциях водоподготовки был завершен перевод системы обеззараживания воды на новый реагент — гипохлорит натрия. В результате проведенной работы по оптимизации режимов дезинфекции в московской водопроводной воде концентрация хлороформа снизилась до величин 7–27 мкг/л при нормативе 60 мкг/л, что соответствует уровню развитых стран мира [4].
Санкт-Петербург стал первым мегаполисом в мире, в котором вся питьевая вода стала проходить обработку ультрафиолетом и который полностью отказался от использования жидкого хлора для обеззараживания воды. В 2009 году состоялась церемония вывоза последнего баллона с хлором с Северной водопроводной станции. На смену хлору (использование которого представляло серьезную опасность с точки зрения хранения и транспортировки) пришел безопасный реагент — гипохлорит натрия.
Еще одна технология, вот уже более нескольких лет используемая Водоканалом, — это система дозирования порошкообразного активированного угля (ПАУ), обеспечивающая удаление запаха и нефтепродуктов.
С 2011 года на Южной водопроводной станции работает новый блок К-6, где использованы самые современные технологии водоподготовки, позволяющие справиться с любыми изменения состояния воды в Неве. Главными преимуществами данного блока являются гарантировано высокое качество питьевой воды вне зависимости от состояния воды в Неве и снижение экологической нагрузки на Неву.
Кроме того, гордостью Водоканала Петербурга является уникальная система биомониторинга качества воды. Ее принцип действия основан на диагностике функционального состояния речных раков и рыб.
Метод, который был разработан в Научно-исследовательском центре экологической безопасности РАН, предусматривает измерение кардиоритма аборигенных речных раков и анализ поведения рыб. Если в воде, которую берут из Невы, окажутся токсичные вещества, у раков участится сердцебиение, а у рыб резко изменится поведение. Сейчас система биомониторинга используется на всех водопроводных станциях города.
На данный момент ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» ведет строительство канализационных очистных сооружения (КОС) в пос. Молодежное, где будут впервые применены мембранные биореакторы для очистки стоков [5].
В 2011 году в Екатеринбурге был создан «Инновационный научно-производственный центр МУП «Водоканал», главной целью которого стала разработка и внедрение новых технологий в сфере водопроводно-канализационного хозяйства (ВКХ) и энергетики. Фактически он функционирует с 2009 года, на сегодняшний день в него входит более 20 организаций, среди которых предприятия водно-канализационного хозяйства и коммерческие организации, центр сотрудничает с крупнейшими вузами, банкам и научно-исследовательскими организациями. В 2014 году центр подписал соглашение о сотрудничестве с предприятиями Казахстана (главная задача сотрудничества — подготовка кадров) [6].
Все свои инновационные технологии центр представляет на международной выставке «ИННОПРОМ». В 2012 году Водоканалом была представлена экспозиция, посвященная инновациям ВКХ. В центре основная инновация Водоканала — Стратегический план развития предприятия, разработанный до 2020 года. Один из самых крупных стендов экспозиции — стенд, демонстрирующий реализацию Инвестиционной программы Водоканала (до 2025г.), одним из основных мероприятий которой является использование 4-х масштабных моделей модернизируемых фильтровальных и аэрационных станций с экспликацией зданий.
Так же, как и в Петербурге, в Екатеринбурге очищенные сточные воды перед сбросом в Камышенку обрабатываются ультрафиолетом, в результате чего в лучшую сторону изменилось качество реки.
До 2015 года была проведена модернизация на ЗФС (цех ультрафитрации). В итоге сброс промывных вод в озеро Здохня и Верх-Исетский пруд был снижен в два раза. Реконструкция ГСВ позволит полностью прекратить этот сброс.
После старта инвестиционной программы Водоканала на предприятии специалисты стали применять методы бестраншейной перекладки сетей, которые позволяют в короткие сроки модернизировать значительные участки водоводов. Технологии обеспечивают возможностью увеличивать диаметр сетей, сохранять его или уменьшать, увеличивая напор. Способ перекладки также позволяет избежать повреждения расположенных рядом с модернизируемым водоводом сетей. На сегодняшний день МУП «Водоканал» имеет опыт применения широкого спектра бестраншейных технологий по восстановлению водопроводных сетей, в том числе и мировых [7].
К сожалению, водоканалы остальных выше рассмотренных городов не считают нужным публиковать на своих официальных сайтах список инноваций, которые были внедрены или планируют внедрять для улучшения водоснабжения муниципальных образований.
Как мы видим, в трех из двенадцати городов-миллионников существует открытая и, что самое главное, реализуемая система внедрения инноваций.
Возможно, с тем, что персонал водоканалов этих городов профессионально выполняет свою работу (вплоть до обнародования всей необходимой информации на официальном сайте), связано то, что именно эти города находятся выше остальных в рейтинге агентства 2thinknow. Безусловно, есть и положительный результат от внедрения технологий: рост безопасности производства питьевой воды, внедрение новых реагентов (более эффективных и менее опасных для здоровья человека), повышение качества воды, снижение экологической нагрузки на источники водоснабжения и т. д.
И, конечно, не стоит забывать, что внедрение инноваций поспособствует тому, чтобы цена на качественную чистую воду не была заоблачно высокой. Ведь уже сейчас в ОАЭ цена 1 литра питьевой воды известных марок достигает 1–2 долларов, тогда как 1 литр бензина обходится в 40 центов (по данным на январь 2016 года). Самая высокая в мире цена установлена на воду «Kona Nigari» — 400 долл. за литр. Человеку в день необходимо потреблять 2 литра воды. Если он уже сейчас готов платить за воду 1–2 доллара, то он заплатит и больше. Значит, в день он в будущем может заплатить и 800 долларов. Но вопрос к людям, которые купили «Lamborghini» в кредит, — смогут ли они взять воду в кредит?
Нам представляется, что улучшение существующего водоснабжения населения муниципальных образований в Российской Федерации сегодня возможно только при условии внедрения инновационных технологий в этой сфере. В некоторых странах Европы активно внедряют альтернативные источники энергии, которые быстро окупаются. То же самое может произойти в сфере водоснабжения в России с внедрением инноваций во многих муниципальных образованиях. Цены, как при социализме, не вернем, зато у друзей деньги «в долг» на качественную чистую воду занимать не будем.
Литература:
1. Водоснабжение // Биржа инновационных решений. URL: http://solex-un.ru/dams/otchet-vkp/russkii-perevod/chast-1/glava-5/vodosnabzhenie (дата обращения: 10.01.2017)
2. Innovation Cities™ Index 2015: Global // 2thinknow. URL: http://www.innovation-cities.com/innovation-cities-index-2015-global/9609 (дата обращения: 01.01.2017)
3. Предпосылки внедрения инноваций в сфере водоочистки // MeShared. URL: (дата обращения: 11.01.2017)
4. Подготовка питьевой воды // Мосводоканал. URL: http://www.mosvodokanal.ru/watersupply/waterpreparation/ (дата обращения: 01.01.2017)
5. Технологии очистки // ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга». URL: http://www.vodokanal.spb.ru/vodosnabzhenie/tehnologii_ochistki/ (дата обращения: 12.01.2017)
6. Инновационный центр // Инновационный центр. Водоканал Екатеринбурга. URL: http://www.inno-water.ru/ (дата обращения: 01.01.2017)
7. «Водоканал» представил технологии, достижения и задачи // Новости Урала. URL: http://ural-news.net/society/2015/07/09/79830.html (дата обращения: 01.01.2017)
