Петербургский Политех разработал инновационный фильтр очистки поверхностного стока

 © stimul.online

9 декабря около научно-исследовательского корпуса «Технополис Политех» был установлен разработанный в СПбПУ инновационный фильтр очистки поверхностного стока (ФОПС). Источник: Медиацентр СПбПУ

Технология очистки поверхностных сточных вод, разработанная учеными Высшей школы гидротехнического и энергетического строительства Инженерно-строительного института Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, включает в себя создание самих изделий — фильтрующих элементов, правил их применения и методов наиболее безопасной переработки отработавших устройств. О фильтрах и перспективах их применения пишет интернет-журнал об инновациях в России «Стимул». Применять ее можно везде, где дождевые и талые воды могут смывать в русла рек загрязнения, образующиеся в результате деятельности человека: в жилой застройке, парковых зонах, на промышленных предприятиях, транспортной инфраструктуре. Разработано несколько типов фильтров, использование которых по отдельности или в комбинации позволяет очистить сточные воды от широкого спектра загрязнителей. Политеховские фильтры уже работают на сотне разных объектов в разных частях России — от Калининграда до Курил.

Чтобы отрабатывать новые режимы работы фильтров и повысить престиж родного вуза как экологически безопасной территории, ученые превратили ее в испытательный полигон для своей разработки. В начале 2021 года в составе Высшей школы гидротехнического и энергетического строительства было сформировано новое подразделение — лаборатория технологии очистки промышленных и поверхностных сточных вод. На ее базе организована разработка инновационных решений и подготовка высококвалифицированных кадров в области очистки сточных вод.

ОБЕЗВРЕДИТЬ ПОВЕРХНОСТНЫЙ СТОК

Проблема очистки поверхностных сточных вод в городах — одна из наиболее актуальных. Общепризнан факт, что загрязненный поверхностный сток городов оказывает существенное негативное воздействие на различные водные объекты — реки, озера, водохранилища и в конечном счете на Мировой океан.

Разработанные фильтры очистки поверхностного стока (ФОПС) представляют собой цилиндрические фильтрующие контейнеры, внутри которых находятся очищающие материалы. Это компактные промышленные картриджи для систем ливневой канализации. Конструкция позволяет монтировать эти фильтры в канализационные колодцы и создавать локальные очистные сооружения в стесненных условиях современных городов.

«Мы разработали инновационную технологию, не имеющую аналогов в России и в мире по своей простоте и близости к бытовым картриджам водоочистки. Это подразумевает не только разработку широкого спектра самих изделий и совокупности связанных с ними необходимых элементов, но и технологию их применения, а также технологию утилизации, после того как они выполнили свою функцию, причем максимально безопасным способом, — пояснил „Стимулу“ Виктор Чечевичкин, руководитель лаборатории технологии очистки промышленных и поверхностных сточных вод. — Наша технология позволяет адаптировать ее для конкретных целей. Широкий типоряд (разные размеры и разные типы фильтров) позволяет осуществлять комплексную очистку поверхностных сточных вод, то есть удалять из них большое количество загрязнителей различной природы. Территории городов и предприятий несут разную нагрузку, что приводит к отличию как в видах загрязняющих веществ в сточных водах, так и в их содержании. Учитывая этот факт, мы подошли к проблеме комплексно, и разработанная технология имеет необходимое количество вариантов использования комбинаций фильтров».

Натурные испытания ФОПС ведут сотрудники Инженерно-строительного института СПбПУ вместе с ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга». Производство фильтров осуществляется силами индустриального и технологического партнера Политеха — компании «Аква-Венчур». Фильтры серийно производятся в Ленинградской области на современном оборудовании полностью из отечественных материалов и комплектующих.

ЧЕЧЕВИЧКИН.jpg © stimul.online

Виктор Чечевичкин, руководитель лаборатории технологии очистки промышленных и поверхностных сточных вод. Источник: Медиацентр СПбПУ

ЧИСТЫЙ КАМПУС

К настоящему времени на территории Политеха, самого большого вуза Петербурга как по числу студентов, так и по размерам единого кампуса, включающего в себя множество зданий и сооружений разного назначения, а также большую парковую зону, установлено около десяти фильтров различного назначения. «Фильтры установлены на территории спорткомплекса Политеха, во внутреннем проезде и около здания научно-исследовательского корпуса „Технополис-Политех“», — рассказал Виктор Чечевичкин.

Для ученых это хорошая возможность наблюдать за работой собственных изделий в реальных условиях, дорабатывать их по мере появления слабых мест или новых задач. Работа фильтров в реальных условиях и на протяжении длительного времени на территории вуза великолепно демонстрирует возможности технологии.

Для вуза тоже есть польза. «СПбПУ — это не просто университет, а один из вузов — участников проекта „5-100“ (проект предусматривает государственную поддержку вузов с целью максимизации конкурентной позиции группы ведущих российских университетов на глобальном рынке образовательных услуг и исследовательских программ и предполагает вхождение пяти российских университетов в сотню ведущих вузов мира по шкале глобальных рейтингов вузов к 2020 году. — „Стимул“), ему присвоен статус национального исследовательского университета. Этот статус обязывает не просто разрабатывать инновации, но и внедрять их. Поэтому территория Политеха выступает в роли лаборатории под открытым небом, — отметил Виктор Чечевичкин. — Наш проект положительно влияет на жизнь горожан: повышает экологический статус территории вуза, защищает от засорения и загрязнения канализационные сети как самого Политехнического университета, так и городские, ведь воды дальше отводятся в городскую канализацию, находящуюся на балансе Водоканала, что вносит вклад в решение проблемы очистки сточных вод в городе».

«Решение о широком внедрении ФОПС на территории Политеха является этапом в реализации приоритетного направления развития университета по энергетике, энергосберегающим и экологическим технологиям. За предыдущие годы в кампусе Политеха были внедрены передовые технические решения по энергосбережению, а выигранный грант на организацию раздельного сбора мусора положил начало реальному внедрению собственных разработок в экологической сфере. Сейчас сделан важный шаг в вопросе практического решения проблемы локальной очистки поверхностного стока с территории университета. В совокупности все внедренные технологии и те, внедрение которых еще в планах, являются составными элементами концепции „Умный город“, ставящей перед собой задачу повышения качества жизни горожан», — комментирует Михаил Греков, проректор по хозяйственной работе СПбПУ.

ГРЕКОВ.jpg © stimul.online

Михаил Греков, проректор по хозяйственной работе СПбПУ. Источник: Медиацентр СПбПУ

МАСШТАБИРОВАНИЕ ИДЕИ

Концепция фильтра очистки поверхностных стоков была сформулирована в 2010 году учеными инженерно-строительного факультета вуза, преобразованного затем в Инженерно-строительный институт. В 2015 году ученые стали взаимодействовать с Водоканалом Санкт-Петербурга с целью проведения совместных натурных испытаний и апробации разработки. Сейчас политеховские фильтры стоят более чем на сотне объектов — от Калининграда до Курил.

Срок службы оборудования зависит от типа фильтра и фактического поступления загрязнителей на него. В среднем это год-полтора и даже больше. «В нашей практике были единичные случаи, когда фильтры отрабатывали меньше своего ресурса, как правило, это было связано с нарушением условий их эксплуатации. Случаи такой нештатной работы моделируются и изучаются нами отдельно, как в натурных испытаниях, так и на уникальном лабораторном оборудовании», — уточнил инженер лаборатории Леонид Якунин.

Среди видов загрязнений, которые способны улавливать политеховские фильтры, — механические загрязнения, растворенные загрязнения — органические вещества, синтетические вещества, в том числе моющие и пенящиеся средства, а также ионы тяжелых металлов.

Важнейшая проблема очистки поверхностного стока — удаление из него мусора (в том числе листвы и песка), который не только забивает канализационные сети, но и ухудшает работу фильтров тонкой очистки. Для этой цели ученые СПбПУ предлагают дополнить необходимые ФОПС фильтрами-корзинами. Такие фильтры могут быть установлены под каждой дождеприемной решеткой, что исключит попадание в канализационные сети мусора с дорог и территорий. Подобный подход положительно оценен Водоканалом Санкт-Петербурга.

Дальнейшее совершенствование технологии лежит не столько в производственной плоскости (разработка и доработка), сколько в плоскости новых областей применения оборудования. Это и узкоспециализированные задачи на территории жилой застройки, на автомобильных и железных дорогах, на мостах, в аэропортах, в морских портах, на других объектах транспортной инфраструктуры, на предприятиях гидроэнергетики, так как везде своя специфика образования сточных вод, имеющих различный состав. «Есть определенные требования по очистке сточных вод, связанные с воздействием на окружающую среду. Они касаются автодорог, предприятий, большей части объектов, которые расположены в городах, например автопарков. Эти стоки нужно очищать до определенного уровня, создавая локальные очистные сооружения. Наша технология и оборудование позволяют решить эти задачи», — говорит Виктор Чечевичкин.

Разработка хорошо стыкуется с национальным проектом «Экология» в той его части, где речь идет о снижении выбросов в Волгу городами и предприятиями, стоящими на ее берегах.

Наталия Михальченко

Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в телеграмм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈