УДК 628.394

Проблемы внедрения систем очистки сточных вод на морских объектах в Арктике

Братцева Елена Андреевна – магистрант кафедры техносферной безопасности Тюменского индустриального университета.

Томус Ирина Юрьевна – кандидат медицинских наук, доцент кафедры техносферной безопасности Тюменского индустриального университета.

Аннотация: С развитием Северного морского пути произошел резкий рост объема выбросов сточных вод, пищевых отходов, мусора и нефтесодержащих смесей. Встал вопрос о необходимости создания систем водоотведения для морских оффшорных объектов. Проектирование и конструирование судов, со встроенной технологией очистки и обеззараживания сточных вод, а также доработка существующих морских сооружений позволит минимизировать выбросы, загрязняющие водные ресурсы Арктики. При анализе проблем внедрения систем очистки сточных вод была выявлена зависимость от технико-экономического развития. Изучение опыта решения подобных задач в смежных отраслях, а также зарубежный опыт касаемо применения установок и технологий в данной отрасли может стать решением проблемы внедрения разработанных технологий.

Ключевые слова: Арктика, водные ресурсы, система очистки, водоотведение, сточные воды, морские оффшорные объекты.

Интенсивное экономическое освоение Арктики обуславливается геополитическим расположением и огромным ресурсным потенциалом. Более 80 процентов российского природного газа и 17 процентов нефти добывается именно в Арктике. Динамика освоения Северного морского пути существенно возросла. По данным за 2020 год объем перевозок за 6 лет увеличился в 8 раз – с 4 млн тонн в 2014 году до 33 млн тонн в 2020 году.

Стратегическая привлекательность Арктики, активная эксплуатация недр арктического шельфа, освоение территорий архипелагов и островов Северного Ледовитого океана повлекла за собой не только экономическое развитие страны, но и вред, оказываемый окружающей природной среде, а непосредственно водным ресурсам. Встал вопрос о необходимости создания систем водоотведения для морских оффшорных объектов, которые представляют собой группу морских сооружений, обеспечивающих бурение, добычу, переработку, хранение и отгрузку углеводородного сырья для транспортировки его танкерами и газовозами к рынкам сбыта или для последующей их переработки на берегу. При увеличении судоходства и грузооборота возникает риск загрязнения арктических вод бытовыми и хозяйственными отходами экипажа и пассажиров.

С развитием Северного морского пути произошел резкий рост объема выбросов сточных вод, пищевых отходов, мусора и нефтесодержащих смесей. В соответствии с МАРПОЛ 73/78 и Полярным кодексом в припае (неподвижных льдах) и многолетних льдах запрещен сброс сточных вод с судов, за исключением случаев, когда суда сбрасывают сточные воды с использованием системы измельчения отходов канализации и обеззараживания сточных вод на расстоянии более 3 морских миль от неподвижных и многолетних льдов, а также в акваториях, практически очищенных ото льда. Сброс неизмельчённых отходов канализации и необеззараженных сточных вод разрешён на расстоянии более 25 морских миль от припая и многолетних льдов [1].

Рассматривая проблему внедрения систем обеззараживания и очистки сточных вод на морских сооружениях, стоит уделить особое внимание нефтедобывающим платформам и терминалам, оснащенности арктических портов приемными сооружениями для переработки сточных вод, других видов отходов и нефтесодержащих жидкостей, а также увеличить мощности существующих.

До настоящего времени на нефтедобывающих платформах использовалась технология нулевого сброса, периодически пребывающий танкер откачивал сточные воды для дальнейшей утилизации. Применение технологии нулевого сброса зависело от экономических возможностей и природно-климатических условий Арктики, так как при баррикодировании платформы льдами откачка сточных вод не представлялась возможной.

В 2012 году Министерством промышленности и торговли РФ был проведен конкурс в рамках федеральной целевой программы «Развитие гражданской морской техники» рассчитанной на период 2009-2016 годы, одним из направлений данной программы была разработка очистных сооружений для морских платформ с перспективами применения технологий на энергоблоках, плавучих атомных электростанциях и гражданских судах. Задачи, поставленные в рамках данной программы, отражали потребность именно в разработке технологий для использования в условиях Крайнего севера.

В результате проведения конкурса, по заказу Министерства промышленности и торговли РФ, специалистами ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» был разработан проект «Установка очистки сточных вод для морских нефтегазодобывающих платформ и терминалов в Арктике». Проект предусматривал создание технологии глубокой биомебранной фильтрации, при комбинировании биомебранного реактора с технологией биоглубокой очистки.

Подобные мембранные технологии применялись и ранее, на судовых системах очистки сточных вод при скорости судна не менее четырех узлов, но использование на стационарных платформах было невозможно из-за жестких требований, предъявляемых к качеству сбрасываемой воды. Данная технология рассчитана на применение в объемах от 5 м³ в сутки. Кроме того, процедура глубокой биологической очистки и мембранной фильтрации сточных вод могла быть реализована без применения химических реагентов, а комплектующие установки были подобраны с учетом низких температур региона [3].

Исследования Мурашева С.В. показали, что применение данной технологии позволяет приблизиться к предельно-допустимым нормам сбрасываемой воды с очистных сооружений в рыбохозяйственные водоемы, а также уменьшить объем самих сооружений в 1,5-2 раза.

Соответствие проекта международным стандартам, подтвержденное Хельсинской комиссией по защите морской среды Балтийского моря, не гарантировало оперативного внедрения данной установки для очистки сточных вод на действующих морских объектах, что объясняется отсутствием возможности необходимого финансирования.

Стоит отметить, что на сегодняшний день не существует универсальной технологии обеззараживания и очистки сточных вод, сбрасываемых с терминалов и платформ, подходящей по всем критериям действующим судам в акватории Арктики. В связи с чем, разработано два направления решения проблемы: проектирование и конструирование комбинации судна с использованием современных малогабаритных и эффективных систем очистки и систем водоподготовки как абсолютно новое направление в судостроении и развитие новых средств и методов, направленных на непосредственную доработку данных систем на морских оффшорных сооружениях [4].

При анализе проблем внедрения систем очистки сточных вод была выявлена зависимость от технико-экономического развития. Изучение опыта решения подобных задач в смежных отраслях, а также зарубежный опыт касаемо применения установок и технологий в данной отрасли может стать решением проблемы внедрения разработанных технологий.

Список литературы

1. Багдасарян, А.А. Основные экологические проблемы Северного морского пути в перспективах его развития / А.А. Багдасарян. – DOI24411/2658-4255-2020-12092 – Текст : электронный // Российская Арктика. – 2020. – №9. – С. 17-29. – URL: https://russian-arctic.info/upload/iblock/03e/bagdasaryan.pdf (дата обращения: 21.02.2023).
2. Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов 1973 года : [Конвенция вступила в действие 02.10.1983. Россия присоединилась к настоящей Конвенции в 1983 году.] : (с изменениями на 26.0.1997). – Текст : электронный // Конвенция: электронный фонд правовых и нормативно-технических документов: [сайт]. – URL: https://docs.cntd.ru/document/901764502.
3. Установка очистки сточных вод для морских нефтегазодобывающих платформ и терминалов в Арктике. – Текст : электронный // СТО Строительство Технологии Организация. – 2018. – № 1. – URL: https://stopress.ru/archive/html/STO_0158_MART_2018/Ustanovka_ochistki_stochnih_vod_dlya_morskih_neftegazodobivaushih_platform_i_terminalov_v_Arktike.html (дата обращения: 21.02.2023).
4. Мурашев С.В. Разработка технических конструкций и методов очистки и обеззараживания сточных вод на морских объектах в Арктике : специальность 05.23.04 «Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов» : дис. … канд. технических наук / С. В. Мурашев ; ФГБОУ ВО СПбГАСУ. – Санкт-Петербург, 2017. – 184 с. – Текст : непосредственный.