ПРОБЛЕМЫ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ

       Цивилизационный аспект проблемы.

     Открытый в 1874г. аптекарем Шееле хлор сыграл важную роль в истории человеческой цивилизации. Мануфактуры по отбелке бумаги и тканей, определяющие своё развитие возможностью получения поташа из золы деревьев, получили толчок в своём развитии, создав основу капитализма. С развитием мануфактур появились большие города и возникли Водоканалы, которые в своей технологии обеззараживания питьевой воды также использовали хлор. Сильные окислительные свойства хлора позволили применять его в качестве едва ли не основного реагента в химической промышленности.

     В последние 20 лет недостатки хлора, связанные, главным образом, с его воздействием на экологию, стали предметом общественного беспокойства, что послужило основой ограничений его использования.

     В качестве альтернативы хлору был предложен концентрированный гипохлорит натрия, получаемый химическим путём на тех же химических производствах. Снижение концентрации активного хлора в химическом гипохлорите натрия в 6-10 раз по сравнению с активным хлором несущественно снижает опасность его использования. Класс опасности химического гипохлорита натрия – 3, в то время как класс опасности хлора – 2 (ГОСТ 12.1.007-76).

     Кроме того, порождаются транспортные проблемы и проблемы складирования, потому что объём складирования также должен быть увеличен в несколько раз для обеспечения необходимых запасов обеззараживающего средства. Есть и ещё один очень важный аспект в этой проблеме – возникает существенная зависимость от монополиста-производителя реактива и Водоканал становится заложником тех проблем, которые могут возникнуть у самого монополиста при производстве, отгрузке, транспортировке и продаже сырья.

     Для ликвидации всех этих проблем стали широко использовать возможность получения гипохлорита натрия (ГХН) на месте его потребления из раствора поваренной соли методом электролиза . На этом рынке фирма Siemens позиционировала себя, и все так считали во всём мире, лидером в области этой технологии. Надо учесть, что никаких других средств, кроме хлорсодержащих, для обеззараживания питьевой воды и стоков в мире до сих пор не существует. Широко известные ультрафиолет и озон не обеспечивают пролонгированного действия, это физическое либо химическое воздействие эффективно только в том месте, где производится их генерация, и не дают гарантий чистоты обеззараживания и получения воды необходимого качества непосредственно у потребителя, а также обладают рядом других существенных недостатков (В.М. Бахир, «Борьба с микробами в водоподготовке и медицине: две стороны одной проблемы», Водоснабжение и канализация, №9-10, 2009г., стр.68-80).

      Экологический аспект проблемы

      Из всех трёх перечисленных реагентов: хлор, химический ГХН, электролизный ГХН – хлор создаёт наибольшее вторичное загрязнение, которое попадает к населению и является источником непоправимых последствий, в том числе и генетических. Химический ГХН в этом случае менее опасен, но также является причиной вторичного загрязнения. Наименее опасен именно электролизный ГХН. Все исследования, проведённые в последнее время различными организациями, показывают на это его социальное преимущество.

       Технологический аспект проблемы

       В НПК «Эколог» была создана принципиально новая технология электролиза, которая стала предметом внимания фирмы Siemens. В течение последнего времени фирме Siemens было известно о существовании этой технологии. Проблема возникла тогда, когда фирма Siemens решила поставлять на рынок России свои электролизные установки. Возникший патентный спор был разрешён в Палате по патентным спорам в пользу технологии, предложенной НПК «Эколог». К тому времени НПК «Эколог» имел не только патент на оспариваемую фирмой Siemens технологию, но также и работающие уже в течении 5-7 лет установки  на ряде Водоканалов страны, причём эти установки обеспечивали технические показатели, превышающие аналогичные значения оборудования фирмы Siemens. В частности, это различие достигало приблизительно 1,5 – 3 кВт?ч и до 0,5 – 1 кг соли на производство 1 кг активного хлора в ГХН. Основным недостатком установок, которые выпускает фирма Siemens, даже если она использует технологию НПК «Эколог», состоит в том, что для работы этих установок нужна соль исключительно высокой чистоты, производство которой стоит чрезвычайно дорого и в ряде стран, в том числе и в России, такой соли, практически, нет. Дело в том, что даже пищевая соль «Экстра», которая на первых порах может считаться заменителем этой соли, содержит некоторое количество нерастворимого осадка, который мешает работе этих установок. И даже в Водоканале Санкт-Петербурга при использовании хороших установок аналогичных установкам фирмы Siemens, которые производит фирма Евразия-Degussa, приходится сталкиваться с проблемой удаления нерастворимого осадка из поваренной соли, которую облагораживают за счёт обработки её на специальных фильтрах, а это дорогостоящая и весьма трудоёмкая операция.

      Политический аспект проблемы

      В структуре бюджета любого государства до 50% приходится на коммунальные расходы. В этом секторе экономики реально рентабельно производство питьевой воды и электроэнергии. Для того, чтобы воду превратить в товар, необходимо выполнить две группы технологий: убрать размерные частицы, запах, цветность (в структуре себестоимости воды это составляет 90-95 %), а также обеззаразить воду, что составляет в структуре себестоимости 5-10 %. Однако, эта финишная операция обеззараживания питьевой воды существенно необходима. Поэтому тот, кто владеет этой технологией, реально становится важным игроком на бюджетном поле любой страны и реальным хозяином воды.

      Экономический аспект проблемы

      Широко распространённое мнение о том, что хлор является самым дешёвым реагентом для обеззараживания воды, является ошибочным. Сравнительно небольшая стоимость хлора у ворот предприятия (в среднем по России где-то порядка 20 тыс. руб. за тонну) должна быть увеличена за счёт эксплуатационных расходов и соблюдения мер безопасности в 4-5 раз. Необходимость увеличения этих затрат становится понятной для всякого, кто знаком с типовыми проектами Госстроя для хлораторных.

      Концентрированный химический ГХН стоит намного дороже: цена активного хлора, содержащегося в ГХН, у ворот предприятия достигает порядка 50-60 тыс.руб. за тонну. За счёт эксплуатационных расходов эта цена увеличивается, по крайней мере, в 2-2,5 раза и составляет не менее 100 руб. за 1 кг активного хлора в ГХН.

      Электролизный ГХН даже с учётом амортизационных отчислений позволяет получать стоимость 1 кг активного хлора в ГХН на уровне 35 руб. Совершенно ясно, что при больших объёмах производства разница на 1 кг позволяет получать большую выгоду.

      По ценникам НПК «Эколог», которые были доложены Ассоциации «Чистая вода» Верхне-Волжского региона и подтверждены ею, срок окупаемости вложений на технологию электролизного ГХН не превышает 3-4 лет.

      Проблема качества питьевой воды составляет существенный аспект национальной безопасности и поэтому инновационная технология и оборудование для производства низко концентрированного гипохлорита натрия должны приоритетно внедряться во всех Водоканалах