Учёные Санкт-Петербургского горного университета императрицы Екатерины II получили патент на полезную модель «Устройство для выемки волокнистого материала с боковыми режущими парами». Это событие стало очередным шагом в их работе над созданием инновационных материалов для систем очистки поверхностных стоков.
Как известно, на её первом – механическом этапе для улавливания взвешенных веществ и нефтепродуктов используются разнообразные фильтры, обычно искусственного происхождения – минеральная вата, пенополиуретан и так далее. Что делать с этими расходными материалами после того, как закончится срок их службы, не вполне понятно. Переработке и дальнейшему использованию в качестве вторсырья они не подлежат, поэтому обычно их попросту вывозят на свалку, увеличивая, тем самым, и так постоянно растущую антропогенную нагрузку на экосистемы.
Профессор кафедры машиностроения Горного университета Александр Михайлов ещё в конце прошлого века предложил эффективный способ решения этой проблемы. Он создал доступную технологию, позволяющую применять для очистки стоков фильтрующий материал на основе волокнистого торфа, то есть органику, которую после накопления ею нефтепродуктов можно утилизировать, используя, например, в качестве топлива в угольных котельных.
«Состояние водных ресурсов в России улучшается недостаточными темпами в связи с тем, что объём неочищенных вод, попадающих в реки и озёра, как через городскую канализацию, так и с промышленных предприятий, находится на стабильно высоком уровне. Допустим, в Северо-Западном федеральном округе их доля превышает 20%», - говорит Александр Михайлов.
За последние 25 лет в нашей стране было смонтировано более 2100 систем очистки поверхностного стока с использованием торфяных фильтрующих материалов - пористых волокнистых плит, которые изготавливаются без применения каких-либо других компонентов. В том числе в деловой зоне «Пулково-3», на автотрассе «Кола», ряде АЗС Петербурга, Великого Новгорода, Карелии и других регионов. Эти сооружения зарекомендовали себя с наилучшей стороны, их поглощающая способность превысила 90%, что для первого пассивного этапа очистки является очень хорошим показателем.
Параллельно учёные Горного университета продолжали работать над инновациями в этой сфере. Ведь для того, чтобы внедрить технологию в массовое производство необходимо, как минимум, обеспечить рынок необходимым объёмом ресурса. Причём, сравнительно дешёвого, в противном случае многие потребители забудут о принципах рационального природопользования и предпочтут продукцию искусственного происхождения.
Ещё одна, не менее важная задача – соблюсти природоохранные принципы в процессе выемки сырья из верхних слоёв торфяных месторождений. Ведь в отличие от залежей рудных полезных ископаемых, они обладают способностью к полной регенерации в течение 2-3 лет. Но лишь в том случае, если для их освоения используется специальное оборудование, способное свести нарушения структурных свойств волокон, остающихся в земле, к минимуму. Именно такой «щадящий» экосистемы грейферный захват и запатентовали в нынешнем году учёные первого технического вуза России.
«Сейчас мы в режиме реального времени наблюдаем за участком месторождения в районе Медного завода, где с помощью нашего устройства была произведена выемка торфяного сырья. На данный момент наблюдается самовосстановление растительного покрова. Это значит, что мы сумели не только эффективно извлечь из массива волокнистый материал, но и заметно снизить воздействие на его структурные характеристики», - рассказал ассистент кафедры машиностроения Горного университета Юрий Казаков, который, как и аспирант Иван Соловьёв, входит в коллектив авторов патента.
Как пояснил руководитель научной группы Александр Михайлов, весь цикл инноваций, разработанных в процессе создания и популяризации торфяных фильтрующих материалов, относится к категории «наилучшие доступные технологии» и вызывает у бизнеса неподдельный интерес. Ничего удивительного здесь нет, ведь представленные решения позволяют не только снизить техногенное воздействие на биосферу, что далеко не для каждого является мотивацией, но и существенно сэкономить.
«Пассивные системы очистки поверхностного стока легко монтируются и представляют собой низкозатратную альтернативу строительству централизованных крупномасштабных очистных сооружений. Наши проекты не имеют аналогов в мировой практике и отличаются высокой конкурентоспособностью на глобальном рынке природоохранных материалов и технологий», - уверен профессор.
Отметим, что в настоящий момент в Санкт-Петербургском горном университете продолжается работа над претворением в жизнь идей, которые в той или иной степени относятся к данной тематике. Например, кандидатская диссертация Юрия Казакова была посвящена выбору параметров полуприцепа в составе горнотранспортного агрегата многократной проходимости по слабым грунтам. В его задачу может входить, в том числе, и доставка в труднодоступную местность оборудования для освоения месторождений торфа, и вывозка добываемого сырья.
