economypromЭкономика промышленности / Russian Journal of Industrial EconomicsRussian Journal of Industrial Economics2072-16332413-662XMISIS10.17073/2072-1633-2020-3-375-388economyprom-862Research ArticleЭкономика природопользованияEnvironmental economicsСтратегирование авангардных физико-химических и биологических технологий для очистки воды в Кузбассе (технологический аспект)Strategizing of vanguard physicochemical and biological technologies for water treatment in Kuzbass (technological aspect)ТкаченкоС. Н.TkachenkoS. N.

Ткаченко Сергей Николаевич – профессор, химический факультет и ЦСИ МГУ имени М.В. Ломоносова

119991, Москва, Ленинские горы, д. 1

Sergey N. Tkachenko – Professor, Chemistry Department, Strategic Research Center of Lomonosov Moscow State University

1-46 Leninskie Gory, Moscow 119991

timis@timis.ruТкаченкоИ. С.TkachenkoI. S.

Ткаченко Илья Сергеевич – старший научный сотрудник, химический факультет и ЦСИ МГУ имени М.В. Ломоносова

119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 3 и стр. 49

Iliya S. Tkachenko –Senior Researcher, Chemistry Department, Strategic Research Center of Lomonosov Moscow State University

1-46 Leninskie Gory, Moscow 119991

i-t@timis.ruГрибелюкЛ. А.GribelyukL. A.

Грибелюк Леонид Абрамович – начальник отдела водоснабжения, ООО «ЦПИО»; ООО Научновнедренческая фирма «Тимис»; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Центр стратегических исследований Института математических исследований сложных систем

119992, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 46

Head of Water Supply Department, LLC «TsPIO», LLC R&D Company «Timis», Strategic Research Center of Lomonosov Moscow State University

1-46 Leninskie Gory, Moscow 119991

leo-gribelyuk@yandex.ruСилининаЕ. Б.SilininaE. B.

Силинина Екатерина Борисовна – начальник отдела химической и легкой промышленности, Министерство промышленности Кузбасса

650064, Кемерово, Советский просп., д. 63

Ekaterina B. Silinina – head of the Department of Chemical and Light Industry, Ministry of Industry of Kuzbass

63 Sovetskiy Prospect, Kemerovo 650064

seb@ako.ruМосковский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Центр стратегических исследований Института математических исследований сложных системРоссияStrategic Research Center of Lomonosov Moscow State UniversityRussian FederationМосковский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Центр стратегических исследований Института математических исследований сложных систем; ООО Научно-внедренческая фирма «Тимис»РоссияStrategic Research Center of Lomonosov Moscow State University; LLC R&D Company TimisRussian FederationМосковский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Центр стратегических исследований Института математических исследований сложных систем; ООО «ЦПИО»; ООО Научно-внедренческая фирма «Тимис»РоссияStrategic Research Center of Lomonosov Moscow State University; LLC «PIO»; LLC R&D Company TimisRussian FederationМинистерство промышленности КузбассаРоссияMinistry of Industry of KuzbassRussian Federation202027092020133375388Copyright © Ткаченко С.Н., Ткаченко И.С., Грибелюк Л.А., Силинина Е.Б., 20202020Ткаченко С.Н., Ткаченко И.С., Грибелюк Л.А., Силинина Е.Б.Tkachenko S.N., Tkachenko I.S., Gribelyuk L.A., Silinina E.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecoprom.misis.ru/jour/article/view/862

В работе на примере Кузбасса рассматривается стратегический подход и методология выбора и внедрения авангардных (перспективных) физико-химических и биологических технологий для водоочистных сооружений, а также требования которые должны предъявляться очистке и обеззараживанию питьевой и сточной воды в современных условиях, характеризующихся повышенными антропогенными нагрузками с учетом контроля ряда новых типов опасных загрязнений, системный анализ присутствия которых в водных источниках до и после их очистки в настоящее время не предусмотрен. Исследуется взаимосвязь прогнозирования, стратегирования, целевого программирования, проектного управления планированием и реализацией приоритета внедрения авангардных физико-химических и биологических технологий для очистки воды на объектах систем водоснабжения и водоотведения. В рамках стратегического исследования приведен обзор перспективных направлений развития авангардных физико-химических и биологических технологий и примеры их технической реализации, позволяющие осуществить исследуемый приоритет стратегии в рамках контура приоритетов «Стратегия развития систем жизнеобеспечения (водоснабжения и водоотведения). Водоканалы как трансляторы «зеленой экономики»». В статье рассматриваются уровни контроля качества воды, а также общие подходы при создании районных центров контроля качества воды и применении он-лайн контроля качества воды. Приводятся основные конкурентные преимущества Кемеровской области для осуществления приоритета. Стратегирование внедрения авангардных физико-химических и биологических технологий позволит реализовывать долгосрочные целевые программы в сфере водоснабжения и водоотведения сроком до 15 лет с целью улучшения работы объектов водной отрасли.

The authors use Kuzbass as the example to study strategic approach and methodology of choosing and implementing vanguard (perspective) physicochemical and biological technologies for water treatment plants. They also examine the requirements for purification and disinfection of drinking and waste waters under present conditions characterized by increased anthropogenic loads. These procedures should be carried out with controlling a number of new types of dangerous contaminants. Currently there is no provision for systematic analysis of their presence in water sources before and after their treatment. The authors study the interrelation between forecasting, strategizing, target programming, project management of planning and realization of the priority of implementation of vanguard physicochemical and biological technologies of vanguard physicochemical and biological technologies for water treatment at the water supply and drainage utilities. In the strategic study the authors adduce the overview of perspective trends of development of vanguard physicochemical and biological technologies and the examples of their technical realization which allow fulfilling the strategy’s priority under study within the set of priorities “Development strategy of life supply systems (water supply and water waste). Water utilities as “green economy” translators”. The article studies the levels of water quality control as well as common approaches to building regional water quality control centres and implementing online water quality control. The authors adduce the main competitive advantages that the Kemerovo region possesses to fulfill the priority. Strategizing of the implementation of vanguard physicochemical and biological technologies will provide the opportunity for realizing long-term (up to 15 years long) target programs in water supply and drainage areas in order to improve the performance of water industry.

стратегированиеводоподготовкаводоотведениеводозаборфизико-химические технологиибиологические технологииконтроль качестваstrategizingwater treatmentdrainagewater intakephysicochemical technologiesbiological technologiesquality controlReferencesСП 31.13330.2012. Свод правил. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП. 2.04.02- 84, c изм. №1. (ред. от 30.12.2015). URL: https://adm44.ru/i/u/_31.13330.2012__2.04.02-84_.____1.pdf (дата обращения: 04.08.2020).SP 31.13330.2012. Water supply. Pipelines and portable water treatment plants. Updated edition of SNiP 2.04.02-84 *. With change No. 1 . (Red. ot 30.12.2015). Available at: https://adm44.ru/i/u/_31.13330.2012__2.04.02-84_.____1.pdf (accessed: 4.08.2020). (In Russ.)Методика разработки реестра наилучших доступных технологий (НДТ) систем водоснабжения и водоотведения. М.: Национальное объединение проектировщиков, 2014. 343 c.Methodology for developing a register of the best available technologies (BAT) for water supply and sanitation systems. Moscow: National Association of Designers, 2014. 343 p. (In Russ.)Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности. Постановление от 26 сентября 2001 года № 24 (с изм. на 2 апреля 2018 года). URL: http://docs.cntd.ru/document/901798042 (дата обращения: 04.08.2020).Sanitary and Epidemiological Rules and Norms SanPiN 2.1.4.1074-01. Drinking water. Hygienic requirements for water quality of centralized drinking water supply systems. Quality control. Hygienic safety requirements. Resolution of September 26, 2001 No. 24 (as amended on April 2, 2018). Available at: http://docs.cntd.ru/document/901798042 (accessed: 04.08.2020). (In Russ.)Tkachenko I.S., Tkachenko S.N., Lunin V.V. The principles of ‘green chemistry’ using the example of design and operation of an underground water treatment station at a Moscow food processing enterprise for purification out of compounds of iron and the utilization of byproducts // Water Practice & Technology. 2015. V. 10. N 1. P. 36–42. DOI: 10.2166/wpt.2015.005Tkachenko I.S., Tkachenko S.N., Lunin V.V. The principles of ‘green chemistry’ using the example of design and operation of an underground water treatment station at a Moscow food processing enterprise for purification out of compounds of iron and the utilization of byproducts. Water Practice & Technology. 2015. Vol. 10. No. 1. Pp. 36–42. DOI: 10.2166/wpt.2015.005Kvint V.L. The Concept of Strategizing. Kemerovo: Kemerovo State University. 2020. 170 р.Kvint V.L. The Concept of Strategizing. Kemerovo: Kemerovo State University. 2020. 170 p.Kvint V.L. The Concept of Strategizing. St. Petersburg: NWIM RANEPA. 2020. V. 2. 164 p.Kvint V.L. The Concept of Strategizing. St. Petersburg: NWIM RANEPA, 2020. Vol. 2. 164 p.Квинт В.Л. Стратегирование в России и мире: ставка на человека // Экономика и управление. 2014. № 11. С.15–17.Kvint V.L. Strategic planning in Russia and the world: importance of human interactions. Economics and Management. 2014. No. 11. Pp.15–17. (In Russ.)Храменков С.В. Стратегия развития водоснабжения и водоотведения в городе Москве до 2020 года // Биржа интеллектуальной собственности. 2007. Т 6. № 7. С. 7–16.Khramenkov S.V. Strategy for the development of water supply and sanitation in the city of Moscow until 2020. Birzha intellektual’noi sobstvennosti = Intellectual property exchange. 2007. Vol. 6. No. 7. Pp. 7–16. (In Russ.)Пупырев Е.И. Разработка проекта озоно-сорбционного блока на резервной территории Юго-западной водопроводной станции // Деловая слава России. 2014. № 2 (45). С. 22–23.Pupyrev E.I. Development of the project of ozone-sorption unit on the reserved territory of south west water station. Delovaya slava Rossii = Business glory to Russia. 2014. No. 2 (45). Pp. 22–23. (In Russ.)Ткаченко И.С., Ткаченко С.Н., Лунин В.В. Разработка, внедрение и опыт эксплуатации промышленных систем отведения и деструкции озона // Сб. материалов 33 Всероссийского научно-практического семинара «Озон и другие экологически чистые окислители. Наука и технологии». М.: ООО «МАКС Пресс», 2016. С. 30–42.Tkachenko I.S., Tkachenko S.N., Lunin V.V. Razrabotka, vnedrenie i opyt ekspluatatsii promyshlennykh sistem otvedeniya i destruktsii ozona [Development, implementation and operational experience of industrial systems for the removal and destruction of ozone]. Collection of materials of the 33rd All-Russian scientific-practical seminar «Ozone and other environmentally friendly oxidants. Science and technology». Moscow: Izd-vo MAKS Press, 2016. Pp. 30–42. (In Russ.)Карелин В.А. Водоподготовка. Физикохимические основы процессов обработки воды. Томск: Изд-во Томского политехнического университета. 2012. 97 с.Karelin V.A. Water treatment. Physical and chemical foundations of water treatment processes. Tomsk: Izd-vo Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. 2012. 97 p. (In Russ.)Лунин В.В., Самойлович В.Г., Ткаченко С.Н., Ткаченко И.С. Теория и практика получения и применения озона. М.: Изд-во Московского университета, 2016. 432 с.Lunin V.V., Samoilovich V.G., Tkachenko S.N., Tkachenko I.S. Teoriya Theory and practice of obtaining and using ozone. Moscow: Izd-vo Moskovskogo universiteta, 2016. 432 p. (In Russ.)Tkachenko I. et al. Two-Stage Ozonation – Adsorption Purification of Ground Water from Trichloroethylene and Tetrachloroethylene with Application of Commercial Carbon // Ozone: Science & Engineering. 2020. V.42. P. 357–370. DOI: 10.1080/01919512.2020.1735994Tkachenko I. et al. Two-Stage Ozonation – Adsorption Purification of Ground Water from Trichloroethylene and Tetrachloroethylene with Application of Commercial Carbon. Ozone: Science & Engineering. 2020. Vol. 42. Pp. 357–370. DOI: 10.1080/01919512.2020.1735994Патент 2288183 (РФ.) Способ очистки подземных вод от железа и марганца в условиях низких значений температуры, щелочности и жесткости воды. URL: https://patentinform.ru/inventions/reg-2288183.html (дата обращения: 04.08.2020).Patent 2288183 (RF) Method for treating groundwater from iron and manganese at low temperatures, alkalinity and water hardness. Available at: https://patentinform.ru/inventions/reg-2288183.html (accessed: 04.08.2020). (In Russ.)Domenjoud B. et al. // 22rd Ozone Word Congress. Proceed. Barcelona (Spain), 2015. P. 24-4-1.Domenjoud B. et al. 22rd Ozone Word Congress. Proceed. Barcelona (Spain), 2015. P. 24-4-1.Хохрякова Е. Современные методы обеззараживания воды. М.: Литагент «Аква-Терм», 2014. 110 с.Khokhryakova E. Modern methods of water disinfection. Moscow: Litagent «AkvaTerm», 2014. 110 p.Miklos D.B., Remy C., Jekel M., Linden K.G., Drewes J.E., Hübner U. Evaluation of advanced oxidation processes for water and wastewater treatment - A critical review // Water Research. 2018. V. 139. P. 118–131. DOI: 10.1016/j.watres.2018.03.042Miklos D.B., Remy C., Jekel M., Linden K.G., Drewes J.E., Hübner U. Evaluation of advanced oxidation processes for water and wastewater treatment - A critical review. Water Research. 2018. Vol. 139. Pp. 118–131. DOI: 10.1016/j.watres.2018.03.042Anastas P.T., Warner J.C. Green Chemistry: Theory and Practice. New York: Oxford University Press, 1998. 148 p.Anastas P.T., Warner J.C. Green Chemistry: Theory and Practice. New York: Oxford University Press, 1998. 148 p.Penru Y. Urban wastewater micropollutant removal by ozonation: Lesson learned from Sophia Antipolis wastewater facility // Techniques – Sciences – Methodes. 2018. N. 6. P. 71–83.Penru Y. Urban wastewater micropollutant removal by ozonation: Lesson learned from Sophia Antipolis wastewater facility. Techniques – Sciences – Methodes. 2018. No. 6. Pp. 71–83.Sánchez-Castillo M.A., Carrillo-Pedroza F.R., Fraga-Tovar F., de Jesús Soria-Aguilar Ma. Ozonation of cyanide catalyzed by activated carbon // Ozone: Science & Engineering. 2015. V. 37. Iss. 3. P. 240–251. DOI: 10.1080/01919512.2014.965804Sánchez-Castillo M.A., CarrilloPedroza F.R., Fraga-Tovar F., de Jesús SoriaAguilar Ma. Ozonation of cyanide catalyzed by activated carbon. Ozone: Science & Engineering. 2015. Vol. 37. No. 3. Pp. 240–251. DOI: 10.1080/01919512.2014.965804Лунин В.В., Карягин Н.В., Ткаченко С.Н., Самойлович В.Г. Применение и получение озона. М.. Изд-во: Книжный дом университет, 2006. 128 с.Lunin V.V., Karyagin N.V., Tkachenko S. N. Application and production of ozone. Moscow: Izd-vo: Knizhnyi dom universitet, 2006. 128 p. (In Russ.)Мамлеева Н.А., Бенько Е.М., Лунин В.В. Методы обезвреживания сточных вод, газовых выбросов и отходов производства и потребления. М.: Изд-во Мос. университет. 2019. 352 c.Mamleeva N.A., Ben’ko E.M., Lunin V.V. Methods for the neutralization of waste water, gas emissions and production and consumption waste. Moscow: Izd-vo Mos. Universitet, 2019. 352 p. (In Russ.)Сергей Собянин: Выбросы на Люберецких очистных сооружениях снизились на 95–97 процентов. URL: https://www.mos.ru/mayor/themes/5299/4819050/ (дата обращения: 31.05.2020).Sergei Sobyanin: Emissions from the Lyubertsy Wastewater Treatment Plant decreased by 95–97 percent. Available at: https://www.mos.ru/mayor/themes/5299/4819050/ (accessed: 31.05.2020). (In Russ.)Департамент природных ресурсов и экологии Кемеровской области. Доклад о состоянии и охране окружающей среды Кемеровской области в 2018 году. Кемерово. 2019. . URL: http://kuzbasseco.ru/wp-content/uploads/2019/02/Doclad_2018.pdf (дата обращения: 05.08.2020).Department of Natural Resources and Ecology of the Kemerovo Region. Report on the state and protection of the environment of the Kemerovo region in 2018. Kemerovo, 2019. Available at: http://kuzbasseco.ru/wp-content/uploads/2019/02/Doclad_2018.pdf (accessed: 05.08.2020). (In Russ.)Алексеев Г.Ф., Бурцев С.В., Тургенева Л.А. Комплексный подход к реконструкции очистных сооружений карьерных вод –приоритетная задача АО ХК «СДС-Уголь» // Уголь. 2018. № 6 (1107). С. 72–73. DOI: 10.18796/0041-5790-2018-6-72-73Alekseev G.F., Burtsev S.V., Turgeneva L.A. Ccomprehensive approach to open pit mine water treatment facilities upgrading – «sbucoal» holding company jsc priority task. Ugol’. 2018. No. 6 (1107). Pp. 72–73. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2018-6-72-73МГУП «Мосводоканал». URL: http://www.mosvodokanal.ru (дата обращения: 31.05.2020).MGUP «Mosvodokanal». Available at: http://www.mosvodokanal.ru. (accessed: 31.05.2020). (In Russ.)СГУП «Мосзеленхоз» URL: http://www.zelenhoz.ru. (дата обращения: 31.05.2020).SGUP «Moszelenkhoz». Available at: http://www.zelenhoz.ru (accessed: 31.05.2020). (In Russ.)Янин Е.П. Осадок водопроводных станций (состав, обработка, утилизация) // Экологическая экспертиза. 2010. № 5. C. 3–45.Yanin E.P. Sludge from waterworks (composition, processing, disposal). Ekologicheskaya ekspertiza = Environmental assessment. 2010. No. 5. Pp. 2–45. (In Russ.)Пахомов А.Н., Битиев А В., Стрельцов С.А., Хамидов М.Г. Мини-ТЭС на биогазе: опыт МГУП «Мосводоканал». URL:http://www.combienergy.ru/stat/1051-Mini-TES-na-biogazeopyt-MGUP-Mosvodokanal (дата обращения: 31.05.2020).Pakhomov A.N., Bitiev A.V., Strel’tsov S.A., Khamidov M.G. Mini-TPP on biogas: the experience of the Moscow State Unitary Enterprise «Mosvodokanal». Available at: http://www.combienergy.ru/stat/1051-Mini-TES-nabiogaze-opyt-MGUP-Mosvodokanal (accessed: 31.05.2020). (In Russ.)ИТС 8-2015 «Очистка сточных вод при производстве продукции (товаров), выполнении работ и оказании услуг на крупных предприятиях». Россия. В соответствии с постановлением Правительства РФ № 1458 от 23 декабря 2014 г. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200128668 (дата обращения: 05.08.2020).ITS 8-2015. Wastewater treatment in manufacture of products (goods), performance of works and provision of services in large enterprises In accordance with the Decree of the Government of the Russian Federation No. 1458 of December 23, 2014. Available at: http://docs.cntd.ru/document/1200128668 (accessed: 05.08.2020). (In Russ.)ИТС 10-2015» «Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов». Справочник утв. приказом Росстандарта № 1580 от 15 декабря 2015 г., введен в действие с 1 июля 2016 г. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200128670 (дата обращения: 05.08.2020).ITS 10-2015 «Wastewater treatment using centralized drainage systems of settlements, urban districts» Handbook approved by order of Rosstandart No. 1580 dated December 15, 2015, entered into force on July 1, 2016 Available at: http://docs.cntd.ru/document/1200128670 (accessed: 05.08.2020). (In Russ.)Collivignarelli C., Pedrazzani R., Giorgio Bertanza G. A comparison among different wastewater disinfections systems: experimental results // Environ. Technol. 2000. V. 21. N 1. P. 1–16. DOI: 10.1080/09593332108618137.Collivignarelli C., Pedrazzani R., Giorgio Bertanza G. A comparison among different wastewater disinfections systems: experimental results. Environ. Technol. 2000. Vol. 21. No. 1. Pp. 1–16. DOI: 10.1080/09593332108618137В Москве усилили контроль за безопасностью питьевой воды. URL: https://www.mos.ru/mayor/themes/183299/6470050 (дата обращения: 31.05.2020).Moscow has tightened control over the safety of drinking water Available at: https://www.mos.ru/mayor/themes/183299/6470050 (accessed: 31.05.2020).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.