И все же оснований для полного благодушества нет. Во-первых, 35 процентов стоков у нас все-таки очистке не подвергается. Во-вторых, реки, как и промышленность и население, распределены в Советском Союзе неравномерно. В европейской части страны сосредоточено около 80 процентов населения и около 80 процентов всего производства, рек же сравнительно немного — на каждого жителя приходится около трех тысяч кубических метров речного стока в год, что значительно меньше, чем в США, Китае и многих других странах. Ясно, что рекам европейской части, исполняющим роль канализационных каналов, трудно справляться с высокой нагрузкой. В-третьих, даже хорошо очищенные стоки приводят к серьезным сдвигам в водной среде. И наконец, в-четвертых, наша быстро развивающаяся промышленность, все более усложняющееся производство сами нуждаются в чистых реках, сплошь и рядом не могут потреблять загрязненную — промышленностью же! — воду.
Ф. Энгельс заметил: «Первая потребность паровой машины и главная потребность почти всех отраслей крупной промышленности — это наличие сравнительно чистой воды». Сегодня значение чистой (а иногда и особо чистой!) воды для индустрии резко возросло, а возможность найти ее в природе многократно сократилась. Особенно тягостно это обстоятельство для химических предприятий, которые, нуждаясь порой в очень чистой воде, вносят весьма заметный «вклад» в промышленное загрязнение водоемов. Можно проследить некоторую общую парадоксальную закономерность: чем интенсивнее какое-либо предприятие губит реки и озера, тем больше само нуждается в воде. Это относится и к текстильной, и к металлургической, и к нефтеперерабатывающей, и к целлюлозно-бумажной промышленности, и к ответвлению последней — гидролизно-дрожжевому производству.
Крупнейшие специалисты видят выход не столько в наращивании мощностей очистных сооружений, сколько в переходе к бессточным производствам, в использовании замкнутых водных циклов. Но чтобы идти по этому пути, надо перестраивать технологию. Решить эту задачу легче всего (и зачастую без заметного увеличения затрат) на стадии проектирования новых фабрик, заводов и комбинатов. Одним из наиболее ярких примеров именно такого подхода к важнейшей проблеме современности является работа, выполненная специалистами Всесоюзного научно-производственного и проектно-конструкторского объединения «Микробиопром».
Мы уже говорили о том, что в нашей стране взят курс на строительство крупных заводов для производства кормовых дрожжей. Если еще недавно завод мощностью 14 тысяч тонн дрожжей считался гигантом (и действительно более мощных заводов в мире не было), то в сравнении с новыми заводами он кажется карликом.
Такой прыжок в мощностях поставил множество трудностей и проблем. И одной из самых сложных была проблема воды. Это чудо микромира — древние мудрые дрожжи, на скудной пище быстро синтезирующие большое количество ценных веществ, оказались такими «водохлебами», что грозили растранжирить все наши водные ресурсы.
Дело в следующем. Некоторые из новых гидролизно-дрожжевых заводов должны выпускать в год по 100 тысяч тонн дрожжей. Такой завод будет ежегодно перерабатывать 1 300 000 кубометров древесины. Это означает, если учитывать практику и нормы старой технологии, что предприятие должно потреблять около 20 тысяч кубометров чистой воды в час и сбрасывать в канализацию огромное количество органических отходов. Утолить жажду подобного производства в условиях растущего водного дефицита вовсе не просто. А куда девать отходы? Конечно, можно было применить традиционную очистку стоков. Но, во-первых, очистные сооружения стоили бы дороже основного производства. А во-вторых, и после очистки в сточных водах еще оставалось бы около 5 процентов вредных веществ. При гигантских масштабах производства этого вполне достаточно, чтобы отравить реку средней величины, даже если не принимать в расчет те «безвредные» вещества, которые вызовут бурное размножение водорослей.
Ясно было, что применять старую технологию при современной, резко возросшей требовательности к предприятиям, загрязняющим водоемы, почву и воздушный бассейн, стало невозможно. Поэтому специалисты попытались многократно использовать воду, циркулирующую в установках.
Исследования ученых, многочисленные эксперименты показали, что такой подход вполне реален. Сотрудники института «Гипробиосинтез», ВНИИ гидролиза растительных материалов и харьковского НИИхиммаша создали новую технологию утилизации отходов и оригинальную установку, с успехом выдержавшую испытания на опытном стенде Ленинградского гидролизного завода. Теперь последрожжевая бражка — основной отход производства — идет для приготовления известкового молока, раствора питательных солей, в котором выращивают дрожжи, и для других целей.
Схема рационального внутреннего водооборота сразу же дала ощутимый результат. Потребность предприятия в свежей воде сократилась более чем в десять раз. Появилась возможность сооружать дрожжевые заводы там, где есть древесное сырье, но ограничены водные ресурсы.
Однако включить в замкнутый цикл все количество последрожжевой бражки на первом этапе работы не удалось: 55 процентов ее оставалось неиспользованной. А что такое эти 55 процентов? Это почти столько же органики, сколько ее содержится в канализационных стоках крупного города.
Выход был один: остатки бражки упаривать. Специалисты разработали проект экономичной станции, способной превращать в пар 125 тонн воды в час. Такие установки полностью обеспечивают работу дрожжевого завода. Пар при этом используется при производстве фурфурола — ценного продукта, а сконденсированная вода снова направляется в технологические установки.
А что делать с сухим остатком, образующимся при упаривании? Сначала предполагалось его сжигать. Началось даже конструирование специальных топок. Но это решение вызвало много возражений. С одной стороны, в сухом остатке много ценных азотистых и фосфорных соединений, а с другой, — сжигая эти вещества, предприятие будет загрязнять атмосферу.
Решить проблему помогли ученые Астраханского научно-исследовательского института сельского хозяйства. Они доказали, что сухой остаток может быть с успехом использован в качестве удобрения.
До сих пор очистка стоков была операцией, призванной лишь ликвидировать вредные для природы последствия производства, этакой внетехнологической надстройкой, в бесперебойной работе которой само предприятие, как правило, не было заинтересовано. Теперь же очистка становится одним из обязательных технологических процессов, совершенно необходимых для выпуска основной продукции.
Новые специализированные дрожжевые гиганты работают практически без отходов. Почти все материалы, поступающие на предприятие, идут в дело, становятся полезным продуктом. Отказ от сложных и дорогостоящих очистных сооружений позволит снизить стоимость строительства новых заводов на сотни тысяч рублей. А ведь к этому надо добавить выигрыш от того, что природе не наносится ущерб.
«Земля — корабль», — сказал поэт. «Космический корабль», — уточняет Тур Хейердал и пишет в своей книге «Уязвимое море»: «Жизненный цикл, экосистема космического корабля „Земля“ являет собой максимальное приближение к вершине изобретательской деятельности — вечному двигателю». Но, говорит далее известный путешественник, «космический корабль без выхлопной трубы. Мы начинаем понимать: нет такой высокой трубы, которая извергала бы зачумленный нами воздух в космос, нет такой канализации, которая вынесла бы наши отбросы за пределы Мирового океана».
Все остается на Земле. Чистоту и, следовательно, жизнь на этом космическом корабле в его долгом путешествии во Вселенной поддерживает гигантский встроенный фильтр — океан, миллионы лет поглощающий и перерабатывающий всевозможные загрязнения и отходы.
Сейчас, похоже, фильтр стал забиваться. А может, не хватает «проектной мощности»? Так или иначе, но он не справляется со своими обязанностями. Хейердал рассказывает, что в 1947 году, когда плот «Кон-Тики» за 101 сутки прошел около восьми тысяч километров в Тихом океане, экипаж на всем пути не видел никаких следов человеческой деятельности. Воды были чисты и прозрачны. В 1969 году папирусная лодка «Ра», пересекая Атлантический океан, целыми днями дрейфовала среди пластиковых сосудов, изделий из нейлона, пустых бутылок и консервных банок. Но особенно бросался в глаза мазут. Годом позже «Ра-2», следуя примерно тем же маршрутом, из 57 дней плавания 43 дня находилась в загрязненных мазутом и нефтью участках океана.