Уже несколько лет в СМИ и новостных лентах появляются «сенсационные» новости и статьи с заголовками, которые звучат довольно провокационно. Типа: «в Нидерландах дороги делают из использованной туалетной бумаги». На первый взгляд — типичный кликбейт, полностью оторванный от жизни. Однако за этими утверждениями, правда с некоторыми оговорками, стоит хоть и экспериментальный, но реальный технологический проект.
Ключевая «нестыковочка» в таких формулировках — небольшое лукавство, которое с формальной точки зрения подменой понятий вовсе и не является. В асфальт, конечно, добавляют не саму использованную туалетную бумагу, а извлечённую из сточных вод целлюлозу, которая когда-то являлась той самой туалетной бумагой и была использована по своему прямому назначению. Затем эта бумага попадала в канализацию, где она смешивалась с другими отходами и оседала на дно отстойников в виде так называемого осадка сточных вод.
Другими словами, никто не собирает корзины для мусора в туалетах и не вытряхивает их в асфальтосмесительную установку. Процесс гораздо более технологичный.
Когда вы смываете воду, туалетная бумага отправляется в городскую канализацию. Там она смешивается со всем, что туда попадает, и в конце концов оказывается на станции очистки сточных вод. На первых этапах очистки тяжёлые частицы оседают на дно. И среди этого осадка — та самая целлюлоза, бывшая туалетная бумага.
Раньше этот осадок просто сжигали или отправляли на свалки. Но голландцы, известные своим прагматизмом и любовью к инновациям, посмотрели на это богатство и сказали: «А почему бы и нет?».
Несколько лет назад в Нидерландах эту целлюлозную массу стали рассматривать не как отходы или мусор, а как вторичный ресурс. Реализацию проекта по извлечению целлюлозы из осадка сточных вод взяли на себя организации, которые отвечают за контроль воды и очистку сточных вод в стране. Была внедрена технология механической фильтрации, позволяющая отделять целлюлозно-волокнистую фракцию на первых этапах очистки сточных вод. Получаемое с помощью этой технологии сырьё является уже очищенной и частично обеззараженной целлюлозой, пригодной для промышленного использования.
Процесс извлечения выглядит примерно так: сточная вода проходит через специальные сита и фильтры, которые задерживают твёрдые частицы. Целлюлозные волокна отделяются от остальной органики, промываются, очищаются и обеззараживаются. На выходе получается серая волокнистая масса, которая уже совсем не напоминает исходный продукт. Она не имеет запаха, не содержит болезнетворных бактерий и выглядит как, скажем так, «техническая вата».
Одна голландская водоочистительная компания, которая внедрила эту технологию, насчитала: из сточных вод одного среднестатистического города можно извлекать до 400 килограммов целлюлозы в день! В масштабах страны речь идёт о десятках тысяч тонн в год. Это не шутки.
«Стандартный» асфальт — это смесь песка, щебня и битума, который выполняет роль связующего элемента. Добавки в такую смесь используются давно. Полимеры, резиновая крошка из переработанных шин, различные волокна. Задача таких добавок — улучшить механические свойства покрытия или снизить его себестоимость.
Целлюлозные волокна из сточных вод в Нидерландах стали рассматривать как одну из таких добавок. Эти волокна выполняют функцию стабилизатора в так называемых пористых асфальтах. Такое дорожное покрытие «популярно» в стране из-за климатических условий. Оно лучше «отводит» воду с поверхности асфальта и уменьшает риск аквапланирования автомобиля во время движения на мокрой дороге.
В Нидерландах дождь идёт часто. Очень часто. Поэтому там активно используют пористый асфальт (ZOA — Zeer Open Asfalt). Вода уходит сквозь него, а не скапливается на поверхности. Но у этого типа покрытия есть проблема: со временем битум стекает вниз, и асфальт начинает разрушаться. Вот тут-то и пригодились целлюлозные волокна.
Добавление целлюлозы помогает и более равномерно распределять битум в асфальте, «удерживать» его в структуре смеси. Это снижает риск расслаивания асфальта и повышает долговечность дорожного покрытия. Однако доля целлюлозы в таком асфальте совсем невелика — речь идёт всего о нескольких процентах, а не о тотальном доминировании бывшей туалетной бумаги в составе асфальта.
Так что заголовки «дороги из туалетной бумаги» — это, конечно, громко. По факту — асфальт как асфальт, просто с небольшим количеством необычной добавки. Как посыпать пирожок щепоткой корицы и назвать его «пирожок из корицы». Но звучит же!
Главная идея проекта — это экологический аспект и экономика замкнутого цикла. Очистка сточных вод является довольно затратным процессом. Осадок, который образуется в результате очистки, необходимо утилизировать или отправлять на переработку. Извлечение из осадка целлюлозы позволяет уменьшить объём отходов и одновременно получить «коммерческий» продукт. По данным специалистов, ежегодно в стране из сточных вод можно извлекать десятки тысяч тонн целлюлозы.
Представьте себе замкнутый круг. Вы купили туалетную бумагу, использовали её, смыли. Она попала в сточные воды. Оттуда её извлекли, очистили, превратили в добавку для асфальта. Вы едете по этому асфальту на работу. Возвращаетесь домой, снова покупаете туалетную бумагу...Нет, она не превращается обратно в бумагу. Но идея, что отходы одной индустрии становятся сырьём для другой, — это и есть экономика замкнутого цикла.
Кроме того, если целлюлозу не извлекать из сточных вод, её придётся сжигать. А сжигание — это выбросы CO₂. Или хоронить на полигонах — а это занимает место и тоже экологически неоднозначно. Извлекая целлюлозу, водоочистные станции экономят на утилизации отходов и даже зарабатывают, продавая сырьё дорожным строителям.
Экологический «аргумент» проекта также связан с уменьшением использования первичных ресурсов при асфальтировании дорог путём их частичной замены вторичным сырьём.
Меньше рубить деревья на целлюлозу для асфальтовых добавок — меньше вредить лесам. Правда, тут есть небольшая ирония: деревья когда-то срубили, чтобы сделать туалетную бумагу, потом она стала отходами, а теперь её возвращают на дороги. То есть дерево всё-таки доехало, но не в том виде, в котором предполагалось.
Несмотря на оптимистичные заявления и ожидания, технология с добавлением в асфальт «туалетно-бумажного» компонента из сточных вод пока изучается и оценивается. Пилотные проекты показывают, что асфальт с такими добавками по своим характеристикам не уступает традиционным асфальтовым смесям и даже по некоторым параметрам превосходит их. Однако оценка долговечности такого покрытия требует наблюдений за ним на протяжении многих лет. Несколько лет, которые прошли с момента начала эксплуатации такого полотна, показали хороший потенциал покрытия, но для однозначной оценки потребуется ещё время.
Голландцы не были бы голландцами, если бы не провели полевые испытания. Несколько участков дорог в провинциях Фрисландия и Гелдерланд заасфальтировали с добавлением целлюлозных волокон из сточных вод. Контрольные участки — с обычным асфальтом. Наблюдают, сравнивают, измеряют.
Предварительные результаты обнадёживают. Асфальт с «необычной» добавкой не трескается, не расслаивается, держит нагрузку не хуже обычного. Но дороги в Нидерландах — не поле для танков. Асфальт там испытывает совсем другие нагрузки, чем, скажем, на российских трассах с их перепадами температур и тяжелыми фурами. Поэтому голландский опыт пока нельзя просто взять и масштабировать на все страны.
К тому же есть нюанс: производство целлюлозной добавки требует энергии. Вопрос: не перевешивают ли экологические выгоды энергозатраты на извлечение, промывку, сушку и транспортировку? Пока точного ответа нет.
На сегодняшний день нет железобетонной уверенности, станет ли технология массовой. Её будущее зависит от стоимости «добычи» в промышленных масштабах и переработки бывшей туалетной бумаги и результатов долгосрочных испытаний дорог с асфальтом, в котором присутствует такая необычная добавка.
С одной стороны, идея гениальна в своей простоте. Мы производим тонны отходов, которые можно и нужно использовать повторно. Вместо того чтобы сжигать целлюлозу, мы кладём её под колёса автомобилей. Экономия ресурсов, снижение нагрузки на свалки, дополнительный доход для водоочистных станций. Что не так?
С другой стороны, пока что это локальный голландский эксперимент. Для его масштабирования нужно решить несколько проблем.
Во-первых, не во всех странах туалетная бумага растворяется в воде одинаково хорошо. Во-вторых, не везде есть инфраструктура для её извлечения на очистных станциях. В-третьих, экономика проекта должна сходиться: затраты на извлечение не должны превышать выгоды от продажи целлюлозы и экономии на утилизации осадка.