Category Archives: Экологическая техника

Агроэкологические свойства и особенности утилизации осадков сточных вод

image008

С развитием промышленности, ростом городов и повыше­нием степени их благоустройства возрастает объем сточных вод, подвергаемых очистке. В СССР из 5 млн. т сухого осадка в качестве удобрения применяется не более 10—15%. Его использование сдерживается из-за неразработанности технологий сельскохозяйственной утилизации.

Для доведения осадков до необходимой влажности 40— 65%, при которой достигается оптимальная равномерность их внесения в почву, можно использовать: подсушивание на площадке хранения; компостирование с органическими на­полнителями. Первый способ позволяет получать готовое удобрение с минимальными экономическими затратами, не превышающими 10 р/т сухого осадка. Но при этом возраста­ет время нахождения осадков на станции аэрации. Поэтому процесс может быть применен на станциях производитель­ностью не выше 200 тыс. м3/сут. Иначе приходится постоян­но расширять сеть иловых карт. Нахождение их в зеленой зоне городов отрицательно сказывается на балансе окружа­ющей экосистемы.

Второй способ является более приемлемым. Он позволяет без значительного повышения стоимости производства уско­рить выход осадков с иловых карт по сравнению с первым в 1,5—2 раза. Объем производимого органического удобре­ния возрастает в 2—2,5 раза.

Ежегодно на станциях аэрации Ярославской области об­разуется свыше 20 тыс. т осадков (в пересчете на сухое ве­щество), в том числе 13 тыс. т — на станции аэрации Ярос­лавля. Кроме того, на иловых картах хранится около 100 тыс. т сухого осадка.

Для оценки свойств осадков станции аэрации Ярославля были проведены исследования (табл. 1). По своей ценно­сти осадки сточных вод не уступают навозу и торфу [1; 2; 31. Содержание азота в осадке в 2,8—3,9 выше, чем в на­

возе [4], близко к содержанию его в сапропеле и незначи­тельно уступает низинному торфу. Количество валового фос­фора в 7—8 раз выше, чем в торфе и навозе; запасы об­щего калия такие же, как в навозе, и в 3—4 раза выше, чем в торфе. Содержание общего азота в свежевыгруженном
из метантенков осадке несколько выше, чем в подсушенном, что связано с минерализацией части органического вещества в процессе сушки.

Содержание общего фосфора в осадке с иловых площадок выше, чем в свежевыгруженном (из-за минерализации осад­ка происходит его увеличение за счет роста зольности и от­сутствия потерь фосфора с дренажными водами). Количе­ство общего калия в осадках с иловых карт меньше, чем в свежевыгруженном, т. е. как и в случае с азотом, при ми­нерализации осадка наблюдается уменьшение калия. Это связано, очевидно, с выносом части калия с дренажными водами иловых карт. В процессе хранения осадка на иловых картах происходит разложение органического вещества и ин­фильтрация калия с дренажными водами, что снижает цен­ность осадка. Эта зависимость наблюдается и в подвижных формах данных элементов. Причем их снижение обусловлено усилением процессов физико-химической и химической сорб­ции Р205 и К20 зольной частью осадка.

При внесении в почву осадка значительно улучшаются физико-химические свойства почвы, повышается ее плодоро­дие (табл. 2). С целью оценки влияния осадка на урожай­ность сельскохозяйственных культур были проведены поле­вые опыты на двух участках. На участке 1 под картофель и на участке 2 под ячмень. Дозы осадка составляли 15, 30 и 60 т/га в пересчете на 60%-ную влажность, а дозы мине­ральных удобрений соответствовали рекомендуемым дозам для выращивания указанных культур в условиях Ярослав — сокой области. Результаты наблюдений показали, что уро­жайность культур повышается с увеличением дозы осадка: оптимальной является доза 30 т/га. Более эффективно сов­местное применение осадков и минеральных удобрений с обязательным внесением минерального азота.

Чтобы проследить влияние тяжелых металлов, присутству­ющих в осадках сточных вод и минеральных удобрений, на загрязнение почвы, определяли содержание этих метал­лов в пахотном слое (табл. 3). Так, содержание меди и цин­ка в почве обоих участков возрастает с увеличением дозы осадка. На участках, где используется осадок, в сочетании

с минеральными удобрениями, количество тяжелых металлов повышается незначительно. Осадок не влияет на содержание в почве никеля и кадмия. Содержание в почвах свинца и хрома существенно возрастает при внесении осадка.

При оценке влияния осадка на загрязнение почвы важно установить содержание тяжелых металлов, превышающих предельно допустимые концентрации (ПДК). Таким метал­лом в данном опыте является только свинец. Кратность пре­вышения его меняется на участке 1 от 1,09 до 1,60, а на участке 2 от 1,99 до 2,70, т. е. почвы данного участка более загрязнены свинцом. Характерно и то, что превышения фак­тического содержания свинца над его ПДК в почвах участ­ка 1 зафиксированы не во всех вариантах опыта, а лишь в пяти, причем само превышение незначительно.

Рассчитанные значения суммарного загрязнения почв тя­желыми металлами (5) свидетельствуют о том, что данный показатель имеет сравнительно невысокие величины. Соглас­но ориентировочной шкале опасности загрязнения почв, поч­вы опытных участков относятся к категории с допустимым уровнем загрязнения.

Т а б ли и, а 2

Влияние осадка сточных вод на физико-химические и агрохимические показатели почв опытного участка (слой 0—20 см)

Свойства почв

к

К

вс

О)

о

После внесения осадка нормой, т/га

До вне осадка

15

30

60

120

pH — водный

5,93

6,03

6,07

6,07

6,39

pH — солевой

4,51

4,57

4,72

4,87

5,80

Гидролитическая кислотность,

3,86

3,57

3,28

3,07

2,15

ммоль на 100 г сухой почвы Сумма обменных оснований,

6,94

7,27

8,32

9,34

15,75

ммоль на 100 г сухой почвы Степень насыщенности основа­

64,3

67,1

71,1

75,3

88,0

ниями, % Гумус, %

3,37

3,35

3,51

3,85

5,91

Подвижный фосфор, мг/кг поч­

94,9

141,4

178,0

243,8

583,0

вы

Обменный калий, мг/кг почвы

60,1

63,5

66,8

86,1

81,5

Таблица 3

Содержание тяжелых металлов в дерново-подзолистой почве, мг/кг, после внесения осадков сточных вод и минеральных удобрений

Медь

Цинк

Никель

Кадмий

Свинец

Хром

Суммарное

загрязнение

Удобрения

1*

2*

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

Без удобрений

Осадки сточных вод,

т/га:

12,8

9,8

40,7

39,1

8,7

14,6

1,57

1,78

12,9

39,8

19,6

29,9

15

15,5

10,9

58,5

63,5

8,5

16,4

1,55

1,65

23,5

43,6

25,9

48,1

1,94

1,57

30

15,4

13,9

61,9

71,4

7,5

17,4

1,53

1,85

21,8

52,8

27,3

51,8

1,94

2,99

60

Минеральные

16,7

12,0

79,0

77,8

9,5

12,6

1,76

1,79

32,0

51,6

36,2

48,6

3,78

2,36

N90P&0K9»

Осадки сточных вод,

т/га+мине-

12,3

9,9

34,5

52,8

6,8

14,9

1,48

2,00

16,3

40,3

19,5

35,2

0,65

ральные: lS+lNooK90

14,3

11,2

56,1

52,2

9,2

16,6

1,50

1,78

16,9

41,5

24,3

51,6

1,49

1,18

15-f Р90К90

13,9

10,6

52,7

60,1

7,8

16,6

1,67

1,81

14,1

45,2

30,0

45,2

0,76

1,38

I5+N90P90

16,0

11,6

50,7

56,0

8,9

16,5

1,44

1,71

22,2

45,0

27,6

38,9

1,95

1,71

15+)N»oP»0K»o

14,2

11,6

60,7

65,9

8,5

17,0

1,53

2,23

28,7

54,0

33,3

36,2

2,64

1,79

*; ** — опытные участки почвы.

Выводы

Результаты исследований свидетельствуют о том, что по своим агрохимическим показателям и влиянию на урожай­ность сельскохозяйственных культур осадок городских сточ­ных вод Ярославля может быть отнесен к группе эффек­тивных органических удобрений. Утилизация его в качестве удобрения позволит в определенной мере решить проблему дефицита удобрений, значительно улучшить экологическую обстановку в районе расположения станции аэрации.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гольдфарб Л. Л., Туровский И. С., Беляева С. Д. Опыт утилизации осадков городских сточных вод в качестве удоб­рений. — М.: Стройиздат, 1983.

2. Касатиков В. А., Мусикаев Д. А., Гольдфарб Л. А. Применение термически высушенных осадков городских сточных вод в качестве органо-минеральных удобрений. — М.: Россельхозиздат, 1982.

3. Касатиков В. А., Касатикова С. М., Гольдфарб Л. Л. Рекомендации по применению осадков городских сточных вод с иловых площадок в качестве удобрения. — Владимир, 1984.

4. Левченко М. Т., Герасимук М. С., Рубенко В. А. Ис­пользование осадка сточных вод в сельском хозяйстве. — Киев, 1974.

5. Тонкопий Н. И., Перцовская А. Ф., Григорьева Ю. Е. Методические подходы к оценке степени загрязнения почв химиче­скими веществами // Гигиена и санитария. 1988. № 1.

О т р е д акции

НИИ КВ О В ЛКХ им. К. Д. Памфилова является головной организацией по проблеме коммунального водоснабжения, очистки городских сточных вод и утилизации образующихся осадков. Институт осуществляет разработку нормативно-тех­нической документации по применению осадков в качестве удобрения. В этой документации оговариваются условия, га­рантирующие безопасность такого метода утилизации.


Расчет трубчатых теплообменников на программируемых микрокалькуляторах

Подпись:Подпись: © В. В. Рохин, 1989.

В проектных и эксплуатационных ор­ганизациях расчеты поверхности нагре­ва и выбор оптимального варианта за­частую проводятся без использования дорогостоящей вычислительной техники. Однако существуют соответствующие программы для ЭВМ.

Предлагаемая программа расчета по­верхности нагрева позволяет повысить скорость расчета примерно в 10 раз н уменьшить вероятность ошибок при вы­числениях. Программа (табл. 1) пред­назначена для микрокалькуляторов «Электроника МК-61> и «Электроника МК-52>. На этих моделях обеспечивает­ся наиболее точное решение задачи. Для моделец БЗ-34, МК-54, МК-56 преду­смотрен упрощенный вариант програм­мы.

Программа применяется для случая, когда известны оба расхода и все четы­ре температуры на входе и выходе из теплообменника.

Поверхность теплообмена F рассчи­тывается по формуле

F = Q/kM ср,

где Q —расчетная производительность водонагревателя, Вт; А/Съ>— среднелога­рифмический температурный напор, °С; k — коэффициент теплопередачи, Вт/ (м2-°С).

Среднелогарифмический температур­ный напор

-(**-*!>

А — г * *

где ti — начальная температура грею­щей воды, °С; tz — конечная температу­ра греющей воды, °С; tx —начальная температура нагреваемой воды, °С; 12 — конечная температура нагреваемой во­ды, °С.

Расчетная производительность водо­нагревателя

Q = 1,163Gc А /,

где G — расход воды, т/ч; с —удельная

теплоемкость, ккал/кг; A t — соответст­вующая расходу разность начальной и конечной температур, °С; 1,163 — пере­водной коэффициент в систему СИ.

Коэффициент теплопередачи

_____________ ё___________ .

-L _|_ — fen _|_ _|_ -L

а1 ^нак а2

где Р — коэффициент, учитывающий не­однородность пучка трубок, равный 0,95 [1]; осі, а2 — коэффициенты теплоотда­чи от греющей воды к стенке трубки и от стенки трубки к нагреваемой воде, Вт/(м-°’С); бнак, бет — толщина соот­ветственно накипи и стенки трубки, м; ?-пак, ^ст—коэффициенты ТЄПЛОПрОВОД — ности соответственно накипи и стенки трубки, Вт/(м2-°С).

Для латунной трубки с толщиной стен­ки 1 мм [1]

6ОТДИ = 9,58.10—6 м2-* С/Вт;

^нак = 2,3 Вт/(м-*С),

толщина накипи принимается по дан­ным эксплуатации, а при отсутствии та­ких данных допускается 0,0005 м [1].

Коэффициент теплоотдачи от грею­щей воды к стенке трубки или к нагре­ваемой воде при турбулентном движе­нии [1]

а = 1,163 (1210+ 18 /вр —

где ^Ср —средняя температура воды, °С; w — скорость воды в межтрубном про­странстве или трубках, м/с; d — внут­ренний диаметр трубки dB или эквива­лентный диаметр межтрубного прост­ранства db.

Скорость воды в трубном или меж­трубном пространстве

w = G/3,6p /

где f — площадь сечения трубного или межтрубного пространства, м2; р — плотность воды в трубном или межтруб­ном пространстве при средней темпера­туре, кг/м3.

В соответствии с табличными данны­ми [2] с достаточной для данного слу-

Подпись:Подпись: Таблица 5 Исходные данные Время счета, с Рассчитываемые величины Р1 Р2 РЗ Р4 Р9 РВ рд РО Обоз наче ние Результаты на индикаторе °С °С °С °С м2 т/ч м м2- °С/ Вт 50,2 29,3 2 40 0,02325 70 0,014 0,0004 31 (27) шн 0,83313755 (0,83632019) 6 (6) 1/а 2,6966805-10-4 (2,6884674-10-4) 0,04464 127,27 0,0209 22 (18) шгр 0,79757984 (0,7919529) 9 (9) F 173,32505 (173,44244) чая точностью в интервале температур 25—115°С можно определять плотность воды по формуле

О = 1016 — 0,581,

Скорость воды в трубках должна быть не менее 0,5 и не более 1,2 м/с для водоподогревателей систем отопления и нс более 1 м/с для водоподогревателей горячего водоснабжения [1].

Вычисления производятся в следую­щем порядке:

1. Вводятся константы (табл. 2). При

Таблица 2

Константа

Регистр

Константа

Регистр

3,6

Р5

1016,58

РЕ

0,95

Р6

—0,038

Р7

^ст, ^нак

1,163

Р8

0 1 0

Р

лст лнак

работе по программе константы сохра­няются в памяти, поэтому при расчете последующих вариантов повторный ввод констант не потребуется.

2. Расчет начинается с трубного про­странства, поэтому вводятся значения GH, dB, /Тр, соответствующие трубному пространству, а также значения темпе­ратур (табл. 3). Программа запускает­ся с нажатия клавиш В/О и С/П.

Таблица 3

Перемен­

ная

Регистр

Перемен­

ная

Регистр

11

PI

Ї

P9

t 2

P2

h

P3

d

РД

G

PB

tc2

P4

3. На индикаторе появляется значе­ние скорости воды шн, м/с, в трубном пространстве. Эта величина будет ис­пользована в гидравлическом расчете. Если полученная величина скорости не устраивает проектировщика, то расчет данного варианта прекращают; нажав клавишу В/О, возвращаются к началу

программы и, изменив количество пото­ков или типоразмер теплообменника, повторяют расчет, начиная с п. 2. Если получилось приемлемое значение скоро­сти, то расчет продолжают, нажав кла­вишу С/П.

4. На индикаторе появляется величина 1 /ос, следовательно, расчет трубного пространства закончен. Следует перехо­дить к расчету межтрубного простран­ства. Вводятся переменные согласно табл. 3: Grp, /м. тр, dB. Счет продолжа­ется нажатием клавиши С/П.

5. На индикаторе появляется значе­ние скорости воды догр в межтрубном пространстве. Выписываем его и нажи­маем клавишу С/П.

6. На индикаторе — искомое значе­ние поверхности нагрева F, м2. Расчет окончен.

В связи с тем, что у моделей БЗ-34, МК-54, МК-56 возможности ниже, ос­новная программа для расчета на них не может быть использована. Поэтому из нее необходимо изъять команды по адресам 32 и 61—68. Окончание упро­щенной программы приведено в табл. 4.

Упрощенный вариант программы не учитывает поправку на изменение плот­ности воды в зависимости от темпера­туры. При всех температурах она при­нимается равной 1000 кг/м3. Это приво­дит к занижению скоростей воды и, как следствие, завышению расчетной поверх­ности нагрева тем большему, чем выше температура и скорость воды. Однако при низких температурах эта ошибка невелика и вполне допустима при ин­женерных расчетах (табл. 5).

При работе с упрощенным вариантом программы не используется регистр РЕ, а в регистре Р5 будет храниться кон­станта 3600 вместо 3,6 (см. табл. 2). В остальном правила работы с обоими вариантами программы идентичны.

Значения переменных и результаты проверочного расчета приведены в табл. 5. В скобках указаны значения для уп­рощенного варианта.

Выводы

1. Расчеты водоводяных теплообменников целесообразно производить на програм­мируемых микрокалькуляторах. Наи­больший эффект достигается на МК-52, имеющего устройство для длительного хранения программ в памяти.

2. При расчетах водонагревателей горя­чего водоснабжения можно пользовать­ся упрощенным вариантом программы. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Руководство по проектированию тепловых пунктов. — М.: Стройиздат, 1983.

2. Справочник по теплообменникам. Т. 2: Пер. с англ, под ред. О. Г. Мартыненко и др. — М.: Энергоатомиздат, 1987.

Расширение сырьевой базы за счет ис­пользования отходов промышленности в производстве строительных материалов//

Строительные материалы. 1989. № 9. С. 2, 3.

Реконструкция канализационных труб// Гражданское строительство 1989. № 4. С. 28.

Очистка мест захоронения токсичных отходов на территории племени Нава­хо /І Гражданское строительство. 1989. № 4. С. 26.

инженера Г. Д. Саченко (ПО «Автоваз НТЦ») по пунктам СНиП 2.04.05—86. Отвечает главный специалист Пром- стройпроекта канд. техн. наук Б. В. Бар­калов.

2.3, 4.5, 4.8, 4.9. Как определяется плот­ность лучистого теплового потока на рабочем месте и в кабинете мостового крана? Как влияет оптическая характе­ристика цеха на этот поток?

Плотность лучистого теплового потока можно приблизительно определить по материалам, изложенным профессором В. Н. Богословским в его книге «Тепло­вой режим зданий» (М.: Стройиздат, 1979) в главе «Лучистый теплообмен». При расчете лучистого теплообмена во­здух помещений «обычно считают луче- прозрачной средой» (В. Н. Богословский), что конечно справедливо только для от­носительно чистых помещений.

2.1, 2.8, 2.14, 4.1, 4.2. Неясно, как опреде­ляется выбор допустимых или оптималь­ных параметров воздуха рабочей зоны. Почему расчетные температуры прини­маются предельными из нормативных? Ведь система отопления даже с местным автоматическим регулированием не смо­жет держать температуру без колеба­ний, без нарушений норм.

Проектирование вентиляции, как пра­вило, ведется для допустимых парамет­ров в обслуживаемой и рабочей зоне. Оптимальные параметры согласно п. 2.8 СНиП 2.04.05—86 принимаются при кон­диционировании воздуха, но согласно из­ложенного в четвертом абзаце того же пункта могут применяться и при венти­ляции, если это экономически обосно­ванно.

Последнее на практике встречается редко.

Как системы отопления, так и вентиля­ции следует рассчитывать с учетом допу­стимых отклонений температур воздуха от расчетной величины. Допустимые от­клонения для производственных зданий приводятся в ГОСТ 12.1.005—88. Разра­ботчики СНиП настаивали на введение допустимых отклонений в этот документ, но представители Госстроя СССР от­клонили эти предложения и настояли на введение в СНиП только одной вели­чины — максимальной для расчетов вентиляции и минимальных для отопле­ния, мотивируя это требованиями эко­номии.

Допустимые отклонения приняты толь­ко для системы кондиционирования воз­духа в п. 8.20 СНиП.

3.1. Как считать тепловыделения и учи­тывать их неравномерность по времени для отопления и для вентиляции? В формуле прим. И тепловыделения не учтены.

Согласно п. 3.1 СНиП при расчетах отопления должен учитываться тепловой поток, регулярно поступающий в поме­

щение. Способ учета дан только для жилых зданий 21 Вт/м2 пола жилых по­мещений. Разработчики СНиП считают эту величину преувеличенной, о чем не­однократно докладывали инженерной общественности и публиковали в журнале «Водоснабжение и санитарная техника». Для производственных помещений раз­меры теплового погона надлежит опре­делять расчетом.

4.14. Где взять величину нижнего кон­центрационного предела распростране­ния пламени при температуре удаляе­мой смеси?

Величина нижнего концентрационного предела распространения пламени долж­на определяться на основании результа­тов испытаний или расчетов по стандарт­ным методикам. Допускается определять ее по справочным данным, опубликован­ным головными научно-исследователь­скими организациями в области пожарной безопасности или выданными Государ­ственной службой стандартных справоч­ных материалов. Конкретные данные по этому вопросу приведены в проекте СНиП 2.01.11 «Противовзрывные нормы проектирования зданий и сооружений», разработанные МИСИ им. В. В. Куйбы­шева.

4.16, 3.4. Помещения категории А и Б оборудуются воздушным отоплением, совмещенным с притоком. Как осущест­влять дежурное отопление, если более

50% отопительного периода — нерабо­чее время? Притоком без циркуляции — очень дорого.

В помещениях категорий А и Б со­гласно п. 3.46 СНиП допускается при­менять водяное отопление и, следова­тельно, может быть запроектирована си­стема дежурного водяного отопления.

4.19. При выходе из строя одного из двух кондиционеров не менее 50% воздухообмена будет обеспечено, но не­ясно, как одним кондиционером поддер­живать заданную температуру в холод­ный период года, особенно, если доля отопления в общей нагрузке велика.

Для обеспечения требований п 4.19 СНиП рекомендуется проектировать 2 кондиционера производительностью по 50% требуемой, соединенные на стороне нагнетания общим воздуховодом и с ус­тановками вторых воздухонагревателей после вентиляторов, за соединительным воздуховодом. Вторые воздухонагрева­тели должны быть рассчитаны на обес­печение данных температур в помещении при работе одного вентилятора. Такая система может обеспечить выполнение всех требований п. 4.19.

4.37. Как определяется повышение тем­пературы наружного воздуха?

Температуру наружного воздуха вблизи производственных зданий с большими избытками теплоты можно определить только произведя замеры вблизи анало­гично нагруженных зданий.

4.72, 4.77. Где получить номенклатуру дымовых клапанов с пределом огне­стойкости 0,5 ч?

Дымовые клапаны производятся Одес­ским экспериментальным ремонтно-ме­ханическим заводом. Адрес: Одесса,

270071, Премышленная ул., д. 31. Теле­фоны: 32-68-74 и 32-65-26.

4.74. Не логичнее ли определять сначала площадь дымовых клапанов для одной зоны, затем тип и число клапанов, а уж потом число зон в помещении, исполь­зуя соотношения этого пункта?

Расчеты дымоудаления при пожаре бо­лее логично и более просто изложены в пособии по проектированию «Удаление дыма из зданий и помещений». Пособие можно приобрести в Промстройпроекте. Справки по телефону 242-21-66 у тов. Б. С. Федосеева.

4.82. Каковы коэффициенты расхода (или К. М. С.) для приточного воздуха

лифтовых шахт, лестничных клеток и тамбур-шлюзов при разных схемах подачи воздуха?

Подобные расчеты приточной противо — дымной вентиляции приведены в Пособии, о котором сказано в предыдущем пункте. Коэффициенты расхода лифтовых шахт и лестничных клеток в этих расчетах не фигурируют.

4.90. Существующая методика расчета калориферов не учитывает характер взаимного движения сред. Разница, на­пример, прямотока и противотока до­стигает 15%. Целесообразно регламен­тировать схемы движения сред для при­тока, ВТЗ, утилизации тепла, отопитель­ных агрегатов, дать формулы расчета при разных схемах и установить раз­ные коэффициенты запаса.

Считаю, что расчеты калориферов должны производиться по данным заво — дов-изготовителей; в частности, они раз­работаны во ВНИИкондиционере.

4.134. Чем конструктивно определяется класс воздуховодов «Я» или «Я»?

Класс воздуховодов определяется ве­личиной нормируемых утечек воздуха че­рез неплотности. По данным Проект — промвентиляции воздуховоды класса «П» должны изготавливаться с применением герметиков во всех фальцевых швах или с помощью сварки сплошным плотным сварным швом. Последнее обязательно для огнестойких стальных воздуховодов.

В Москве с 19 по 26 октября с. г. в па­вильоне № 4а Выставочного комплекса «Сокольники» Всесоюзное объединение «Экспоцентр» Т оргово-промышленной

палаты СССР, Министерство водохозяй­ственного строительства СССР и Ас­социация внешнеэкономического сотруд­ничества «Мелиосервис» провели 3-ю международную выставку «Машины, оборудование, приборы и материалы для мелиорации и водного хозяйства — «МЕЛИОРАЦИЯ-89».

Подпись: 22© Б. В. Баркалов, 1989


Особо эффективный фильтрующий материал!

Во ВНИИИС Госстроя СССР депони­рованы в справочно-информационном отделе рукописи статей, направленные редакцией журнала

Василенко А. А., Кравчук А. М. О расчете перфорированных трубопро­водов для сбора воды. — Регистрацион­ный № 9677, опубликовано в Библиогра­фическом указателе рукописей, 1989, вып. VII.

Предлагается методика расчета пер­форированных трубопроводов для сбора воды в сооружениях очистки природных вод, разработанная на основании реше­ния уравнения движения жидкости с переменным расходом вдоль пути и экс­периментальных исследований. Приведено сравнение расчетных данных, полученных по методике, изложенной в СНиП 2.04.02—84 и данными авторов. Анализ результатов показал, что применение ме­тодики, приведенной в СНиП, в ряде слу­чаев дает значительную погрешность, что приводит к неудовлетворительной рат боте рассматриваемых сооружений.

>ДК 697.942

А. И. ПИРУМОВ, д-р техн. наук; О. В. ПРОВОЛОВИЧ, инж. (СантехНИИпроект); А. В. КАНАРСКИЙ, Л. Ф. ИРТЕГОВА, кандидаты техн. наук;

Т. В. ЧЕРЕЗОВА, инж. (Марийский филиал ВНИИБум); Н. В. ДОБРОСКОКИН, канд. техн. наук; Р. Н. КИБАРДИН, инж.; И. Н. ТУНИЦЫН, канд. техн. наук (НПО «Стеклопластик»); Р. Г. НОНЕЗОВ, канд. техн. наук; Л. К. КАЙПОКСИН, инж. (НПО «Ламинар»)

Депонировано

Во ВНИИИС Госстроя СССР депониро­ваны в справочно-информационном от­деле рукописи статей, направленные ре­дакцией журнала

УДК 624.97:621.175.3 Г о р д и н И. В., Пономаренко В. С., Замел и на. О. В. Характеристики не­равномерности водораспределения в

градирнях. — Регистрационный № 9698, опубликовано в Библиографическом ука­зателе рукописей, 1989, вып. VII.

Рассматриваются причины и техноло­гические последствия неравномерности водораспределения в градирнях. Теория и практика конструирования водораспре­делительных систем градирен исходит из двух средств повышения равномерно­сти орошения. Первое: увеличение ради­уса разбрызга отдельного сопла и рав­номерности орошения внутри факела.

Второе: повышение числа перекрываю­щихся факелов, благодаря увеличению числа сопел на единицу площади ороси­теля.

На основании экспериментальных ис­следований неравномерности факела отдельного сопла и группы сопел для оросителя в целом приводят характери­стики неравномерности водораспреде­ления для наиболее распространенных типоразмеров сопел. Пользование но­мограммами продемонстрировано на конкретном примере.

Подпись:Экологическая обстановка в Ленин­граде — ухудшается. Многие открытые водоемы оказались теперь непригодны­ми для купания, а населенные пункты из-за загрязненности воды лишились на­дежных источников водоснабжения.

Из выводов комиссии Ленинградского научного центра АН СССР по экологи­ческому состоянию Невской губы и во­сточной части Финского залива в 1,989 г. [1’1 следует: по колииндексу имеется превышение нормы В 10;—100 раз, от­дельные выбросы превышают норму в 10 0,00 раз. Содержание в воде таких веществ, как нефтепродукты, медь, цинк, ртуть, кобальт, кадмий, фенолы, часто оказываются выше предельно допусти­мых концентраций (ПДК). Из-за сильно­го загрязнения воды и грунтов обита­ющие в Невской губе рыбы практически на 100% поражены токсикозами.

В восточной части Финского залива, как и в Невской губе, наблюдается вы­сокий уровень фекального загрязнения и в первую очередь в донных частях от поступающих нерастворенных примесей сточных вод. Очистные сооружения трех крупных очистных станций, даже при их полной мощности, не смогут оправ­дать свое назначение из-за нерешенности вопроса с концентрированными осадка­ми, выделяемыми в результате очистки стоков, в количестве 30 тыс. м3/сут влажностью 96,5% или 21 тыс. м3/сут с приведенной влажностью 95%.

Проблема с осадками, а главное — их утилизация, оказалась более сложной для решения, чем очистка сточных вод. Она не решена в течение 10 лет в ре­зультате ошибочных предпосылок и дис­пропорции в отношениях к решениям вопросов очистки сточных вод и проб­лемы осадков. Уместно заметить, что такое положение с осадками наблюда­ется всюду, где решением этой пробле­мы по-настоящему не занимаются, от­чего вторичное загрязнение природной среды является неизбежным.

За последние несколько десятков лет состав сточных вод и, главным образом, осадков намного изменились. И если раньше осадки могли рассматриваться как ценное органическое удобрение, то теперь, вследствие наличия в них солей тяжелых металлов и других вредных веществ, такое использование является уже невозможным. Поэтому все внима­ние эксплуатационных организаций было обращено на максимальное уменьшение объема осадков и вынужденную доро­гую и сложную обработку их (механи­ческое обезвоживание, термическая суш-

@ М. А, Евилевич, А. 3. Евилевич, 1989,

ка), с последующей вывозкой осадков за пределы города в обширные накопи­тели.

Такой путь решения проблемы осад­ков оказывает отрицательное воздей­ствие на экологию города и на работу самих очистных станций. В конце концов выброшенные осадки ра/змьґваемьіе дож­дями, прямо или косвенно попадают в во­доемы, загрязняют грунтовые воды, за­ражают почву и атмосферу. Нерешен­ность этого вопроса также отрицательно сказывается и на экономике очистных станций. Так, например, эксплуатацион­ные расходы трех очистных станций в Ленинграде достигают 40 млн. p/год, из которых около половины затрачиваются на обработку осадков.

В 1987 г. авторами было разработано предложение и передано в горисполком по решению преблемы утилизации осад­ков сточных вод в Ленинграде. Осуще­ствление этого предложения предлагается путем пиролиза осадков совместно с размельченными твердыми бытовыми от­ходами. В дальнейшем, в январе 1988 г., на координационом совете АН СССР с участием горисполкома, санитарно-гиги­енических учреждений и ряда институ­тов было признано, что наиболее пер­спективно следующее комплексное ре­шение проблемы:

осадки сточных вод из первичных от­стойников совместно с размельченными твердыми бытовыми отходами подвер­гаются пиролизу с целью получения то­варных продуктов:

активный (избыточный) ил из вторич­ных отстойников подвергается биотехно­логической переработке в соответствии с предложением Всесоюзного научно-ис­следовательского технологического ин­ститута антибиотиков и ферментов с целью получения чистого белка и других продуктов.

Суть предлагаемого способа утилиза­ции осадков методом пиролиза сводится к следующему: сырые осадки из первич­ных отстойников в количестве 13 тыс. м3/ сут влажностью 95% совместно с раз­мельченными твердыми бытовыми отхо­дами подвергаются пиролизу.

Смешение осадков сточных вод и твер­дых бытовых отходов создает условия для решения проблемы утилизации. Здесь измельченные твердые бытовые отходы влажностью 40% действуют как ретур и частично как дезодорант, что дает воз­можность исключить: необходимость механического обезво­живания осадков. Экономия при этом капитальных затрат по трем очистным станциям составляет 13,5 млн. р. и эк­сплуатационных расходов 12 млн. р/год;

потребление флокулянта, необходимого при обезвоживании осадков, закупаемого в ФРГ;

концентрированный фугат после цен­трифугирования в количестве 25 тыс. м3/ сут, который поступает в отстойники;

не менее 50% аварийных иловых пло­щадок, требуемых по СНиПу при меха­ническом обезвоживании. Общая пло­щадь этих площадок составляет 100 га, а их стоимость рцвна 25,7 млн. р.;

необходимость в строительстве и эк­сплуатации метантенков.

Принципиальная схема пиролиза осад­ков сточных вод твердых бытовых от­ходов включает следующие стадии обра­ботки (рисунок). Все осадки из первич­ных отстойников влажностью 95% пере­качиваются по трубам на две пиролиз­ные станции (Южную и Северную, где имеются свалки для твердых бытовых отходов). Вначале осадки поступают в емкость для смешения.

Подпись: Принципиальная схема пиролиза ОСВ с размельченными бытовыми отходами 1 — отстойник; 2 — иловая насосная станция; 3 — илопровод; 4 — размельченные бытовые отходы; 5—-емкость для смешения; 6 — кран грейферный; 7 — питатель; 8 — топка; 9 — сушильная печь; Ю — высушенные отходы; // — пиролизная печь; 12 — топка; 13 — сухой продукт на склад- 14 — ^идкий продукт; /$ —сборник смоли; /£ —Г аз; /7 —скруббер; /5-г газгольдер В эту же емкость поступают размель­ченные отходы влажностью 40%. Смесь влажностью 75—80% поступает в су­шильную печь, где подсушивается до влажности 30—35%. Подсушенная смесь

затем поступает в пиролизную печь, где в течение 3—5 ч при температуре 300— 450°С подвергается процессу сухой пе­регонки (пиролиза). В результате пиро­лиза получается твердый порошкообраз­ный продукт (полукокс, пирокарбон), выгружаемый с одной стороны печи, ко­торый направляется на склад. С другой стороны печи, снизу, выгружается жид­кий продукт (смола, деготь), который идет на дальнейшую переработку. Свер­ху удаляется газ в газгольдер, исполь­зуемый как горючее. Этого газа вполне достаточно для осуществления процесса пиролиза.

Общее количество осадков сточных вод и твердых бытовых отходов в расчете на абсолютно сухое вещество 2650 т/сут или 950 тыс. т/год. По данным Н. М. По­повой, Е. В. Раковского и С. Н. Строга­нова из этого количества можно полу­чить; 50% пирокарбона, или 475 тыс. т/ год, 25% жидкого горючего продукта или 230 тыс. т/год, 152 горючего газа или 140 тыс. т/год.

По разработкам Е. В. Раковского из 230 тыс. т/год смолы или деггя можно получить дополнительно (кроме пиро­карбона и газа) воска около 19 тыс. т/ год, бензина 28 тыс. т/год, керосина 65 тыс. т/год.

Общая сумма чистой прибыли от ре­ализации продуктов пиролиза составля­ет 38 млн. р/год.

Что касается биотехнологической пере­работки активного ила, то необходимо отметить первоочередное значение про­изводства белка. Эта проблема волнует все человечество, которое испытывает дефицит белка на 50—60%. Между тем именно от белка зависит биологический и генетический потенциал людей. Белка не хватает людям и животным. В на­стоящее время вопрос о белковых кормах рассматривается как главный вопрос жи­вотноводства, от которого во многом зависит реализация Продовольственной программы.

Внимание ученых давно было обраще­но на новые источники получения белка из отходов. Одним из таких богатых источников несомненно является актив­ный ил, который благодаря жизнедея­тельности окислительных бактерий со­держит до 50% белка (в расчете на абсолютно сухую массу). В белке на­ходятся почти все необходимые пита­тельные вещества (аминокислоты, микро­элементы, витамины группы В, в том числе и В їй) [2].

В настоящее время биотехнологическая переработка активного ила у нас изуча­ется по линии ВНИТИАФ. Однако это очень нужная работа еще незавершена.

В направлении получения чистого бел­ка из зарубежной практики известны работы института микробиологии и био­химии Люблинского университета, затем научно-исследовательского института в Ватерлоо. Результаты последней рабо­ты в ближайшие годы должны были по­лучить промышленное распространение

Т21 •

Применительно к Ленинграду из 8000 м3/сут активного ила, выделяемо­го очистными станциями влажностью 95% или 400 т/сут абсолютно сухой мас­сы, можно получить 200 т/сут белка или 70 тыс. т/год абсолютно сухого бел­ка. Остальная масса — это отходы.

Но будучи обработаны кислотами и щелочью эти отходы по структуре бу-

26
дут отличаться от первоначального ак­тивного ила. Это обстоятельство позво­ляет использовать отходы для получе­ния других материалов и в частности для производства строительных плит.

Оценочные расчеты показывают, что экономическая эффективность предло­женных способов утилизации осадков в Ленинграде позволяет обеспечить само­окупаемость очистных станций.

ПГак утилизация первичных осадков сточных вод совместно с твердыми бы­товыми отходами города позволяет ре­ализовать получаемые продукты пиро­лиза. При этом, исходя из фактической себестоимости продуктов и продажной сто­имости, чистая прибыль составит: от

пирокарбина 23, воска около 5, от бен­зина 7 и от керосина 3 млн. р/год.

Кроме этого, осуществление пиролиза позволяет не только уменьшить капи­тальные расходы на 13,5 млн. р., свя­занные с исключением механического обезвоживания, но также существенно уменьшить и эксплуатационные расходы минимум на 12 млн. р., а если учесть и снижение эксплуатационных расходов на аварийные иловые площадки и метан — тенки, то общая стоимость эксплуата­ционных расходов всех трех очистных станций будет равна уже не 40, а са­мое большее — 25 млн. р/год.

По отношению к этой сумме получа­емая прибыль от реализации продуктов пиролиза в сумме 38 млн. р. будет пол­ностью компенсировать стоимость эк­сплуатации трех очистных станций.

Если по аналогии с приолизным заво­дом для некомпостируемых твердых бытовых отходов в Ленинграде, постро­енном на Волхонском шоссе, принять стоимость двух пиролизных заводов (Се­верного и Южного), равную максималь­ной сумме 70—80 млн. р, то за счет по­лучаемой прибыли эти заводы окупятся в течение первых 2—3 лет работы.

Однако при хозрасчетной системе, ес­ли учесть, что 2/3 прибыли принадлежат Управлению спецтранса, самоокупаемость очистных станций будет достигнута на 50%. Доходы, получаемые за счет про­изводства ‘белковых веществ в количе­стве 70 тыс. т/год, из расчета 2000 р. за 1 т, составят 140 млн. р/год.

Если предположить, что чистая при­быль будет не меньше 7—10% общей стоимости продукта, то вывод о само­окупаемости очистных станций в Ленин­граде при утилизации осадков сточных вод можно считать вполне реальным.

Вывод

Такое решение по утилизации всех осад­ков действительно является комплек­сным, пригодным не только для Ленин­града, но и для многих других городов, промышленных предприятий, для кото­рых другие методы использования яв­ляются невозможными или вредными и опасными.

СПРЇСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Невская губа: факторы и оценки // Ленингр.

правда. 1989. 24 июня.

2. Евилевич А. 3., Евилевич М. А.

Утилизация осадков сточных вод. — Ж7:

Подпись:Подпись: Строительство благоустроенных жилых домов и объектов соцкультбыта в сельской местности на территории Чувашской АССР привело к значительному увеличению водопотребления, а следовательно, к увеличению сброса загрязненных сточных вод, влияющих на экологическое равновесие в водоемах. В целях предотвращения дальнейшего ухудшения санитарного состояния водо-емов в республике в 1984 г. Госстрой СССР разрешил строительство семи ме-таллических очистных сооружений типа «Биокомпакт» с тонкослойным модулем в экспериментальном порядке. В ПМК- 205 треста Спецстроймеханизация терри-ториального строительного объединения «Чувашстрой» было освоено строительство металлических очистных сооружений производительностью 200—700 м3/ сут типа «Биокомпакт» с тонкослойным модулем. Покрытие металлоконструкций эпоксидной шпаклевкой ЭП-0010 из-за несоблюдения температурно-влажностного режима в блоках емкостей не дало ожидаемого эффекта защиты, что снизило срок службы сооружений. Предполагаемый срок службы очистных сооружений 8— 10 лет. Этот небольшой срок и дефицит металла потребовали перехода в 1988 г. на строительство блока емкостей очистных сооружений в монолитном исполнении. Трестом были разработаны технология строительства и рабочая документация на опалубку для монолитных блоков ем-костей производительностью 100—200 м3/ сут, на осовнании которых Новочебоксар-ским заводом «Стройтехника» изготовлена модульная блочно-щитовая металли-ческая опалубка с шагом 300 мм. При строительстве очистных сооруже-ний производительностью 400; 600 м3/ сут осуществляется монтаж соответственно 2, 3 емкостей производительностью 220 м3/сут поочередно. Работы по возведению блока емкостей выполняются в следующей последовательности: устройство монолитного железобетонного днища; монтаж арматурных каркасов и закладных деталей; очистка и смазка по- © В. А, Тутаров. 1989. Стройиздат, 1988.

image050

Подпись:

верхности блочно-щитовой опалубки и поверхности угловых элементов, сопри­касающихся с бетоном; увлажнение по­верхности железобетонного днища; по­дача и распределение бетонной смеси в конструкции с уплотнением; демонтаж блочно-щитовой опалубки.

Блок емкостей включает в себя аэро­тенки, отстойник и контактный резерву­ар толщиной стенок 14 см. Бетониро­вание стен производится из сульфато­стойкого портландцемента М 400 с до­бавлением пластифицирующей добавки С — 3, которая придает бетону подвижность, делая поверхность самоуплотняющейся, литой. Процесс бетонирования как осно­вания, так и стен занимает 45 мин. Пос­ле завершения работ по обвязке блока емкостей трубопроводами сооружение го­тово к приему хозяйственно-фекальных стоков. В виду того, что бетонирование блока емкостей производится непрерыв­но и бетонная поверхность получается гладкой, торкретирование стенок соору­жений цементно-песчаным гидроизоля­ционным слоем не требуется.

Разработана также технология произ­водства бетонных работ в зимнее время. Они проводятся в следующей последо­вательности. Смонтированная опалубка укрывается специальными брезентовыми матами, в каждую секцию устанавлива­ются калориферы и производится обог­рев опалубки в течение суток. После это­го происходит бетонирование стенок блока емкостей и обогрев их до набора бетоном необходимой прочности.

ПМК-205 в 1988 г. построила два бло­ка емкостей в монолитном исполнении производительностью 200 м3/сут в сов­хозе «Заря» Козловского района и в п. Синьялы Чебоксарского района, а также три емкости по 200 м3/сут в п. Кугеси Чебоксарского района. Расчетный срок службы монолитного блока емкостей со­ставляет 50 лет.

Экономический эффект рассчитан на основании СН 509-73 «Инструкция по определению экономической эффектив­ности использования в строительстве но­вой техники, изобретений и рационали­заторских предложений» и составляет 1 627 455 р.

Очистка воздуха от мелкодисперсных аэрозолей


Подпись: @ А. И. Пирумов, О. В. Проволович, А. В. Канарский, Л. Ф. Иртегова, Т. В. Черезова, 9 Н. В. Доброскокин, Р. Н. Кибардин, И. Н. Туницын, Р. Г. Нонезов, Л. К. Кайпоксин,1989. 2 Зак. 423

Многие современные технологические процессы невозмож­ны без надежного исключения попадания в продукцию мел­ких пылевых частиц. Характерной в этом отношении являет­ся промышленность по производству электронных приборов, в первую очередь микросхем [1].

На полупроводниковом кристалле размером в несколько квадратных миллиметров размещается электронное устройст­во из нескольких тысяч транзисторов, диодов, резисторов, конденсаторов. Развитие полупроводниковой электроники и микроэлектроники сопровождается возрастанием сложности и степени интеграции интегральных схем. С этим связано уменьшение размеров элементов до субмикронных величин. Естественно, что попадание на кристалл пылевой частицы размером в доли микрона нарушает частотно-мощностные характеристики интегральных схем. Требования к чистоте воздуха до последнего времени определялись в соответст­вии с ОСТ 11091.353—78 по содержанию частиц размером *0,5 мкм в 1 л воздуха[1], однако в связи с уменьшением размеров элементов возникла необходимость защиты от всех частиц размером более 0,1 мкм.

Во многих странах мира эти требования определяются в соответствии с Федеральным стандартом США FS 209С (1987 г.). Классификация чистых помещений по этому стан­дарту приведена в табл. 1, где дается допустимое количе­ство частиц в 1 л воздуха.

Таблица 1

Размер частиц, мкм

Класс

чистоты

0,1

0,2

0,3

0,5

5

1

1,25

0,27

0,11

0,04

10

12,5

2,67

1,07

0,4

100

26,7

10,7

4

1000

36

0,25

10 000

357

2,5

100 000

3571

25

ОСТ 11091.353—78 не ограничивает содержание в воз­духе чистых помещений частиц менее 0,5 мкм из-за отсут­ствия необходимых технических средств отечественного про­изводства, вследствие чего невозможно осуществить требо­вания к чистоте воздуха помещений 1 и 10 классов, что тормозит развитие микроэлектроники и научно-технического прогресса страны в целом.

Количество частиц, находящихся в воздухе чистого поме­щения, определяется: истиранием полов, пылевыделениями

от оборудования, технологических процессов, людей и т. п., но наиболее .существенным источником пыли является при­точный воздух. В связи с этим возникает необходимость тщательной очистки этого воздуха. Очистка осуществляется с помощью особо эффективных фильтров, основу кото­рых составляет волокнистый фильтрующий материал.

В СССР для этих целей многие годы применяется матери­ал ФГ1П-15-1,7, изготовляемый из волокон перхлорвинила. Согласно ТУ 16-16-2813-84, этот материал не должен про­пускать более 0,01% частиц размером 0,3—0,35 мкм и более. Эффективность улавливания частиц меньшего размера не нормируется. Те же технические условия определяют, что при стекании с волокон электростатического заряда в ре­зультате длительного хранения или при повышенной влажно­сти очищаемого воздуха, избежать чего на практике обыч­но невозможно, проскок увеличивается до 10 %• Недостат­ком материала является также его горючесть, причем при горении выделяются высокотоксичные вещества.

В зарубежной практике для очистки воздуха, подаваемого в чистые помещения, взамен фильтров НЕРА, созданных в 40-е годы, эффективность которых для частиц размером 0,3 мкм составляет 99,97%, в последнее десятилетие приме­няют фильтры ULPA с эффективностью 99,999 %( и более для частиц, размеры которых позволяют удовлетворить тре­бования, предъявляемые к помещениям 1 и 10 классов (табл. 1). Фильтрующие материалы для этих фильтров из­готавливают из тонких стеклянных волокон по мокрой тех­нологии аналогично производству бумаги [2].

В 1986 г. была начата работа по созданию отечественных фильтрующих материалов, соответствующих лучшим зарубеж­ным образцам. Работу выполняют НПО «Ламинар», Марий­ский филиал ВНИИ бумаги, НПО «Стеклопластик», Сантех­НИИпроект.

Как показывают теоретические исследования [3] и за­рубежная практика, для того чтобы эффективно улавливать субмикронные аэрозоли размером 0,3 мкм и менее, необ­ходимо использовать волокна диаметром менее 0,5 мкм [4].

В процессе работы освоено производство микротонких стеклянных волокон со средним диаметром 0,25 мкм и изго­товлены лабораторные образцы, а в дальнейшем опытно­промышленные партии материала.

В результате лабораторных исследований определены оп­тимальная структура и состав материала. На первой ста­дии коэффициент проскока определялся по ГОСТ 12.4.156— 75 «Противогазы и респираторы промышленные фильтрую­щие» для аэрозоля масляного тумана с размером частиц 0,28—0,34 мкм при скорости фильтрации 0,83 см/с. Характе­ристики материала приведены в табл. 2.

Таблица 2

Образец

Поверхность — ная плот­ность, г/ма

Толщина, мм

Разрывная

нагрузка,

кгс

Сопротивле­ние по потоку воздуха, Па

Коэффи­циент про­скока, %

Лаборатор­

ный

100

0,35

0,5

74

0,000015

Опытно-

промышлен­

ный

100

0,34

1

78

0,000015

Материал фильтра ULPA

80

0,32

0,7

75

0,000017

После лабораторных исследований была отработана тех­нология промышленного производства материала, а также получено несколько опытно-промышленных партий. Резуль­таты испытаний этого материала также приведены в табл. 2. Как видно из сравнения, лабораторный и опытно-промыш­ленный образцы имеют сопоставимые характеристики, при­чем последний допускает более высокую разрывную на­грузку, что является существенным фактором при сборке фильтров с помощью механических укладчиков.

Для проведения сопоставительного анализа был закуп­лен фильтр ULPA фирмы «Раджигария» (Индия), который оснащен материалом японского производства. Согласно пас­портным данным, эффективность фильтра для частиц разме­ром 0,12—0,17 мкм составляла 99,99952%. Для возможно­сти сравнения материал этого фильтра был подвергнут ис­пытаниям по методике ГОСТ 12.4.156—75, результаты кото­рых также приведены в табл. 2. Как показывает сравнение, созданный материал не уступает зарубежному аналогу.

Одновременно с разработкой материала проведена работа по созданию методики оценки эффективности для частиц размером 0,1 мкм. Отработаны две независимые методики, по одной из которых были проведены испытания разработан­ного материала с помощью монодисперсного аэрозоля латек­са размером 0,1 мкм. Частицы регистрировались с помощью фотоэлектрического счетчика АЗ-5 с предварительным ук­рупнением в приборе КУСТ (конденсационный укрупнитель стандартного тумана). Эффективность испытанного матери­ала составила 99,9999 %|.

Для дополнительной проверки полученных результатов образцы разработанного материала были переданы для ис­пытания фирме «Майснер и Вурст» (ФРГ).

Оценка эффективности материала производилась по аэро­золю хлористого натрия с регистрацией частиц путем пла­менной фотометрии. Эффективность материала составила 99,9998% для частиц размером 0,14 мкм.

Выводы

В результате проведенной работы разработан новый фильтру­ющий материал на основе стекловолокна, позволяющий эф­фективно улавливать аэрозоли размером крупнее 0,1 мкм; по­лучены опытно-промышленные партии материала, который по своим характеристикам соответствует лучшим зарубежным об­разцам; результаты испытаний материала при определении эффективности по разработанной и зарубежной методикам со­гласуются. Созданный материал может быть использован на предприятиях электронной, микробиологической и других от­раслей промышленности с высокими требованиями к чистоте приточного воздуха.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Голото И. Д., Докучаев Б. П., Колмогоров Г. Д. Чис­тота в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем. — М.: Энергия, 1975.

2. Камисима. Фильтры сверхточной очистки для помещений осо­бой чистоты // Куки тёва то рейто. — 1984. № 1.

3. Кирш А. А. Моделирование и расчет аэрозольных фильтров: Авто — реф. дис… д-р хим. наук — М., 1977.

4. X и т о с и Э. Разработка фильтрующих материалов высокого каче­ства и их эффективность фильтрации // Куки тёва то рейто. — 1982. № 8.

Г. Е. МЕЛИДИ, канд. техн. наук; В. А. ШАРУТИНА, инж. (Новосибирский ин-т инженеров железнодорожного транспорта)

Что можно прочитать в журналах

Применение биоразлагаемых мешков для мусора // Гражданское строительство. 1989. № 4. С. 27.

Школа экологических знаний // Жилищ­ное и коммунальное хозяйство. 1989 № 9. С. 22, 23.

Соляные страдания // Жилищное и ком­мунальное хозяйство. 1989. № 9. С. 23. Очистка сточных вод: прогнозы и про­екты // Жилищное и коммунальное хо­зяйство. 1989. № 9. С. 24, 25.

Союз научных и инженерных обществ СССР и Американское общество граж­данских инженеров США провели в Москве 8—10 июня 1989 г. конферен­цию, посвященную проблемам водоснаб­жения и качества питьевой воды.

В конференции приняли участие около 200 специалистов обеих стран. На откры­тии конференции ее участников привет­ствовали заместитель председателя ис­полкома Моссовета А. С. Матросов, председатель правления Союза научных и инженерных обществ СССР А. И. И ці­лії некий и президент Американского общества гражданских инженеров У и л л и а м Кэррол.

Программа конференции включала 38 докладов, в том числе 14 с американской и 24 с советской стороны, дискуссии по представленным докладам, а также тех­ническую экскурсию на объекты водо­снабжения Москвы.

Советские специалисты ознакомили американских коллег с перспективами централизованного водоснабжения в СССР (А. Ф. Поря дин, Г. А. Ор- л о в) и, в частности, с системой водо­снабжения Москвы (А. С. М а т р о — сов, С. В. X р а м е н к о в). С амери­канской стороны было доложено о пер­спективах водоснабжения в США (Д. Д ж о р д ж с о н) и о водоснабже­нии г. Лос-Анджелеса (Л. Мак — Рейнольдс). Ряд докладов с обеих сторон был посвящен нормированию качества природной и питьевой воды, вопросам эффективного водозабора по — верхностных и подземных вод, совре­менным теоретическим предпосылкам основных технологических процессов об­работки воды и осадков, образующихся на водоочистных станциях, практическо­му использованию этих процессов, ра­ционализации водопользования и эконо­мии воды в различных отраслях народ­ного хозяйства.

Доклады и дискуссии показали, что в СССР и США специалистам по водо­снабжению приходится решать сходные проблемы, обусловленные истощением и загрязнением водных ресурсов, развити­ем гигиенической науки с повышением требований к качеству питьевой воды, необходимостью рационального исполь­зования и охраны водных ресурсов. По­этому естественно, что участники кон­ференции с большим интересом отнес­лись к тому, как эти проблемы решают в той и другой стране. Ряд сообщений американских докладчиков привлек осо­бое внимание многих советских специ­алистов. Так, для решения задачи по­вышения санитарной надежности водо­снабжения населения в США подготов­лены и должны вступить в действие в текущем году правила, согласно кото­
рым при подготовке питьевой воды из поверхностных источников требуется удалять или инактивировать не менее 99,9% лямблий и 99,99% вирусов; мут­ность обработанной воды должна быть не менее 0,5 нефелометрической едини­цы в течение не менее 95% рабочего времени очистных сооружений.

В области скорого фильтрования воды в США заметна тенденция использова­ния зернистых загрузок большой высо­ты, в том числе с гранулированным ак­тивированным углем в верхней части загрузок.

В качестве источников централизован­ного водоснабжения в США шире, чем в Советском Союзе, используют подзем­ные воды (их доля составляет 53%), причем большое внимание уделяют созданию подземных хранилищ воды пу­тем инфильтрации поверхностной воды. Создаваемые таким образом запасы во­ды подлежат использованию в периоды засухи и минимального поверхностного стока. Например, для перспективного водоснабжения засушливого юга Кали­форнии приобретен участок земли пло­щадью 8 тыс. га, на котором намечено построить систему искусственного вос­полнения подземных вод с инфильтра — ционными бассейнами, заполняемыми водой из дельты рек Сакраменто—Сан— Джоакин, для чего потребуется пода­вай эту воду на расстояние нескольких сотен километров.

Как известно, в городах и поселках США по сравнению с СССР сложилось более высокое среднесуточное удельное водопотребление. Это объясняется по­вышенным уровнем инженерного благо­устройства зданий в США, более жар­ким климатом на большей части их тер­ритории и значительными расходами воды на поливку газонов у индивиду­альных домов, в которых проживает большая часть городского населения США.

Представляют интерес данные об удельном водопотреблении из город­ских водопроводов в США в 1985 г. (таблица).

Американские специалисты отмечают, что в последние годы в США стали придавать гораздо большее значение вопросам экономии воды. С этой целью разрабатывают, производят и все шире используют усовершенствованную сани­тарно-техническую арматуру с меньшими расходами воды. Так, в штате Массачу­сетс узаконено требование об установке во всех новых и реконструируемых зда­ниях смывных бачков с расходом воды не более 1,6 л на один смыв, что в не­сколько раз меньше расхода воды у са­мых совершенных по экономии воды при-

Удельное

водопотребление

(округлено),

л/(сут-чел.)

Потребители

Восточные

штаты

Западные

штаты

в среднем

Население

380

570

455

Промышленность

135

170

150

Коммерческие пред­

95

135

105

приятия

Итого

610

875

710

боров, выпускавшихся для смыва туале­тов до недавнего прошлого.

Во многих городах водопроводные предприятия проводят систематическую работу, направленную на рационализа­цию использования воды абонентами, включая устройство выставок, издание брошюр, разработку и осуществление школьных программ. По этим причинам специалисты в США не ожидают уве­личения удельного водопотребления как в среднем по стране, так и в большинст­ве регионов.

Подводя итоги выступлений и дис­куссий на конференции, организаторы ее отметили полезность состоявшегося об­мена информацией по наиболее акту­альным вопросам водоснабжения и за­интересованность в установлении регу­лярных и более тесных контактов между Союзом научных и инженерных обществ СССР и Американским обществом гражданских инженеров.

Тезисы докладов, представленных на конференции советскими и американ­скими специалистами, изданы отдель­ными сборниками Правлением Союза научных и инженерных обществ СССР и Центральным правлением Всесоюзного научно-технического общества комму­нального хозяйства и бытового обслу­живания.

Г. Л. ОРЛОВ

Система очистки производственных помещений от фенола

Фенол, содержащийся в воздухе производственных помеще­ний, оказывает вредное воздействие на человеческий организм, вызывая тяжелые отравления. Удельный ущерб предприятию из-за заболеваний, вызванных выбросами фенола, изменяется от 465 до 23250 p/год при варьировании концентрации в пре­делах 0,3—1,05 мг;/м3 [11.

В отраслевой научно-исследовательской лаборатории «Ох­рана атмосферного воздуха» Министерства путей сообщения СССР разработан модуль системы рециркуляции и очистки воз­духа производственных помещений, содержащих выбросы фе­нола. Модуль устанавливается на выходе технологической ли­нии отвода фенолформальдегидных смесей от источника их образования. Система может монтироваться как вне произ­водственного помещения, так и непосредственно в нем.

Модуль системы рециркуляции и очистки воздуха содержит вентилятор и собственно очиститель, состоящий из устройств электростатической обработки и нейтрализации газа и источ­ника питания.

Устройство электростатической обработки представляет собой сочетание коронирующих пилообразных и осадительных электродов, выполненных в виде стержней малого диаметра. Потребляемая устройством мощность — 1 кВт на 1000 м3 очи­щаемого воздуха. Возникающий в межэлектродном простран­стве разряд способствует ионизации молекул кислорода, мо­лекул воды и фенола с их диссоциацией на ионы кислорода, гидроксильную группу и двуокись углерода. Одновременно образуется некоторое количество сильного окислителя — озона, что все вместе обусловливает полную деструкцию и конверсию молекулы фенола на 6С02+ЗН20. За каждым единичным ко­роноразрядным каскадом располагается устройство нейтрали­зации продуктов разложения фенола и увлажнения воздуха, которое представляет собой развитую осадительную поверх­ность, выполненную из гидрофильного материала, постоянно смачиваемую водой с добавлением окислителя. Подача воды регулируется дросселированием.

Число каскадов, состоящих из короноразрядного узла и ней­трализатора, в системе очистки может быть разным и опреде-

10

ляется исходным содержанием фенола в воздухе производст­венного помещения. Каскады очистки, токоведущие части и устройство подачи воды располагаются внутри корпуса, выпол­ненного из диэлектрического материала (текстолита).

Все основные технические решения защищены авторскими свидетельствами СССР [2, 3].

При испытании системы НИИ гигиены и санитарии г. Но­восибирска провел санитарно-химические исследования по ней­трализации фенола в воздушной среде производственных по­мещений двумя способами: спектрофотометрически по цветной реакции на СФ-46 [41 и хромотографией в тонком слое.

Результаты исследований показали, что при включении си­стемы в технологическую линию удаления фенола от источника его образования содержание фенола в воздухе производствен­ных помещений снижается в 3—4 раза. При исходных кон­центрациях 1—1,4 мг/м3 содержание фенола на выходе соот­ветствовало ПДК=0,5 мг/м3 (ГОСТ 12.1.005—76), при исход­ных концентрациях около 0,5 мг/л на выходе были обнару­жены лишь следы фенола. При содержании фенола на входе в пределах 0,3—0,4 мг/м3 его миграции в воздухе не обнару­живалось.[2]

Во время работы систем с 1—3 каскадами очистки опреде­лялся уровень шума. При работе системы шум характеризу­ется как высокочастотный. Допустимый уровень его в поме­щениях составляет 75—85 дБ. Уровень шума, создаваемого си­стемой, в два раза ниже предельно допустимого. Увеличение количества каскадов приводит лишь к небольшому возраста­нию шума, а так как наиболее эффективным напряжением явля­ется 10—11 кВ, то даже при пропорциональном возрастании шума имеется еще возможность увеличить их число в два с половиной раза.

Система испытана на образование побочных ингредиентов. На выходе системы выявлены следы озона и окислов азота:

койцейтрацию озона по применяющейся методике, рассчитан­ной на его определение в присутствии окислов азота, устано­вить не удалось. Известно, что запах озона начинает ощущаться при концентрации, в 50 раз меньшей предельно допустимой (0,1 мс/м3). Окислы азота при работе всех трех каскадов на оптимальном рабочем напряжении 10—И кВ не обнаружены. Лишь при работе трех каскадов при напряжении на электро­дах 18—20 кВ в наиболее интенсивном режиме (напряженность электрического поля при относительной влажности выше 70% — 5—5,6 кВ/см) обнаружена концентрация окислов азота 2— 2,4 мг/м3, что в два раза ниже уровня ПДК (5 мг/м3).

Необходимо указать на высокую стабильность работы си­стемы. Даже при наиболее интенсивных режимах работы иск­ровых пробоев не наблюдалось, следов коррозии на электро­дах не было. Это свидетельствует о возможности длительной бесперебойной эксплуатации системы даже при повышенной от­носительной влажности.

Выводы

Разработанный экспериментальный опытно-промышленный мо­дуль системы нейтрализации фенолформальдегидных ГазойЫХ включений в производственных помещениях позволяет снизить концентрацию фенола на выходе системы после трех каскадов до уровня ПДК и ниже.

Модуль системы нейтрализации практически бесшумен в ра­боте и надежен в эксплуатации. Система озонирует воздух в пределах ниже санитарной нормы. Окислов азота на выходе системы при использовании рабочих напряжений (10—И кВ) не обнаружено.

Разработаны системы, состоящие из модулей, производитель­ностью 5, 20, 50 и 100 тыс. м3/ч.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Жуков Ю. И. Экономические проблемы охраны окружающей сре­ды. — М.: Знание, 1981.

2. А. с. 1127635 СССР, МКИЗ В 03 С 3/00. Электрофильтр / Г. Е. М е — лиди, В. Ф. Федоров// Открытия. Изобретения. 1984. №45.

3. А. с. 1278031 СССР, МКИЗ В 03 С 3/00. Электрофильтр / Г. Е. Me — лид и, Н. В. Евдокимов // Открытия. Изобретения. 1986. № 47.

4. Санитарно-химический контроль воздуха промышленных предприя­тий. — М.: Медицина, 1982.


Конгресс «Клима-2000»

В Югославии с 28 августа по 8 сен­тября 1989 г. проходил второй междуна­родный конгресс по специальности отопление, вентиляция, охлаждение, кон­диционирование воздуха и строительная теплофизика «Клима-2000» (первый проходил в Копенгагене в 1985 г.). Кон­гресс был организован Европейской ас­социацией по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха REHVA при участии американского научно-тех­нического общества по специальности ASHRAE, международного института холода 11R и международного союза по строительству СІВ. Проведение таких конгрессов намечено один раз в четыре года.

Основным признаком совершенства ин­женерного решения современного здания является уровень поддержания в нем определенного комфортного для челове­ка и оптимального для технологического процесса микроклимата. Вот почему1 вопросам специальности уделяется вни­мание во всех развитых странах мира, научно-технический уровень которых чрезвычайно высок. В инженерных си­стемах кондиционирования микроклима­та используются все достижения совре­менной науки и техники. Наша страна в этой области уступает развитым стра­нам.

На конгрессе кроме основных вопро­сов специальности обсуждались вопро­сы, касающиеся экономии энергии, ис­пользования ее нетрадиционных источ­ников, компьютеризации, оптимизации и надежности инженерных решений кон­диционирования микроклимата,, эконо­мические проблемы и средства защиты окружающей среды от технологических и вентиляционных выбросов.

Заседания конгресса «Клима-2000» проходили в Сараеве^ В нем принимало участие около двух тысяч делегатов из более чем 40 стран. Было представлено около 500 докладов, которые составили шесть томов трудов конгресса. В поме­щениях олимпийского центра была раз­вернута небольшая выставка по специ­альности. Заседания транслировались по телевидению и освещались в газетах.

В период работы конгресса с 1 по 5 сентября в Загребе проводилась между­народная выставка «Интерклима». На ней было представлено оборудование, аппараты и устройства систем кондицио­нирования микроклимата, материалы, измерительная техника, счетно-решаю­щие устройства и АСУ тепловым и воз­душным режимом здания. Был выпущен подробный путеводитель по выставке на 4 языках, издано большое количество проспектов. В Дубровниках с 4 по 8 сен­тября проводилась теоретическая конфе­ренция «Тепло — и массообмен в здании, строительных материалах и конструк­циях», на которой было представлено более 50 докладов из разных стран.

В. И. БОГОСЛОВСКИЙ, д-р техн. наук

© В. Н. Богословский

В теплоэнергетике и теплоснабжении

УДК 697.343

Р. П. САЗОНОВ, А. С. КУЗНЕЦОВА, Н. И. ГРИШАНИНА, инженеры; А. Ф. БОГАЧЕВ, канд. техн. наук (ВТИ им. Ф. Э. Дзержинского); Ю. С. ГЕРАСИМЕНКО, д-р техн. наук; В. И. СОРОКИН, Н. Ф. КУЛЕШОВА, кандидаты хим. наук (Киевский политехнический ин-т)

КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ

Учебник для учащихся жилищно-коммуналь­ных и строительных техникумов стал на­стольной книгой многих специалистов, эксплу­атирующих санитарно-технические устройства жилых и коммунальных зданий. Объясняется это тем, что несмотря на сравнительно не­большой объем книги (14 п. л.), в ней содер­жатся многие, практически весьма важные сведения о проектировании, монтаже, налад­ке и эксплуатации систем отопления, горя­чего водоснабжения, газо — и водоснабжения, канализации и вентиляции зданий.

Большое внимание авторы уделили меропри­ятиям, сберегающим энергию и воду. Увели­чен по сравнению с предыдущими изданиями этого учебника объем сведений о новой тех­нике: котлоагрегатах с механическими топка­ми, двухсопловых элеваторных узлах конст­рукции ТПИ, пароохладителях, теплоутилиза — торах. Весьма полрзньїдаи ддя ицженерцг}-

м

технических работников жилищного и комму­нального хозяйства будут содержащиеся в приложении рекомендации по определению экономической целесообразности осуществления энергосберегающих мероприятий в этом хо­зяйстве, так как известно, что эксплуатаци­онники часто недостаточно осведомлены о методике выполнения экономических расчетов и иногда реализуют экономически нецелесо­образные мероприятия.

Многие предлагаемые авторами энергосбе­регающие мероприятия не требуют или почти не требуют единовременных затрат. Приме­ром могут быть предлагаемые графики рабо­ты чугунных котлов, обеспечивающие весьма высокий их КПД в течение всего отопитель­ного периода; простейшие устройства, гаран­тирующие сохранность результатов регулиров­ки отопительных систем или погашение избы­точного давлении в вентиляционных каналах системы, работающей с естественным побуж­дением движения воздуха.

Следует отметить отличное издание книги — ее оформление, качество бумаги, четкие ри­сунки.

При переиздании учебника авторам реко­мендуется уделить еще больше внимания рас­четам экономической эффективности энерго­сберегающих мероприятий, иллюстрируя их рядом практических задач. Учитывая, что в ближайшие годы санитарно-технические уст­ройства зданий будут все более и более ос­нащаться новой техникой, следовало бы уве­личить объем сведений о этой технике.

В целом учебник заслуживает весьма высо­кой оценки и надолго сохранит свою полез­ность.

Е. И. ДУБЛЕНИИ, Г. Г. ЕВГРАФОВА

© Е. И. Дублении, Г. Г, Евграфова, 1989,