А. Я. Найманов, Г. С. Турчина
Рациональная длина участков кольцевой сети водоснабжения с точки зрения надежности
ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Свойства трубопроводов со временем ухудшаются, и их возможность сопротивляться внешним воздействиям также снижается. Тем ни менее, при разработке проектов новых сетей или реконструкции имеющихся в эксплуатации, необходимо оценить возможности элементов системы и предусмотреть в проекте наиболее рациональные решения, отвечающие параметрам надежности на перспективу длительного срока службы сети. Одной из таких характеристик является длина участка трубопровода в распределительной системе водоснабжения. Уменьшение длины стороны кольца в сети, хотя и положительно скажется на повышении надежности, приведет к удорожанию системы из-за увеличения количества самих колец. Увеличение длины участка, наоборот, понизит его надежность. В данной статье рассмотрены возможные длины отдельных трубопроводов в кольцах с учетом действующих законодательных норм и правил, а также практической оценки результатов исследования аварий на водопроводной сети.
Ключевые слова: водопроводная сеть, надежность, диаметры и длины трубопроводов, вероятность безотказной работы, коэффициент готовности.
А. С. Трякина, М. Ю. Гутарова, Ю. В. Гостева
Определение перспективных объемов накопления твердых коммунальных отходов в городе Макеевке
ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Проблема накопления и утилизации твёрдых коммунальных отходов в настоящее время является одной из самых острых проблем в России и мире. Отходы оказывают негативное влияние на экологическую обстановку и здоровье населения. С целью разработки схемы санитарной очистки города Макеевки выполнен расчет перспективных объёмов накопления ТКО с учетом рекомендаций Академии коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова. В результате анализа фактических объёмов ТКО, которые вывозятся на полигон города, выявлено, что фактические объёмы накопления отходов превышают перспективные значения, рассчитанные по методике АКХ им. К. Д. Памфилова. Соответственно,есть необходимость выбора методики, при помощи которой можно будет получить прогнозируемые объёмы накопления ТКО, близкие к фактическим. Для предварительного расчета решено использовать два вида функций, описывающих рост объёмов накопления: линейную и показательную. В результате проведенной работы выявлено, что показательная функция в данном случае будет наиболее точной аппроксимацией, описывающей заданный показатель. Получена зависимость для расчета перспективных значений объёмов накопления ТКО для города Макеевки.
Ключевые слова: твёрдые коммунальные отходы, полигоны ТКО, объём накопления ТКО.
В. А. Митякин, В. Н. Радионенко
Об опыте использования биогазовой установки при переработке сельскохозяйственных отходов
ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В работе изучено влияния полученных в процессе анаэробной ферментации биологических удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур. В процессе работы экспериментальной биогазовой установки получены биологические удобрения, на основании которых проанализированы результаты лабораторных исследований. Результаты эксперимента показали, что в емкостях контроля основное количество первых ростков появилось через 2–3-е сутки. Количество проросших семян в контроле в среднем 65,5 %, в количестве от 8 до 18 штук, в емкостях с внесенной «Жидкой органикой» количество проросших семян только 36,6 %, в количестве от 6 до 11 штук взошедших семян, в емкостях с внесенным жидким биоудобрением количество проросших семян в среднем составило 87,8 %, в количестве от 11 до 18 штук. Плотность ростков в опытных емкостях с внесенным жидким биоудобрением значительно выше (в среднем 2,499), чем в емкостях с внесенной «Жидкой органикой» (в среднем 0,579) и контроле (в среднем 1,300).
Ключевые слова: сельскохозяйственные отходы, переработка, биогазовая установка, биологические удобрения.
А. Э. Цветова, В. Н. Радионенко, С. Е. Гулько
К вопросу о рациональном использовании подземных пространств ликвидируемых предприятий горной промышленности
ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Статья рассматривает вопрос использования подземного пространства закрытых шахт для различных целей, таких как хранение отходов, создание геотермальных электростанций, а также в качестве потенциального места для строительства новых городов и инфраструктуры. Рассмотрены успешные примеры зарубежных стран, таких как Германия, Великобритания, Нидерланды и Польша. Повторное использование заброшенных шахт является важным аспектом практики более чистого производства, поскольку оно может полностью задействовать потенциал и жизнеспособность неиспользуемых ресурсов, сэкономить социальные издержки, обеспечить мощную эндогенную движущую силу для преобразования ресурсоемких городов, предоставить возможности трудоустройства безработным и, наконец, осуществить экологически чистую трансформацию горнодобывающей промышленности. Научные решения о способах повторного использования являются необходимым условием и решающим вопросом для эффективного изучения неиспользуемых ресурсов закрытых шахт.
Ключевые слова: угольные шахты, ресурс, вторичное использование, горнодобывающая промышленность, отходы.
Т. С. Башевая a, Н. Н. Белоус b
Комплексный анализ проблемы накопления твердых коммунальных отходов
a ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»,
b Государственный комитет по экологической политике и природным ресурсам при Главе Донецкой Народной Республики
Аннотация. В статье изучается один из аспектов важной экологической проблемы накопления твердых коммунальных отходов. В работе установлены истоки проблемы отходов и показаны причины резкого повышения актуальности данной экологической проблемы в последние годы. Обоснована разница между показателями образования и накопления ТКО и сформулированы основные пути для минимизации количества отходов. Изучены социальный и экологический аспекты проблемы ТКО. Проанализирована ситуация обращения с ТКО в ДНР: ежегодный прирост количества коммунальных отходов составляет 625 тыс. тонн/год. Существующая система сбора отходов не отвечает современным требованиям, в виду низкого уровня механизации объектов коммунального хозяйства; вследствие значительного физического и морального износа основных фондов, недостаточности специализированных транспортных средств. Изучено состояние и условия функционирования специально отведенных мест и объектов размещения отходов. Определены факторы, формирующие проблему накопления твердых коммунальных отходов в Донецком регионе.
Ключевые слова: твердые коммунальные отходы, накопление отходов, полигон, охрана окружающей среды, обращение с отходами, сортировка.
Я. О. Белецкий, А. И. Сердюк
Рациональные методы переработки пластиковых отходов
ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В работе рассмотрены популярные методы переработки пластмасс, пластиковые отходы являются трудно перерабатываемыми твердыми коммунальными отходами, так как для качественной переработки их необходимо очищать и перерабатывать только чистый пластик. Общее количество пластиковых отходов на полигонах твердых коммунально-бытовых отходов по данным РБК составляет более 55 %, это в первую очередь различные упаковки от товаров общего пользования, пластиковые бутылки, различные пластмассовые корпуса. Популярными методами борьбы с отходами пластика являются пиролиз (сжигание отходов) и грануляции пластмасс. Пиролиз требует дополнительной очистки газо-воздушной смеси после сжигания пластмасс. Метод грануляции пластиковых отходов более дорогой и экологически выгодный метод, так как полученные в результате гранулы пластика можно использовать в производстве других продуктов и вещей из пластика.
Ключевые слова: пластик, пластмасс, переработка, утилизация, отходы пластмасс.
В. С. Рожков, П. Г. Берёза, А. В. Ващук
Влияние естественных и антропогенных факторов на состав городских сточных вод
ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В статье рассмотрены недостатки существующего подхода к прогнозированию и расчету концентраций загрязняющих веществ, поступающих от населенных пунктов на сооружения биологической очистки сточных вод.На основании проведенного анализа предложены теоретические и экспериментальные механизмы учета всех возможных факторов, оказывающих влияние на состав сточных вод, поступающих на канализационные очистные сооружения. Для учета поступления поверхностных сточных вод в систему канализации предложено использовать зависимости известного вида с уточнением коэффициентов, зависящих от местных условий. Установлено, что использование бытовых измельчителей оказывает существенное влияние на состав сточных вод, поступающих на биологическую очистку, что предоставляет дополнительные возможности по балансировке качественного состава стока. Для перспективного и эффективного контроля поступления промышленных сточных вод в системы городской канализации предложен оперативный метод измерения окислительно-восстановительного потенциала среды в точках (постах) сброса производственного стока.
Ключевые слова: сточные воды, поверхностные воды, промышленный сток, бытовые измельчители, окислительно-восстановительный потенциал.
В. В. Маркин
Особенности реконструкции канализационных очистных сооружений малых населенных пунктов с биологическими прудами
ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Большое число канализационных очистных сооружений малых населенных пунктов имеют длительный срок службы и устаревшие технологии. Для обеспечения нормативной степени очистки сточных вод требуется реконструкция таких очистных станций с применением современных технологий, что зачастую связано также со значительным увеличением эксплуатационных затрат. В частности, удаление фосфора из сточных вод малых населенных пунктов реализуется в основном с помощью затратной химической дефосфатации. Однако, на очистных сооружениях, в состав которых входят биологические пруды, при специальном культивировании в них высших водных растений на протяжении большей части года можно заменить реагентную обработку на биологическую доочистку, что, кроме того, позволит дополнительно получать ценный кормовой растительный материал. В данной работе такая возможность рассмотрена на примере канализационной очистной станции пгт. Гольмовский.
Ключевые слова: сточные воды, доочистка, биологические пруды, высшие водные растения, азот, фосфор.
А. С. Павлюченко a, Н. И. Григоренко b
Системный подход к разработке логики управления насосной станции пожаротушения
a АО «НИПИгазпереработка», b ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В условиях современных реалий работы инженеров-проектировщиков и технологов водоснабжения и водоотведения особое внимание необходимо уделять вопросам автоматизации работы проектируемых объектов, в том числе насосных станций пожаротушения промышленных предприятий. Основным документом, который отражает задание для инженеров КИПиА по установке датчиков, организации работы системы и пуско-наладочных работ является «логика управления». Данные по проектированию логики описаны очень поверхностно и не дают представления об ее основных этапах и порядке составления. В этой статье приведена универсальная логика управления насосной станции пожаротушения на промышленных предприятиях, которая отражает основные этапы ее работы при возникновении пожара. Данный шаблон может быть использован проектировщиками и технологами как основа с индивидуальными дополнениями или исключениями в зависимости от условий проектирования.
Ключевые слова: пожаротушение, пожарные насосы, автоматизация, логика управления, тег, тегирование.
А. В. Лукьянов, Д. Э. Рыбак
Экологические вопросы применения теплогенераторов малой мощности для автономных систем теплоснабжения
ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Проблема рационального использования топливно-энергетических ресурсов является одной из наиболее острых в энергетике. Возрастающие с каждым годом производство и потребление тепловой энергии требуют все больших и больших объемов углеводородного топлива. Одним из решений данной проблемы является применение альтернативных источников энергии, в частности, солнечной энергии для сокращения потребления тепловой энергии, получаемой за счет сжигания ископаемого топлива. В данной статье проведен анализ теплового потенциала солнечного излучения в качестве источника тепловой энергии для гелиотермальных установок на территории Донбасса. Рассмотрены факторы, влияющие на теплосъем солнечных коллекторов, в частности, местные климатологические особенности, время суток и время года, угол наклона и ориентация поглощающей поверхности.
Ключевые слова: экологический мониторинг, токсичные выбросы, автономные источники теплоты, сгорание топлива, газотрубные теплогенераторы, вредные выбросы, модульные котельные.
С. Е. Антоненко, В. О. Дорохин
Международный опыт переработки и утилизации солнечных панелей
ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Эффективное использование солнечной энергии постепенно становится предметом исследований. По прогнозам к 2050 году на Земле скопится порядка 60…78 миллионов тонн старых солнечных панелей, если уже сейчас не начать их грамотную утилизацию. Ученые и инженеры решают эту проблему, разрабатывают соответствующие технологии, утверждают стандарты. В большинстве стран мира солнечные панели классифицируются как общие или промышленные отходы, кроме того в разных странах разрабатываются добровольные и нормативные подходы для специального управления «солнечным мусором». В настоящее время распространена грубая переработка с извлечением только стекла и алюминия. Тонкая переработка предполагает извлечение из фотоэлементов практически всех составных частей и их обработку. Для утилизации солнечных панелей на западных рынках появились коммерческие компании-переработчики. Переработка солнечных панелей позволяет уменьшить углеродный след, снизить стоимость производства за счет повторного использования материалов, миллионы тонн потенциальных отходов не попадают на свалки.
Ключевые слова: солнечные панели, переработка, утилизация.
Д. В. Савич, З. В. Удовиченко, Н. В. Колосова
Процессы нагрева воды в засыпном слое аппаратов зернистого типа
ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В современных условиях ограниченности энергетических ресурсов, высокой стоимости энергии, негативного воздействия на окружающую среду выбросов промышленных производств актуальным является вопрос применения энерго- и природосберегающих технологий в промышленности строительных материалов. В этой связи одним из путей повышения экономичности и экологичности энерготехнологических установок является совершенствование конструкций существующих аппаратов и создание эффективных комплексных установок, совмещающих в себе процессы очистки и утилизации теплоты отходящих газов. Авторами в статье описаны процессы передачи теплоты в зернистом слое. Разработана модель процессов передачи теплоты от горячего контура через зернистый слой к воде холодного контура через стенки трубок. Схематично показано изменение температуры в слое зернистого материала с расположенными в нем теплообменными трубками. Даны основные выводы по проведенному исследованию процессов теплопередачи в аппарате зернистого типа.
Ключевые слова: комплексная установка, процессы передачи теплоты, зернистый слой, горячий и холодный контур.
А. А. Олексюк, Н. В. Долгов, А. А. Полковников
Анализ теплового потенциала солнечного излучения для использования в системах теплоснабжения на территории Донбасса
ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Проблема рационального использования топливно-энергетических ресурсов является одной из наиболее острых в энергетике. Возрастающие с каждым годом производство и потребление тепловой энергии требуют все больших и больших объемов углеводородного топлива. Одним из решений данной проблемы является применение альтернативных источников энергии, в частности, солнечной энергии для сокращения потребления тепловой энергии, получаемой за счет сжигания ископаемого топлива. В данной статье проведен анализ теплового потенциала солнечного излучения в качестве источника тепловой энергии для гелиотермальных установок на территории Донбасса. Рассмотрены факторы, влияющие на теплосъем солнечных коллекторов, в частности, местные климатологические особенности, время суток и время года, угол наклона и ориентация поглощающей поверхности.
Ключевые слова: альтернативные источники энергии, солнечная энергия, солнечное излучение, горячее водоснабжение, централизованное теплоснабжение.
Т. А. Чернышева, Б. А. Новиков, О. И. Бодачевский
Методы исследования естественной световой среды в помещениях детского дошкольного учреждения
ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Данная статья посвящена вопросам формирования естественной световой среды в помещениях здания детского сада – игровых комнатах на первом и втором этажах. Исходя из архитектурных и конструктивных решений здания, производится выбор системы освещения. Все это делает расчет естественного освещения с учетом продолжительности непрерывной инсоляции в помещениях здания детского садика одним из основополагающих аспектов проектирования. В статье приведены расчеты коэффициентов естественной освещенности и продолжительности непрерывной инсоляции для игровых комнат при планировании внутреннего пространства здания детского сада. Оценка естественного освещения помещений выполнена графоаналитическим методом в соответствии с требованиями санитарно-гигиенических и строительных норм. Также приведены нормативные требования к естественному освещению в помещениях детских дошкольных учреждений. Оценка условий инсоляции помещения через оконные проемы осуществлялась методом инсоляционной линейки. Полученные расчетные значения коэффициентов естественной освещенности и продолжительности непрерывной инсоляции для игровых комнат удовлетворяют требованиям нормативных документов.
Ключевые слова: световая среда, естественное освещение, инсоляция, коэффициент естественной освещенности, инсоляционная линейка.
Е. Э. Самойлова, Т. Д. Лысикова
Совершенствование технологии очистки газовых выбросов производства асфальтобетонных смесей
ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Заводы по производству асфальтобетонных смесей, предназначенных для строительства, ремонта и реконструкции, автомобильных дорог, являются активными источниками воздействия на окружающую среду. При этом основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха вносится выбросами неорганической пыли с размерами частиц до 20 мкм. Для повышения экологической безопасности асфальтобетонного завода необходимо усовершенствование технологических процессов, сопровождаемых пылением, обеспечение системы очистных установок, задерживающих цементную пыль и песок, что позволит максимально снизить уровень запыленности атмосферного воздуха и создать благоприятные условия для проживания в относительной близости к асфальтобетонному предприятию. Данная статья посвящена комплексу технологических решений для эффективной работы пылеулавливающих систем, при которых не происходит превышения установленных нормативов выбросов пыли и загрязнения окружающей среды. Описываются решения, направленные на повышение эффективности систем пылеулавливания с вихревыми инерционным и аппаратами на встречных закрученных потоках.
Ключевые слова: пылеулавливающие системы, экологическая безопасность, асфальтосмесительная установка, вихревые инерционные центробежные пылеулавливатели.
С. Е. Гулько a, Н. Г. Насонкина b, Д. Г. Соколов b, С. Е. Антоненко b,
В. С. Забурдаев b
Анализ возможности использования золошлаковых отходов ТЭС ДНР в строительстве
a Донгипрошахт, b ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Представлен анализ мирового опыта утилизации золошлаковых и строительных отходов. На примере Старобешевской ТЭС изучены условия формирования золошлаковых отходов, их минеральный состав, качественно-количественные показатели и их влияние на окружающую среду. Показано, что золоотвалы занимают большие территории, а их содержание требует значительных эксплуатационных затрат. Разработана технологическая схема извлечения микросферы и сопутствующих компонентов из золы уноса с учетом обеспечения замкнутой системы оборотного водоснабжения. Обоснована концепция и предложена многокритериальная модель совместной переработки золошлаковых и строительных отходов. Выполнена оценка переработки микросферы и строительных отходов во вторичные ресурсы, с последующим их применением для строительных материалов и дорожного покрытия. Отмечается, что совместное использование строительных отходов и ЗШО представляет сочетание коммерческих и технических показателей – наличием ресурсов, невысокой стоимости, высокой прочности и химической стойкости.
Ключевые слова: микросфера, зола, отходы, отвалы, шлак, золошлаковая смесь.
А. А. Шейх, Н. Е. Лисняк
Анализ существующей ситуации в сфере обращения с ТКО на территории Донецкой Народной Республики
ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В работе рассмотрена проблема обращения с твёрдыми бытовыми отходами и анализ возможности внедрения технологии переработки твёрдых бытовых отходов с предварительным изъятием утильных компонентов, которая способна существенно снизить потенциальную антропогенную нагрузку на окружающую среду. Показана сложившаяся ситуация в сфере обращения с отходами на территории г. Донецка и указано что в 2020 г. образовалось 834 797 т отходов IV класса опасности, почти все они складированы на полигонах. Приведены данные по морфологическому составу ТКО, которые проявляют чётко выраженную тенденцию к сезонным изменениям. Дана характеристика существующих трех полигонов. Рассмотрен вопрос сортировки и переработки твёрдых коммунальных отходов, который актуален для Донецкой Народной Республики и может быть внедрен как на действующих полигонах твердых коммунальных отходов, так и на планируемых к строительству.
Ключевые слова: твердые коммунальные отходы, морфологический состав, сортировка, переработка, полигоны.
Е. Л. Головатенко
Оценка состояния водных ресурсов на территории Донецкого региона
ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В условиях высокоразвитой промышленности и большого количества населения в Донбассе ежедневно используют большое количество воды. Водные ресурсы региона активно используются водохозяйственным комплексом, который отличается высокой плотностью населения и высоким уровнем развития промышленности, представленной водоемкими и экологически опасными производствами, что на фоне низкой водообеспеченности местным стоком, требует принятия взвешенных управленческих решений по созданию условий для постоянного водоснабжения промышленных предприятий. Использование значительных объемов водных ресурсов на производственные потребности, загрязнение поверхностных и подземных источников промышленными и сельскохозяйственными стоками и отходами производств наносят большой вред водным объектам, приводят к истощению водных источников и потери способности к самоочистке. Сброс большого количества неочищенных сточных вод, а также многолетняя аккумуляция загрязняющих веществ в донных отложениях привели к тому, что большинство водных объектов области относится к категории грязных и очень грязных.
Ключевые слова: водные ресурсы, водоотведение, загрязняющие вещества, методы очистки.