CC BY
60
добная эластичность по цене сырья обостряет риск, связанный с замещением сырья и замедляет обновление и внедрение инноваций в производственный процесс, делая его инертным. Эту сложную проблему следует решать совместно и экономическим, и технологическим путём.
Таким образом, развитие химической промышленности по инновационному варианту развития - сложная системная задача. Разрозненные усилия предприятий, научно-исследовательских институтов и университетов не решат этой проблемы. Для разработки и внедрения инноваций в химический комплекс необходима интеграция усилий и государства, и образовательных, и научных учреждений, и бизнеса, создание институциональной структуры инноваций в химическом комплексе, общероссийской информационной системы, в которой накапливались бы данные о ведущих исследованиях, завершенных проектах и их использовании.
Библиографические ссылки
3. Общая экономическая теория. Часть I. Введение в экономическую теорию. Микроэкономика: учеб. пособие / 3. В. Вдовенко, Н. И. Гавриленко, Т. Н. Шушунова. М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2010. 84 с.
4. Стратегия развития химической и нефтехимической промышленности на период до 2015 года. / Приказ Минпромэнерго России от 14 марта 2008 года №119.
УДК 332+502
П.А. Барабанов, П.А. Подуруев
Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ГРАНИТНАЯ КРОШКА — АЛЬТЕРНАТИВА ИСПОЛЬЗОВАНИЮ СОЛИ В ЗИМНИЙ ПЕРИОД В МОСКВЕ
В статье описан современный экологичный способ поддержания дорог города Москвы в надлежащем состоянии в зиминий период. Идея метода состоит в замене традиционной соли на гранитную крошку.
This article describes a modern eco-friendly way of maintaining roads in the city of Moscow in the proper condition in winter period. The idea of the method consists in replacing the traditional salt by granite crumb.
Экология Москвы является важным показателем качества жизни в ней. Поэтому хочется описать возможное решение одной из проблем нашего города - применение соль-содержащих смесей на дорогах в зимний период.
Последние несколько столетий в Москве борятся со снегом и льдом на дорогах.
Сначала дворники сгребали лопатами и скребками снег с улиц и переулков - простая, но не очень эффективная механическая уборка.
В 1930-е годы дворники Москвы стали использовать смесь технической соли (NaCl) и песка в качестве противогололёдного реагента. Город рос. Количество и ширина дорог увеличивались. Сыпать песок на улицы становилось всё менее удобно, поскольку песка расходовалось всё больше и он забивал уличные стоки, а в начале весны способствовал повышенному содержа-
нию пыли в городском воздухе. Также 20 лет назад жизнь в столице нашей страны сильно изменилась. Появилось большое количество автомобилей, резко возросла интенсивность движения как легкового, так и грузового транспорта. Стало необходимо резко интенсифицировать уборку проезжей части для создания комфортных условий для передвижения.
Это заставило город пересмотреть свою концепцию поддержания дорог в порядке, и зимой 1995-1996 года в качестве основного противогололёдного реагента стали использовать только техническую соль. Главным её преимуществом была высокая скорость таянья снега и льда, в том числе и при низкой температуре. За одну зиму в мегаполисе на улицы высыпали порядка 50 тысяч тонн соли. Однако экологическая система города не могла вынести столь большой нагрузки. Начали гибнуть деревья и кустарники, которые просто не могли выжить в такой гигантской солонке.
Для уменьшения экологической нагрузки в период с 2001 по 2002 год Москва отказалась от применения хлористого натрия в пользу таких реагентов как: ХКФ (хлористый кальций, ингибированный фосфатами), ХКМ (хлористый кальций гранулированный), айсмелт (хлористый кальций и натрий модифицированный) и других.
В 2006 году отказались от хлористого магния из-за накопления катиона магния в почве и сточных водах.[1]
Помимо вреда зелёным насаждениям и почве, у соли ещё масса других вредных свойств. Она разъедает обувь пешеходов, ежегодно отправляя на помойку сотни тысяч пар обуви. От неё страдают животные, как дикие, так и домашние, у которых от контакта с технической солью возникают серьёзные химические ожоги, которые приходится в дальнейшем лечить. Также от применения соли корродируют автомобили и металлоконструкции города, а также памятники различным деятелям. Также нельзя не отметить вред, который наносит мелкодисперсная соляная пыль, которая поднимается над улицами и которую вдыхают люди.
А в этом году, по нашим собственным наблюдениям, соли высыпалось настолько много, что снег таял, вода от него испарялась, а комочки твёрдой соли оставались лежать на сухом асфальте, то есть фактический расход превышал максимально допустимый и, тем более реально необходимый, в разы.
Такова природа нашего менталитета - природа выдержит всё. Зачем придумывать что-то новое, когда есть такая вещь как соль - насыпал - и нет снега. Убирать не надо. Всё само утечёт. Но с таким положением вещей надо бороться, так как экологическая обстановка в Москве становится с каждым годом всё хуже.
Очевидно, что с этой ситуацией давно пора разобраться. Необходимо обратиться к опыту других, столь же холодных и снежных стран. Например, к опыту нашего ближайшего соседа - Финляндии. Как известно, финны славятся своим разумным подходом к делу. В этой замечательной скандинавской стране граждане привыкли беречь леса, реки, озёра, животных. Их подход к поддержанию дорог в порядке прост, логичен и весьма экологически чист. Финны вместо различных солей используют гранитную крошку. Размер такой крошки мал и составляет 2-5 мм.
Специальные машины, например, такие как финский снегоуборщик 818и, на довольно большой скорости (80-90 км/ч) разъезжают по финским дорогам, одновременно сгребают снег на обочину, очищают лёд и разбрасывают гранитную крошку. И все эти операции выполняет одна автомашина. Начинка кабины весьма высокотехнологична - ноутбук, навигатор и масса джойстиков для управления. Для того чтобы работать на такой машине, необходимо закончить специальные курсы для водителей уборочных машин в Финляндии.[2]
Так, например, в Хельсинки по окончанию снежного периода на улицу выходят автомобили, оборудованные пылесосами. Они собирают с дорог пыль и гранитную крошку. Затем собранная с дороги крошко-грязевая смесь отправляется в своеобразную «ванную». Процесс отмывания проходит в больших чанах, и одновременно с мытьём от крошки отделяется мелкая пыль и грязь (уходят с промывными водами).
Экономическое обоснование необходимости применения гранитной
крошки вместо соли.* * Все расчёты приведены в ценах на апрель 2012 года. Площадь города Москвы составляет 1081 км2 (данные без учёта присоединяемых территорий), площадь дорог - почти 100 км2 (9% площади города).[3]
В среднем, снег в нашем городе лежит примерно четыре месяца. Снегопад в среднем случается 1 раз за 2 дня. Или 15 раз в месяц, и, соответственно, 60 раз за зиму. Значит 60 раз за сезон надо применить реагенты.[4]
В настоящее время в качестве основного противогололедного средства для обработки проезжей части дорог используется противогололедный реагент Хлористый Кальций Кальцинированный Модифицированный. Расчёт для хлористого кальция (согласно [5] и [6]) Норма расхода по кальцию хлористому — 0,09кг/м Тогда на однократную обработку города потребуется: 0,09кг/м2х 100000000 м2=9 тыс. т. На весь сезон - в 60 раз больше - 540 тыс. т.
При цене на хлористый кальций 15600 руб/т затраты на него за 1 сезон составят:
540 тыс. т. х 15600 руб./т=8,424 млрд руб.
(Полные затраты на уборку снега в Москве на сезон 2011-2012 согласно [7] составили порядка 13,6 млрд руб.).
Расчёт для гранитной крошки. (согласно [8] [9]) Норма расхода по гранитной крошке - 0,12кг/м2. Тогда на однократную обработку города потребуется: 0,12кг/м2 х100000000 м2=12000000 кг=12 тыс. т., На весь сезон - в 60 раз больше - 720 тыс. т.
При цене на гранитную крошку 3800 руб./т затраты на крошку на 1 сезон составят:
720 тыс. т. х3800 руб./т=2,736 млрд руб.
Однако гранитная крошка может быть использована повторно. Поскольку собрать все 100% высыпанной крошки невозможно, поэтому для учёта рециркуляции крошки сделаем допущение.
Пусть за одну зиму безвозвратно теряется 10% использованной гранитной крошки (истирается в пыль колёсами автомобилей, попадает в канализа-
цию, выбрасывается с мусором при уборке улиц). Следовательно, оставшиеся 90% можно использовать повторно.
Затраты на восстановление потерянной крошки:
0,1x2,736 млрд руб./год=273,6 млн руб./год. Это значение и будет являться затратами на расходные материалы, начиная со второго года (на первом году применения придётся купить все 100% крошки).
Таким образом, затраты на расходные материалы до усовершенствования технологии уборки дорог и после соответственно составят 8,424 млрд руб. и 273,6 млн руб., экономическая выгода очевидна.
Однако прежде чем проект заработает в полную силу, городу придется потратить средства на инфраструктуру для гранитной крошки.
Надо будет открыть училище по подготовке кадров, подобрать профессионалов (возможно и из-за границы), которые обучали бы будущих водителей высокоскоростных уборочных машин, специалистов по технологии очистки крошки после зимнего сезона, автомехаников по обслуживанию уборочной техники.
Необходимую для уборки улиц технику можно закупить, например в той же Финляндии, где её производство поставлено на поток.
Также нужно будет организовать моечные цеха для использованной крошки.
Крошка с улиц будет поступать в такой цех и попадать в большие сита - на просеивание от более крупных посторонних предметов. Одновременно с этим из просеиваемой крошки электромагнитами удаляются железные и другие ферромагнитные объекты. Затем материал поступает в открытый сверху сетчатый бункер (максимальный размер отверстия 2 мм), вместе с ними крошка опускается в ёмкость с водой и там отмачивается в течении некоторого времени. После отмачивания от налипшей грязи крошку вместе с сетчатым бункером вынимают из ёмкости для отмачивания, затем промывают сверху струёй воды под давлением, дают воде стечь, а после сушат на воздухе. Высохшую гранитную крошку отправляют на склад до следующего сезона.
Промывная вода, которая образовалась в результате мытья крошки, весьма грязная, она содержит большое количество нефтепродуктов, пыли от тормозных колодок и покрышек, просто уличную грязь. Фактически эта жидкость являет собой концентрат классической московской городской грязи. Такую опасную субстанцию было бы неправильно сливать в и без того грязную Москву-реку. Как следствие, необходимо соорудить около моечного цеха очистные сооружения (чтобы не было необходимости транспортировать загрязнённую воду на значительные расстояния). От нефтепродуктов можно избавиться, например, при помощи сорбентов.
Вывод. Расчёты показывают, что использование гранитной крошки выгодней вместо соли.
Сэкономленные средства можно направить в другие сферы, например постройку новых линий метро (затраты на 1 километр тоннеля составляют порядка 2,2-х млрд руб. [10]), на ремонт дорог, строительство детских учреждений, реконструкции ветхих старинных особняков в центральном округе Москвы, а ещё на посадку новых деревьев и многое другое. Наши деревья и кустарники, произрастающие в мегаполисе, станут меньше болеть и умирать. Они будут радовать
нас своей зеленью, в знойный день, давая тень и хоть как-то очищать московский воздух. Следовательно, город станет тратить меньше денег на посадки новых растений. Почва перестанет подвергаться интенсивному засолению, уменьшится степень деградации Москвы-реки и её притоков. Животные города, как дикие, так и домашние, больше не будут обжигаться об ужасные соляные лужи. Срок службы обуви пешеходов увеличится. Уйдут в прошлое белые, въевшиеся в обувь пятна. Автомобилисты также будут довольны. Во-первых, улучшится качество проезжей части, а во-вторых, части машин станут меньше корродировать, и, как следствие, увеличится срок их службы. Возможно, с применением новых технологий по поддержанию дорог в хорошем состоянии мы хоть немного забудем о пробках в метели и гололёд. Важно, что всех этих плюсов можно добиться заменой соли на гранитную крошку.
Библиографические ссылки
1. http://rn.wikipedia.org/wiki/%CC%EE%F 1%EA%E2%E0
2. http://www.gismeteo.ru/
3. http://www.gololed.ru/kalciy_hloristiy/harakteristiki_hloristogo
4. http://www.gololed.ru/price/#448
5. http://marker.ru/news/507223
6. http://wwwJled.ru/granitnaya_kroshka/granitnaya_kroshka/#2 УДК 348
М. А. Капацына, П. А. Барабанов
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия
УТИЛИЗАЦИЯ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ (ТО), ИЛИ ВТОРИЧНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСОВ КАК ОСНОВА СОХРАНЕНИЯ БАЛАНСА В ПРИРОДЕ: ИНЖЕНЕРНО-ХИМИЧЕСКИЕ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
В работе рассмотрена утилизация твердых отходов или вторичное использование ресурсов как основа сохранения баланса в природе с точки зрения инженерно-химического, экологического и экономического аспектов.
In work utilization of a firm waste or recycling of resources as a basis of preservation of balance in the nature from the point of view of engineering and chemical, ecological and economic aspects is considered.
Нередко загрязнения почвы в различных областях ведения хозяйства обходят стороной, ведь почвенные слои нельзя отнести к объектам прямого потребления человеком в сравнении с водой и, особенно, воздухом. Однако это не совсем так, ведь в природе все взаимосвязано. Выбранный объект исследований влияет на здоровье человека косвенным образом: отходы, находящиеся долгое время на поверхности, могут продиффундировать в более глубокие слои и загрязнить грунтовые воды, не говоря уже о том, что по пути, под действием различных абиотических факторов среды и микроорганизмов, они могут превратиться в намного более токсичные соединения, чем в момент их попадания на почву. Также, если загрязняющее соединение является не только токсичным, но и легколетучим (отходы лакокрасочной промышленности, в частности), оно мо-
