CC BY
22. Есмагамбетов Т. У. Модель бизнес-процессов экстренного реагирования при пожарах в зданиях жилого сектора / Т. У. Есмагамбетов, Е. В. Костина, В. В. Самсонов, О. М. Шикульская // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. - 2019.- № 1 (27). - С. 97-105.
3. Леонтьев В. А. Совершенствование балансового метода расчета потребленной тепловой энергии / В. А. Леонтьев // Региональная архитектура и строительство. - 2022. - № 3 (52). - С. 166-170. - DOI 10.54734/20722958_2022_3_166.
4. Саденко Д. С. Основы научно-технического сопровождения объектов капитального строительства / Д. С. Са-денко, И. Н. Гарькин, М. В. Арискин // Региональная архитектура и строительство. - 2022. - № 2 (51). - С. 89-95.
5. Шеин А. И. Опыт обследования зданий и сооружений / А. И. Шеин, С. В. Бакушев, В. В. Зернов, М. Б. Зайцев // Моделирование и механика конструкций. - 2017. - № 5. - С. 16.
6. Гарькин И. Н. Деформативно-прочностные свойства монолитных железобетонных перекрытий / И. Н. Гарькин, Д. С. Саденко // Региональная архитектура и строительство. - 2020. - № 1 (42). - С. 126-129.
7. Баканова С. В. Тепловлажностный и воздушный балансы в животноводческих помещениях / С. В. Бака-нова, В. Е. Белов // Региональная архитектура и строительство. - 2022. - № 1 (50). - С. 116-119. -DOI 10.54734/20722958_2022_1_116.
8. Кузин Н.Я., Багдоев С.Г. Оценка внешних факторов на несущую способность конструкций гражданских зданий // Региональная архитектура и строительство. - 2012. - № 2. - С. 79-82.
9. Гарькин И. Н. Подкрановые конструкции на предприятиях Пензенской области: состояние, перспективы / И. Н. Гарькин // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. - 2017. - № 3 (21). - С. 20-24.
10. Евсина Е. М. Математическое моделирование оценки и выбора технического решения в системах очистки воздуха / Е. М. Евсина, Т. В. Хоменко, Н. В. Золотарева // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. - 2019. -№ 4 (30). - С. 135-140.
11. Боровков Д. П. Аэродинамический расчет систем аспирации при организации закрутки потока в воздуховодах / Д. П. Боровков, К. О. Чичиров // Региональная архитектура и строительство. - 2012. - № 3. - С. 145-148.
12. Желтобрюхов В. Ф. Анализ причин забивания систем аспирации строительной отрасли / В. Ф. Желтобрюхов, Д. П. Боровков // Проблемы охраны производственной и окружающей среды : материалы научно-технической конференции, Волгоград, 24-27 декабря 2001 г. - Волгоград : Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет, 2001. - С. 179-180.
13. Боровков Д. П. Системы аспирации с закруткой потока в воздуховодах / Д. П. Боровков, К. О. Чичиров // Региональная архитектура и строительство. - 2013. - № 1. - С. 115-121.
14. Азаров В. Н. О транспортировании пылевых частиц закрученными потоками в воздуховодах систем аспирации и обеспыливающей вентиляции / В. Н. Азаров, Д. П. Боровков, С. В. Филиппова // Известия Юго-Западного государственного университета. - 2012. - № 3-1 (42). - С. 113-119.
15. Азаров В. Н. Об использовании закрутки потока в аспирационных системах на предприятиях строительной индустрии / В. Н. Азаров, Д. П. Боровков // Вестник центрального регионального отделения Российской академии архитектуры и строительных наук. - 2012. - № 16. - С. 12-17.
16. Патент на полезную модель № 33755 Российская Федерация, МПК B65G 53/04 (2000.01). Устройство для очистки воздуховодов от пыли : № 2003116726/20 : заявл. 05.06.2003 : опубл. 10.11.2003 / В. Н. Азаров, Д. П. Боровков, В. Н. Мартьянов, Д. В. Азаров. - 5 с.
17. Патент на полезную модель № 35325 Российская Федерация, МПК B08B 17/06 (2006.01). Устройство для очистки воздуховодов систем аспирации, находящихся под избыточным давлением : № 2003116725/20 : заявл. 05.06.2003 : опубл. 10.01.2004 / В. Н. Азаров, В. Ф. Желтобрюхов, Д. П. Боровков. - 2 с.
© К. О. Чичиров, И. Н. Гарькин, Д. П. Боровков, В. А. Леонтьев
Ссылка для цитирования:
Чичиров К. О., Гарькин И. Н., Боровков Д. П., Леонтьев В. А. Техническая экспертиза: исследование систем вентиляции в торговом развлекательном центре // Инженерно-строительный вестник Прикаспия : научно-технический журнал / Астраханский государственный архитектурно-строительный университет. Астрахань : ГАОУ АО ВО «АГАСУ», 2023. № 2 (44). С. 18-24.
УДК 628.3.034.2.001.7:664
DOI 10.52684/2312-3702-2023-44-2-24-29
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД КОЖЕВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
В. Н. Саинова, Е. В. Андреева, Д. Лассана
Саинова Виктория Николаевна, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой «Безопасность жизнедеятельности и инженерной экологии», Астраханский государственный технический университет, г. Астрахань, Российская Федерация; e-mail: [email protected];
Андреева Елена Викторовна, кандидат технических наук, доцент кафедры «Безопасность жизнедеятельности и инженерной экологии», Астраханский государственный технический университет, г. Астрахань, Российская Федерация; e-mail: [email protected];
Диоп Лассана, аспирант, Астраханский государственный технический университет, г. Астрахань, Российская Федерация; e-mail: [email protected]
Сточные воды кожевенного производства имеют неоднородный состав, характеризующийся наличием большого спектра органических и минеральных веществ, поэтому их очистка представляет собой сложный процесс. Кожевенное производство относится к наиболее водоемким, практически все операции по производству кожи осуществляются во влажной (водной) среде. Их очистка затруднена тем, что они состоят из гетерогенной смеси анионных и катионных загрязнителей, а также макромолекул органических поверх-ностно-ак-тивных веществ. Основными загрязняющими веществами в сточных водах кожевенного производ-ства являются хром и сульфиды. Хром, особенно в его шестивалентной форме, считается канцерогенным, мутагенным и тератогенным для большинства живых существ, включая человека. Биологическая очистка сточных вод кожевенной промышленности может быть альтернативой использованию химических реаген-тов, потенциально опасных для окружающей среды.
Ключевые слова: сточные воды кожевенного производства, биологическая очистка, аэробная зона, анаэробная зона, гетерогенная смесь, механическое перемешивание, аэротенки, отстойники.
RESEARCH OF EFFECTIVE TECHNOLOGY OF WASTEWATER TREATMENT OF LEATHER PRODUCTION
V. N. Sainova, Ye. V. Andreyeva, D. Lassana
Sainova Viktoriya Nikolayevna, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Head the Department of Life Safety and Environmental Engineering, Astrakhan State Technical University, Astrakhan, Russian Federation; e-mail: [email protected];
Andreyeva Yelena Viktorovna, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor the Department of Life Safety and Environmental Engineering, Astrakhan State Technical University, Astrakhan, Russian Federation; e-mail: [email protected];
Diop Lassana, post-graduate student, Astrakhan State Technical University, Astrakhan, Russian Federation; e-mail: [email protected]
Wastewater from the leather industry has a heterogeneous composition, characterized by the presence of a large range of organic and mineral substances, so their purification is a difficult task. Leather production is one of the most water-intensive, almost all operations for the production of leather are carried out in a moist (water) environment. Their purification is complicated by the fact that they consist of a heterogeneous mixture of anionic and cationic pollutants, as well as macromolecules of organic surfactants. The main chemical pollutants of the wastewater of the leather industry are chromium and sulfides. Chromium, especially in its hexavalent form, is considered a carcinogenic, mutagenic and teratogenic substance for most living beings, including humans. Biological wastewater treatment of the leather industry can be an alternative to the use of chemicals potentially hazardous to the environment. Biological processes contribute to ensuring a high degree of purification.
Keywords: waste water of leather production, biological purification, aerobic zone, anaerobic zone, heterogeneous mixture, mechanical mixing, aerotanks, settling tanks.
Сточные воды кожевенного производства имеют неоднородный состав, характеризующийся наличием большого спектра органических и минеральных веществ. Они находятся в различном состоянии: взвешенном, растворенном или коллоидном. Среди промышленных вод сточные считаются наиболее загрязненными и токсичными. Очистка сточных вод кожевенного производства является сложной из-за их неоднородности.
Использование биологической очистки после удаления ряда химических элементов на стадии физико-химической является альтернативой рациональной очистке сточных вод кожевенного производства. Биологическая очистка сточных вод имеет ряд преимуществ перед другими широко используемыми химическими методами, она оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, экономична и эффективна. Очистка вод в процессе их аэрации в смеси с активным илом снижает все параметры загрязнений до значений, соответствующих стандартам сброса, установленным экологическими нормативами [1, 2].
Кожевенное производство относится к наиболее водоемким, практически все последующие операции по производству кожи осуществляются во влажной (водной) среде.
На протяжении веков кожевенная промышленность занимала ключевое место в экономике многих развитых стран, таких как Китай, Россия, Италия, Турция, Индия, и некоторых развивающихся (Марокко, Алжир, Гана, Эфиопия и др.). Данная ранее кустарная деятельность пережила индустриализацию в связи с растущим спросом на готовую продукцию (кожу) для изготовления обуви, сумок, мебели и т. д. [3].
Индустриализация сектора способствовала расширению спектра используемых химикатов, многие из которых токсичные, входящие в технологическую цепочку производства кожи. В процессе переработки шкур в кожу может быть использовано до 300 кг химикатов на 1 т шкур. Большая часть этих химических веществ попадает в сточные воды и загрязняет их. Сброс вод кожевенных заводов может достигать десятков тысяч кубических метров в год. Данные воды характеризуются высокой концентрацией органических и минеральных веществ. Количество и качество этих вод варьируется от одного кожевенного производства к другому благодаря различию в технологических процессах и используемом сырье. Однако усредненный состав типичен для всех производств.
Фактически для осуществления последовательных операций, необходимых для преоб-разо-вания кожи, используется большой объем воды, а также химических веществ (дубильных ве-ществ, сульфидов и сульфатов, солей натрия, хрома) на ряде этапов обработки [4].
Основными загрязняющими веществами в сточных водах кожевенного производства являются хром и сульфиды. Хром, особенно в его шестивалентной форме, считается канцерогенным, мутагенным и тератогенным для большинства живых существ, включая человека. Их очистка затруднена тем, что они состоят из гетерогенной смеси загрязнителей, органических поверхностно-активных веществ. Совместная утилизация сложна [5]. Они относятся к третьей группе промышленных сточных вод, так как содержат минеральные примеси, такие как сульфаты, хлориды, сульфиды, соединения хрома и т. д., органические примеси: жиры, ПАВ, продукты распада белков.
С целью очистки сточных вод кожевенной промышленности от органических и минераль-ных примесей используются различные методы - физические, химические, биологические или комбинация их [6]. Среди них коагуляция, обратный осмос, мембранная фильтрация, осаждение, окисление и др. Применение этих методов обычно сопровождается добавлением реагентов, которые могут попадать в очищенную воду или образующийся шлам, что представляет опасность для окружающей среды и здоровья человека [7]. Утилизация остаточных реагентов в воде или иле приводит к дополнительным затратам.
Биологическая очистка вод может быть альтернативой использованию химических реагентов, потенциально опасных для окружающей среды. Биологические процессы способствуют обеспечению высокой степени очистки. В процессе нее органические вещества посредством биохимического расщепления или распада превращаются в минеральные вещества, такие как углекислый газ, способный улетучиваться в атмосферу, воду и осадок, состоящий из декантируемых микроорганизмов. Процесс способствует удалению соединений углерода, азота и фосфора.
Анализ современных используемых технологий глубокой очистки вод показывает, что совместное использование процессов нитрификации и денитрификации, дефосфотации является эффективным [8, 9]. Большое значение здесь имеет поддержание оптимальной величины окислительно-восстановительного потенциала для определенного вида сточных вод и параметров очистки. Для увеличения эффективности аэрации часто применяют, помимо пневматической, механические или пневмомеханические способы.
Высокой эффективности очистки до 90 % можно достичь посредством добавления в
сооружения биологической очистки анаэробных секций [10, 11]. Таким образом, сокращается расход кислорода, меньше прирастает избыточный ил, эффективно извлекаются органика, соединения азота, фосфора [12].
Использование мешалок в анаэробных секциях способствует экономии энергии, а нитратов для окисления органических веществ - интенсификации процесса [13].
Было произведено множество исследований по поводу применения биологической очистки сточных вод кожевенной промышленности. М. Ахмед, Абу Эльмагд и М. С. Махмуд [14] изучали данную проблему с помощью процесса активного ила в лабораторных масштабах в непрерывном режиме. Используемый активный ил поступал с муниципальных водоочистных сооружений. Экспериментальная установка состояла из первичного отстойника, аэротенка и вторичного отстойника. Сток помещали в декантер на 45 мин., затем в аэротенк на 120 ч, где подача кислорода обеспечивалась насосом с расходом воздуха 1,33 л/мин. После очистки сточные воды попадали во вторичный отстойник на 45 мин. Контролировали следующие рабочие параметры: концентрацию органических веществ, продолжительность обработки и период аэрации. Результаты экспериментов показали, что данный процесс позволяет эффективно удалять тяжелые металлы, такие как хром, органические вещества. Полученные показатели сни-жения параметров загрязнения были следующими: 98 % - для ХПК и БПК5, 99,3 % - для ионов хрома, 98,8 % - аммиачного азота, 98,6 % - для фосфатов и 99,1 % - поверхностно-активных веществ.
Фаузи и другие ученые [15] обрабатывали стоки кожевенного завода в лабораторном реакторе периодического действия. Процесс представлял собой последовательную подачу 260 л сточных вод каждый день в реактор, содержащий 2 л осадка. Концентрация биомассы, возраст ила, концентрация загрязняющих веществ, период аэрации и отстаивания являлись основными параметрами, учитываемыми в данном исследовании. Максимальное количество загрязняющих веществ было удалено при концентрации 500 мг/л хрома биомассой, концентрация которой составляла от 3 до 6 г/л, при аэрации в течение 23 ч и 1 ч отстаивания. Эффективность удаления загрязняющих веществ составляла: 100 % - для общего хрома, ХПК и взвешенных частиц и 95,6 % - для общего азота.
Секционный биореактор периодического действия в сочетании с химическим окислением озоном также использовался К. ди Якони, А. Лопесом, Р. Рамадори и Р. Пассино в Италии для удаления примесей из воды, образующейся на кожевенном заводе. Полученные результаты являлись удовлетворительными и характеризовались средней
степенью удаления окисляемого органического вещества (ХПК) - 96 %, общего азота - 92 % и взвешенных веществ - 98 %.
Исследования проводили в лабораторных условиях с реальными стоками кожевенного
завода, расположенного в Волгоградской области, характеризующейся показателями, представленными в таблице 1.
Таблица 1
Характеристика сточных вод кожевенного завода_
Наименование определяемого показателя Единица измерения Фактическое значение Метод испытания
Анионные поверхностно-активные вещества мг/дм3 > 50 ПНД Ф 14.1:2:4.158-2000 (2014)
Взвешенные вещества мг/дм3 > 3000 ПНД Ф 14.1:2:3.110-97 (2016)
Ион аммония мг/дм3 > 150 ПНД Ф 14.1:2:3.1-95 (2017)
Водородный показатель рН ед. рН 8,5 ПНД Ф 14.1:2:3:4.121-97 (2018)
Химическое потребление кислорода (ХПК) мг/дм3 > 3000 ПНД Ф 14.1:2:4.190-03 (2012)
Сероводород и сульфиды мкг/дм3 < 2,0 ПНД Ф 14.1:2.109-97 (2004)
Фосфат-ион мг/дм3 < 0,1 М101
Сульфат-ион мг/дм3 22700 М101
Хлорид-ион мг/дм3 18200 М101
Нитрит-ион мг/дм3 < 0,1 М101
Нитрат-ион мг/дм3 < 0,1 М101
Биохимическая потребность в кислороде мгО2/дм3 > 1000 ПНД Ф 14.1:2:3:4.123-97 (2004)
Показатели являлись результатами испытательной лаборатории Государственного центра агрохимической службы «Астраханский».
Сточные воды подвергались очистке на установке [16], представленной на рисунке 1.
Рис. 1. Схема экспериментальной установки: 1 - аэротенк 1 ступени; 2 - подводсточной воды; 3 - отвод очищенной воды; 4 - анаэробная секция; 5 - погружные мешалки
пропеллерного типа; 6 - аэраторы; 7 -компрессор для подачи воздуха, 8 - отстойник; 9 - эрлифт; 10 - труба; 11 - перфорированные трубки; 12 - приямок; 13 - пневмоворошитель; 14 - перфорированные трубы; 15 - труба эрлифта; 16 - газожидкостный эжектор; 17 - первый ряд отверстий; 18 - второй ряд отверстий; 19 - патрубки; 20 - аэротенк второй ступени; 21 - отстойник; 22 - блок обеззараживания; 23 - сетчатый фильтр
Сточная вода поступала в сетчатый фильтр 23 для очистки от грубодиспергированных примесей, затем в аэротенк первой ступени 1 с целью удаления органических веществ. При прохождении через анаэробную секцию вода текла по
«коридорам», разделенным перегородками 4. Это секция денитрификации, в которой происходило восстановление нитратов до аммиака. В ней осуществлялось медленное перемешивание воды и ила двумя погружными мешалками 5.
Затем смесь поступала в секцию очистки в аэробных условиях. В эту же секцию посредством трубы 10 в аэраторы 6 нагнетался воздух компрессором 7 из отверстий 17, 18 патрубков 19. Далее он поступал в отстойник 8 для извлечения стен отстойника 21 в конический приямок 12.
Подача воздуха в эрлифт 9 способствовала транспортированию активного ила эрлифтом 9 из отстойника 21 и перекачке активного ила из отстойника 8 в аэротенк 1. Посредством этого создавались благоприятные условия для разви-тия микроорганизмов активного ила [17].
Результаты экспериментальных исследований процесса очистки сточных вод кожевенного завода на установке представлены в таблице 2.
Таблица 2 Показатели очистки сточных вод _кожевенного завода_
Показатель Исходные воды Очищенные воды
БПК, мг/л 4000 26
N-NH4, мг/л 180 25
Cr3+, мг/л 700 0,5
На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы:
1. Сточные воды кожевенного производства имеют неоднородный состав, характеризующийся наличием большого спектра органических и минеральных веществ, поэтому их очистка представляет собой сложный процесс.
2. Биологическая очистка сточных вод может быть альтернативой использованию химических реагентов, потенциально опасных для окружающей среды.
3. Высокой эффективности очистки до 90 % можно достичь посредством добавления в сооружения биологической очистки анаэробных секций.
4. В результате анализа экспериментальных данных сделан вывод о том, что очистка сточных вод кожевенного завода на установке, которая состоит из аэротенков двух ступеней с анаэробной секцией на первой ступени с погружными мешалками, двух отстойников, сочетающей анаэробную и аэробную зоны, позволила достичь высокой эффективности.
5. Полученные результаты могут быть использованы для интенсификации очистки сточных вод кожевенных производств путем реконструкции действующих сооружений.
Список литературы
1. Саинова В.Н. Новые технологии и режимы процессов очистки сточных вод пищевых производств : монография / В. Н. Саинова. - Астрахань : АГТУ, 2011. - 102 с.
2. Закариа Р. Использование листьев пальмы в качестве потенциального адсорбента для очистки сточных вод / Р. Закариа, Ч. Хамза, Н. С. Серпокрылов // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. - 2022. - № 3 (41). -С. 37-43.
3. Саинова В. Н. Актуальные проблемы очистки сточных вод кожевенных заводов некоторых стран мира / В. Н. Саинова, Д. Лассана // Конкурс лучших студенческих работ : сборник статей XIII Международного научно-исследовательского конкурса, Пенза,27 июля 2022 г. - Пенза : Наука и просвещение, 2022. - С. 71-76.
4. Seyoum L. Caractérisation des eauxusées des tanneries et évaluation des profils de pollution enaval le long de la rivièreModjoenÉthiopie / L. Seyoum, A. Fassil, D. Gunnel // Ethiopie J BiolSci. - 2003. - Pp. 157-168.
5. Dixit S. Dangers toxiques de l'industrie du cuir et des technologies pour combattre la menace : un examen / S. Dixit, A. Yadav, P. D. Dwivedi, M. Das // Journal of Cleaner Production. - 2015. - № 87. - Рз. 39-49.
6. Lofrano G. Tannery wastewater treatment by advanced oxidation processes / G. Lofrano, S. Meriç, V. Belgiorno // Water, wastewater and soil treatment by Advanced Oxidation Processes (AOPs). - Salerno, Italy : Aster onlus. -Pp. 197-217.
7. Саинова В. Н. Существующие методы химической очистки сточных вод кожевенных заводов / В. Н. Саинова, Д. Лассана // Фундаментальные и прикладные научные исследования: актуальные вопросы, достижения и инновации : сборник статей LVIII Международной научно-практической конференции, Пенза, 15 июня 2022 г. -Пенза : Наука и просвещение, 2022. - С. 44-48.
8. Ананьев В. А. Химические основы современных окислительных технологий на основе озона очистки сточных вод : учебное пособие / В. А. Ананьев, В. Л. Ананьева. - Кемерово : Кемеровский государственный университет, 2012. - 148 с. - Режим доступа: https://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=232209 (дата обращения: 18.11.2022), свободный. - Заглавие с экрана. - Яз. рус.
9. Абуова Г. Б. Эффективность применения водного гиацинта (EICHORNIA CRASSIPES) при доочистке сточных вод / Г. Б. Абуова, А. Э. Харламова, А. С. Сардина // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. - 2022. - № 1 (39). -С. 33-37.
10. Орлов В. А. Инженерно-технологическая реконструкция систем водоснабжения и водоотведения / В. А. Орлов, К. Е. Хренов, Е. В. Орлов. - Москва : Ассоциации строительных вузов, 2019. - 280 с.
11. Орлов В. А. Реконструкция систем водоснабжения / В. А. Орлов. - Москва : Ассоциации строительных вузов, 2017. - 208 с.
12. Воронов Ю. В. Биологические окислители : монография / Ю. В. Воронов, В. Н. Журов. - Москва : Ассоциации строительных вузов, 2009. - 103 с.
13. Саинова В. Н. Реконструкция сооружений биологической очистки сточных вод с целью интенсификации извлечения биогенных элементов / В. Н. Саинова, И. С. Катков, К. Хунас // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. - 2019. - № 4 (50). - С. 320-326.
14. AbouElmagd A. M. Tannery Wastewater Treatment Using Activated Sludge Process System (Lab Scale Modeling) / A. M. AbouElmagd, M. S. Mahmoud // International Journal of Engineering and Technical Research. - 2014. - № 2 (5). -Pp. 21-28.
15. Faouzi M. Optimisation Du TraitementBiologique Des Effluents IndustrielsDansUnReacteurSequentielDiscontinu Par Bioaugmentation / M. Faouzi. -2013. - Pp. 52-54.
16. Патент № 189857 Российская Федерация, МПК C02F 9/14, C02F 3/30, C02F 1/52, B01D 21/02 /. Устройство для очистки сточных вод : № 2018142531 ; заявл. 30.11.2018; опубл. 06.06.2019 / В. Н. Саинова, И. С. Катков ; заявитель и патентообладатель Астраханский государственный технический университет. - 7 с.
17. Белова М. А. Практические результаты биотестирования сточных вод / М. А. Белова, И. И. Зайцева // Водоснабжение и санитарная техника. - 2013. - № 1. - С. 23-24.
© В. Н. Саинова, Е. В. Андреева, Д. Лассана
Ссылка для цитирования:
Саинова В. Н., Андреева Е. В., Лассана Д. Исследование эффективной технологии очистки сточных вод кожевенного производства // Инженерно-строительный вестник Прикаспия : научно-технический журнал / Астраханский государственный архитектурно-строительный университет. Астрахань: ГАОУ АО ВО «АГАСУ», 2023. № 2 (44). С. 24-29.
УДК 628.1.332.621
DOI 10.52684/2312-3702-2023-44-2-29-33
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ИЗНОШЕННЫХ СЕТЕЙ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ ПО КОЭФФИЦИЕНТУ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ РАБОТЫ
О. А. Продоус, П. П. Якубчик, Д. И. Шлычков
Продоус Олег Александрович, доктор технических наук, профессор, генеральный директор, ООО «ИНКО-инжиниринг», г. Санкт-Петербург, Российская Федерация, тел.: +7 (921) 967-27-25; e-mail: [email protected];
Якубчик Петр Петрович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Водоснабжение, водоотве-дение и гидравлика», Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация, тел.: +7 (921) 346-54-45; e-mail: [email protected];
Шлычков Дмитрий Иванович, кандидат технических наук, доцент кафедры водоснабжения и водоотведения, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва, Российская Федерация, тел.: +7 (926) 286-56-54; e-mail: [email protected]
В процессе жизненного цикла «Эксплуатация металлических труб из стали и серого чугуна систем водоснабжения и водоотведения» на их внутренней поверхности образуется слой отложений, при этом существенно изменяются гидравлический потенциал изношенных сетей, остаточный период эксплуатации труб, а также энергопотребление насосных агрегатов, транспортирующих питьевую или сточную воды. Целью исследования является разработка методики прогнозирования гидравлических характеристик труб с внутренними отложениями по значению коэффициента эффективности их работы. Используются расчетные зависимости для гидравлического расчета металлических труб, полученные авторами для напорных систем водоснабжения и водоотведения. Подтверждена на конкретном примере зависимость величины значения коэффициента гидравлической эффективности работы стальных и чугунных труб из серого чугуна от толщины слоя отложений на их внутренней поверхности. Предложена методика расчета значений гидравлических характеристик труб с учетом этого коэффициента. Показано на примере, что по величине коэффициента можно прогнозировать значения гидравлического потенциала труб и устанавливать предельно-допустимые величины толщины слоя внутренних отложений, превышение которых обосновывает необходимость проведения гидродинамической очистки их внутренней поверхности.
Ключевые слова: трубы из стали и серого чугуна, гидравлический расчет, внутренние отложения, прогноз значений гидравлических характеристик труб.
FORECASTING THE CHARACTERISTICS OF THE HYDRAULIC POTENTIAL OF WORN-OUT WATER SUPPLY AND SANITATION NETWORKS BY THE EFFICIENCY COEFFICIENT OF THEIR OPERATION
O. A. Prodous, P. P. Yakubchik, D. I. Shlychkov
Prodous Oleg Aleksandrovich, Doctor of Technical Sciences, Professor, Independent expert, LLC "INKO-engineering", St. Petersburg, Russian Federation, phone: +7 (921) 967-27-25; e-mail: [email protected];
Yakubchik Petr Petrovich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Water Supply, Sanitation and Hydraulics", St. Petersburg State University of Railways of Emperor Alexander I, St. Petersburg, Russian Federation, phone: +7 (921) 346-54-45; e-mail: [email protected];
