CC BY
12
Reference
1. Bykov V.D., Vasiliev A.V., Hydrometry: textbook. manual. L.: Hydrometeoizdat, 1972. 441 p.
2. Posypanov S.V. Hydrometry: methodological guidelines for conducting educational practice (2nd edition, revised and supplemented). Arkhangelsk: RIO With(A)FU, 2010. 46 p
. 3. Karasev I.F., Vasiliev A.V., Subbotina E.S. Hydrometry: textbook for universities on spec. "Hydrology of the land". L.: Hydrometeoizdat, 1991. 375c.
4. Database: Agency for Hydrometeorology of the Republic of Tajikistan (Tajikhy-
dromet).
5. Results of studies by Coyne et Bellier (2014), Gidroproekt (2009) and Morris
(2011).
6. Sherysheva N.G., Rakitina T.A., Povetkina L.P. Conditions for the formation of the granulometric composition of silt deposits on the territory of the Samarskaya Luka National Park. 2009.
7. Obidzhoni Sh.K. Assessment of siltation of the Nurek reservoir and improvement of methods of its prevention: dis. ... Candidate of Technical Sciences. Dushanbe, 2019.
8. Efanov V.N., Eremin V.M. Methodological guide for the preparation of term papers, final qualifying works and master's dissertations in the specialties "Ecology", "Biology" and the directions "Ecology and nature management" and "Biology". Yuzhno-Sakhalinsk, 2013. 20s.
9. Other observations [Electronic resource http://elib.rshu.ru (accessed: 29.01.2017)].
10. Electronic resource https://imoge.tj (accessed: 12/16/2022)].
УДК 614.79
ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ НА СООРУЖЕНИЯХ СИСТЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ
М.А. Разаков, В.И. Прохоров
Обобщены средние значения концентраций различных вредных химических соединений в воздушной среде основных сооружений системы водоотведения населенного пункта, которые были определены различными исследователями. Для анализа эксплуатационных значений концентраций химических соединений в воздушной среде исследуемых объектов были проанализированы современные научные работы ученых-исследователей из ведущих мировых и российских наукометрических баз данных (РИНЦ; Scopus; Web of Science; Ebsco; Agris и Киберленинка).Исследованы характеристики химических соединений, которые рекомендуется использовать для проектирования систем вентиляции на сооружениях водоотведения населенного пункта, построенных в соответствии с действующими в Российской Федерации нормативными документам. Рассмотрены потенциально вредные воздействия, поражающие различные органы человека, которые могут возникнуть при превышении предельно-допустимых концентраций ряда химических соединений, поступающих в воздух от системы водоотведения. Приведены открытые данные исследования воздушной среды канализационных насосных станций, расположенных в г. Санкт-Петербурге. Описаны
способы предотвращения образования некоторых химических соединений в воздушной среде с помощью механических и химических методов очистки сточных вод. Проанализированы характеристики воздушной среды и сточных вод для различных блоков очистных сооружений города, в т.ч. для иловых площадок. Работа будет интересна для проектировщиков, научных сотрудников и сотрудников отдела эксплуатации предприятий в области системы водоотведения города. Данное исследование будет полезным в качестве оценочных сведений для предприятий, связанных с системой канализации населенных пунктов, при их недостатке из-за различных причин.
Ключевые слова: характеристики воздушной среды; система очистки городских сточных вод; трубопровод; насосная станция; очистные сооружения; абонент.
Система водоотведения является одним из самых сложных комплексов в жилищно-коммунальном хозяйстве города. В неё входит большое количество сооружений, которые взаимодействуют друг с другом. На рис. 1 приведена принципиальная схема водоотведения населенного пункта, где существует централизованная система канализации [1].
Система водоотведения города состоит из абонентских стоков, системы трубопроводов с учётом всей сложности рельефа, зданий канализационных насосных станций и очистных сооружений.
Иногда между абонентскими устройствами и очистными сооружениями допускается расположение снегоплавильных пунктов [2] или иных дополнительных сооружений, использующих в своем технологическом процессе сточные воды [3]. В каждом из элементов системы водоотведения имеются свои параметры тепловоздушного микроклимата. Поэтому для их исследования необходимы теоретические и экспериментальные данные характеризующие состояние сточных вод, газовой фазы сточных вод и воздушной среды.
Рис. 1. Принципиальная схема водоотведения населенного пункта с централизованной очисткой сточных вод
В настоящей работе проведен анализ публикаций, в которых анализируются экспериментальные данные, характеризующие параметры тепло-воздушного микроклимата, а также теоретические модели, которые описывают процессы массообмена, протекающие на технологических сооружениях системы водоотведения. Процессы, которые происходят в сооружениях системы водоотведения можно отнести к 2 видам: при наличии в сооружении избытка воздуха или при его недостатке. При избытке воздуха процесс массообмена между сточными водами и газовой фазовой сточных вод происходит с меньшим выделением метана, аммиака, сероводорода и иных характерных химических соединений, но с большим выделением углекислого газа и тепловой энергии от жизнедеятельности бактерий. При нехватке воздуха на любом участке технологической схемы системы водоотведения происходит большое выделение вышеперечисленных газовых соединений (кроме углекислого газа) и снижение выделения углекислого газа и теплоты от бактериального брожения.
По обобщенным данным работ различных авторов можно выделить несколько химических соединений, которые могут быть обнаружены на сооружениях системы водоотведения [4 - 7]. Их список представлен в табл. 1. Согласно ГОСТ 12.1.005-88 "Система безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны», ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест»и ГОСТ 12.1.007-76 «Вредные вещества» в табл. 1 также представлены некоторые основные характеристики этих химических соединений. Влияние класса опасности на организм человека описано в приведенных выше нормативных документах.
Таблица 1
Состав и характеристики химических соединений для работы системы вентиляции на сооружениях системы водоотведения
№ Наименование вещества ПДК, мг/м3 Класс опасности Преимущественное агрегатное состояние в Особенности действия на
условиях производства организм
1 Аммиак 20 IV Пары и/или газы Ф, А
2 Ацетон 200 IV Пары и/или газы А
3 Этилмеркаптан 1 II Пары и/или газы О
4 Сероводород (+) 10 II Пары и/или газы О
5 Сероводород в смеси с углеводородами С1 - С5 3 III Пары и/или газы О
6 Фенол (+) 0,3 II Пары и/или газы О
7 Формальдегид (+) 0,5 II Пары и/или газы О, А
Окончание табл. 1
8 Углеводород (алифатические предельные С1 - С10 "в пересчёте на С") 300 IV Пары и/или газы А
9 Метилмеркаптаны (метантиол) 0,006 II Пары и/или газы А
10 Метан 7000 IV Пары и/или газы -
11 Озон 0,1 I Пары и/или газы О
12 Формальдегид 0,5 II Пары и/или газы О, А
Примечание: *ПДК - предельно-допустимая концентрация; (+) - требуется специальная защита кожи и глаз; О - вещества с остронаправленным механизмом действия, требующие автоматического контроля за их содержанием в воздухе; А - вещества, способные вызывать аллергические заболевания в производственных условиях; Ф - аэрозоли преимущественно фиброгенного действия.
Помимо официальных нормативных документов для исследования условий комфортности работников на сооружениях системы водоотведе-ния города, можно воспользоваться методиками и данными, которые разработаны различными учеными [4, 5].
Процесс образования опасных химических соединений в трубопроводе системы канализации описан в работах Чижика К.И. и других авторов [6, 7]. В работах Matos R.V., Ferreira F., Matos J.S. [8,9] описаны экспериментальные данные концентрации некоторых химических элементов на участке трубопровода системы водоотведения, который расположен в одном из городов Португалии. На рис. 2 и 3 представлены результаты изменения концентрации сероводорода (H2S) и метана (CH4) в зависимости от времени.
Рис. 2. Изменение концентрации сероводорода (ИгЗ) в зависимости от перепада давления (йР) и уровне сточных вод (усв) на участке МН20 при трех режимах откачки
(VCCJJC) (vcojvcj
ЛОМ) □iTDUIOt'lQUTDI'lDViqinD
Рис. 3. Изменение концентрации метана (CH4) в зависимости от перепада давления (dP) и уровне сточных вод (усв) на участке
МН20 при трех режимах откачки (ЗВВ_КЛ - закрытый вентиляционный воздуховод и крышка люка;
ОВВ_КЛ - открытый вентиляционный воздуховод и закрытая крышка люка) Можно условно считать, что климат данной страны идентичен с климатом южных районов Российской Федерации, поэтому проблемы, которые связны с эксплуатацией данных типов сооружений, хорошо изучены отечественными учеными. В ряде работ ParandeA. K., Short M. D., Quigley C. J. [10 - 12] приведены исследования концентрации химических соединений в воздушной среде трубопровода со сточными водами в иных мировых климатических зонах.
Для предотвращения образования сероводорода и иных химических соединений в сетях водоотведения используются механические и химические методы очистки [13]. В работе Петросян Г.Г. [13 - 15] приведены некоторые удельные затраты различных реагентов на предотвращение образования сероводорода в трубопроводе системы водоотведения. Также в цитируемой работе предложен и новый механический способ увеличения скорости воздуха в трубопроводе самотечной системы вентиляции, который снижает концентрацию сероводорода и метана за счет увеличения воздухообмена в трубопроводе. Несмотря на то, что проблема поиска исходного чистого воздуха для уложенных в землю трубопроводов канализации остается открытой, ввиду того, чтоподаваемый объём воздуха, попадающий в аэратор, может нарушить аэродинамический режим работы трубопровода, данный метод следует отнести к разработкам, повышающим эффективность системы вентиляции. Аэратор приходит в движение из-за "турбинного эффекта" от погруженной в сточную воду части устройства. На рис. 4 - 6 показано подобное устройство [13,14].
Рис. 4. Принципиальная схема канализационного колодца самотечной системы водоотведения с аэратором (1 - стенка смотрового колодца; 2 - люк; 3 - плита днища колодца; 4 - ось самовращающегося устройства; 5 - наибольший диск; 6 - подшипники; 7 - диск малого диаметра; 8 - опоры вала; 9 - сводная часть самотечного трубопровода; 10 - колодец; 11 - аэратор)
20-30 мм (гттп
1 № — 3
1 § 1 ' I ■ X 4
• . \ > 50-/6 мм! гтнп • • ^ ■
Рис. 5. Самовращающийся аэратор (1 - вал; 2 - подшипники на опорах; 3 - круглые диски;
4 - лоток трубы)
Рис. 6. Схема вращения аэратора
В напорных системах канализации газовая фаза сточных вод менее опасна из-за большей (вплоть до 100 %) наполненности сечения трубопровода. Несмотря на данный факт, необходимо более глубокое исследование
их газовой среды. Особым сооружением в напорных линиях трубопроводов системы водоотведения является камера гашения напора. Исследования воздушных режимов работы таких камер проводятся редко, поэтому найти новые работы, посвященные данной тематике очень сложно. Была найдена всего одна работа, в которой описывалось обследование воздушной среды в данном сооружении. Исследование камеры гашения напора (КГН) проводилось в г. Череповец Вологодской области. Режимы работы по расходу стоков 450, 500 и 800 м3/ч. В сооружении определены концентрации аммиака, сероводорода и углекислого газа. Стоит отметить, что в работе также проанализировано изменение концентрации сероводорода около люка. На рис.7 представлены эти результаты [16].
В работе Лейбовича Л.И., Пацурковского П.А. измерение концентрации сероводорода производилось у грабельных решеток в грабельном отделении низковольтной канализационной насосной станции (КНС). Город исследования не указан. К сожалению, исследование фактического расхода сточных вод и концентраций иных вредных газов, которые находятся в данном сооружении, не производилось [17]. Стоит отметить, что в данной работе проанализирован инженерно-эмпирический метод расчета коэффициента массоотдачи от сточных вод с учетом влияния возникновения возмущений на поверхности сточных вод в резервуаре.
24
LT3 ' > 1о >Л О I С. О un : : I с. ' ' ЦП О СС ^г Ui '-""I —| — г--: Г-. г-":
счсчечсчЕчсГ5(Г)мм сл pi pi м и
Время, чч:мм Time, hh:mm
Рис. 7. Изменение в течение времени концентрации H2S (1 - в атмосферном воздухе у люка КГН; 2 - в подсводном
пространстве КГН)
В работе А.Л. Рыжкова проведено исследование концентраций различных газов у грабельной решетки в помещении грабельного отделения
КНС. Станции расположены в г. Санкт-Петербург [18]. Несмотря на обширные данные по концентрации вредных веществ в воздухе, к сожалению, в данной работе также не описаны гидравлические и тепловые режимы, а также проектные мощности, используемого оборудования в КНС.
Для исследования тепловоздушных режимов работы очистных сооружений были исследованы работы П.А. Хаванова, В.В. Волкова, А. В. Кругликовой, Яковлева Б.Н. и ряда других авторов [19 - 25]. В них авторы проводят исследования тепловоздушных режимов работы и влиянии различных факторов на тепломассообенные явления на очистных сооружениях закрытого и открытого типов. Города, в которых проводились исследования - Лобня, Новосибирск, Москва и Санкт-Петербург. В работе Яковлева Б.Н. представлена математическая модель определения концентрации некоторых легковоспламеняющихся газовых соединений. На рис. 8 приведена принципиальная схема очистных сооружений [26].
Проблема полноты характеристик для математического моделирования тепловоздушных режимов существует и в ряде других исследований иностранных специалистов в области водоотведения [27 - 28].
л
Рис. 8. Принципиальная схема современных очистных сооружений для сточных вод с близкой к нулевой эмиссией вредных веществ
С целью обобщения данных для различных сооружений, которые были приведены в статье, представлена табл. 2.
В ней собраны результаты исследований, характеризующие состояния тепловоздушного микроклимата в различных сооружениях системы водоотведения.
Таблица 2
Обобщенные характеристики веществ загрязнения воздушной среды на различных сооружениях системы водоотведения
№ Наименование вещества ПДК мг/м 3 I II а) II б) III а) III б) III в) III г) IV
1 Аммиак 20 н/д н/ д 0 -2,5 Менее 0,037 Менее 0,037 0,55 0,032 7 - 11
2 Оксид Азота 5 н/д н/ д 0 -2,0 43 551 н/д н/д н/д
3 Ацетон 200 н/д н/ д н/д н/д н/д н/д 0,19 н/д
4 Этилмеркаптан 1 н/д н/ д н/д н/д н/д н/д н/д н/д
5 Сероводород 10 До 495 2,5 6,5 1,2 -10,5 Менее 0,0004 7 Менее 0,0004 7 10 -150 0,002 6 до 64
6 Сероводород в смеси с углеводородами С1 - С5 3 До 495 2,5 6,5 1,2 -10,5 Менее 0,0004 7 Менее 0,0004 7 10 -150 0,002 6 до 64
7 Метилмеркапта-ны 0,006 н/д н/ д 0,08 0,15 1 Менее 0,0011 Менее 0,0011 н/д 0,002 5 н/д
8 Фенол 0,3 н/д н/ д 0,7 -5,0 н/д н/д н/д 0,003 5 н/д
9 Формальдегид 0,5 н/д н/ д 0,07 - 0,4 н/д н/д н/д 0,004 1 н/д
10 Углеводород (алифатические предельные С1 -С10 "в пересчёте на С") в т.ч. и СО2 300 5 - 350 (Толуол и Ксилол) н/ д н/д н/д н/д н/д 0,053 0,09 -0,42* (только СО2)
11 Метан 7000 До 665 н/ д н/д 41 21 н/д н/д н/д
12 Озон 0,1 н/д н/д 0,038 - 0,05 н/д н/д н/д н/д н/д
13 Температура сточных вод - 15 -40 12 15 , 5 н/д н/д н/д 10 20 н/д н/д
14 Температура газовой фазы сточных вод или воздушной смеси в сооружении 20 -25 н/д н/д н/д н/д н/д -32 +3 0 н/д 17,1 -21,4
Примечание: *- Измерение произведено в процентах от фактического объёма сооружения.
В табл. 2 представлены концентрации наиболее важных химических соединений и некоторые показатели сточных вод для следующий видов сооружений: I - трубопровод в системе водоотведения (обобщенные средние данные по [8-12]); II а - канализационная насосная станция по данным Лейбовича Л.И., Пацурковского П.А.[14]; II б - канализационная насосная станция по данным А.Л. Рыжкова (средние данные для трех станций) [15]; III а - очистные сооружения закрытого типа (отсек песколовки) по данным П.А. Хаванова и В.В. Волкова [16]; III б - очистные сооружения закрытого типа (отсек аэротенк) по данным П.А. Хаванова и В.В. Волкова [16]; III в -очистные сооружения открытого типа по данным А. В. Кругликовой и других авторов [20 - 21, 24 - 25]; III г - очистные сооружения удельные выбросы (от 1 кг ила) от иловых площадок по данным Зарицкой Е.В., Гани-чева П.А., Михеева А.Ю., Марковой О.Л., Еремина Г.Б., Мясникова И.О. [20]; IV - камера гашения по данным Телятникова А.М., Федорова С.В., Кудрявцева А.В. [13].
Заключение. В результате анализа работ ведущих ученых в области водоснабжения и водоотведения было выявлено, что на физико-химические параметры воздушной среды в сооружениях системы водоот-ведения влияет большое количество факторов. Для процесса моделирования или прогнозирования количества вредных выбросов, а также работы некоторых инженерных систем поддержания тепловоздушного микроклимата в технологических линиях на сооружениях системы канализации города, необходимо учитывать следующие факторы: тип здания или сооружения системы водоотведения; вид сточных вод; технологии и оборудование, используемое на сооружении; текущее состояние инженерных систем водоотведения и поддержания микроклимата; режим течения сточных вод; гидромеханические параметры течения жидкости; температуру сточных вод. В ходе работы получены значения средних показателей химического состава воздушной среды на основных сооружениях системы водоотведения, которые могут быть использованы при обследовании аналогичного типа сооружений или, при недостатке экспериментальных данных, применены по аналогии с учетом подобия основных факторов (расход сточной воды; расход воздуха; температура воздуха; температура сточных вод и т.п.).
Список литературы
1. Прохоров В. И., Разаков М.А. Особенности применения теплоутилизационного оборудования на канализационных насосных станциях // Вестник Московского энергетического института. 2022. № 2. С. 45-55. DOI 10.24160/1993-6982-2022-2-45-55.
2. Gogina E.S., Derusheva N.L. Bases of a method of design of snow of
melting constructions taking into account criteria of ecological safety // Water and ecology: problems and decisions. 2016. 2 (66): 58-64.
3. Рымаров А. Г., Разаков М.А. Чернова Р. В. Выработка тепловой энергии от городской канализационной сети // Сантехника. Отопление. Кондиционирование. 2018. 2(194). С. 64-65.
4. Гигиеническая оценка условий эксплуатации сооружений городской системы водоотведения / Л.А. Аликбаева [и др.] // Гигиена и санитария.2016. № 12 (95). С. 1121-1124. DOI: 10.18821/0016-9900-2016-9512-1121-1124.
5. Бикташева Л.Ф., Вадулина Н.В. Разработка методики оценки биологического фактора с учетом профессиональных рисков (на примере работников очистных сооружений) // Безопасность труда в промышленности. 2021. № 4. С.83-86. DOI: 10.24000/0409-2961-2021-4-8386.
6. Чижик К.И., Семенов К.В., Белоокая Н.В. Микробиологическая коррозия бетона в системах водоотведения. стадии развития // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2014. № 12 (95): С.140-144.
7. Ryltseva Y., Orlov V. Measures to prevent sewerage odor emissions into the atmosphere // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. 869. 042002. DOI: 10.1088/1757-899X/869/4/042002.
8. Matos R.V., Ferreira F., Matos J.S. Influence of ventilation in H2S exposure and emmssions from a gravity sewer // Water Science and Technology. 2020. 81 (10). Р. 2043 - 2056. DOI: 10.2166/wst.2020.253.
9. Matos R. V., Ferreira F., Gil C., Matos J.S. Understanding the effect of ventilation, intermittent pumping and seasonality in hydrogen sulfide and methane concentrations in a coastal sewerage system // Environmental Science and Pollution Research. 2019. 4 (26). Р. 3404-3414.
10. Deterioration of reinforced concrete in sewer environments / A. K. Parande [and others] // Proceedings of the Institution of Civil Engineers -Municipal Engineer. 2006. 159 (1): Р.11-20. DOI: 10.1680/muen.2006.159.1.11
11. Dissolved methane in the influent of three Australian wastewater treatment plants fed by gravity sewers / M. D. Hort [and others] // Science of the Total Environment. 2017. 599. Р.85-93. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.04.152.
12. Quigley C. J., Corsi R. L. Emissions of VOCs from a municipal sewer // Journal of the air & waste management association. 1995. 5 (45). Р.395-403.
13. Петросян Г.Г. Повышение эффективности процессов аэрации в водных технологиях пневматическими аэраторами из Арктического туфа (на примере Республики Армения): автореф. дис....канд. техн. наук. Волгоград. 2014.
14. Орлов В.А., Саймуллов А.В., Мельник О.В. Изучение процесса появления дурно пахнущих запахов в канализационных сетях и анализ
средств их удаления // Вестник МГСУ. 2020. 3 (15). Р.409-431. DOI: 10.22227/1997-0935.2020.3.409-431.
15. Мкртчян Т.М., Петросян Г.Г. Состояние и перспективы реновации систем водоотведения республики Армения // Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура. 2014. 1 (14). С. 62-66. DOI: 10.17673/Vestnik.2014.01.11.
16. Телятникова А.М., Федоров С.В., Кудрявцев А.В. Контроль состояния атмосферного воздуха и воздуха рабочей зоны камеры гашения напора // Вода и экология: проблемы и решения. 2020. 4 (84). С.58-66. DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.4.58-66.
17. Лейбович Л.И., Пацурковский П.А. Моделирование динамики поступления сероводорода в окружающую среду при работе насосов канализационных насосных станций // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. 2016. 72. С. 176181.
18. Рыжков А.Л. Гигиеническая оценка условий труда и заболеваемости рабочих канализационных насосных станций: автореф. дис.... канд. мед. наук. СПб., 2009.
19. Хаванов П.А., Волков В.В. Оценка состава загрязняющих веществ, поступающих в помещение от открытых емкостей в очистных сооружениях закрытого типа // Аграрный научный журнал. 2019. 12. С. 113-115. DOI: 10.28983/asj .y2019i12pp 113-115.
20. Кругликова А.В. Влияние климата на работу очистных сооружений канализации г. Новосибирска // Вода и экология: проблемы и решения.2020; 2 (82): 37-44. DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.2.37-44.
21. Кругликова А.В. Моделирование процессов тепломассообмена в открытых канализационных очистных сооружениях // Дальний Восток: проблемы развития архитектурно-строительного комплекса. 2017. Вып. 1. С. 283-287.
22. Яковлев Б.Н. Уменьшение взрывопожарной опасности очистных сооружений производственной канализации // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2005. 2 (7). С. 148-155.
23. К вопросу о контроле летучих загрязняющих соединений, формирующих запах, при деятельности канализационных очистных сооружений / Е.В. Зарицкая [и др.] // Здоровье населения и среда обитания - ЗНИСО. 2020. 10 (331). С. 52-55. DOI: 10.35627/2219-5238/2020-331-1052-55.
24. Промышленные установки для очистки воздуха с помощью низкотемпературной неравновесной плазмы газового разряда / А.З. Понизовский, С.Г. Гостеев, О.С. Кужель, А.С. Смирнов // Химическая безопасность. 2018. 2(2). С. 212 - 228. DOI: 10.25514/CHS.2018.2.14118.
25. Ponizovskiy A., Gosteev S., Kuzhel O. The study of low temperature plasma of pulse discharge in relation to air cleaning units // Journal of
Physics:Conference Series. 2017. 927. 012043. DOI: 10.1088/17426596/927/1/012043.
26 Makisha N., Shevchenko-Enns E. Review of energy saving and energy efficiency approaches applied in water sector in Russia // E3S Web of Conferences. 2019. 97: 01040. DOI: 10.1051/e3sconf/20199701040.
27. Comparative Analysis of Odour Treatment Technologies in Wastewater Treatment Plants / J.M. Estrada, B. Kraakman, R. Muñoz, R. Lebrero // Environmental science & technology. 2010. 45(3). Р.1100-1106. DOI: 10.1021/es103478j.
28. Characterization of wastewater and solids odors using solid phase microextraction at a large wastewater treatment plant / H. Kim [and others] // Water science and technology. 2002. 46 (10). Р. 9-16. DOI: 10.2166/wst.2002.0277.
Прохоров Виталий Иванович, д-р техн. наук, проф., Prohorovvi@mgsu.ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет,
Разаков Мухаммет Азатович, преподаватель-исследователь, старший преподаватель, RazakovMA@mpei.ru, Россия, Москва, НИУМЭИ, ФГБОУВО «Росбиотех»
INVESTIGAION OF AIR ENVIRONMENT PARAMETERS AT THE WASTE
WATER SYSTEM FACILITIES
M.A. Razakov M.A, V.I. Prohorov
There are a review of harmful chemical compounds average values concentrations in the sewage system main structures air, which were determinate by different researches. Authors have analyzed the chemical compounds operational values concentrations in the air of sewage system objects by modern scientific researches of scientists from the leading world and Russian scientific databases (RSCI; Scopus; Web of Science; Ebsco; Agris and Cyber-leninka).There are the chemical compounds characteristics which are recommended to be used by regulatory documents in Russian Federation for the ventilation system design at sewage facilities of settlements. Authors have considered the harmful effect which could affect to human organs when the chemical compounds concentrations upraised from maximum permissible concentrations of some chemical compounds from waste water system. It has been presented the results of waste water pumping stations air environment research which were located in St. Petersburg from open information sources. Authors have described the methods for preventing the formation of certain chemical compounds in the air with mechanical and chemical methods of waste water treatment. There are the characteristics of the air environment and waste water for different parts of waste water treatment facilities (also it has been written about silt platforms too). This paper will be interested for designers, researchers and employees of city's sewage system companies. Research could be useful as an estimate for settlements sewage system companies when the operation information can't be recently found.
Key words: air quality; waste water treatment system;pipeline; pumping station;waste water treatment plant; subscriber
Prohorov Vitaly Ivanovich, doctor of technical sciences, professor, Proho-rovvi@mgsu.ru, Russia, Moscow, NRU Moscow State University of Civil Engineering,
Razakov Muhammet Azatovich, researcher, lecturer, RazakovMA@mpei.ru, Russia, Moscow, NRU Moscow Power Engineering Institute, FSBEU «Russian Biotechnological University»
Reference
1. Prokhorov V. I., Razakov M.A. Features of the use of heat recovery equipment at sewage pumping stations // Bulletin of the Moscow Power Engineering Institute. Bulletin of the MEI. 2022. No. 2. pp. 45-55. DOI 10.24160/1993-6982-2022-2-45-55.
2. Gogina E.S., Derusheva N.L. Fundamentals of the method of designing snow-melting structures taking into account environmental safety criteria // Water and ecology: problems and solutions. 2016. 2 (66): 58-64.
3. Rymarov A. G., Razakov M.A. Chernova R. V. Generation of thermal energy from the urban sewer network // Plumbing, Heating, Air conditioning. 2018. 2(194). pp.6465.
4. Hygienic assessment of the operating conditions of urban wastewater disposal facilities / L A. Alikbaeva [et al.] // Hygiene and sanitation. 2016. No. 12 (95). pp.1121-1124. DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-12-1121-1124.
5. Biktasheva L.F., Vadulina N.V. Development of a methodology for assessing the biological factor taking into account occupational risks (on the example of workers of treatment facilities) // Occupational safety in industry. 2021. No. 4. pp.83-86. DOI: 10.24000/0409-2961 -2021 -4-83-86.
6. Chizhik K.I., Semenov K.V., Belooka N.V. Microbiological corrosion of concrete in drainage systems. stages of development // Bulletin of Irkutsk State Technical University. 2014. No. 12 (95): pp.140-144.
7. Ryltseva Yu., Orlov V. Measures to prevent emissions of sewage odor into the atmosphere // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. 869. 042002. DOI: 10.1088/1757-899X/869/4/042002 .
8. Matos R.V., Ferreira F., Matos J.S. The influence of ventilation on the effects of H2S and emissions from the gravity collector // Science and technology of water supply. 2020. 81 (10). p. 2043 - 2056. DOI: 10.2166/wst.2020.253.
9. Matos R. V., Ferreira F., Gil S., Matos J.S. Understanding the influence of ventilation, periodic pumping and seasonality on the concentrations of hydrogen sulfide and methane in the coastal sewer system // Environmental science and pollution research. 2019. 4 (26). p. 3404-3414.
10. Destruction of reinforced concrete in sewer systems / A. K. Parande [et al.] // Proceedings of the Institute of Civil Engineers - municipal Engineer. 2006. 159 (1): pp.11-20. DOI: 10.1680/muen.2006.159.1.11
11. Dissolved methane in the flow of three Australian wastewater treatment plants fed by gravity collectors / M. D. Hort [et al.] // Science of the environment as a whole. 2017. 599. p.85-93. DOI: 10.1016/J.scitotenv.2017.04.152.
12. Quigley K. J., Corsi R. L. VOC emissions from municipal sewage // Journal of the Association for Air and Waste Management. 1995. 5 (45). p.395-403.
13. Petrosyan G.G. Improving the efficiency of aeration processes in water technologies with pneumatic aerators made of Arctic tuff (on the example of the Republic of Armenia): autoref. ... dis. candidate of technical sciences. Volgograd. 2014.
14. Orlov V.A., Saimullov A.V., Melnik O.V. Study of the process of the appearance
of foul-smelling odors in sewer networks and analysis of means of their removal // Bulletin of MGSU. 2020. 3 (15). p.409-431. DO: 10.22227/1997-0935.2020.3.409-431.
15. Mkrtchyan T.M., Petrosyan G.G. State and prospects of renovation of drainage systems of the Republic of Armenia // Herald of the SSASU. Urban planning and architecture. 2014. 1 (14). pp. 62-66. DOI: 10.17673/Bulletin.2014.01.11.
16. Telyatnikova A.M., Fedorov S.V., Kudryavtsev A.V. Control of the state of atmospheric air and the air of the working area of the pressure damping chamber // Water and ecology: problems and solutions. 2020. 4 (84). PP.58-66. DO: 10.23968/23053488.2020.25.4.58-66. 17
. Leibovich L.I., Patsurkovsky P.A. Modeling of the dynamics of hydrogen sulfide intake into the environment during the operation of sewage pumping stations pumps // Bulletin of the Kharkiv National Automobile and Road University. 2016. 72. pp. 176-181.
18. Ryzhkov A.L. Hygienic assessment of working conditions and morbidity of workers of sewage pumping stations: abstract. ... dis. candidate of Medical Sciences. SPb. 2009.
19. Khavanov P.A., Volkov V.V. Assessment of the composition of pollutants entering the room from open containers in closed-type treatment facilities // Agrarian Scientific Journal. 2019. 12. pp.113-115. DOI: 10.28983/asj.y2019i12pp113-115.
20. Kruglikova A.V. The influence of climate on the work of sewage treatment plants in Novosibirsk // Water and ecology: problems and solutions.2020; 2 (82): 37-44. DO: 10.23968/2305-3488.2020.25.2.37-44.
21. Kruglikova A.V. Modeling of heat and mass transfer processes in open sewage treatment plants // Far East: problems of development of architectural and construction com-plex.2017; 1: 283-287.
22. Yakovlev B.N. Reduction of explosion and fire hazard of industrial sewage treatment plants // Bulletin of the Saratov State Technical University.2005; 2 (7): 148-155.
23. On the issue of the control of volatile polluting compounds that form an odor during the operation of sewage treatment plants / E.V. Zaritskaya [et al.] // Public health and habitat - ZNISO. 2020. 10 (331). pp. 52-55. DPI: 10.35627/2219-5238/2020-331-10-52-55 .
24. Industrial cleaning plants air with the help of a low-temperature nonequilibrium plasma of a gas discharge / A.Z. Ponizovsky, S.G. Gosteev, O.S. Kuzhel, A.S. Smirnov // Chemical safety. 2018. 2(2). pp. 212 - 228. DOI: 10.25514/CHS.2018.2.14118.
25. Ponizovsky A., Gosteev S., Kuzhel O. Investigation of low-temperature plasma of pulsed discharge in relation to air purification plants // Physical journal: A series of conferences. 2017. 927. 012043. DO: 10.1088/1742-6596/927/1/012043.
26 Makisha N., Shevchenko-Enns E. Review of approaches to energy saving and energy efficiency improvement applied in the Russian water sector // E3S Web of Conferences. 2019. 97: 01040. DOI: 10.1051/e3sconf/20199701040.
27. Comparative analysis of odor elimination technologies at wastewater treatment plants / J.M. Estrada, B. Kraakman, R. Munoz, R. Lebrero // Science and technology of the environment. 2010. 45(3). p.1100-1106. DOI: 10.1021/es103478j.
28. Characteristics of odors of wastewater and solid particles using solid-phase microextraction at a large wastewater treatment plant / H. Kim [et al.] // Science and Technology in the field of water resources. 2002. 46 (10). pp. 9-16. DOI: 10.2166/wst.2002.0277.
