CC BY
44Т-образным, и при этом имел с одной стороны 4 направления путей. Впоследствии левое крыло было оборудовано для почтовых поездов. Вокзал имел одну платформу для отправления и одну для прибытия, при этом обслуживалось 4 пути. Это был первый вокзал, у которого пассажирские платформы были перекрыты кровлей с металлическими фермами. Главный въезд на станцию был украшен античным портиком с дорическими массивными колоннами. Впоследствии в структуре вокзалов часто будет встречаться мотив портала, ворот в город.
К 1840 году в Лондоне была открыта станция Shoreditch, однако в 1846-м она была переименована в Bishopsgate. Пассажирский вокзал имел 3 уровня, при этом пути и платформы находились на втором уровне по высоте, относительно городских улиц. Вокзал был тупиковым и П-образным. Одной из характерных особенностей является наличие крупных рамп, ведущих как к платформам отправления, так и к платформам прибытия, которые обеспечивали доступ к ним посредством городского транспорта. Пути между платформами были перекрыты металлической кровлей.
Изучив различные примеры первых вокзалов и станций в Великобритании, можно обратить внимание на большое разнообразие подходов к размещению платформ и зданий, обслуживающих пассажиров. В течение небольшого промежутка времени (около 10 лет) формируются значимые для всего последующего развития железнодорожных вокзалов архитектурно-структурные особенности. На примере Crown Street в Ливерпуле - становится очевидным, что необходимо отдельное здание для обслуживания пассажиров, а для создания комфортных условий необходима кровля, перекрывающая пути. Станция Liverpool Road в Манчестере становится первым примером многоуровневого вокзала,
когда пути с платформами находятся на уровень выше улиц. Вокзал Lime Street в Ливерпуле характерен тем, что указывает центральное положение вокзала внутри города как наиболее перспективное и удобное. При этом железнодорожные пути к данному вокзалу проводились под землей и не пересекались с дорожной городской сетью. Станция Spa Road в Лондоне одна из первых располагается на виадуке, и в последующем будет изменяться в сторону комфортного использования. Первый вокзал Лондона Euston один из первых имеет Т-образную структуру, а также в его архитектуре формируется символ портала. На станции Bishopsgate используются рампы, ведущие к платформам. Эти и другие особенности демонстрируют, насколько разнообразные подходы и решения находили архитекторы и инженеры XIX века.
Список цитируемой литературы:
1. Батырев, В. М. Вокзалы / В. М. Батыев. - Москва : Стройиздат, 1998. - 216 с. - ISBN: 5-274-00181-5.
2. Мурунов, А. Ю. Принципы архитектурной модернизации железнодорожных вокзальных комплексов на современном этапе: специальность 18.00.02 «Архитектура зданий и сооружений» : дис. ... кандидата архитектуры / Марунов Андрей Юрьевич ; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. - Нижний Новгород, 2005. - 184 с.
3. Явейн, И. Г. Архитектура железнодорожных вокзалов / И. Г. Явейн. - Москва : Издательство всесоюзной академии архитектуры, 1938. - 304 с.
4. Beeston, E. Spaces of Industrial Heritage: a history of uses, perceptions and the re-making of Liverpool Road Station, Manchester : A thesis for the degree of Doctor of Philosophy in the Faculty of Biology, Medicine and Health / Erin Beeston ; The University of Manchester. - Manchester, 2020. - URL: https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/theses/spaces-of-industrial-heritage-a-history-of-uses-perceptions-and-the-remaking-of-liverpool-road-station-manchester(ea452d4c-ae59-4617-af5e-c3721929e54a).html (date of access: 05.07.2021).
5. Fitzgerald, R. S. Liverpool Road Station, Manchester: An Historical and Architectural Survey / R. S. Fitzgerald. - Liverpool, 1980. - 64p.
М. А. Герасимов 10.24412/cl-35672-2022-1-0043
M. A. Gerasimov
Современные направления в архитектуре комплексов переработки и утилизации ТКО Modern trends in the architecture of MSW utilization and recycling complexes
Ключевые слова: сжигание отходов, переработка отходов, сортировка, ТКО, завод, отходы в энергию, утилизация, архитектура предприятий работы с отходами
Keywords: waste incineration, waste processing, sorting, MSW, waste-to-energy plant, recycling, architecture of waste management enterprises.
Аннотация: В статье рассмотрены современные тенденции и направления архитектурного проектирования комплексов переработки и утилизации отходов. В перечень комплексов входят: мусоросжигательные заводы, мусороперерабатывающие заводы, мусор сортирующие комплексы, полигоны захоронения отходов, ТЭЦ на отходах. Использованы рисунки для раскрытия темы статьи.
Abstract: The article discusses current trends and directions of architectural design of waste recycling and disposal complexes. The list of complexes includes incineration plants, waste recycling plants, garbage sorting complexes, landfills, waste disposal, and waste thermal power plants. The article will use drawings to reveal the topic of the article.
Современный город уже невозможно представить без водит от 300 до 600 кг отходов. Тенденция накопления площадок для сбора ТКО, каждый год человек произ- постепенно увеличивается, с каждым годом человече-
ство вырабатывает все больше и больше твердых отходов. Причем доля пластика, металла и картона постепенно занимает наибольший объем в структуре ТКО.
Россия, как страна, в которой площади для захоронения отходов легко доступны, насчитывает огромное число полигонов ТКО. Далеко не все полигоны используются по всем правилам, часть эксплуатируется с нарушениями, часть полигонов уже переполнены, но продолжают принимать отходы. С течением времени появляются новые технологии утилизации, а главное переработки отходов, и захоронение мусора в землю становится все менее эффективным способом уничтожения отходов. Европейские страны наращивают число заводов с технологией энергетической утилизации (Waste to Energy Plant). Там происходит термическое уничтожение отходов, а энергия от сжигания трансформируется в электроэнергию. Развитие переработки отходов во вторичное сырье и электроэнергию доказало свою эффективность в Европе. Швеция, например, перерабатывает чужой мусор; она принимает отходы из других стран, причем получает от этого двойную выгоду. Чтобы отправить отходы в Швецию нужно заплатить от 50 до 100 евро за тонну. А уже в самой Швеции этот мусор переработают или сожгут для получения энергии. Еще один современный вариант переработки - по-
лучение биогаза. Получить биогаз возможно из старых полигонов ТКО или из комплексов компостирования.
В России же все отрасли переработки и утилизации, кроме захоронения различных отходов, развиты недостаточно хорошо. Растут города и пригороды, растет количество отходов, вырабатываемых населением, и мы сталкиваемся с логистическими проблемами нехватки площадей для полигона. Постепенно и в РФ начинается развитие переработки и термического превращения отходов в энергию. Большим плюсом будет то, что мы можем опираться на опыт европейских стран и Китая. Поэтому особенно важными становятся современные тенденции развития комплексов переработки и утилизации отходов. Разберем их подробнее.
Градостроительная концепция. В России существуют специальные санитарно-защитные зоны от 500 метров до 1000 метров для предприятий, работающих с мусором, что не позволяет встраивать такие объекты в структуру города. Но во многих случаях город сам расширяется до этих предприятий. В европейских же странах такие комплексы могут находиться в структуре города, ввиду их высокой безопасности для людей и экологии. На рисунке 1 сравниваются заводы, работающие в соответствии с концепцией «отходы в энергию», в разных странах.
Мусоропераюатывающий завод №4 Россия, Москва Пехорская ул., 1 а
№ У 4
:4
"COPENHILL" Waste to Energwy Дания, Копенгаген Vindmollevej 6, 2300
/
í
ppi; ,
тщ
«с
LJ /Ъ ч
ár
Экспликация д
Щ Жилые здания Г I Церкви и мчети
0 Комерческие здания
Ш Дота центр ,
П Гаражи -*
1 I Больницы
■I Промышленные здания О Детские сады О Офисы ИД Школы Ю Университеты ■ Нет данных
f
й V
^llljjw,
с
Экспликация
Жилые Алания О церкви и мчети и □ комерческие здания ,— Ш Дота центр о Гаражи — Q больницы
Промышленные эдония
□ детские соды
□ Офисы о Школы
ЕИ Университеты Ш Нет донных
Maishima Incineration Plant Япония, Осака 1 Chome-2-48 Hokkoshiratsu
Экспликация
^fl Жилые здания I I Церкви и мчети ЕЯ Комерческие здания ■ Дата центр I 1 Гаражи Больницы Промышленные здания ПШ Детские сады I I Офисы Э Школы ГШ Университеты Кет данных
Dubiin Waste to Energy (Covanta plant) Ирландия, Дублин, Pigeon House Rd, D04
Экспликация
É» •• Г
ЩЩЯ}
í*:__U =
■ Жилые здания [ ] Церкви и мчети Комерческие Дата центр Гаражи Больницы Промышленные I LJ Детские сады I 1 Офисы Г1 Школы Е2Ш Университеты ■■ Нет данных
Рис. 1. Сравнение градостроительных решений
В современных условиях возможно снижение СЗЗ для комплексов. Это обусловлено современным оборудованием, которое обеспечивает максимальный уровень защиты человека и природы, и сводит выбросы вредных веществ к нулю. Снижение санитарно-защитной зоны поможет уменьшить транспортные расходы и обеспечить теплом и электричеством близлежащие здания.
Архитектурная композиция. Современные комплексы переработки и утилизации отходов должны стать украшением города, а не скрываться за серым, бетонным забором «ПО-2». Основное внимание стоит уделять художественным и композиционным приемам, позволяющим сделать из монотонного и скучного промышленного здания современный и притягивающий внимание архитектурный объект. В европейских странах можно видеть множество примеров тому. Яркий пример - мусоросжигательная линия в Роскилле, Дания, спроектированная Эриком Ван Эгераатом. Комплекс, расположенный в структуре города, облицован специальной перфорированной оболочкой. Через его фасадную систему днем проникает свет, делая его воздушным и легким, а после заката зажигается специальная внутренняя система освещения, благодаря которой он становится своего рода «маяком» в пейзаже уютных датских городков.
Зонирование. Внутри же самих комплексов переработки и утилизации нужно предусмотреть грамотное расположение зон и связи между ними. Грамотное зонирование - ключ к снижению стоимости комплекса, к уменьшению занимаемой площади и правильной эксплуатации всех его частей как единого целого. Для каждого типа переработки или утилизации нужно рас-
смотреть свой тип зонирования. На рисунке 2 представлены различные виды зонирования.
Зонирование мусороперегрузочной станции проводится достаточно просто. В зоне разгрузки происходит разгрузка мусоровозов. В зоне перегрузки отходы хранятся до того момента, пока не потребуется их транспортировка. В зоне загрузки мусор из зоны перегрузки загружается в другой мусоровоз для дальнейшей транспортировки в другую точку. Стоит также сказать, что от мусороперегрузочных станций следует постепенно отказываться, так как они увеличивают расходы на транспорт и часто эксплуатируются дольше срока службы без надлежащего ремонта.
Зонирование мусор-сортирующего комплекса предполагает наличие зон сортировки отходов и зоны склада как отсортированных отходов, так и несортируемых отходов. В зоне сортировки отходы сортируют по различным критериям (например, пластик по различным цветам и видам, металлы, картон и т. п.). После сортировки отходы направляются на склад, где ожидают дальнейшей транспортировки к месту переработки или утилизации.
Мусороперерабатывающий комплекс представляет собой более сложное и технологичное производство. В его структуре, помимо зоны разгрузки, зоны загрузки и зоны склада, появляются зона сортировки и зона переработки. После разгрузки мусоровозов отходы подаются в зону сортировки. Сама же сортировка может осуществляться различными способами. Основные виды сортировки: ручная сортировка (мусор сортируют люди), магнитная сепарация (использование магнитов), аэродинамическая сепарация (использование воз-
Рис. 2. Зонирование внутри комплекса
духа), гидродинамическая сепарация (использование воды), электрическая и электродинамическая сепарация и сортировка с использованием искусственного интеллекта. После сортировки отходы направляются на переработку. Пластики и различные виды резины перерабатываются в гранулы и используются для вторичного производства. Стекло и металлы также перерабатываются для вторичного использования. Бумага и картон превращаются в целлюлозную массу для производства нового картона и бумаги. Оставшиеся несортируемые отходы отправляются на утилизацию.
Мусоросжигающий завод может быть ориентирован только на уничтожение отходов, но более предпочтительный вариант — сжигание отходов с предварительной сортировкой, где только несортируемые отходы сжигаются.
Рассмотрим функциональные зоны мусоросжигаю-щего завода. После зоны разгрузки отходы направляются в зону сортировки, и если они уже предварительно отсортированы, то сразу попадают в зону сжигания. В зоне сжигания находится различное оборудование для термического уничтожения отходов безопасным способом. После зоны сжигания зола и газ отправляются в зону фильтров. В зоне фильтров зола и газ очищаются от всех вредных примесей, включая диоксины и фура-ны. После всех процессов зола может быть использована в строительстве дорог и бетонных блоков. Отсортированный мусор же отправляется на переработку.
Возможно также совмещение всех функций сортировки, переработки и утилизации отходов в одном комплексе. На рисунке 3 можно увидеть экспериментальную схему зонирования такого комплекса.
В данном комплексе совмещена сортировка, переработка и утилизация одновременно. Результат работы такого комплекса - переработанные материалы, электроэнергия и тепловая энергия. В зоне разгрузки отходы попадают в общий бункер, затем сортируются и в зависимости от свойств и назначения попадают в зону сжигания, зону производства удобрений или производства биогаза, или в зоны переработки.
Многофункциональность. Совмещение функций -это важное направление для достижения целей устойчивого развития и развития самого комплекса. Намного удобнее сортировать, перерабатывать и утилизировать отходы в одном месте, это снижает расходы на транспорт и позволяет сконцентрировать все на одном участке. Еще одна из важных функций - промышленный туризм. Он позволит людям понять, для чего нужна переработка и грамотная утилизация отходов; научит не бояться термических методов утилизации и откроет глаза на все преимущества сжигания перед захоронением на полигонах ТКО. Посетители смогут ознакомится с технологиями и контролировать безопасность комплекса. Ярким примером можно считать комплекс COPEN HILL, спроектированный бюро BIG. Данный комплекс является точкой притяжения и общественным местом, а на его кровле сделано искусственное покрытие для горнолыжной трассы. Рядом с трассой проходит пешеходная дорожка, в которой установлены специальные смотровые окна, через которые можно увидеть внутреннюю часть здания.
Принципы устойчивого развития. В современных зданиях все чаще используются материалы из переработанного сырья или материалы, которые можно пере-
Рис. 3. Зонирование экспериментального комплекса
работать и вторично использовать. И даже комплексы, которые перерабатывают материалы, не исключение. Проекты должны становиться дружелюбнее к природе и человеку, несмотря на их специфическое производство - переработку. Большая площадь кровли обуславливает установку на ней солнечных батарей и устройство зеленой или эксплуатируемой кровли. Примером эксплуатируемой кровли может служить уже упомянутый COPEN HILL. Еще один удачный пример использования зеленой кровли - Planta de Tratamiento de Residuos в Испании, муниципалитет Вакариссес (проект фирмы Batlleiriog). Завод идеально вписывается в ландшафт.
Современное оборудование и защита окружающей среды. Главным критерием безопасности комплексов, перерабатывающих отходы, является безопасность для человека и окружающей среды. Важнейший принцип развития - установка самого современного оборудования и возможность его дальнейшей модернизации. Современное оборудование и система фильтрации исключит попадание вредных веществ в почву, воздух и воду. Европейские страны уже имеют опыт в строительстве таких комплексов. Мы можем ориентироваться на их опыт. Самые известные фирмы-производители оборудования для переработки утилизации отходов - Hitachi Zosen Innova, General Electric, Kingtiger group и другие.
Рекультивация. В России огромное количество полигонов с ТОО, их рекультивация необходима, и она может приносить пользу. Строительство комплексов переработки и утилизации отходов рядом с полигонами приведет к: уменьшению объемов отходов, использованию «свалочного» газа для уничтожения отходов и выработки энергии, а также для более экологически чистого завершения срока эксплуатации полигона. Рекультивация - безопасный путь постепенного закрытия полигонов с ТОО. Такие примеры существуют и в России: полигон ТОО «Череповец» оснащен сортировкой и сжиганием отходов, что позволяет снизить объем захоронения.
Исследуя опыт передовых стран и следуя принципам, изложенным в статье, мы сможем эффективнее борется с возрастающим накоплением отходов. Проект будущего комплекса по работе с отходами станет более безопасным, экологически чистым, архитектурно-выразительным и дружелюбным для человека.
Список цитируемой литературы:
1. Алексашина, В. В. Экология города. Мусоросжигательные заводы / В. В. Алексашина // Academia. Архитектура и строительство. - 2014. - № 4. - С. 77-86.
2. Бикбау, М. Я. Новые технологии для обезвреживания и полной переработки бытовых отходов : [монография] / М. Я. Бикбау
B. А. Лисичкин. - Москва : Дашков и К0, 2020. - 76 с. - ISBN 978-5-394-04062-7.
3. Бобович, Б. Б. Процессы и аппараты переработки отходов : учебное пособие / Б. Б. Бобович. - Москва : ФОРУМ; 2013. -288 с. - (Высшее образование. Бакалавриат.). - ISBN 978-591134-720-8.
4. Вавилова, Т. Я. Актуальные направления архитектурного проектирования объектов обращения с отходами / Т. Я. Вавилова, И. О. Коваленков. - DOI: 10.17673/Vestnik.2016.01.15 // Вестник СГАСУ Градостроительство и архитектура. - 2016. - №1(22). -
C. 91-96.
5. Вавилова, Т. Я. Принцип экологического соответствия как условие развития отраслей высоких технологий / Т. Я. Вавилова // Приволжский научный журнал. - 2010. - № 2. - С. 110-115.
6. Иваненко, Л. В. Региональная политика обращения твердых бытовых отходов в Самарской области / Л. В. Иваненко // Вестник УГАЭС. Наука, образование, экономика. Серия: Экономика. - 2015. - № 1 (11). - С. 117-123.
7. Рубанов, Ю. К. Инженерное обеспечение обращения с отходами: учебное пособие для студентов направления подготовки 20.04.02 - Природообустройство и водопользование / Ю. К. Рубанов, Ю. Е. Токач; Министерство образования и науки Российской Федерации, Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова. - Белгород : БГТУ 2017. - 178 с.: ил., табл.
8. Харламова, М. Д. Твердые отходы: технологии утилизации, методы контроля, мониторинг : учебное пособие для академического бакалавриата / М. Д. Харламова А. И. Курбатова. -2-е изд., испр. и доп. - Москва : Юрайт, - 2019. - 311 с. - (Серия : Бакалавр. Академический курс. Модуль). - ISBN 987-5-543-07047-7.
9. DETRITUS: Multidisciplinary Journal for Waste Resources & Residues / CISA PUBLISHER an imprint of EUROWASTE Srl. -March 2019. - Vol. 05. - ISSN 2611-4135. - ISBN 9788862650595.
10. DETRITUS: Multidisciplinary Journal for Waste Resources & Residues / CISA PUBLISHER an imprint of EUROWASTE Srl. -June 2019. - Vol. 06. - ISSN 2611-4135. - ISBN 9788862650601.
11. DETRITUS: Multidisciplinary Journal for Waste Resources & Residues / CISA PUBLISHER an imprint of EUROWASTE Srl. -June 2021. - Vol. 15. - ISSN 2611-4135. - ISBN 9788862650748.
12. Municipal Solid Waste Management. Opportunities for Russia: summary of key findings // Open Knowledge Repository: [website]. - URL: https://openknowledge.worldbank.org/bit-stream/handle/10986/27102/727020WP0Box370idWasteMngmt 020120en.pdf?sequence=1 (date of access: 16.04.2022).
13. Recycling plant for urban waste // Phaidon Atlas: [website]. -URL: http://phaidonatlas.com/building/recyclingplant-urban-waste/3299 (date of access: 22.03.2022).
