ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В ДОРОЖНО- СТРОИТЕЛЬНОМ, АВТОТРАНСПОРТНОМ И НЕФТЕТРАНСПОРТНОМ КОМПЛЕКСАХ

УДК 504.75.06

ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ ВЛИЯНИЯ ЗАГОРОДНОЙ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

THE MAIN FACTORS OF COUNTRYSIDE ROAD’S INFLUENCE

ON THE ENVIRONMENT

И.А. Бредгауэр

Ключевые слова: автомобильная дорога, земляное полотно, насыпь, водопропускные трубы, защитные лесные полосы, охрана ландшафта.

Введение

Автомобильная дорога – это комплекс инженерных сооружений, предназначенный для

перевозки пассажиров и грузов автомобильным транспортом. Строительство и эксплуатация такого сложного и многоцелевого сооружения включает множество технологических процессов, которые влияют на прилегающие к району строительства территории [1].

В подавляющем числе случаев автомобильные дороги возводятся в местах, далеких от больших поселений и городов. В отличие от городских дорог, загородные дороги, как правило, возводятся на насыпях. Это связано, прежде всего, с условием снегонезаносимости и режимом выпадения осадков в конкретном регионе [1]. Кроме того, правила дорожного движения в России разрешают движение по загородным автомагистралям с гораздо более высокой скоростью, чем по городским дорогам. На загородных дорогах, как правило, нет перекрестков, что способствует быстрому движению транспорта. Как следствие, выбросы, производимые двигателем при движении автомобиля по загородной дороге, значительно меньше чем при его движении по городской дороге. Тем не менее, процессы строительства и эксплуатации загородной автомобильной дороги оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Антропогенное воздействие нарушает экологию дикой природы. Гибнет и страдает флора и

фауна, обитающая в пределах места строительства дороги. Среди негативных факторов следует выделить наиболее опасные, ими являются: при строительстве автомобильной дороги - изменение режима движения подземных и поверхностных вод, при ее эксплуатации - загрязнение среды отработавшими газами [2-4].

Причины возникновения и способы снижения влияния негативных факторов воздействия автомобильной дороги на окружающую среду

Основным этапом строительства загородной автомобильной дороги является возведение земляного полотна – комплексного инженерного сооружения, включающего в себя грунтовые

Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 8-9 февраля 2017 г.

ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В ДОРОЖНО- СТРОИТЕЛЬНОМ, АВТОТРАНСПОРТНОМ И НЕФТЕТРАНСПОРТНОМ КОМПЛЕКСАХ

Они накапливаются на покрытии дороги и прилегающих территориях; через дренажные системы поступают в речные сети и озера [7].

Для защиты окружающей среды от негативного влияния автомобильного транспорта в большинстве случаев используют зеленые защитные насаждения. Они представляют собой полосы, состоящие из нескольких рядов растений из устойчивых к загрязнению видов деревьев и кустарников [1]. Используются местные или адаптированные растения, которые не требуют

полива после их приживаемости. Площади, покрытые растительностью, в особенности лесные угодья, задерживают воздух, насыщенный вредными веществами, благодаря трем факторам: уменьшению скорости ветра и повышенной влажности, а также увеличению площади осаждения. Чем шире полоса насаждений различной высоты и плотности, тем больший очищающий эффект она оказывает. В этом смысле узкие защитные полосы не могут активно очищать воздух. Однако крупные и тяжелые частицы пыли все же осаждаются, фильтруются.

Кроме непосредственных защитных функций (очистка воздуха), зеленые насаждения способствуют расчленению и укреплению структуры ландшафта, его биологическому обогащению. Они не только обеспечивают естественное существование живых организмов различных видов (микроорганизмы, насекомые, мелкие млекопитающие, птицы и др.), но и способствуют биологической регенерации прилегающих земельных площадей.

При закладке защитных насаждений обычно чередуют растения различной высоты. При этом целесообразно группировать растения одного вида в несколько рядов. Групповая структура насаждений изначально ориентирована на ступенчатую задержку и рассеивание воздушных масс, насыщенных веществами отработанных газов автомобильного транспорта. Схема ступенчатых защитных зеленых насаждений представлена на рисунке 1.

Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 8-9 февраля 2017 г.

ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В ДОРОЖНО- СТРОИТЕЛЬНОМ, АВТОТРАНСПОРТНОМ

ИНЕФТЕТРАНСПОРТНОМ КОМПЛЕКСАХ

7.Сильянов, В.В. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог/ В.В. Сильянов. – М. : Транспорт, 2014. – 287 с.

8.Автомобильные потоки и окружающая среда /В.Н. Луканин, А.П. Буслаев, М.В. Яшина. – М. : ИНФРА-М, 2012. – 646 с.

9.Акуленко, Ю.Н. Автомобильные дороги и их влияние на окружающую среду/ Ю.Н. Акуленко, Р.А. Игнатов // Вестник аграрного университета. – 2003.– № 4. – Т. 2. – С. 31–32.

THE MAIN FACTORS OF COUNTRYSIDE ROAD’S INFLUENCE

ON THE ENVIRONMENT

I. A. Bredgauer

Abstract. We found the main negative factors of during construction and operation of highway: changing water streams’ direction, air pollution caused by automobile transport. We described the reasons causing the negative factors and ways to reduce their influence. We allocated a new way to reduce highway’s influence on the environment – to make it compared with local landscape.

Keywords: automobile road, subgrade, pavement, water tube, protection forest, landscape protection.

Бредгауэр Иван Андреевич (Омск, Россия) – студент факультета «Автомобильные дороги и мосты» ФГБОУ ВО «СибАДИ» (644050, г. Омск, пр. Мира, 5, e-mail: thexxqt@gmail.com).

Bredgauer Ivan Andreevich (Russian Federation, Omsk) – student of Siberian State Automobile and Highway University (SibADI) (644050, Mira, 5 prospect, Omsk, Russian Federation, e-mail: thexxqt@gmail.com).

УДК 656.13

910

ОРГАНИЗАЦИЯ ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ НА АВТОМОЙКЕ ЗАО «ИРТЫШСКОЕ»

THE ORGANIZATION OF WATER RECYCLING ON CAR WASH

SHOP TO CJSC "IRTYSHSKOE"

И.И. Глухова

Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ), Россия, г. Омск

Аннотация. Рассматривается проблема потребления большого количества водопроводной воды на автомойках. Приведены методы очистки сточных вод после автомойки: механические, биологические, физико-химические. Представлена система

оборотного водоснабжения на автомойке для снижения потребления водопроводной воды. Рассмотрена система очистки сточных вод на автомойке ЗАО «Иртышское», включающую только механическую очистку.

Ключевые слова: автомойка, оборотное водоснабжение, очистка сточных вод, механическая очистка, физико-химическая очистка.

Введение

Система оборотного водоснабжения на промышленных предприятиях с каждым годом становится все более востребованной, а также позволяет снизить потребление природных ресурсов, в качестве воды. Системы оборотного водоснабжения - замкнутые системы,

позволяющие повторно использовать сточные воды, прошедшие процесс очистки на очистных сооружениях замкнутого цикла. Системы оборотного водоснабжения предприятия полностью

Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 8-9 февраля 2017 г.

ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В ДОРОЖНО- СТРОИТЕЛЬНОМ, АВТОТРАНСПОРТНОМ И НЕФТЕТРАНСПОРТНОМ КОМПЛЕКСАХ

исключает сброс промышленных сточных вод в водные объекты или системы канализации. Оборотное водоснабжение позволяет решить важнейшие экологические и экономические задачи: значительно (на 80…85 %) сократить водопотребление промышленного предприятия, избежать платы за водоотведение и превышение предельно допустимых концентраций (ПДК) сточных вод [1].

Для того чтобы автомобили были чистыми и выглядели красиво их периодически приходится мыть. Этот процесс происходит на автомойках и производится при помощи аппаратов высокого давления, которые используют воду и специальные моющие средства.

Методы очистки сточных вод

Очистка сточных вод — комплекс мероприятий по удалению загрязнений, содержащихся в

бытовых и промышленных сточных водах. Очищение происходит в несколько этапов: механический, биологический, физико-химический, иногда дезинфекция сточных вод [2].

На механическом этапе производится предварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод для последующей доочистки. На данном этапе происходит задержание нерастворимых примесей. Для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения применяются решётки и для более полного выделения грубодисперсных примесей — сита. Максимальная ширина прозоров решётки составляет 16 мм. Отбросы с решёток либо дробят и направляют для совместной переработки с осадками

очистных сооружений, либо вывозят в места обработки твёрдых коммунальных и промышленных отходов. Затем стоки проходят через песколовки, где происходит осаждение тяжелых минеральных примесей (песок, шлак, бой стекла) под действием силы тяжести и

жироловки, в которых жир и масла всплывают на поверхности сточных вод. Далее сточные воды переходят на первичные отстойники для выделения взвешенных веществ. Удаление с поверхности воды гидрофобных веществ производят путём флотации. Песок из песколовок обычно складируется или используется в дорожных работах [3].

Эффективность очистки на механическом этапе составляет 60…70 %. Кроме того,

Биологическая очистка предполагает деградацию органической составляющей сточных вод микроорганизмами (бактериями и простейшими). На этом этапе происходит минерализация сточных вод, удаление органического азота и фосфора. Могут использоваться как аэробные, так и анаэробные организмы [5].

С технической точки зрения различают несколько вариантов биологической очистки. На данный момент основными являются активный ил (аэротенки), биофильтры и метантенки (анаэробное брожение) [3]. Первичные отстойники, куда на этом этапе попадает вода,

предназначены для осаждения взвешенной органики. Это железобетонные «тазики» глубиной 5 м и диаметром 40 и 54 м. В их центры снизу подаются стоки, осадок собирается в

центральный приямок проходящими по всей плоскости дна скребками, а специальный поплавок сверху сгоняет все более легкие, чем вода, загрязнения в бункер. Также в биологической очистке, после первичных отстойников, существует вторая линия радиальных отстойников - это илососы. Они предназначены для удаления активного ила со дна вторичных отстойников очистных сооружений промышленных и хозяйственных стоков [5].

Для улучшения параметров очистки могут быть применены различные химические методы, как, например, дополнительная седиментация фосфора солями Fe и Al, хлорирование, озонирование, а также физико-химические методы, такие как электрофлотация. Для

окончательного обеззараживания сточных вод, предназначенных для сброса на рельеф местности или водоем, применяют установки ультрафиолетового облучения. Для обеззараживания биологически очищенных сточных вод, наряду с ультрафиолетовым облучением, применяется также обработка хлором в течение 30 мин (хлорирование) [3].

Система очистки сточных вод на автомойке ЗАО «Иртышское»

Предприятие ЗАО «Иртышское» находится в пос. Иртышский Омской обл. Основной вид деятельности предприятия – разведение сельскохозяйственной птицы (куры, перепелки),

производство яиц, мяса кур. На территории предприятия расположены 30 корпусов

Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 8-9 февраля 2017 г.

ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В ДОРОЖНО- СТРОИТЕЛЬНОМ, АВТОТРАНСПОРТНОМ И НЕФТЕТРАНСПОРТНОМ КОМПЛЕКСАХ

производственно-вспомогательного и административно-бытового назначения, в частности цех

автомойки.

В месяц через моечное отделение проходит 60…70 машин. Машины моют аппаратом высокого давления типа KARCHER и моющими средствами. В качестве моющих средств

пользуются средствами торговых марок «астра», «лотос», «луч», «анка», а также кальцинированной содой. После этого машины, перевозящие продукцию предприятия, подвергаются обезвреживанию хлорной известью.

Образующийся шлам в приямке от мойки машин убирают 1…2 раза в неделю в зависимости от погодных условий. Годовой образующийся объем шлама составляет 5,8 т. После чистки его складируют в специальную емкость с крышкой, которую два раза в год чистят. Емкость

установлена на бетонированной площадке. После чего приезжают машины, грузят шлам и отвозят его на ЗАО «Полигон» для захоронения.

Сточная вода, прежде чем попасть в котлован-накопитель, проходит через семь

отстойников, в которых отделяются масла и шлам. Затем по трубопроводу сточная вода попадает в приемную камеру, после чего в горизонтальную песколовку, потом в регулирующую емкость и насосами перекачивается в котлован-накопитель. С котлована-накопителя в

весенний и осенний периоды сточные воды используются в качестве полива для сельскохозяйственных культур.

Остаточное количество присутствующих нефтепродуктов, синтетических моющих средств (СМС) пагубно влияют на сельскохозяйственные культуры. Загрязнение почвы нефтью и нефтепродуктами приводит к замедлению роста и развития растений. Главными причинами замедленного развития растений или их гибели в результате загрязнения служат нарушения поступления воды, питательных веществ и кислородного голодания. Нефтепродукты заполняют

поры, обволакивают частицы почвы, тем самым снижают воздухопроницаемость, создают анаэробные условия и уменьшают окислительно-восстановительный потенциал почвы.

Загрязнение нефтепродуктами почвы сопровождается сильным негативным воздействием на растения [6]. Даже незначительные количества СМС, оказывают пагубное влияние на растения,

они разрушают клетки, тормозят процессы развития растений, способны вызвать гибель 912 зародышей в семенах [7].

Система оборотного водоснабжения

Органы Санэпидемнадзора и природоохраны рекомендуют использовать очистные установки для автомойки. Эти установки должны так очищать сточные воды, чтобы они могли

быть повторно использованы для мытья автотранспорта. Называется это системой оборотного водоснабжения. Благодаря установке системы очистки воды для автомойки можно организовать бессточный цикл мойки автомобилей, а свежую воду применять только на завершающем этапе. То есть очистные сооружения для автомойки помогают очистить от загрязнений стоки различных моек. С одной стороны это необходимо для соблюдения природоохранных нормативов, а с другой - позволяет уменьшить потребление воды на 80…85 %. Системы очистки воды для автомойки должны иметь надлежащие сертификаты соответствия и санитарно-эпидемиологическое заключение и полностью удовлетворят

требованиям проверяющих организаций. Эти установки позволяют очистить использованную воду от грязи, ПАВ и нефтепродуктов, прежде чем направить в сток или применить повторно. Очистные сооружения для автомойки используют различные системы очистки сточных вод для оборотного водоснабжения [8].

В зависимости от дальнейшего движения водостоков возможны следующие типы систем очистки сточных вод. Самый дорогой и редкий тип систем водоочистки, когда отходы сбрасываются в водоем. В этом случае предъявляются особо жесткие требования к степени очистки и контролю за стоками. При сбросе воды в муниципальную канализацию менее жесткие требования, ниже затраты на строительство, но дорогая эксплуатация из-за большого расхода

воды и оплат коммунальных услуг. Наиболее оптимальным является оборотное водоснабжение, позволяющее использовать очищенную воду повторно. В этом случае сокращается расход воды и не требуются большие платежи [1]. Так как этот тип наиболее оптимальный и экономичный его и планируется внедрять на автомойке ЗАО «Иртышское».

Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 8-9 февраля 2017 г.

ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В ДОРОЖНО- СТРОИТЕЛЬНОМ, АВТОТРАНСПОРТНОМ И НЕФТЕТРАНСПОРТНОМ КОМПЛЕКСАХ

Оборотное водоснабжение - замкнутая система, позволяющая повторно использовать

очищенные сточные воды, прошедшие процесс очистки на очистных сооружениях предприятия. Концепция оборотного водоснабжения предприятия полностью исключает сброс промышленных сточных вод в водоемы или городскую канализацию. Оборотное водоснабжение позволяет решить экологические и экономические задачи [1].

Оборотное водоснабжение для автомойки может быть организованно следующим образом: сточные воды самотеком поступают в накопительную емкость, где производится их количественное усреднение и гомогенизация состава. Для контроля уровня жидкости накопительная емкость оборудуется датчиком уровня. Из емкости сточные воды подаются насосом в двухсекционный реактор. Сюда же дозируется рабочий раствор коагулянта -

сульфата алюминия из дозатора. Перемешивание среды в реакторе осуществляется с помощью сжатого воздуха от компрессора. Реактор расположен на подставке, выше уровня флотатора. Для периодической очистки реактора предусмотрен диафрагменный насос, работающий на сжатом воздухе. Накопившийся осадок транспортируется в сборник шлама. Из реактора стоки самотеком поступают во флотатор, где происходит извлечение ПАВ, взвешенных веществ и нефтепродуктов. Во флотаторе, в результате пропускания воздуха под давлением через пористые материалы (керамические мембраны), происходит насыщение воды пузырьками воздуха и флотация дисперсных веществ. Образующиеся флотокомплексы, транспортируются пузырьками воздуха на поверхность жидкости, где накапливаются в пенном слое флотошлама, который периодически удаляется с поверхности жидкости пеносборным устройством в сборник шлама. Далее шлам утилизируется по мере накопления на ЗАО «Полигон». Вода с флотатора самотеком

поступает в накопительную емкость, откуда насосом подается на сорбционные фильтры грубой очистки, в которых происходит удаление остаточных взвешенных веществ. Фильтры периодически и автоматически промываются обратным током со сбросом загрязнений в накопительную емкость. После фильтров очищенная вода поступает в накопительную емкость, откуда насосом подается на автомойку [2].

Водоснабжение оборотного типа наиболее выгодно при значительной удалённости 913 предприятия от естественных водоёмов или размещении его на возвышении (при таких особенностях рельефа для закачки воды требуются мощные насосы, повышающие расход электроэнергии). Также экономически обоснована установка оборотной системы при небольшой вместимости естественного водоёма, расположенного поблизости. Достоинствами является сокращение потребления чистой воды, отсутствие вредных выбросов (предприятию не нужно платить государству за превышение нормы выброса вредных веществ в окружающую среду). Недостатком является потеря воды вследствие испарения (5…7 % от общей производительности системы) [5].

Заключение

Таким образом, для снижения потребления чистой водопроводной воды на автомойке ЗАО «Иртышское» целесообразно внедрить оборотное водоснабжение, обеспечивающее очистку от механических примесей, ПАВ (СМС) и нефтепродуктов.

Научный руководитель – канд. техн. наук, доц. Эмралиева С.А.

Библиографический список

1.Абрамов, Н.Н. Водоснабжение: учебник для вузов / Н.Н. Абрамов.– Изд. 2-е. − М.: Стройиздат, 2005.

–480 с.

2.Воронов, Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод: учебник / Ю.В. Воронов [и др.]. – изд. 4-е, доп. и перераб.− М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2006. − 702 с.

3.Дытнерский, Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии / Ю.И. Дытнерский.– Изд. 3-е. В 2-х

кн. − М.: Химия, 2002. − 768 с.

4.Альперт, Л.З. Основы проектирования химических установок / Л.З. Альперт. − М.: Высш. школа, 1982. − 304 с.

5.Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию / под ред. Ю.И. Дытнерского. – 2-е изд. − М.: Химия, 1991. − 494 с.

Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 8-9 февраля 2017 г.