11040

Устройство садов на крышах жилых, общественных и производственных зданий поз- воляет значительно увеличить количество наиболее ценных городских площадей, улучшить его микроклимат, создать условия для комфортного отдыха в природном окружении. Кроме того, сады на крышах и платформах являются уникальным архитектурно-художественным ре- шением, облагораживающим облик города. Это выгодно и экономически: стоимость озелене- ния открытой площадки здания, например, крыши составляет всего 0,1—0,3 % от полной сто- имости здания – с учетом всех преимуществ устройства таких садов выгода очевидна [1].

Предугадав дальнейшее развитие эко-архитектуры дизайнеры WOHA разработали со- вершенно новую концепцию эко-дизайна. Отель ParkRoyal on Pickering стал еще одним объ- ектом в программе «Мы строим город-сад», реализацией которой занимается WOHA Architects, при поддержке правительства Сингапура [2]. Отель был открыт для гостей в начале 2013 года и сразу же был включен в список семи «отелей будущего», согласно Forbes, также ему была присвоена престижная премия в области эко-архитектуры BCA Green Mark Platinum

Award [3].

Возводя новейший многоэтажный гостиничный комплекс на границе с парком, архи- текторы ставили перед собой задачу как минимум удвоить эко-потенциал участка. Добиться этого помогло создание вертикальных садов: зеленые оазисы не только разбиты вокруг отеля, но и интегрированы в само здание.

Массивные пышные небесные сады, наполненные тропическими растениями, располо- жены на консольных террасах через каждые четыре уровня между блоками номеров. Озелене- ние выполнено по всему комплексу таким образом, чтобы создавалось ощущение, что и сады отеля сливаются с деревьями прилегающего парка Hong Lim как одна непрерывная «зеленая полоса» [3].

Рисунок 1 – Модель и главный фасад отеля ParkRoyal

Здание отеля само по себе является геологической метафорой, выполненной для нас архитектурным бюро WOHA. Они давно применяют в своей деятельности самые распростра- ненные приемы эко-архитектуры, но по сравнению с ними именно в этой работе команды гео- метрия наиболее тонко и полно интегрирована с природной средой [4].

500

Нижняя часть здания имеет прямоугольную форму в плане и высоту в 5 этажей. Над высокими потолками входной зоны и парковки расположен первый, самый обширный по пло- щади уровень садов. Они размещены объемно, будто встраиваюсь в структуру здания. Расти- тельность на этом уровне представлена исключительно травами и папоротниками. Вес кон- струкции поддерживается массивными бетонными колоннами [5].

Рисунок 2 – План 1го и 5го этажей отеля ParkRoyal

Основная часть здания в плане выполнена в форме буквы «Ш», обращенной к парку. Гостиничные номера сгруппированы в «перекладинах», имеющих очень подходящую для этого лаконичную геометрию, а между ними находятся платформы криволинейных очерта- ний, на которых размещены висячие сады. Стоит отметить, что помимо газонов и цветников, здесь также высажены разнообразные кустарники и кустарниковые деревья.

Рисунок 3 – План 14го этажа отеля ParkRoyal

Архитектурное решение вышеупомянутых консольных террас сами создатели здания назвали «топографическим», их геометрия и в правду напоминают рельеф земной поверхно- сти, перенесенный с карт и планов в объем. Слоистые волнистые пластины, отлитые из бетона, оборачиваются вокруг здания, перетекая на потолок автостоянки и общественных зон отеля в виде контурных линий, проходящих через модульную сетку цилиндрических колонн [2].

501

Рисунок 4 – Вид с 5-го уровня здания на террасы

Подобная ступенчатая конструкция позволяет скрыть от глаз посетителей немалые пу- стотные объемы, в которых размещена слоистая конструкция крыши-сада.

Рисунок 5 – Боковой разрез отеля ParkRoyal

На сегодняшний день технология их устройства разработана достаточно полно. В первую очередь для обеспечения безопасной эксплуатации здания, где планируется размеще- ние садов на искусственных снованиях решаются проблемы создания надежной и долговечной гидроизоляции и защиты ее от гниения и повреждения корнями растений. Особое внимание в этом плане уделяется конечно же несущим конструкциям. Дренажным слоем может служить гравийная засыпка или специальные плиты из пенополистирола. Задача дренажного слоя: обеспечение беспрепятственного протекания воды между кровельным покрытием и расти- тельным грунтом. Толщина слоя самого грунта для посадки однолетних растений должна быть как минимум 15-20 см, а для кустарниковых — 30-50 см [1].

502

Рисунок 6 – Пример конструкции крыши-сада: 1 — растительный грунт; 2 — филь- трующий слой; 3 — дренажный слой; 4 — защитный слой; 5 — разделительный слой; 6 — гидроизоляция; 7 — утеплитель; 8 — выравнивающий слой и пароизоляция; 9 — несущая

конструкция Выбор растений прежде всего производится исходя из климатических условий местно-

сти, в которой устраивается сад, учитывают также декоративные свойства и особенности от- дельных растений. Из-за небольшой толщины грунтового слоя используются деревья только с волокнистой, не разветвленной системой корней. В данном случае основной растительный блок представлен в основном лианами, травянистыми и папоротниковыми тропическими рас- тениями, на высотных террасах здания, где слой грунта удалось сделать толще, можно увидеть кустарниковые и пальмовые.

Рисунок 7 – Растительный состав озеленения отеля ParkRoyal

При озеленении террас следует помнить, что растения, высаженные на них, находятся в специфических условиях и без достойного ухода быстро погибнут. Необходимо защитить их от чрезмерного перегрева, ветра и вымерзания, обеспечить постоянный полив и подкормку, хороший дренаж. В решении этих проблем создателями ParkRoyal также виден экологичный подход. Для полива растений здесь используется дождевая вода, накапливаемая в специаль- ных резервуарах, подключенных к системе орошения. К тому же на крыше отеля установлены солнечные батареи, их энергии достаточно, чтобы поддерживать ночное освещение фасада здания, подсветку открытых садов и поддержание комфортной температуры для растений, это

503

также позволяет значительно снизить потребление электричества и уменьшить эко след зда-

ния [5].

Благодаря нюансам устройства садов на искусственных основаниях выполняется еще одна немаловажная задача – сбор и вторичное использование воды для орошения насаждений. На самом деле все конструктивные приемы, используемые в проектировании зданий на ост- рове направлены на решение проблем сохранения и переработки ресурсов, однако организа- ция садов над уровнем земной поверхности является очень необычным способом, учитывая масштабы его использования в республике. Повсеместное распространение вертикальных и каскадных садов позволило создать комфортную для человека экосистему даже в таком мега- полисе как Сингапур. Использование уникальных инновационных разработок в области эко- архитектуры делает Parkroyal on Pickering полноценным эко-отелем и привлекает туристов со всего мира.

Список литературы

1.Сады на искусственных основаниях [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://landscape.totalarch.com/node/53 (04.04.22)

2.PARKROYAL on Pickering / WOHA / ArchDaily [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

https://www.archdaily.com/363164/parkroyal-on-pickering-woha-2 (09.04.22)

3.Эко-дизайн отеля PARKROYAL on Pickering в Сингапуре [Электронный ресурс]. – Ре-

жим доступа: https://dd-space.com/arhitektura/eko-dizajn-otelya/ (09.04.22)

4.Отель как сад [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://archi.ru/world/47962/otel- kak-sad (09.04.22)

5.PARKROYAL on Pickering от компании WOHA [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

https://www.forum-grad.ru/forum1944/thread64154.html (09.04.22)

504

УДК 628.2

АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ И МЕТОДОВ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ СТОЧ- НЫХ ВОД

Муравьева Н.В.1, Жакевич М.О.1

1Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, Нижний Новгород, e-mail: 03nataliamur14@gmail.com

В статье рассмотрены и проанализированы основные технологии и методы очистки сочных вод от нефте- продуктов. Проблема загрязнения воды и воздуха возникла в связи с огромными масштабами промыш- ленного, сельскохозяйственного и коммунального использования вод. Основными источниками загрязне- ний нефтью являются добывающие предприятия, системы перекачки и транспортировки, нефтяные тер- миналы и нефтебазы, хранилища нефтепродуктов, автозаправочные комплексы и станции. При этом большая часть нефтепродуктов поступает в природные водоемы с поверхностным стоком. Чтобы предот- вратить загрязнение природных водных экосистем, необходима глубокая очистка сточных вод. Очистка нефтесодержащих сточных вод должна обеспечивать максимальное извлечение ценных примесей для ис- пользования их по назначению; применение очищенных сточных вод в технических процессах; минималь- ный сброс сточных вод в водоём в соответствии с действующими нормативами. Основными способами очистки нефтесодержащих сточных вод являются механический, физико-химический, химический и био- логический. Каждая технология имеет достоинства и недостатки. Однако наибольшими преимуществами обладают физико-химический и биологический методы. Но эффективность процесса очистки стоков от нефтепродуктов во многом зависит от комплексности и системности применяемых методов, взаимно до- полняющих друг друга.

Ключевые слова: научно-исследовательская работа, очистка сточных вод, нефтепродукты, методы очистки нефтесодержащих сточных вод, технология очистки нефтесодержащих сточных вод.

ANALYSIS OF TECHNOLOGIES AND METHODS FOR PURIFICATION OF OIL-CON- TAINING WASTEWATER

Muravyeva N.V.1, Zhakevich M.O.1

1Nizhny Novgorod state University of architecture and construction, Nizhny Novgorod, e-mail: 03nataliamur14@gmail.com

The article discusses and analyzes the main technologies and methods for cleaning waste water from oil products. The problem of water and air pollution has arisen in connection with the huge scale of industrial, agricultural and municipal use of water. The main sources of oil pollution are mining enterprises, pumping and transportation systems, oil terminals and tank farms, oil product storage facilities, filling stations and stations. At the same time, most of the oil products enter natural water bodies with surface runoff. To prevent pollution of natural aquatic ecosystems, deep wastewater treatment is necessary. Purification of oily wastewater should ensure the maximum extraction of valuable impurities for their intended use; use of treated wastewater in technical processes; minimum discharge of wastewater into the reservoir in accordance with applicable regulations. The main methods of oily wastewater treatment are mechanical, physico-chemical, chemical and biological. Each technology has advantages and disadvantages. However, the physicochemical and biological methods have the greatest advantages. But the effectiveness of the process of cleaning wastewater from oil products largely depends on the complexity and consistency of the methods used, which complement each other.

Keywords: research work, wastewater treatment, oil products, oily wastewater treatment methods, oily wastewater treatment technology.

В настоящее время нефтепродукты относятся к наиболее распространенным загрязни- телям, поступающим в природные водоемы со сточными водами или в результате техноген-

505

ных аварий. К нефтепродуктам относится широкий спектр высокомолекулярных углеводоро- дов природной нефти, мазута, керосина, масел и различных примесей, которые при поступле- нии в воду могут образовывать пленки на поверхности, присутствовать в растворенном или эмульсионной формах, а также накапливаться в донных отложениях.

Таким образом нефтепродукты способны оказывать негативное воздействие на все со- ставляющие природных водных экосистем.

Основными источниками загрязнений нефтью являются добывающие предприятия, си- стемы перекачки и транспортировки, нефтяные терминалы и нефтебазы, хранилища нефте- продуктов, автозаправочные комплексы и станции. При этом большая часть нефтепродуктов поступает в природные водоемы с поверхностным стоком.

Чтобы предотвратить загрязнение природных водных экосистем, необходима очистка сточных вод.

Для очистки сточных вод от нефтепродуктов применяют механические, физико-хими- ческие, химические и биологические методы. Из механических методов практическое значе- ние имеют отстаивание, центрифугирование и фильтрование; из физико-химических — фло- тация, коагуляция и сорбция; из химических — окисление хлором (хлорирование), окисление озоном (озонирование). Биологические методы основаны на способности аэробных микроор- ганизмов — минерализаторов перерабатывать (окислять) некоторые органические соедине- ния, входящие в состав нефтепродуктов, как правило, в смеси с бытовыми сточными водами.

Ввиду сложности состава очищаемых нефтесодержащих вод и высоких требований к степени очистки в технологических схемах очистных станций используются комбинации раз- личных методов. На Рисунок 1 приведены наиболее распространенные технологические схемы очистки сточных вод от нефтепродуктов, применяемые на нефтебазах и других храни- лищах нефтепродуктов. [1].

Далее рассмотрим методы очистки сточных вод от нефтепродуктов более подробно. Задачи механической очистки заключаются в подготовке воды к физико-химической и

биологической очисткам. Механическая очистка сточных вод является самым дешевым мето- дом их очистки, а поэтому всегда целесообразна наиболее глубокая очистка сточных вод ме- ханическими методами.

Механическую очистку проводят для выделения из сточной воды находящихся в ней нерастворенных грубодисперсных примесей путем отстаивания, удаления нефтепродуктов с помощью центробежного ускорения и фильтрования.

Для выделения из сточной воды взвешенных веществ, имеющих большую или мень- шую плотность по отношению к плотности воды, используют отстаивание. В основе лежит

506

разделение в поле гравитационных сил в условиях покоя или медленно движущегося потока жидкости. При этом взвешенные вещества с плотностью, большей плотности воды,

Рисунок 1. Принципиальные технологические схемы очистки сточных вод от нефте- продуктов. Схемы: а — механическая (грубая) очистка; б — с доочисткой в прудах дополни- тельного отстаивания; в — с доочисткой фильтрованием; г — с доочисткой напорной флота- цией: д - с глубокой доочисткой после напорной флотационной установки на механических и сорбциоиных фильтрах.

СВ — сточная вода; ПЛ — песколовка; НЛ — нефтеловушка; ПО — площадка для осадка; СУНП — сборник уловленных нефтепродуктов; ПДО — пруд дополнительного отста- ивания; МФ — механический фильтр; БП — буферный пруд; РГВ — резервуар горячем воды; НФУ — напорная флотационная установка; СУФ — сорбционный угольный фильтр.

осаждаются, вещества с меньшей плотностью — всплывают. Сооружения, в которых при отстаивании сточных вод выпадают тяжелые частицы, называются песколовками. Соору- жения, в которых при отстаивании загрязненных промышленных вод всплывают более легкие частицы, называются нефтеловушками. Эмульгированные и тонкодиспергированные нефте- продукты, оставшиеся в сточной жидкости, например, после отстаивания, можно выделить

507

фильтрованием. Для интенсификации механического выделения дисперсных примесей из нефтесодержащих сточных вод можно применять центрифугирование. [1]

Механическую очистку сточных вод от нефтепродуктов применяют преимущественно как предварительную. Механическая очистка обеспечивает удаление твердых частиц нефте- продуктов.

К физико-химическим методам очистки сточных вод от нефтепродуктов относят коа- гуляцию, флотацию и сорбцию.

Коагуляция — это процесс укрупнения дисперсных частиц в результате их взаимодей- ствия и объединения в агрегаты. В очистке вод ее применяют для ускорения процесса осажде- ния тонкодисперсных примесей и эмульгированных веществ.

Недостатки очистки коагулянтами сточных вод:

∙Необходимость добавлять относительно большие дозы коагулянта.

∙В очищенной воде возрастает концентрация сульфат- и хлорид-ионов, что приводит к нежелательным эффектам коррозии сетей водоотведения.

∙В результате химических реакций образуется осадок, который трудно обезвоживается и требует дальнейшей утилизации.

Недостатки минеральных коагулянтов в значительной мере устраняют высокомолеку- лярными флокулянтами органической или неорганической природы.

Флотация является сложным физико-химическим процессом, заключающимся в со- здании комплекса «частица-пузырек» воздуха или газа, всплывании этого комплекса и удале- нии образовавшегося пенного слоя. Процесс флотации широко применяют при обогащении полезных ископаемых, а также при очистке сточных вод.

Взависимости от способа получения пузырьков в воде существуют следующие типы флотации:

−Механическая флотация;

−Пневматическая флотация;

−Вакуумная флотация;

−Напорная флотация;

−Электрофлотация.

Среди физико-химических методов очистки сточных вод от нефтепродуктов лучший эффект дает сорбция на углях.

Сорбция – это процесс поглощения вещества из окружающей среды твердым телом или жидкостью. Поглощающее тело называется сорбентом, поглощаемое – сорбатом. Различают поглощение вещества всей массой жидкого сорбента (абсорбция) и поверхностным слоем

508

твердого или жидкого сорбента (адсорбция). Сорбция, сопровождающаяся химическим взаи- модействием сорбента с поглощаемым веществом, называется хемосорбцией.

Сорбция представляет собой один из наиболее эффективных методов глубокой очистки от растворенных органических веществ сточных вод предприятий нефтехимической промыш- ленности.

В качестве сорбентов применяют различные пористые материалы: золу, коксовую ме- лочь, торф, силикагели, алюмогели, активные глины и др. Эффективными сорбентами явля- ются активированные угли различных марок.

Для достижения высокого процента очистки воды с помощью сорбентов учитывают различные параметры: соотношение размеров адсорбируемых молекул, пор сорбента, опти- мальная температуры процесса, концентрация примесей в воде. Но для сокращения концен- траций нефтепродуктов, играет многозначительную роль выбор сорбента. При его выборе большое внимание уделяется сорбционным характеристикам, а также стоимости и доступно- сти сорбента. Сейчас в мире используется для очистки сточных вод более 200 сорбентов, их разделяют на две большие группы: природные и искусственные (таблица 1). [2]

Физико-химический метод считается быстрым, не дорогим и достаточно эффективным. Окислительный метод химической очистки применяют для обезвреживания производ- ственных сточных вод, содержащих токсичные примеси (цианиды, комплексные цианиды меди и цинка) или соединения, которые нецелесообразно извлекать из сточных вод, а также очищать другими методами (сероводород, сульфиды). В узком смысле окисление – реакция соединения какого-либо вещества с кислородом, а в более широком – всякая химическая ре-

509