11046

способов уменьшить вредное влияние на окружающую среду списанных контейнеров — использовать их для строительства различных зданий и сооружений.

Идея использовать контейнеры для строительства не инновационна, так как первое упоминание о контейнерном строительстве, или карготектуре было уже в 1962. Именно тогда компания Insbrandtsen Company Inc запатентовала свой шоурум построенный из контейнера. За рубежом данный вид строительства пользуется большой популярностью уже давно.

Контейнерные постройки сейсмически устойчивы, что позволяет сооружать подобные здания в регионах с нередкими природными катаклизмами.

Используя морские контейнеры можно построить здания и сооружения ограниченной этажности, что обусловлено требованиями регламентирующих документов. Все технические требования к сооружаемым объектам общественного и жилого назначения регламентированы следующими нормативными документами:

−для одноквартирных жилых домов — СП 55.13330.2016 «СНиП 31-02-2001 Дома жилые одноквартирные»;

−для многоквартирных домов — СП 54.13330.2011 «Здания жилые многоквартирные. Актуализированная редакция СНиП 31-01-2003»;

−для общественных зданий — СП 118.13330.2012 «Общественные здания и

сооружения. Актуализированная редакция СНиП 31-06-2009 (с Изменениями N 1, 2)».

Основными параметрами при подобном строительстве, определяющими размеры сооружаемого объекта, являются габаритные размеры используемого контейнера, обычно это 20-ти или 40-ка футовые контейнеры.

К преимуществам такого строительства можно отнести:

―качественное и быстрое строительство с минимальными вложениями и привлечением рабочей силы любого сооружения или здания вне зависимости от назначения;

―свободная планировка внутреннего пространства;

―быстрый монтаж, демонтаж и комплектность поставки;

―при необходимости готовая конструкция может легко транспортироваться в другое место, без специальных условий перевозки;

―огнестойкость;

―экологичность;

―небольшие финансовые вложения на приобретение и дальнейшее строительство. Строительство дома на основе контейнерных блоков обойдется примерно на 30% дешевле, чем стоимость стационарного жилья, выполненного из кирпича.;

―небольшие сроки строительства 2-3 месяца, при большом желании и сведении к минимуму некоторых видов работ может занять от 2-х до 3-х недель для введения здания в эксплуатацию;

400

―не требуется усиленный фундамент, столбовая либо ленточная основа или винтовой фундамент отлично подойдут под строительство;

―возможность создания индивидуального дизайна или проекта дома из морских контейнеров;

―возможность возведение нескольких этажей, разноплановое размещение отдельных модулей как отдельно стоящими, так и по группам или в виде буквы "Т", "Г", "Х";

―возможность совмещать разные типы конструкций, изготовленных из разных материалов.

Базовые цены на дома, изготавливаемые под ключ, по состоянию на III квартал 2018 года приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Базовые цены на дома

Заготовки могут использоваться не только для строительства жилых зданий. Они идеально подходят для реализации проектов домов из морских контейнеров с пристройками и хозяйственными объектами. Данная технология не ограничивается определенными климатическими условиями.

При наличии соответствующей теплоизоляции дом из контейнеров можно возводить практически в любых широтах. Поскольку модульные заготовки предназначены для морских транспортировок, такие дома можно смело устанавливать на промерзший грунт. Они проявляют устойчивость к влиянию низких температур и неблагоприятных погодных условий. Контейнерные дома можно возводить на участках с большим уклоном территории. Жилье из грузовых и морских контейнеров имеет не так много недостатков, к ним можно отнести:

401

―токсичность. Несмотря на высокое качество стен и прочности контейнеров, их первоначальным назначением является транспортировка грузов, поэтому для защиты от возможной порчи все поверхности обрабатываются специальным токсичным составов. Для обеспечения безопасности при строительстве необходимо снять все защитное покрытие.

―усиленная термоизоляция. Поскольку изначально контейнер не предусматривает обеспечение надежной термоизоляции, то готовую конструкцию следует тщательно утеплить, закрыть все щели, укрепить крышу внутренними сваями и подумать заблаговременно о возникновении конденсата на стенах контейнера.

―коррозия. Морские контейнеры изготовлены из высококачественной стали, которая со временем будет подвержена воздействию коррозии. Во избежание этой проблемы весь контейнер следует обработать специальными защитными материалами.

Благодаря опыту зарубежных стран в данном виде строительства можно сказать, что создание домов и других различных сооружений из отслуживших свой срок морских или грузовых контейнеров - хорошее решение, которое не требует много времени и вложений. Как любое строительство проекты зданий из контейнеров имеют свои нюансы, которые следует проработать на этапе проектирования и строительства.

Таким образом, повторное использование контейнеров для строительства решает вопросы, как экологического воздействия на окружающую среду списанных и непригодных контейнеров, минимизируя их количество на свалках, так и вопросы поиска более дешевого способа строительства. Популяризация и развитие такого вида строительства в России сможет обеспечить недорогим жильём население, а также другими видами зданий: кафе, остановки, спортивные и выставочные центры, и многое другое.

Литература

1.Экологический менеджмент: учебник для ВУЗов / Н.Пахомова, К.Рихтер, А.Эндрес. – СПб.: Питер, 2003. – 544 с.

2.Смирнов Н.П. Геоэкология. СПб: изд. РГГМУ, 2006.

3.Смиренный И. Экологистика. Отходы упаковки: жизнь после жизни возможна. Материалы научно-практической конференции «Тенденции и основные направления развития логистической инфраструктуры», ГУ-ВШЭ, 27-28.10.2008.

4.Цветков А.В. Управление цепями поставок с учётом экологического фактора (на примере использования автомобильного транспорта). Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук. М. – ГУУ. 2010.

5.Байков Э. Экологическая логистика, или большие проблемы малого бизнеса. Новая экономическая газета, №45 (397), 2007 г.

6.Коблянская И.И. Структурно-функциональные основы формирования экологоориентированной логистики. Вестник СумДУ. Серия Экономика. №1, 2009.

402

А.В. Иванов, Н.А. Чекулаева

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строительный университет»

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ СОЗДАНИЯ СЕТЕВОГО МОДУЛЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ ПРИ ОБЪЕДИНЕНИИ ПЛАВУЧЕЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ, ГИДРОАККУМУЛИРУЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ И ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

В последние годы несмотря на неуклонный рост эффективности фотоэлектрических панелей, достигаемый за счет новых технологий, основной эффект в повышении эффективности достигается за счет так называемых умных сетей. Это означает, что основное внимание теперь направлено на эффективность работы всей сети в целом.

Такой взгляд предполагает оптимизацию процессов во времени и пространстве. Оптимизация во времени, в первую очередь, означает полное соответствие спроса и предложения в каждый момент времени. Это достигается на основе развития технологий аккумуляции энергии, в первую очередь – гидроаккумуляции. Повышение пространственной оптимизации означает не только формирование энергетических модулей с наиболее экономным с точки зрения потребления ресурсов взаимным расположением, но и минимизацию экологического вреда, создаваемого такими объектами. Встает вопрос об использовании даровых ресурсов и сложившейся инженерно-хозяйственной инфраструктуры. В энергетике к ним можно отнести существующие объекты энергетической сетевой инфраструктуры, существующие водотоки, водохранилища, гидроэнергетические системы, транспортные и иные инженерные системы, системы расселения, исторические и природные объекты. В частности, плавучие солнечные электростанции оказываются на 10-15% эффективнее традиционных наземных [1].

Расположение СЭС рядом с городами дает возможность использовать гибридные станции, производящими как тепловую, так и электрическую энергию. Объединение солнечных и ветровых станций с ГЭС позволяет повысить их эффективность при снятии пиковых нагрузок

[2,3].

В данной работе сделан следующий шаг в оценке интеграции ресурсов различных типов, за счет объединения фотовольтаики, гидроаккумуляции и гидроэнергетики, для решения задач эффективного энергоснабжения, обеспечения надежного водного транспорта и создания экологической среды, соответствующей зеленым стандартам.

403

Место расположения предлагаемого мультимодального модуля – озерная часть Горьковского водохранилища, прилегающая к дамбе Нижегородской ГЭС. Инженерные решения включают Нижегородскую ГЭС и ее плотину, строительство дополнительной дамбы, выгораживающей часть прилегающего к плотине Нижегородской ГЭС водохранилища площадью около 20 млн кв м (20 кв. км) объемом 400 млн куб м. В предлагаемом варианте рабочий объем составит не менее 200 млн куб. м с практически постоянно удерживаемым перепадом высот с нижним бьефом 22,5 м (по балтийской системе соответствует 89 м и 66,5 м, соответственно), (рисунок 1). При этом существующий уровень Горьковского водохранилища в летний период поддерживается на уровне

84 м.

Время сработки 10 м полезного слоя верхнего резервуара составит 14 час при максимальном расходе через ГЭС равном 5000 куб м /с.

Ориентировочный выход электроэнергии рассчитан из максимальной отдачи фотоэлектрических панелей 33 Вт/м2 .для площади 19,4 км2. Таким образом, будет занята практически вся площадь верхнего бассейна. Для сравнении, крупнейшая проектируемая СЭС в Сэмангыме в Южной Корее мощностью 2100 мвт будет иметь площадь около 30 км2, то есть имеет выход 70 Вт/м2 [4]. Крупнейшая солнечная плавучая электростанция среди уже существующих СЭС, расположенная в Китае в провинции Аньхой, характеризуется мощностью 40 мВт и занимает площадь 0,86 км2 , при этом ее выход составляет 46 Вт/м2[1].

Мощность плавучей фотоэлектрической станции, рассчитанная для условий Городца, составит около 600 мВт. В расчетах предполагалось, что зенитный угол равен 57°. Количество панелей типа HH-POLY-280W равно 10 000 000 штук. Их стоимость, по существующим оптовым ценам, составит около 40 млрд. рублей, Стоимость всего фотоэлектрического проекта составит около 60 млрд. рублей. Дополнительные затраты на гудроаккумулрующую часть могут составить примерно половину ГАЭС соответствующей мощности, то есть около 30 млрд. руб, что в целом приведет к затратам примерно 90 млрд. руб или около 1,5 млрд долларов США, что в три раза меньше стоимости проекта Сымангым или проекта Бенбан в Египте. Вместе с гидроэдектростанцией (ГЭС) комплекс будет производить 3,0 – 3,5 млрд. кВт. часов электроэнергии.

Суточное производство электроэнергии СЭС по месяцам представлено на рисунке 2. Частично эта энергия может направляться непосредственно в сеть, частично – на повышение уровня воды с помощью насосов, работающих от фотоэлектрических панелей.

Однако расположение фотоэлектрических панелей в непосредственной близости с верхним бьефом Горьковского водохранилища позволит её использовать для перекачки воды из верхнего бьефа Нижегородской ГЭС в верхний резервуар ГАЭС. Мощность СЭС

404

позволит перекачивать на высоту 10 м до 14,4 млн м2 воды в час, что позволит заполнять верхний резервуар за двое суток непрерывной работы.

Таким образом, первый этап завершается производством электроэнергии, которая в зимний период целиком будет направляться в сеть, а в период, свободный ото льда – главным образом на перекачку воды из верхнего бьефа ГЭС в верхний резервуар.

Затраты энергии на перекачку пропорциональны разности высот между верхним бьефом водохранилища и верхним бассейном ГАЭС, как видно из рисунка 1 (справа).

Перечислим основные экологические последствия создания предлагаемого сетевого модуля.

Наиболее существенным является мощный экологический эффект, связанный с тем, что превращение обычных ГЭС в гибридные фотоэлектрические гидроаккумулирующие комплексы позволит существенно уменьшить площадь затапливаемых земель при увеличении генерирующих мощностей возобновляемой энергетики [5,6].

Вторым важным эффектом станет оздоровление водоема за счет предотвращения цветения. Этот эффект будет достигнут как за счет сужения проточной части водохранилища в зоне расположения верхнего бассейна ГАЭС, как это видно из левой части рисунке 1, так и за счет постепенного понижения уровня воды в верхнем бьефе ГЭС – то есть в Горьковском водохранилище по мере оптимизации профиля дна в соответствии с потребностями судоходства.

Третьим экологическим эффектом станет возможность широкого использования прибрежной части водохранилищ для создания плавучих низкоуглеродных городов.

Рисунок 1 – Предлагаемый вариант строительства верхнего резервуара для перекачки воды из водохранилища с помощью плавучих фотоэлектрических панелей

(слева). Схема функционирования симбиоза фотоэлектрической станции, расположенной в верхнем водоеме гидроаккумулирующей станции, включающей

405

верхний водоем, имеющиеся турбины Горьковской ГЭС и нижний бьеф Горьковской ГЭС (справа)

Рисунок 2 – Расчетное ежесуточное производство электроэнергии в млн. кВт в условиях Городца (зенитный угол 57° азимут 180°) в расчете на 10 млн

фотоэлектрических панелей типа HH-POLY-280W, млн квт-ч/сутки

Таким образом, будет продемонстрирована новая концепция развития человеческого потенциала на основе возобновляемых ресурсов.

Литература

1.Where Sun Meets Water. Floating solar market report World Bank Group, ESMAP and SERIS. 2019. Report. Washington, DC: World Bank

2.Hydroelectric plant with indirect filling of hydro-accumulation /Mirad Hadziahmetovic // WO 2007131305 A1.

3.Гидроаккумулирующая электростанция и русловое гидроколесо гидроэнергоагрегата. /Акимов А. П., Васильев А. Г., Васильев П. А, Павлов И. А. // Патент РФ RU 2529764 C2 Опубл.: 27.09.2014, Бюл. № 2.

4.Michael Herh. S. Korea To Build World's Biggest Floating Solar Power Plant on Saemangeum Lake /July 19, 2019, 10:41 Электронный ресурс режим доступа www.businesskorea.co.kr/news/articleView.html?idxno=34083.

5.Перспективы развития гидроаккумулирующей энергетики как альтернативы традиционной гидроэнергетике в волжском бассейне/ Иванов А.В., Чекулаева Н.А.//В сборнике: Проблемы экологии волжского бассейна труды 3-й всероссийской научной конференции. Волжский государственный университет водного транспорта (ФГБОУ ВО «ВГУВТ»). 2018. С. 10.

6.Методика исчисления размера вреда, причиненного почвам как объекту охраны окружающей среды, 2010 г. (Утв. приказом МПР РФ от 8 июля 2010 г. № 238).

Э.К. Обайя, И.М. Афанасьева

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строительный университет»

406

ВЛИЯНИЕ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РЕСПУБЛИКИ КОНГО НА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДУ

Республика Конго располагается на юге африканского континента. Площадь республики составляет около 342 000 км2, население, по оценкам, на 2014 год составляло около 4,5 млн. жителей. Столицей республики является город Браззавиль. Около 60 процентов населения проживает в городах и 40 процентов – в сельских районах.

Экономика республики главным образом построена на добыче углеводородов, которые составляют около 90 % экспорта страны. Добыча нефти осуществляется с 1957 года, и в последние время (с 2010 г.) неуклонно растет.

Нефтяной сектор в Конго, как и в других слаборазвитых странах, характеризуется весьма широкой внешней открытостью, обусловленной как продажей его продукции на внешних рынках, так и импортом почти всего его оборудования и других товаров.

Вес сельскохозяйственного сектора в экономике страны за последние годы снизился в пользу добычи нефти. в настоящее время ВВП составляет 11%. Нефтяная отрасль, которая является организационно сложной эколого-экономической и производственно – технологической системой, активно и многопланово влияет на окружающую среду, что приводит к изменению условий геологической среды, водного режима, деградаций биологических ресурсов, созданию парникового эффекта. Негативные последствия проявляются в локальном и региональных масштабах и связаны в первую очередь с загрязнением нефтью и нефтепродуктами, авариями на скважинах и трубопроводах. Основная задача природоохранной деятельности в нефтяной отрасли – сохранение окружающей среды в зоне размещения объектов добычи, переработки, транспортировки и хранения углеводородного сырья, а также создание безопасных условий труда и сохранение здоровья работающих.

Основные причины загрязнений окружающей среды от нефтяной отрасли республики заключаются в следующем:

- выбросы легких углеводородов и сернистых соединений при заполнении резервуаров;

-испарение нефти с поверхности при утечках и аварийных разливах, в результате чего часть нефти попадает в водоемы;

-продукты зачистки трубопроводов и резервуаров от парафиносмолистых отложений.

Литература 1. Энциклопедия технологий. Транснефть [Электронный ресурс] /

режим доступа: http : // discoverrussia.interfax,ru/wiki/59/

407

2.Сведения об инвентаризации выбросов загрязняющих веществ

ватмосферный воздух и их источников.

Е. А. Соколова

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строительный университет»

ОСОБЕННОСТИ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ В МИРЕ

Вместе с ростом населения Земли неизбежно повышается и уровень потребления. Появляются новые товары, технологии, открываются промышленные предприятия, вот только немногие из них могут похвастаться безотходным производством, остальные же справляются с отходами как могут, либо не справляются вовсе. Все это приводит к увеличению производимых цивилизацией отходов: их образуется столько, что проблема мусора, в частности и его утилизации, стала одной из важнейших для мирового сообщества.

Утилизацию отходов следует отличать от переработки. Цель переработки – превращение отходов во вторичное сырье, энергию или продукцию с определёнными потребительскими свойствами. Под утилизацией отходов понимают деятельность, связанную с использованием отходов на этапах их технологического цикла, и обеспечение повторного использования или переработки списанных изделий [1]. Таким образом, понятия утилизации и переработки отходов пересекаются. Так, переработка отходов может включать их утилизацию в части вторичного использования, а утилизация может включать в себя переработку отходов в тех случаях, когда она технологически необходима, технически возможна или требуется законодательством.

Утилизация отходов производится различными способами, зачастую пагубно влияющими на окружающую среду. Например, захоронение отходов на полигонах, даже при использовании многочисленных систем очистки и фильтров, не дает возможности полностью избавиться от таких негативных эффектов разложения отходов как гниение и ферментация, которые загрязняют воздух и воду [3].

Самый распространенный до недавнего времени способ борьбы с отходами в городах – вывоз на свалки, является мощнейшим источником биологического загрязнения и представляет собой угрозу для здоровья человека [4]. Анаэробное разложение органических отходов сопровождается образованием взрывоопасного биогаза, главный компонент которого – метан, признан одним из виновников возникновения парникового эффекта, разрушения озонового слоя атмосферы. В общей

408

сложности из отходов в окружающую среду попадает более ста токсичных веществ. Нередко свалки горят, выбрасывая в атмосферу ядовитый дым [5]. Сжигание отходов также является распространенным вариантом утилизации. Выбросы от труб мусоросжигательных заводов старого образца распространяются на расстояние до 24 км. Более всего подвержены их опасному воздействию жители километровой зоны. Вдыхание воздуха, насыщенного диоксинами, способствует появлению онкологических заболеваний, астмы, серьезных аллергических реакций. После сжигания в печах остается 10–30 % шлаков и около 5 % золы, для которых также необходим специальный подход к захоронению. К счастью, на смену пришли инновационные, более безопасные технологии, которые не только не наносят вреда ни атмосфере, ни здоровью человека, но и способны вырабатывать энергию. На данный момент существует большое количество научных исследований, подтверждающих безопасность мусоросжигательных заводов нового поколения для населения. В 2015-м году в журнале "Waste Management" вышло исследование [6], подтверждающее, что мусоросжигательные заводы выбрасывают в воздух только 0,09% (3,4 г. в год) диоксинов от общего количества в воздухе. Наиболее опасными оказались полигоны и свалки, производящие в атмосферу 1300 грамм диоксинов в год.

Яркий тому пример мусоросжигательный завод Шпиттелау, который появился в центре Вены прямо по соседству с элитным жильем и офисными зданиями еще в 1989 году. Ежегодно на предприятии утилизируется 250 тысяч тонн мусора. Главной особенностью завода являются очистные сооружения, которые занимают две трети площади предприятия. Во избежание выбросов вредных химических веществ в атмосферу предусмотрена трехступенчатая система очистки выхлопного газа. Зола, которая остается после термообработки, идет на производство искусственного песка или керамических и бетонных изделий [7]. Помимо этого, выделяемого при сжигании отходов тепла, хватает на отопление более 60 тысяч квартир в Вене. Кроме экологичного производства теплоэнергии из отходов, завод Шпиттелау обладает архитектурной уникальностью.

Высокий процент термообработки отходов, с применением безопасных для экологии методов также характерен для Германии, Швеции, Швейцарии, Франции и ряда других стран.

Экологически безопасное и практичное решение проблемы утилизации пластика разработала Тайваньская архитектурная студия Miniwiz. Trashpresso – мини-завод по переработке пластиковых отходов в архитектурную плитку, работающий на солнечной энергии. Весь завод помещается в 12-ти метровый контейнер, который можно транспортировать грузовиком. Мини-завод может каждые 10 минут выдавать по 10 м² архитектурной плитки, перерабатывая при этом до 50 кг

409