Проектирование специальных систем судов комплексной переработки отходов

Мизгирев, Дмитрий Сергеевич

Проектирование и конструкция судов

автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.03, диссертация на тему:Проектирование специальных систем судов комплексной переработки отходов

кандидата технических наук: Мизгирев, Дмитрий Сергеевич
город: Нижний Новгород
год: 2009
специальность ВАК РФ: 05.08.03

Диссертация по кораблестроению на тему «Проектирование специальных систем судов комплексной переработки отходов»

Автореферат диссертации по теме "Проектирование специальных систем судов комплексной переработки отходов"

Мизгирев Дмитрий Сергеевич

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМ СУДОВ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ

Специальность 05.08.03 «Проектирование и конструкция судов»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Нижний Новгород — 2009

1 7 гс

003476994

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волжская государственная академия водного транспорта».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Курников Александр Серафимович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

заслуженный работник Высшей школы РФ

Этин Владимир Львович

кандидат технических наук, доцент Зеленое Сергей Николаевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Санкт-петербургский государственный морской технический университет» (г. Санкт-Петербург).

Защита состоится / СИМ^ор^ 2009 года в !.£-/?/? часов на заседании диссертационного совета Д 223 д)01.02 при ФГОУ ВПО «ВГАВТ» по адресу: 603950, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а, аудитория I .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «ВГАВТ».

Автореферат разослан 23 2009 1

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, д 1 Кеслер А.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Интенсивное развитие судоходства на внутренних водных путях России привело к строительству качественно нового флота: с мощными энергетическими установками, высокими грузоподъемностью, пассажировместимостью и скоростью. В процессе эксплуатации данных судов при проведении производственной и общесудовой деятельности на борту непрерывно образуется ряд твердых, жидких и газообразных отходов, подлежащих нейтрализации и удалению.

В настоящее время на флоте преимущественно применяются два способа решения проблемы эксплуатационных отходов. Первый - раздельное накопление всех их видов для сдачи на берег. Недостатком его является необходимость наличия на борту емкостей, что требует дополнительных помещений и уменьшает провозную способность, а также развитой инфраструктуры комплексного обслуживания флота (КОФ). Как вариант можно выделить раздельное накопление всех видов отходов для сдачи на специальные суда комплексной переработки отходов (СКПО). Второй - переработка отходов на борту судна при помощи специальных систем для очистки сточных (СВ) и нефтесодержащих (НВ) вод, а также инсинераторов. К недостаткам способа относятся сложность и дороговизна оборудования, его обслуживания, необходимость дополнительных затрат энергии. Для ряда речных судов установка такого оборудования на борту невозможна.

Также необходимо учитывать то обстоятельство, что в 95% всех эксплуатационных судовых отходов имеется "скрытая" энергия в виде теплоты при сгорании, которая до сих пор не получила широкого применения.

Указанные недостатки существующей системы КОФ и систем переработки отходов явились поводом для поиска новых подходов к комплексному решению проблемы эксплуатационных судовых отходов.

Проведенный анализ работ различных российских и зарубежных ученых, к которым относятся Баранов A.JI., Богатых С.А., Васильев JI.A., Волков U.C., Карастелев Б.Я., Кульский Л.А., Курников А.С, Лукиных Н.Л., Решняк В.И., Стаценко В.Н., Этин В.Л., Яковлев C.B., Баадер В., Бойлс Д., Бренндерфер М., Доне Е., Заборски О., Соуфер С., Рандольф Р. и др., показывает, что разработки и исследования, проводимые ими, ориентированы не на решение общей проблемы проектирования систем для утилизации отходов, а на частные вопросы. Дальнейшее решение этой проблемы сдерживается отсутствием комплексных исследований систем переработки различных видов отходов с учетом их взаимодействия в целях повышения эффективности, экономичности и экологичности.

Комплексный метод при проектировании судовых систем позволяет производить эффективную переработку и утилизацию основных видов отходов используя универсальные технологии обработки различных сред с одновременным уменьшением антропогенной нагрузки на окружающую среду. Таким образом, проблема проектирования судовых систем для пере-

работки и утилизации судовых отходов актуальна и требует скорейшего разрешения.

Целью диссертационной работы является создание научно-обоснованной методики проектирования взаимодействующих систем для СКПО, обеспечивающих переработку и утилизацию эксплуатационных судовых отходов с одновременным получением энергии за счет их рекуперации.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. На основе анализа современных средств и технологий предложить способы совершенствования систем переработки судовых отходов.

2. Провести статистическое исследование по основным видам судовых отходов на отдельном судоходном участке.

3. Определить необходимую производительность систем переработки отходов.

4. Разработать математическое описание процессов переработки СВ, НВ, судового мусора с учетом специфики работы судовых систем.

5. Оценить количество теплоты при комплексной переработке отходов на судне. Составить энергетический баланс СКПО.

6. Провести экспериментальные исследования по определению неизвестных величин - влажности и содержания взвешенных веществ (ВВ) в подготовленном к анаэробному сбраживанию осадке СВ.

7. Произвести математическое моделирование систем переработки отходов с учетом их взаимодействия.

8. Разработать новую принципиальную схему систем СКПО.

9. Дать социально-экологическую и экономическую оценки предлагаемым мероприятиям.

Объектом исследования является комплекс систем СКПО для переработки, утилизации и рекуперации основных видов судовых отходов, содержащий взаимодействующие перерабатывающие и энергетические системы.

К предмету исследования относятся процессы, протекающие при переработке, утилизации, рекуперации и использовании теплоты сгорания основных видов эксплуатационных судовых отходов в системах СКПО.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые научно обоснована концепция совершенствования технологий переработки эксплуатационных судовых отходов путем рекуперации скрытой в них тепловой энергии, а также использования взаимодействия систем комплекса, что упрощает процессы и повышает качество очистки загрязненных сред.

2. Исследованы и определены параметры подготовленных к сжиганию судовых отходов и продуктов их переработки: их количества по видам, средневероятностные значения теплоты сгорания. Проведены экспериментальные исследования по оценке величин влажности и содержания ВВ в подготовленном к анаэробному сбраживанию осадке СВ.

3. Впервые разработаны и предложены математические модели систем для переработки и рекуперации основных видов судовых отходов на СКПО с

учетом их взаимодействия. Доказана адекватность предложенной математической модели взаимодействующих систем рекуперации судовых отходов.

4. На основе математических моделей разработана новая принципиальная схема взаимодействующих систем переработки судовых отходов для СКПО, объединенных в единый комплекс. Создан алгоритм проектирования комплекса взаимодействующих систем, позволяющий принимать обоснованные технологические и конструкторские решения. Новизна подтверждена положительным решением о выдаче 2 патентов РФ на полезную модель № 2009104258/22 и № 2009111780/22.

Практическая ценность работы заключается в создании нового комплекса взаимодействующих систем СКПО для переработки, утилизации и рекуперации основных видов эксплуатационных судовых отходов, а также в разработке методики проектирования данного комплекса систем.

Использование результатов работы позволяет:

1. Производить переработку, утилизацию и рекуперацию всех основных видов эксплуатационных судовых отходов (СВ, НВ, судового мусора, пищевых отходов) в комплексе систем СКПО.

2. Разработать новую, защищенную патентом, принципиальную схему комплекса взаимодействующих систем для СКПО, а также отдельных систем переработки основных видов отходов: очистки СВ (СОСВ), очистки НВ (СОНВ), системы переработки судового мусора, станции производства биогаза, системы обезвреживания пищевых отходов, системы термической утилизации отходов в котлоагрегате.

3. Значительно снизить затраты нефтяного топлива за счет использования на СКПО в качестве его заменителя продуктов переработки отходов.

4. Снизить за счет применения комплексного подхода и взаимодействия систем СКПО энергозатраты при переработке и утилизации основных видов эксплуатационных судовых отходов.

5. Разработать методику проектирования объединенного комплекса взаимодействующих систем экологического назначения для СКПО, позволяющую принимать обоснованные технологические и конструкторские решения.

6. Рассчитать эксплуатационные параметры работы указанного комплекса систем СКПО.

Реализация результатов работы выражается в следующем:

1. Технические условия ТУ 4859-001-03149576-2007 на СОСВ со станциями типа "СОСВ-5", "СОСВ-Ю", "СОСВ-20". Высокая надежность предлагаемых систем одобрена Регистром, Роспотребнадзором и Ростехнадзором.

2. Положительное решение о выдаче патента РФ на полезную модель на комплекс систем для мобильной станции переработки эксплуатационных судовых отходов с целью их последующей рекуперации № 2009104258/22.

3. Положительное решение о выдаче патента РФ на полезную модель на плавучий туристический комплекс, содержащий буксировочное судно с комплексом систем для переработки и рекуперации отходов № 2009111780/22.

4. Методика проектирования предложена для переоборудования серийного теплохода типа "ОС" проекта 354К в СКПО, предназначенное

для обслуживания пассажирского флота на судоходном участке с центром в г. Н.Новгород.

Достоверность полученных результатов обеспечивается применением современных методов теоретических и экспериментальных исследований на основе известных зависимостей гидродинамических, физических и химических процессов. Экспериментальные исследования проводились с использованием стандартных методик и приборов для определения контролируемых показателей. Обработка результатов осуществлялась методом корреляционно-регрессионного анализа.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на следующих мероприятиях: международный промышленно-экономический форум "Россия единая" (Н. Новгород, 2006); Всероссийская конференция студентов и аспирантов по приоритетному направлению "Рациональное природопользование" (Ярославль, 2006); Всероссийская молодежная научно-техническая конференция "Новые технологии водного транспорта" (Н. Новгород, 2007); конкурс "Молодые ученые транспортной отрасли 2007" (Ростов-на-Дону, 2007); научно-методическая конференция профессорско-преподавательского состава ВГАВТ "Транспорт-XXI век" (Н. Новгород, 2007); научно-практический форум "Великие реки" (Н. Новгород, 2007 и 2008); VIII Всероссийская выставка НТТМ-2007 (Москва, 2007); областной конкурс молодежных инновационных команд РОСТ "Россия. Ответственность. Стратегия. Технологии." (Н. Новгород, 2008); ярмарка "Инновации нижегородцев - экономике региона" (Н. Новгород, 2008); конференция аспирантов и молодых ученых ВГАВТ (Н. Новгород, 2008); ХШ Нижегородская сессия молодых ученых (пане. "Татинец", 2008); VI Приволжская ярмарка "Российским инновациям - российский капитал" (Н. Новгород, 2008); конкурс "Ползуновские гранты" (Барнаул, 2008); конкурс на право проведения НИОКР "У.М.Н.И.К.-НН" (Н. Новгород, 2009). Автор удостоен различных наград, в том числе государственных. В их числе: "Премия для поддержки талантливой молодежи первой степени" (фант Президента РФ); финансирование проекта в рамках федеральной программы "Участник молодежного научно-инновационного конкурса" (У.М.Н.И.К.-2007 и У.М.Н.И.К.-2008); золотая медаль выставки НТТМ-2007 "За успехи в научно-техническом творчестве"; стипендия имени академика Г.А. Разуваева (диплом лауреата № 1554); специальная стипендия Президента Российской Федерации.

Публикации. Список публикаций по материалам диссертации состоит из 16 работ, в том числе 1 работа в реферируемом ВАК журнале, 2 положительных решения о выдаче патента России.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 139 страницах машинописного текста и включает 39 рисунков и 43 таблицы. Список литературы состоит из 151 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследований, показаны научная новизна и практическая ценность.

В первой главе проведен обзор современного состояния проблемы проектирования систем для ликвидации эксплуатационных судовых отходов. Рассмотрены существующая система КОФ, особенности систем для переработки основных видов эксплуатационных судовых отходов.

В соответствии с принятой в настоящее время классификацией, закрепленной международными нормативными документами, можно выделить три основные группы судовых отходов:

1. Жидкие отходы, в состав которых входят СВ, НВ, а также загрязненные воды, требующие специальной очистки.

2. Твердые отходы (мусор).

3. Газообразные отходы (выпускные газы двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных установок, котлоагрегатов и печей-инсинераторов).

Указано, что в настоящее время на речном флоте преимущественно применяются два способа решения проблемы эксплуатационных отходов. Первый - раздельное накопление всех их видов для сдачи на берег. Недостатком является необходимость наличия на борту емкостей, что требует дополнительных помещений и уменьшает провозную способность, а также развитой инфраструктуры КОФ. Как вариант можно выделить раздельное накопление всех видов отходов для сдачи на специальные суда - СКПО. Второй - переработка отходов на борту судна при помощи специальных систем для очистки СВ и НВ, а также инсинераторов. К недостаткам способа относятся сложность и дороговизна самого оборудования и его обслуживания, необходимость дополнительных затрат энергии. Для ряда речных судов установка указанного оборудования на борту невозможна.

Разработки и исследования, выполненные по обозначенной тематике, ориентированы не на решение общей проблемы проектирования систем для утилизации отходов, а на частные вопросы. Показано, что в 95 % всех эксплуатационных судовых отходов имеется "скрытая" энергия в виде теплоты при сгорании, которая до сих пор не получила широкого использования.

По результатам анализа априорной информации предложены способы совершенствования систем переработки основных видов эксплуатационных судовых отходов, сформулированы цель и основные задачи исследования.

Во второй главе обосновывается необходимость в определении энерговооруженности судна для обеспечения работы комплекса систем переработки отходов.

Проведена статистическая обработка данных за навигацию 2007 г. по объемам судовых отходов на судоходном участке с границами по р. Волга от г. Балахна (878 км) до с. Сомовка (1047 км), по р. Ока (от 28 км до устья) с центром в г. Нижний Новгород.

Выполнив обработку информации различных источников за период с 2003 по 2008 г., принимая во внимание настоящее исследование, учитывая увеличение объемов перевозок речным флотом и будущее вступление России во Всемирную торговую организацию (ВТО), можно прогнозировать дальнейшее увеличение объемов всех видов судовых отходов и назревшую необходимость принятия мер для их переработки и утилизации.

Разработаны технологические процессы переработки и рекуперации основных видов судовых отходов: переработки СВ, утилизации осадка СВ, переработки НВ и утилизации обезвоженного нефтепродукта, утилизации и рекуперации сухого мусора и пищевых отходов.

Показана необходимость применения технологий, обеспечивающих не переработку, а утилизацию и рекуперацию отходов в комплексе систем. Так, нефтешламы, сухой мусор, шламы СВ и НВ утилизируются сжиганием. Перспективно использование альтернативного вида топлива -биогаза, генерируемого из осадка СВ и пищевых отходов. Получаемую теплоту целесообразно использовать для нужд самого судна: производства электроэнергии, пропульсивного комплекса и т.п., избыточная энергия может передаваться внешним потребителям. В результате реализации технологий в системах СКПО будет скапливаться небольшое количество неперерабатываемого мусора и сухой зольный остаток, которые необходимо сдавать на береговые предприятия (рис. 1).

Выбраны перспективные схемы систем СКПО: СОСВ, СОНВ, утилизации и рекуперации отходов, генерации биогаза, питания судовой энергетической установки (СЭУ).

Обоснована структурная схема систем СКПО (рис. 2). Выполнение представленных требований позволит спроектировать современные высокоэффективные системы, обеспечивающие выполнение всех ограничений действующего и перспективного природоохранного законодательства.

Вычислены производительности основных систем переработки судовых отходов СКПО: СОСВ, СОНВ, системы производства биогаза и переработки судового мусора. Определены количества и основные энергетические показатели отходов и продуктов их переработки. Произведен расчет станции производства биогаза.

Выполнено определение суммарного количества теплоты, образующегося при переработке основных видов судовых отходов СКПО, а также определено количество пара, получаемого в котлоагрегате в результате использования этого количества теплоты.

По результатам проведенной работы выявлена необходимость в экспериментальных исследованиях по определению влажности и содержанию ВВ в субстрате, подвергаемом анаэробному сбраживанию по выбранной технологии обработки осадка судовых СВ.

СУДОВь£ отхшш

из X

(В

Длм&иллпм!*

Сцхыгумо

Овкяаиб&ше (с поС^греЪок}

(ЯХМХЫ

Шмн№>

I ......

Коаякиетия

—п

Об&Шоши

неф/пепродук!*

ОсйдсхШ

осе ¿к а

Мод* чего (конусная дрсбалкз)

Срганччкш еу&иврая

" I

Спок

п—

Сяакмг обыбожибйния I

КШуШИ»

105е1Ьоле*шй сяюк

Огонофмжии*

Лосчиша и сЗеззараинАашё

Шаап№

(тяйсшь чеаерерббааибаеше ндсор на СКПОстоди

хренгние

Очоитхая Ьода

АЬтньшйкуроЪоо кбамягреиш

] Г

гаш 1 ¿лад Ьисокш всрахевфА}

Золышй кттж

Вбйд&НЧ,

Ш1ре£ия>елйп

ПфВре&мшС&а крербббвгыййтаеео котаекся сиеае*

САг«« £ррее

Рисунок 1 - Общая функциональная схема систем СКПО

Г 8 окружающую среди

|/4а дальнейшую переработку^

Рисунок 2 - Общая структурная схема систем СКПО

Кроме того, значительный разброс по удельной теплоте сгорания каждого продукта переработки сильно усложняет, а в ряде случаев делает невозможным правильно оценить количество теплоты, генерируемое при термической переработке отходов в комплексе систем СКПО. Поэтому требуется провести статистический анализ теплоты сгорания с целью определения средней величины, которая обеспечит наиболее вероятную оценку количества теплоты при проектировании предлагаемого автором комплекса систем.

В третьей главе приводятся экспериментальные и статистические исследования, математическое описание, а также математическое моделирование систем СКПО.

Осуществление эксперимента потребовало разработки специального стенда (см. рис. 3). Созданный стенд имитирует работу блока подготовки осадка СВ к анаэробному сбраживанию в судовых условиях. Исследования проводились при постоянной объемной скорости и на расчетном режиме работы гидроциклона. При проведении эксперимента варьировалось значение давления за гидроциклоном рг2, чем имитировался перепад высот установки гидроциклона СОСВ и заборного патрубка танка-отстойника СВ.

'ш/ и

Рисунок 3 - Принципиальная схема стенда

1 - танк-отстойник исходных СВ; 2 - термометр; 3 - насос; 4 - кран про-боотборный; 5 - клапан регулировочный; 6 - расходомер; 7 - манометр; 8 - гидроциклон; 9 - емкость для сбора осадка; 10 - емкость осветленных СВ; 11 - трубопровод обводной.

По результатам анализа экспериментов с помощью программного продукта 8ТАТ18Т1СА 6.0 получены полиноминапьные регрессионные зависимости для определения искомых величин с точностью 95%. Концентрация ВВ в обработанном осадке СВ после гидроциклонирования будет, г/м5:

С = 34657,8766 +3542,0622 ■ рг2 -31,9339 ■ р]

(1)

Влажность осадка СВ после гидроциклонирования составит, %: dmud = 97,2009 - 0,2024 ■ рп + 0,0017 • р]г. (2)

Экспериментальные и рассчитанные в программном пакете MathCAD 2001 Professional по полученным регрессионным уравнениям графические зависимости изображены на рис. 4.

S0 ООО 100 000 150 000 Концентрация S8, г/п'

90 92 9t 96 98 Влажность обработанного осадка,

- проба

■ проба - проба Ы'й

- расчетное данные

— . проба №2 -••-»

Рисунок 4 - Содержание ВВ и влажность обработанного осадка СВ

. После обработки результатов эксперимента установлено, что усредненные максимальные определенные экспериментом концентрации ВВ в судовых СВ составляют С = 126 585±8 372 мг/л. Также выявлено, что минимальная величина влажности загружаемого субстрата составляет ¿4,^ = 91,625±1,625%. Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод о том, что и содержание ВВ и влажность осадка судовых СВ достигают рекомендуемых значений при оптимальном давлении рг2 = 50 кПа, что видно на графиках (рис. 4). Таким образом, при проектировании и эксплуатации блоков подготовки осадка судовых СВ к анаэробному сбраживанию с применением гидроциклонирования целесообразно ориентироваться на результаты проведенной работы.

Следующим этапом стало определение средневероятностных значений теплоты сгорания для основных видов термически утилизируемых судовых отходов и продуктов их переработки. Выявлена зависимость искомых величин от типа судна и соотношения групп производственных и твердых бытовых отходов (ТБО). Результаты исследования приведены в табл. 1.

Таким образом, после проведения экспериментальных и статистических исследований на данном этапе определены все неизвестные величины, необходимые для математического описания работы комплекса систем СКПО.

Таблица 1 - Энергетические показатели основных видов судовых

отходов, перерабатываемых в системах СКПО

№ п/п Вид судовых отходов Продукт переработки Средневероятностная теплота сгорания Q"H , кДж/кг

1 СВ и пищевые Биогаз 24 311

отходы Органический шлам 13 866

2 НВ Обезвоженный нефтепродукт 42 887

3 Сухой мусор Твердое топливо 18 255

Анализ существующих гидродинамических, физических и химических процессов, происходящих в системах переработки основных видов эксплуатационных судовых отходов, произведен на основании теоретических предпосылок и исследований таких ученых, как Баранов A.JI., Богатых С.А., Васильев JI.A., Волков JI.C., Карастелев Б.Я., Кульский JI.A., Курников А.С, Лукиных H.JL, Решняк В.И., Стаценко В.Н., Этан B.JL, Яковлев C.B., Баадер В., Бойлс Д., Бренндерфер М., Доне Е., Заборски О., Соуфер С., Рандольф Р. и др., характеризующих эти процессы и дающих возможность составить математическое описание работы комплекса взаимодействующих систем СКПО.

Математическое описание работы всех указанных систем состоит из уравнений материального, энергетического и теплового балансов.

Математическая модель СОСВ состоит из системы 10 уравнений, по которой можно определить при проектировании основные характеристики:

1. Уравнение, выражающее необходимую производительность первой ступени СОСВ:

ÔCOCBI = QcB ' ~ к0СБ ) ! (3)

где Qcb ~ количество СВ, поступающих на переработку на станцию, м3/ч (определяется по среднесуточному значению); косв ~ коэффициент, характеризующий количество осадка в СВ (согласно данным судовых испытаний косв ~ ОД)-

2. Уравнение, отражающее необходимую производительность узла доочистки СОСВ:

Qcocb г ~ ' Qcb Qcm~ ' ^

где 2свбг- количество СВ, образующихся при осушении шлама станции -производства биогаза, м3/ч.

3. Уравнения, отражающие процесс коагуляции:

Рр-Р = Р. Ь. + р

Ь, + Ь^ = 1

где />р.р - плотность раствора реагента в воде, кг/м3;

р„ - плотность очищаемой СВ, кг/м3; Ьв, Ьреаг - доли воды и реагента в растворе. ,4. Уравнение, определяющее потребную производительность озонатора:

(6)

где ц2- доза озона, вводимая в СВ, г/м3;

(У - объемная скорость рабочей среды в водовоздушном эжекторе, м3/с. 5. Уравнения, характеризующие процессы озонофлотации и вторичного озонирования:

2"' = о,27 дсв+ 0,3.2^-0,09; = 0,9 • 2СЯ + бсяег -0,03;

Со,

(7)

где (У - . объемная скорость рабочей среды в водо-воздушном эжекторе при озонофлотации, м /с, (У - объемная скорость рабочей среды в водо-воздушном

эжекторе при вторичном озонировании, м3/с; /сшл - коэффициент, учитывающий объемную скорость отводимых из флотатора СВ в шлам; кр - коэффициент рециркуляции (направляется (12...30)% СВ).

- объемная скорость озоно-воздушной смеси в эжекторе при озонофлотации, м3/с;

О1 т- объемная скорость озоно-воздушной смеси в эжекторе при

вторичном озонировании, м3/с; д/, ц2"- дозы озона, вводимые в СВ при озонофлотации и вторичном озонировании, г/м3. С0 - концентрация озона в озоно-воздушной смеси, г/м3.

6. Уравнение энергетического баланса в системе:

Р-г ё Р% ■ 2-.8 . где Ни Н2 - геометрические высоты в 1-м и 2-й сечениях, м; Рь Р2 - давление в 1-м и 2-м сечениях, кПа; р - плотность жидкости, кг/м3;

ц2 > и22 — средние скорости движения потоков в 1-м и 2-м сечениях, м/с;

- потеря напора на участке 1-2, м.

Математическая модель СОНВ при использовании доочистки обработанных НВ представлена в 6 уравнениях:

1. Уравнение, определяющее производительность СОНВ:

V сонв ~ 6 нв тах ' (9)

где Онв тах - максимальное значение среднесуточного объема НВ, принимаемых на переработку, м3/ч.

2. Система уравнений, описывающая работу отстойника [21]:

ц, = *л-(93-а,-П2).10ы'-; (10) ¿О=28,490 -Н0,

где у - скорость всплывания нефтяной частицы из эмульсии НВ в отстойнике, м/с;

кт- коэффициент, учитывающий наличие в НВ механических

примесей, для судовых НВ кт = 0,85; рт- плотность нефтепродукта, для судовых НВ Ро= 890 кг/м3;

к - эмпирический коэффициент, зависящий от температуры обработки; Ц,„ - диаметр нефтяных частиц, для судовых НВ £)он = 30 мкм; Ь0 - эквивалентная длина сооружения (по средней линии тока), м; Н0 - высота эквивалентного кольца винтовой зоны отстойника, м.

3. Система уравнений, характеризующая работу коалесцирующего фильтра:

н*~1 01) г, -0.04.CW.,'

где Н„— высота слоя коалесцирующего материала, м;

Ст концентрации нефтепродукта в исходной и очищенной воде. Согласно требованиям Российского Речного Регистра С2НВ = 8 мг/дм3;

иК- скорость фильтрации по полному сечению фильтра, мм/с. Для судовых НВ значение ик=1,5 мм/с.

4. Уравнение энергетического баланса в системе (см. формулу 8). Математическая модель станции производства биогаза и обезвреживания пищевых отходов выражается системой из 6 уравнений:

1. Система уравнений, отражающая количество поступающих отходов:

Q/70 - (2по ~ кпо -Осмпах'у 05 = бег ■ косв + 0по' (12)

где Qпo - количество пищевых отходов, поступающих на переработку, кг/ч; <2смтш - максимальное значение массы принимаемых отходов, кг/ч; кпо - коэффициент, характеризующий содержание пищевых отходов в общем объеме принимаемого судового мусора.

2. Система уравнений, характеризующая процесс анаэробного сбраживания:

я,™ =(0,92-С„,„ + 0,62-^ +0,34-С&„)-100; тр = 0,059 ■ QCB + 0,054 ■ Qm 5 т„ = 0,052 ■Qa+ 0,047 -Q^; а=1,416-2СЙ+1,296-0Шт1Х, где R/,m - максимально возможное сбраживание беззольного веще-

ства осадка в зависимости от его химического состава; Сжщ, Суя, Сеж- соответственно концентрация жиров, углеводов и белков, г на 1 г беззольного вещества осадка; тр - количество распавшегося беззольного вещества осадка, кг/ч;

т,< - количество нераспавшегося беззольного вещества осадка, га/ч;

Q? - суточный объем генерируемого газа, м3/сут.

Математическая модель комплекса переработки сухого мусора состоит из следующих трех уравнений:

1. Уравнение, определяющее производительность комплекса:

Q™ =(!-*/»)-б«.«' (И)

где QcMmax ~ максимальное значение массы принимаемых отходов, кг/ч.

2. Уравнения, характеризующие параметры основных элементов комплекса, - вибростола, конусной дробилки, метаплоуловителя, классификатора; подачи главных транспортеров, винтового питателя сжигаемых отходов:

Qbe = Qкд = Qкв = Qj<м = Q/т " 0,7 • QCM шх 5 (15)

Q вп = <М9

где Que - производительность вибростола, кг/ч;

Qk/j - производительность конусной дробилки, кг/ч; Qkb ~ производительность воздушного классификатора, кг/ч; Qm~ производительность металлоуловителя, кг/ч; Qfj - производительность главных транспортеров отходов, кг/ч; Qвп ~ производительность транспортера сжигаемых отходов, кг/ч. Математическая модель системы термической утилизации судовых отходов в котлоагрегате представлена двумя уравнениями:

1. Уравнение, определяющее суммарное количество теплоты при сжигании различных видов топлива:

& =51729-^+899210-fiMne+2416788.«m, (16) где тнв - суточная масса поступающих на переработку НВ, т/сут.

2. Уравнение, выражающее количество получаемого в котлоагрегате пара при сжигании всех видов отходов и продуктов их переработки:

Qmp = 698,34-QCB+12139,34-QCMmx+ 32626,64-тнв (17) Полученные модели взаимодействующих систем могут применяться как в комплексе - при проектировании СКПО, так и при создании отдельных установок инженерной защиты окружающей среды на водном транспорте.

Для установления адекватности математической модели применен И-критерий (критерий Фишера). Во всех приведенных сериях опытов значение Р-критерия, определенного с помощью программного продукта БТАТКТГСА 6.0, нигде не превышает табличного, следовательно, разработанная математическая модель достоверно отражает ход реальных процессов в системах.

В четвертой главе представлены новая схема СКПО с взаимодействующими системами, методика проектирования СКПО, создан алгоритм проектирования комплекса взаимодействующих систем, произведено внедрение указанной методики при разработке нормативно-технической базы, а также предложен вариант переоборудования серийного теплохода типа "ОС" проекта 354К в СКПО. Кроме того, оценен социально-экологический и экономический эффекты от предлагаемых мероприятий.

На основе предложенных технологических процессов с учетом проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана принципиальная схема комплекса систем СКПО для переработки эксплуатационных судовых отходов с целью их последующей рекуперации (рис. 5).

Разработанные математические модели служат основой для методики проектирования комплекса взаимодействующих систем СКПО. Алгоритм проектирования комплекса систем представлен на рис. 6.

Теоретические основы процессов, происходящих во взаимодействующих системах переработки и рекуперации отходов, а также методика проектирования комплекса данных систем позволили разработать:

- технические условия ТУ 4859-001-03149576-2007 на СОСВ, предназначенные для эксплуатации в судовых и стационарных (береговых) условиях со станциями типа "СОСВ-5", "СОСВ-Ю", "СОСВ-20" производительностью соответственно 5 м3/ч, 10 м3/ч и 20 м3/ч. Данные СОСВ производят очистку, обеззараживание и дезодорацию СВ до существующих требований. В СОСВ используется для очистки стоков реагентная коагуляция, озонофлотация, механическая очистка на песчаных фильтрах и обеззараживание озоном и ультрафиолетовым облучением. Высокая надежность предлагаемых систем одобрена Регистром, Роспотребнадаором и Ростехнадзором;

- комплекс систем для мобильной станции переработки эксплуатационных судовых отходов с целью их последующей рекуперации (положительное решение о выдаче патента РФ на полезную модель № 2009104258/22);

- плавучий туристический комплекс, состоящий из плавбаз с жилыми и вспомогательными помещениями, средствами жизнеобеспечения и буксировочного судна снабженного комплексом систем для переработки и последующей рекуперации отходов (положительное решение о выдаче патента РФ на полезную модель № 2009111780/22).

Принитше на переработку \ и соктЬенные отхсбы станции

- ПерерактЪатие

Электроэнергия к потрейшеш ТеппсЬйя энергия к ттре&жлян В атмосферу

22 2(

21 25

23 26

28 30

35 37

- 33

•¿л —

* £ л-

'39-. Н-|

(6 Мое», к потребителям!

НеперерШшыЬоемий / ш станции мусор

Энергетические / стены

¡удобрение! ^Сдоча но берег (но переработку!

Рисунок 5 - Принципиальная схема систем СКПО для переработки эксплуатационных судовых отходов с целью их последующей рекуперации

1 - СВ; 2 - хозяйственно-фекальные СВ; 3 - хозяйственно-бытовые СВ; 4 -пищевые отходы; 5 — сухой мусор; 6 - НВ; 7 — подсланевые НВ; 8 - НВ от мойки и зачистки грузовых танков нефтеналивных судов; 9 - система подготовки СВ; 10 - система доочистки и обеззараживания СВ; 11 - установка сортировки пищевых отходов; 12 - установка сортировки сухого мусора; 13 -система анаэробного сбраживания; 14 - сепаратор НВ; 15 - установка доочистки и обеззараживания НВ; 16 - устройство обезвоживания стока станции производства биогаза; 17 - система газоочистки; 18 - паровые котлоагрегаты; 19 - главный котлоагрегат; 20 - вспомогательный котлоагрегаг, 21 - нужды теплоснабжения; 22 - внутренние потребители; 23 - внешние потребители; 24 - потребители СКПО; 25 - отопление; 26 - кондиционирование; 27 - хо-лодоснабжение; 28 - электрогенерирующие устройства; 29 - паровые поршневые электрогенераторы; 30 - паровые турбогенераторы; 31 - дизельные и газовые элекгрогенераторные агрегаты; 32 - главный распределительный щит (ГРЩ); 33 - группа внешних потребителей электроэнергии; 34 - группа потребителей СКПО; 35 - движительные устройства; 36 - главный паровой двигатель; 37 - вспомогательный электродвигатель; 38 - вспомогательные системы СЭУ; 39 - главная передача; 40 - конденсационная установка.

Рисунок 6 - Алгоритм проектирования комплекса систем СКПО

Методика проектирования комплекса систем была предложена для переоборудования серийного теплохода типа "ОС" проекта 354К в СКПО, предназначенное для обслуживания пассажирского флота на судоходном участке с центром в г. Н.Новгород.

В результате произведенных расчетов подобраны необходимые для переоборудования элементы, устройства и агрегаты перерабатывающих и энергетических систем судна. Вопрос размещения оборудования на борту СКПО при переоборудовании судна, расчеты нагрузок, остойчивости, управляемости, ходкости и т.п. не входят в задачи данной работы.

Суточное энергопотребление СКПО (тепловой баланс), определенное с учетом характеристик исходного судна, представлено в табл. 2.

Выполнив анализ табл. 2, можно сделать вывод о том, что производимой на борту СКПО энергии будет достаточно для его полной энергообеспеченности и автономного функционирования.

Таблица 2 - Тепловой баланс СКПО

Статья энергопотребления Затраты теплоты по группам потребителей, кВт-ч

1. СЭУ

1.1. Главный двигатель 10 105

1.2. Теплоснабжение 2 954

1.3. Энергоснабжение 4 412

2. Потребители перерабатывающих систем 100 ООО

3. Внешние потребители 68 111

Итого 185 682

Социально-экологический эффект от внедрения результатов предлагаемых автором мероприятий выражается в следующем:

- предотвращение эмиссии загрязняющих окружающую среду СВ, НВ, судового мусора, а также дымовых газов;

- возможность практически полной переработки основных видов эксплуатационных судовых отходов непосредственно на борту СКПО;

- повышение эффективности КОФ судов всех типов;

- улучшение экологического состояния водоемов на судоходных участках;

- улучшение эстетического восприятия природы.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого комплекса систем (табл. 3) определен для варианта переоборудования серийного теплохода типа "ОС" проекта 354К в СКПО, предназначенное для эксплуатации на судоходном участке с центром в г. Н.Новгород.

Таблица 3 - Экономические показатели СКПО

Наименование показателя Ед. изм. Значение

Балансовая стоимость судна после переоборудования, К„ руб. 30 179 140

Доходы за навигацию, Д руб. 10 006 746

Общие расходы по эксплуатации, Эоби, руб. 4 349664

Себестоимость содержания СКПО в сутки эксплуатации, С рубУсудо-сут 17 973

Фондоотдача,.¿„а руб./руб. 0,331

Фондоемкость,^« руб./руб. 3,021

Прибыль от переработки эксплуатационных судовых отходов, Я руб. S 657 082

Уровень рентабельности текущих затрат, У, % 130,06

Уровень рентабельности основных фондов, У(1С„ % 18,75

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Итогом произведенных в данной работе исследований является разработка научно обоснованных теоретических основ проектирования комплекса взаимодействующих систем для СКПО речного флота, обеспечивающих переработку и утилизацию эксплуатационных судовых отходов с одновременным получением энергии за счет их рекуперации, а также создание методики проектирования данных систем.

Основные результаты исследований сводятся к следующему:

1. Показано, что существующие на сегодняшний день системы переработки отдельных видов эксплуатационных судовых отходов обладают высокими массо-габаритными показателями и энергопотреблением.

2. Отмечено отсутствие, а в ряде случаев невозможность применения на речных судах необходимых в современных условиях СОСВ, СОНВ, систем переработки судового мусора, пищевых отходов, систем газоочистки. ,

3. Установлено, что по критериям судовой специфики целесообразно применение комплексного подхода к решению проблемы судовых отходов в виде системы КОФ с использованием комплекса систем СКПО и вспомогательных судов.

4. Предложены направления совершенствования технологий переработки эксплуатационных судовых отходов с рекуперацией скрытой тепловой энергии.

5. Проведено статистическое исследование по основным видам судовых отходов на отдельном судоходном участке с центром в г. Н. Новгород. Выявлен постоянный рост сдачи основных видов эксплуатационных судовых отходов.

6. Определены производительности систем переработки отходов: СОСВ, СОНВ, сухого мусора, пищевых отходов, станции производства биогаза

7. Выполнено математическое описание работы основных систем СКПО и их элементов: СОСВ, СОНВ, системы переработки судового мусора, системы производства биогаза и обезвреживания пищевых отходов, а также системы термической утилизации отходов в котлоагрегате.

8. Произведена оценка количества теплоты при комплексной переработке отходов. Выявлена зависимость искомых величин от типа судна и соотношения производственных отходов и ТБО. Составлен энергетический баланс СКПО.

9. Проведены экспериментальные исследования по определению величин влажности и содержания ВВ в подготовленном к анаэробному сбраживанию осадке СВ.

10. Разработаны и предложены математические модели процессов переработки и рекуперации основных видов судовых отходов в системах СКПО с учетом их взаимодействия. Доказана адекватность предложенной

математической модели взаимодействующих систем рекуперации судовых отходов.

И. На основе математических моделей разработана новая принципиальная схема СКПО с взаимодействующими системами. Создан алгоритм проектирования комплекса взаимодействующих систем, позволяющий принимать обоснованные технологические и конструкторские решения.

12. С помощью теоретических основ проектирования комплекса систем подготовлена нормативно-техническая база: технические условия ТУ 4859-001-03149576-2007 на СОСВ со станциями типа "СОСВ-5", "СОСВ-Ю", "СОСВ-20" производительностью соответственно 5 м3/ч, 10 м3/ч и 20 м3/ч. Высокая надежность предлагаемых систем одобрена Регистром, Роспотребнадзором и Ростехнадзором. Кроме того, 2 патента РФ на полезную модель на комплекс систем для мобильной станции переработки эксплуатационных судовых отходов с целью их последующей рекуперации № 2009104258/22 и плавучий туристический комплекс № 2009111780/22.

13. Методика проектирования предложена для переоборудования серийного теплохода типа "ОС" проекта 354К в СКПО, предназначенное для обслуживания пассажирского флота на судоходном участке с центром в г. Н.Новгород.

14. Выявлен социально-экологический эффект и рассчитаны экономические показатели от внедрения предлагаемого комплекса систем СКПО и системы КОФ. Годовой экономический эффект от переработки эксплуатационных судовых отходов составляет 5 657 082 руб.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в изданиях, рекомендуемых ВАК:

1. Мизгирев Д.С. Специальные суда для комплексной переработки отходов с целью их последующей рекуперации / Мизгирев Д.С. // Судостроение. - СПб: ГНЦ РФ ФГУП ЦНИИТС.- 2009. - № 4. — С. 14-18.

Статьи, опубликованные в'прочих научных изданиях:

2. Мизгирев Д.С. Плавучие перерабатывающие средства (ППС) для переработки загрязняющих сточных вод и мусора в тепловую энергию посредством генерации биогаза и его сжигания. Разработка судовой энергетической установки / Мизгирев Д.С. // Материалы Всероссийской конференции аспирантов и студентов по приоритетному направлению "Рациональное природопользование"/ Сб. мат. - Ярославль: ЯрГУ им. П.Г. Демидова, 2006. - С. 130 - 131.

3. Мизгирев Д.С. Плавучие перерабатывающие очистные средства (ППОС) / Мизгирев Д.С., Курников A.C. // Материалы Всероссийской молодежной научно-технической конференции "Новые технологии вод-

ного транспорта" / Сб. мат. - Н.Новгород: изд-во ФГОУ ВПО "ВГАВТ", 2007.-С. 67-69.

4. Мизгарев Д.С., Курников A.C. Судно для комплексной переработки эксплуатационных судовых отходов с целью их рекуперации / Мизгирев Д.С., Курников A.C. // IX Международный научно-практический форум "Великие реки - 2007" / Тез. докл. - Н. Новгород: изд-во НГАСУ, 2007. - С. 215 - 216.

5. Мизгирев Д.С. Вариант переработки эксплуатационных отходов с судов и прибрежных территорий / Мизгирев Д.С., Курников A.C. // VII Всероссийская выставка научно-технического творчества молодежи НТТМ-2007. Всероссийский конкурс научно-технического творчества молодежи. Лучшие проекты I Сб. мат. - М: изд-во ОАО "ГАО ВВЦ", 2007.-С. 182- 184.

6. Мизгирев Д.С. Плавучие перерабатывающие очистные станции / Мизгирев Д.С. // Судостроение на Волге. - Н.Новгород: изд. дом "А'ПОЛО".- 2007. - Специальный выпуск. - С. 27 - 28.

7. Мизгирев, Д.С. WATA 313162 Плавучее перерабатывающее очистное судно [Электронный ресурс] / Мизгирев Д.С., Курников A.C. // Российская сеть трансфера технологий. - Опубл. 17.05.2007, активен до 17.05.2008. - НП "RTTN"; разработано "Четвертый Рим", "D-engine", 2007. -Электрон, каталог - М: НП "RTTN", 2007. - Режим доступа: http://www.rttn.ru, свободный. - Загл. с экрана. - яз. рус., англ - 0,5 п.л.

8. Мизгирев Д.С. Плавсредство для комплексной переработки судовых эксплуатационных отходов / Мизгирев Д.С., Писарев А.О., Курников A.C. // Каталог. Первый областной конкурс молодежных инновационных команд РОСТ "Россия. Ответственность. Стратегия. Технологии." / Сб. мат. - Н. Новгород: изд-во ННИЦ, 2007. - С. 95-98.

9. СОСВ со станциями типа "СОСВ-5", "СОСВ-Ю", "СОСВ-20". Технические условия: ТУ 4859-001-03149576-2007. - Введ. с 01.02.2007 на срок до 01.01.2015 / Курников A.C., Мизгирев Д.С., Ванцев В.В., Горбунов Н.Д., Брагинская Т.А. // Н. Новгород: изд-во ФГОУ ВПО "ВГАВТ", 2007. — 55 е.: ил.

10. Мизгирев Д.С. Энергетический баланс плавсредства комплексной переработки эксплуатационных судовых отходов / Мизгирев Д.С., Курников A.C. // Материалы научно.-метод конф. проф.-преп. состава, аспирантов и специалистов "Транспорт-XXI век"/ Сб. мат. - Н. Новгород: изд-во ФГОУ ВПО "ВГАВТ", 2007. - С. 326 - 328.

11. Мизгирев Д.С. Плавсредство комплексной переработки эксплуатационных судовых отходов I Мизгирев Д.С., Курников A.C. П XIII Нижегородская сессия молодых ученых (технические науки) / Тез. докл. -Н. Новгород: изд-во Гладкова О.В, 2008. - С. 98 - 99.

12. Мизгирев Д.С., Курников A.C. Энергетический баланс мобильной станции комплексной переработки эксплуатационных судовых отходов / Мизгирев Д.С., Курников A.C. // X Международный научно-практический форум "Великие реки - 2008" / Тез. докл. - Н. Новгород: изд-во НГАСУ, 2008. - С. 225 - 228.

13. Мизгирев Д.С. Ресурсосберегающие суда для комплексной переработки эксплуатационных отходов / Мизгирев Д. С. П Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - Новосибирск: изд-во ФГОУ ВПО "НГАВТ",- 2008. - № 2. — С. 291 - 294.

14. Мизгирев Д.С. Математическое моделирование систем судна комплексной переработки эксплуатационных судовых отходов / Мизгирев Д.С., Курников A.C. // Вестник ВГАВТ "Судовая и промышленная энергетика". - Н. Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО "ВГАВТ". - 2008. -вып. 16.-С. 85-99.

15. Курников A.C. Положительное решение о выдаче патента на полезную модель № 2009104258/22, МПК C02F11/00. Комплекс систем для мобильной станции переработки эксплуатационных судовых отходов с целью их последующей рекуперации / Курников A.C., Мизгирев Д.С.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО "ВГАВТ'. -№ 2009104258/22 (05658); заявл. 09.02.2009 - 5 е.: ил.

16. Курников A.C. Положительное решение о выдаче патента на полезную модель № 2009111780/22, МПК В63В35/73. Плавучий туристический комплекс/ Курников A.C., Мизгирев Д.С., Домнина O.JL, Молочная Т.В.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО "ВГАВТ".-№ 2009111780/22 (016046); заявл. 30.03.2009,- 3 е.: ил.

Формат 60x84 1/16. Гарнитура «Тайме». Ризография. Усл. печ. л. 1,2. Уч.-изд. л. 1,3. Тираж 100 экз. Заказ 349.

Издательско-полиграфический комплекс ФГОУ ВПО «ВГАВТ» 603950, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Мизгирев, Дмитрий Сергеевич

Список сокращений

Список основных условных обозначений

Введение

Глава 1. Современное состояние проблемы ликвидации эксплуатационных судовых отходов

1.1. Общие положения

1.2. Особенности основных видов эксплуатационных судовых отходов

1.2.1. Сточные воды

1.2.2. Нефтесодержащие воды

1.2.3. Судовой мусор

1.3. Анализ принципиальных схем систем переработки эксплуатационных судовых отходов

1.3.1. Системы очистки сточных вод

1.3.2. Системы очистки нефтесодержащих вод 35 1.3.3 Системы сбора и обезвреживания пищевых отходов

1.3.4. Системы сбора и утилизации твердых отходов

1.4. Способы совершенствования систем переработки эксплуатационных судовых отходов. Цель и задачи исследований

Глава 2. Определение энерговооруженности судна комплексной переработки отходов

2.1. Статистическая обработка данных по объемам судовых отходов

2.2. Обоснование общей структуры судна комплексной переработки отходов

2.2.1. Разработка основных схем переработки судовых отходов на СКПО

2.2.2. Выбор технологий переработки судовых отходов на СКПО

2.2.3. Обоснование структуры СКПО

2.3. Расчет производительности систем переработки эксплуатационных судовых отходов

2.3.1. Общие положения

2.3.2. Определение производительности СОСВ

2.3.3. Вычисление производительности СОНВ

2.3.4. Оценка производительности системы переработки пищевых отходов

2.3.5. Расчет производительности системы переработки сухого мусора

2.3.6. Вычисление производительности системы производства биогаза

2.4. Оценка количества теплоты при комплексной переработке отходов на судне

2.4.1. Основные энергетические показатели судовых отходов в СКПО

2.4.2. Определение количества теплоты при использовании осадка СВ и пищевых отходов

2.4.3. Расчет количества теплоты при использовании обезвоженного нефтепродукта

2.4.4. Оценка количества теплоты при переработке сухого мусора

2.4.5. Определение суммарного количества теплоты при переработке всех видов отходов на СКПО

2.4.6. Расчет количества пара в котлоагрегате в результате использования суммарного количества теплоты

2.5. Выводы по главе

Глава 3. Создание математических моделей систем судна комплексной переработки отходов

3.1. Экспериментальные исследования процесса подготовки осадка СВ к анаэробному сбраживанию

3.1.1. Принципиальная схема экспериментального стенда и его расчет

3.1.2. Уточнение количества взвешенных веществ и определение влажности подготовленного осадка СВ

3.2. Статистическое исследование удельной теплоты сгорания каждого продукта переработки отходов на судне

3.2.1. Определение средневероятностной удельной теплоты сгорания биогаза

3.2.2. Вычисление средневероятностной удельной теплоты сгорания обезвоженного нефтепродукта

3.2.3. Исследование средневероятностной удельной теплоты сгорания подготовленного к сжиганию судового мусора

3.2.4. Расчет средневероятностной удельной теплоты сгорания органического шлама

3.3. Математическое описание основных систем перерабатывающего комплекса судна

3.3.1. Расчет СОСВ

3.3.2. Моделирование СОНВ

3.3.3. Система производства биогаза и система обезвреживания пищевых отходов

3.3.4. Система переработки сухого мусора

3.3.5. Главный автономный котлоагрегат

3.4. Математическое моделирование систем комплексной переработки отходов

3.4.1. Создание математических моделей систем СКПО

3.4.2. Оценка адекватности математической модели

3.5. Выводы по главе

Глава 4. Методика проектирования систем комплексной переработки отходов

4.1. Создание новой принципиальной схемы систем СКПО

4.2. Разработка методики проектирования комплекса систем с использованием математических моделей

4.2.1. Исходные данные для проектирования комплекса систем

4.2.2. Разработка алгоритма проектирования комплекса систем

4.3. Внедрение методики проектирования комплекса систем

4.3.1. Подготовка нормативной базы для внедрения методики проектирования

4.3.2. Проектирование СКПО на базе теплохода типа "ОС" проекта 354К

4.4. Социально-экологический и экономический эффект от внедрения методики проектирования систем комплексной переработки отходов

4.4.1. Социально-экологический эффект

4.4.2. Экономический эффект

4.5. Выводы по главе 137 Заключение 138 Список библиографических источников 140 Приложения 155 Приложение 1. Требования регламентирующей документации природоохранной деятельности на водном транспорте 156 Приложение 2. Данные для проведения статистического исследования объемов судовых отходов по судоходному участку

Введение 2009 год, диссертация по кораблестроению, Мизгирев, Дмитрий Сергеевич

В настоящее время на флоте преимущественно применяются два способа решения проблемы эксплуатационных судовых отходов [110, 126].

Первый — раздельное накопление всех видов отходов для сдачи на берег. Недостатком его является необходимость иметь на борту емкости, что требует дополнительных помещений и уменьшает провозную способность, а также использовать вспомогательные суда для доставки отходов на береговые предприятия переработки, спецпричалы и прочую инфраструктуру. Как вариант этого способа можно выделить раздельное накопление всех видов отходов для сдачи на специальные суда. Второй — переработка отходов на борту судна при помощи специальных систем для очистки сточных (СВ) и нефтесодержащих (НВ) вод, а также инсинераторов. К недостаткам относятся сложность и дороговизна специальных систем, а также специального обслуживания, необходимость дополнительных затрат энергии. В большинстве своем системы переработки являются отдельными, не взаимодействующими. Для ряда речных судов установка такого оборудования на борту невозможна.

Также необходимо учитывать то обстоятельство, что в 95 % всех эксплуатационных судовых отходов имеется "скрытая" энергия в виде теплоты при сгорании, которая до сих пор не получила широкого применения.

Указанные недостатки существующей системы комплексного обслуживания флота (КОФ) и систем переработки отдельных видов отходов явились поводом для поиска новых подходов к комплексному решению проблемы эксплуатационных судовых отходов.

Проведенный анализ работ различных российских и зарубежных ученых, к которым относятся Баранов А.Л., Богатых С.А., Васильев JLA., Волков Л.С., Карастелев Б.Я., Кульский JLA., Курников А.С, Лукиных Н.Л., Решняк В.И., Стаценко В.Н., Этин В.Л., Яковлев С.В. Баадер В., Бойлс Д., Бренндерфер М., Доне Е., Заборски О., Соуфер С., Рандольф Р. и др., показывает, что разработки и исследования, проводимые ими, ориентированы не на решение общей проблемы проектирования систем для утилизации отходов, а на частные вопросы. Дальнейшее решение проблемы сдерживается отсутствием комплексных исследований систем переработки различных видов отходов с учетом их взаимодействия в целях повышения эффективности, экономичности и экологичности.

Комплексный метод при проектировании судовых систем позволяет производить эффективную переработку и утилизацию основных видов судовых отходов, используя универсальные технологии обработки различных сред с одновременным уменьшением антропогенной нагрузки на окружающую среду. Таким образом, проблема проектирования систем для переработки, утилизации и рекуперации судовых отходов актуальна и требует скорейшего разрешения.

Целью диссертационной работы является создание научно-обоснованной методики проектирования взаимодействующих систем для судна комплексной переработки отходов (СКПО), обеспечивающих переработку и утилизацию эксплуатационных судовых отходов с одновременным получением энергии за счет их рекуперации.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. На основе анализа современных средств и технологий обработки судовых отходов предложить способы совершенствования систем их переработки.

2. Провести статистическое исследование по основным видам судовых отходов на отдельном судоходном участке.

3. Определить необходимую производительность систем переработки отходов.

4. Разработать математическое описание процессов переработки СВ, НВ, судового мусора, пищевых отходов и элементов аппаратов с учетом особенностей их работы в судовых системах.

5. Оценить количество теплоты, получаемое при комплексной переработке отходов на судне. Составить энергетический баланс СКПО.

6. Провести экспериментальные исследования по определению неизвестных величин — влажности и содержания взвешенных веществ (ВВ) в подготовленном к анаэробному сбраживанию осадке СВ.

7. Произвести математическое моделирование систем переработки отходов с учетом их взаимодействия.

8. Разработать новую принципиальную схему систем СКПО.

9. Дать социально-экологическую и экономическую оценки предлагаемым мероприятиям.

Объектом исследования является комплекс систем СКПО для переработки, утилизации и рекуперации основных видов эксплуатационных судовых отходов, содержащий взаимодействующие перерабатывающие и энергетические системы.

Научная новизна работы заключается в следующем:

3. Впервые разработаны и предложены математические модели систем для переработки и рекуперации основных видов судовых отходов на СКПО с учетом их взаимодействия. Доказана адекватность предложенной математической модели взаимодействующих систем рекуперации судовых отходов.

Использование результатов работы позволяет:

1. Производить переработку, утилизацию и рекуперацию всех основных видов эксплуатационных судовых отходов (СВ, НВ, судового мусора и пищевых отходов) в комплексе систем СКПО.

6. Рассчитать эксплуатационные параметры работы указанного комплекса систем СКПО.

Реализация результатов работы выражается в следующем:

4. Методика проектирования предложена для переоборудования серийного теплохода типа "ОС" проекта 354К в СКПО, предназначенное для обслуживания пассажирского флота на судоходном участке с центром в г. Н.Новгород.

Достоверность полученных результатов обеспечивается применением современных методов теоретических и экспериментальных исследований. Экспериментальные исследования проводились с использованием известных (стандартных) методик и приборов для определения контролируемых показателей и характеристик. Обработка результатов производилась с помощью метода корреляционно-регрессионного анализа на основе известных зависимостей гидродинамических, физических и химических процессов, происходящих в системах СКПО. Адекватность модели подтверждена сопоставимостью аналитических и экспериментальных результатов.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на следующих мероприятиях: выставка в рамках международного промышленно-экономического форума "Россия единая" (Н. Новгород, Нижегородская ярмарка 2006); Всероссийская конференция студентов и аспирантов по приоритетному направлению "Рациональное природопользование" (Ярославль, 2006); Всероссийская молодежная научно-техническая конференция "Новые технологии водного транспорта" (Н. Новгород, 2007); конкурс "Молодые ученые транспортной отрасли 2007" (Ростов-на-Дону, 2007); научно-методическая конференция профессорско-преподавательского состава ВГАВТ "Транспорт-XXI век" (Н. Новгород,

2007); ежегодный научно-практический форум "Великие реки" (Н.Новгород, 2007 и 2008); VIII Всероссийская выставка НТТМ-2007 (Москва, 2007); областной конкурс молодежных инновационных команд РОСТ "Россия. Ответственность. Стратегия. Технологии." (Н. Новгород, 2008); ежегодная ярмарка "Инновации Нижегородцев - экономике региона" (Н. Новгород,

2008); конференция аспирантов и молодых ученых ВГАВТ (Н.Новгород, 2008); XIII Нижегородская сессия молодых ученых (пане. "Татинец", 2008); VI Приволжская Ярмарка "Российским инновациям - российский капитал" (Н.Новгород, 2008); конкурс "Ползуновские гранты" (Барнаул, 2008); конкурс на право проведения НИОКР "У.М.Н.И.К.-НН" (Н. Новгород, 2009). Автор удостоен различных дипломов, сертификатов и государственных наград (Приложение 6). В их числе: "Премия для поддержки талантливой молодежи первой степени" (грант Президента РФ); финансирование проекта в рамках федеральной программы "Участник молодежного научно-инновационного конкурса" (У.М.Н.И.К.-2007 и У.М.Н.И.К.-2008); золотая медаль выставки НТТМ-2007 "За успехи в научно-техническом творчестве"; стипендия имени академика Г.А. Разуваева (диплом лауреата № 1554); специальная стипендия Президента Российской Федерации.

Заключение диссертация на тему "Проектирование специальных систем судов комплексной переработки отходов"

Основные результаты исследований сводятся к следующему:

5. Проведено статистическое исследование по основным видам эксплуатационных отходов на отдельном судоходном участке с центром в г. Н. Новгород. Выявлен ежегодный рост объемов их сдачи.

6. Определены производительности систем переработки отходов: СОСВ, СОНВ, сухого мусора, пищевых отходов, станции производства биогаза.

7. Выполнено математическое описание работы основных систем СКПО и их элементов: СОСВ, СОНВ, переработки судового мусора, станции производства биогаза и обезвреживания пищевых отходов, а также системы термической утилизации отходов в котлоагрегате.

11. На основе математических моделей разработана новая принципиальная схема СКПО с взаимодействующими системами. Создан алгоритм проектирования комплекса взаимодействующих систем, позволяющий принимать обоснованные технологические и конструкторские решения.

12. С помощью теоретических основ проектирования комплекса систем подготовлена нормативно-техническая база: технические условия ТУ 4859-001-03149576-2007 на СОСВ со станциями типа "СОСВ-5", "СОСВ-Ю", "СОСВ-20" производительностью соответственно 5 м /ч, 10 м /ч и 20 м /ч. Высокая надежность предлагаемых систем одобрена Регистром, Роспотребнадзором и Ростехнадзором. Кроме того, 2 патента РФ на полезную модель на комплекс систем для мобильной станции переработки эксплуатационных судовых отходов с целью их последующей рекуперации № 2009104258/22 и плавучий туристический комплекс № 2009111780/22.

13. Методика проектирования представлена д ля переоборудования серийного теплохода типа "ОС" проекта 354К в СКПО, предназначенное для обслуживания пассажирского флота на судоходном участке с центром в г. Н.Новгород.

14. Выявлен социально-экологический и рассчитан экономический эффект от внедрения предлагаемого комплекса систем СКПО и системы КОФ.

Таким образом, применение теоретических основ, методик, принципиальных схем и устройств, предложенных в диссертационной работе, позволяет принимать обоснованные технологические и конструктивные решения по всем системам, входящим в рассмотренный комплекс.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Библиография Мизгирев, Дмитрий Сергеевич, диссертация по теме Проектирование и конструкция судов

1. Абрамов В.О., Гехман А.Е. и др. Озоно-ультразвуковая обработка сточных вод// Вода и экология. Тез. докл. Четвертый Международный конгресс. М: "СИБИКО Интернэшнл", 2000. - с. 463-464.

2. Агрономов А. Е. Избранные главы органической химии. Издание 2-е — М.:Химия, 1990. 560 е.: ил.

3. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. - 280 с.

4. Акишев Ю.С., Напартович А.П., Трушкин Н.И. Низкотемпературный метод разрушения окислов серы, азота и органических примесей в отходящих газах на основе тлеющего разряда атмосферного давления // Информационный центр "Озон", вып. 3. М., 1994. - с. 45-64.

5. Акт повторных межведомственных эксплуатационных испытаний станции ООСВ "Сток-150" (головного образца Тольяттинского СРМЗ) на т/х "Добрыня Никитич" т/х "Добрыня Никитич"07.10.1987. - 14 с.

6. Аксенов В.И., Ладыгичев М.Г., Ничкова И.И., Никулин В.А., Кляин С.Э., Аксенов Е.В. Водное хозяйство промышленных предприятий. Справочное издание в 2-х книгах. Книга 1. — М: Теплотехник, 2005. 640 е.; ил.

7. Альтернативные энергоносители / М.В. Голицин, A.M. Голицин, Н.В. Пронина. Отв. ред. Г.С. Голицин. -М: Наука, 2004. 159 е., ил.

8. Андреев А.К. Характеристики коалесцирующих фильтрэлементов для очистки судовых нефтесодержащих вод. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. — Владивосток: МГУ им. адм. Г.И. Невельского, 2002. 29 с.

9. В. Баадер, Е. Доне, М. Бренндерфер Биогаз, теория и практика. (Пер. с нем. и предисловие М.И. Серебряного). М: Колос, 1982 148 е.: ил.

10. Багушевская К.К., Беспамятнов Г.П. Термические методы обезвреживания отходов. Л: Химия, 1975. - 176 с.

11. Беспалов В.И, Садеков М.Х., Варечкин Ю.В. Судовые энергетические установки и их эксплуатация: Конспект лекций для студентов специальностей 24.05, 14.01, 14.02 / В.И. Беспалов, М.Х. Садеков, Ю.В.Варечкин. Н.Новгород: ВГАВТ, 2000. 60 е.; ил.

12. Биомасса как источник энергии: Пер. с англ. / Под ред. С. Соуфера, О. Заборски. М: Мир, 1985. - 368 е.; ил.

13. Бойлс Д. Биоэнергия: технология, термодинамика, издержки. / Пер. с англ. М.Ф. Пушкарева; под ред. Е.А. Бирюковой. — М: Агропромиздат, 1987.-152 с.

14. Богатых С.А. Циклонно-пенные аппараты. — JI: Машиностроение, 1978.-225 с; ил.

15. Большая Медицинская Энциклопедия. Под ред. Б. В. Петровского. Издание 3-е. -М.: "Советская Энциклопедия", 1980. 380 с; ил.

16. Бугин К.Л., Иванов Л.В. Устройства для обеззараживания в портах пищевых отходов и сточных вод судов загранплавания // Предотвращение загрязниний морской среды: Экспресс, информ. / ЦБНТИ Мор. трансп. Вып. 1 (36).-М., 1982.-68 с.

17. Бутин В.М., Жуков В.И. и др. Внедрение технологии УФ-обеззараживания сточных вод. // Водоснабжение и санитарная техника, 1996. — №12.-с. 18-20.

18. Васькин С.В. Обработка осадков сточных вод: учеб. пособие / С.В. Васькин. -Н. Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО "ВГАВТ", 2007. 103 е.: ил.

19. Васькин С.В. Процессы и аппараты очистки сточных вод. Учебное пособие / С.В. Васькин. Н.Новгород: ФГОУ ВПО "ВГАВТ", 2006. - 256 с.

20. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей. Для инженеров и студентов ВТУЗов. М: Наука, 1969. - 368 е.; ил.

21. Вода. Общие требования к отбору проб: ГОСТ Р 51592-2000. -Введ. 20.04.2000. -М: Изд-во стандартов, 2000.-46 с.

22. Водоподготовка на ТЭС при использовании городских сточных вод / И.М. Абдуллиев, И.А. Малахов и др. М: Энергоиздат, 1988. - 632 с; ил.

23. Волков С.В., Костюченко С.В. и др. Опыт и перспективы применения УФ-обеззараживания. Часть I // Экология и промышленность России. 2000. - Сентябрь. - с. 30-34.

24. Волков С.В., Костюченко С.В. и др. Опыт и перспективы применения УФ-обеззараживания. Часть II // Экология и промышленность России. 2000. - Декабрь. - с. 30-35.

25. Волков Д.И., Сударев Б.В. Судовые паровые котлы. JI: Судостроение, 1988. — 136 с.

26. Галеев Р.Г., Теляшев Э.Г. и др. Современные закрытые системы очистки сточных вод НПЗ// Вода и технология. Тез. докл. Третий Международный конгресс. М: "СИБИКО Интернэшнл", 1998. - с. 283-384.

27. Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения, (утв. постановлением от 31 октября 1996 г. N 46). Санитарные правила и нормы: СанПиН 2.1.7.573-96 М.: Минздрав России, 1996.-38 с.

28. Гигиенические требования к охране поверхностных вод. Санитарные правила и нормы: СанПин 2.15.980-00 М.: Минздрав России, 2000. - 86 с.

29. Гидродинамика и аэродинамика: Учеб. пособие для вузов/ В.Д. Альтшуль, П.Г.Киселев. 2-е изд., перераб. и доп. - М.:Стройиздат, 1975.-323с.

30. Гидроциклоны и гидроциклонные установки. Каталог оборудования НПП "Экол НН". Дзержинск, НПП "Экол НН", 2007. - 12 е.; ил.

31. Гладков О.А., Лерман Е.Ю. Создание малотоксичных дизелей речных судов. — Л: Судостроение, 1990. 112 с; ил.

32. Грановский М.Г. Универсальная электроустановка для очистки жидкости на судах. — Л: Судостроение, 1978. — 92 с; ил.

33. Дрейер А.А., Сачков А.Н., Никольский К.С., Маринин Ю.И., Миронов А.В. Твердые промышленные и бытовые отходы, их свойства и переработка. — М: Наука, 1997 388 е.: ил.

34. Дробилки конусные инерционные КИД. Каталог оборудования группы компаний "АСТЕК". М: "АСТЕК", 2008. - 6 е.; ил.

35. Ермошкин Н.Г., Калугин В.Н., Корнилов Э.В., Кулешов И.Н. Судовые установки очистки нефтесодержащих вод. Методы и схемы очистки, устройство и эксплуатация. Справочное пособие. Одесса: ФЕНИКС, 2004 44 е.; ил.

36. Ермошкин Н.Г., Калугин В.Н., Корнилов Э.В., Кулешов И.Н. Судовые установки очистки сточных вод: способы очистки, устройство, эксплуатация. Справочное пособие. Одесса: ФЕНИКС, 2004 56 е.; ил.

37. Зубрилов С.П., Ищу к Ю.Г., Косовский В.И. Охрана окружающей среды при эксплуатации судов. JI: Судостроение, 1989. - 256 с; ил.

38. Иконников С.А., Краковский И.И., Мальцев В.Н., Чачхиани И.К Судовые силовые установки: Учебн. пособие для вузов водн. трансп. М: Речной транспорт, 1961. - 520 е.; ил.

39. Инженерная защита окружающей среды. Очистка вод. Утилизация отходов. / Под ред. Ю.А. Бирмана, Н.Г. Вудовой. М: Изд-во АСВ, 2002. -296 е.: ил.

40. Исследование, создание опытного образца и проведение испытаний устройства по очистке дымовых газов от сажи и масла // Отчет по НИР. Руков. А.Л. Баранов, №XVII-1.3.3. Горький: ЦКБ МРФ, 1985. - 26 с.

41. Режим доступа: http://www.volgaflot.com. свободный. — Загл. с экрана. — Яз. рус., англ.

42. Канализация. Наружные сети и сооружения. Строительные нормы и правила: СНиП 2.04.03-85. М:. ГУП ЦПП, 1998. - 72 с.

43. Карастелев Б .Я. Комплекс технологий термического обезвреживания судовых сточных и нефтесодержащих вод: Автореф. дисс. докт. техн. наук Владивосток, 2000. - 38 с.

44. Каталог насосного оборудования. — С.Петербург: ЗАО "Энергопром", 2007. 108 е.; ил.

45. Каталог оборудования. Линии ТБО-сортировки — М: ООО "СТ и ТС", 2009.-42 е.; ил.

46. Каталог оборудования фирмы "Акме Технология". М: "Акме Технология", 2009. - 42 е.; ил.

47. Каталог оборудования фирмы "In sink erator". М: "Пастер Холдинг", 2008.-28 е.; ил.

48. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств. М.: Высш. школа, 1991. - 400 с.

49. Когановский A.M., Клименко Н.А., Левченко Т.М., Марутовский P.M., Рода И.Г. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении. -М: Химия, 1983. 288 е.: ил.

50. Конаков Г.А., Васильев В.В. Судовые энергетические установки и техническая эксплуатация флота: Учебник для вузов водн. трансп. / Г.А. Конаков, В.В. Васильев. М: Транспорт, 1980. — 424 е.; ил.

51. Косовский В.И. Судовые биохимические установки для обработки сточных вод // ЦБНТИ Минречфлота РСФСР, вып. 10. М: 1983. - 40 с.

52. Котов А.В. Обезвреживание и утилизация осадков сточных вод малых населенных пунктов /А.В. Котов автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Н.Новгород: ННГАСУ, 2005. - 24 е.; ил.

53. Ксенофонтов Б.С. Очистка сточных вод: флотация и сгущение осадков. -М: Химия, 1992. 144 с; ил.

54. Кузовлев В.А. Техническая термодинамика: Учебник для вузов вод. трансп. / В.А. Кузовлев. — М: Речной транспорт, 1956. 340 е.: ил.

55. Курников А.С. Концепция повышения экологической безопасности судна: Монография./ Курников А.С. Н.Новгород: Издательство ВГАВТ, 2002. — 80 е.; ил.

56. Кузьмин Р.С. Компонентный состав отходов. Часть 1: монография / Р.С. Кузьмин. Казань.: Дом печати, 2007. - 156 с.

57. Кутыркин В.А., Садеков М.Х., Митрошина С.В. Технология сжигания нефтесодержащих вод в СЭУ// Наука и техника на речном транспорте. 1995. - вып. 11.-е. 1-18.

58. Кушнырев В.И., Лебедев В.И., Павленко В.А. Техническая термодинамика и теплопередача: Учебник для вузов / В.И. Кушнырев, В.И. Лебедев, В.А. Павленко. М: Стройиздат, 1986. 462 е.: ил.

59. Ласков Ю.М., Воронов Ю.В., Калицун В.И. Примеры расчетов канализационных сооружений. Учеб. пособие для ВУЗов. — М: Высшая школа, 1981. — 232 е., ил.

60. Лебедев О.Н., Сомов В.А., Сисин В.Д. Водотопливные эмульсии в судовых дизелях. Л: Судостроение, 1986. - 108 с.

61. Липов Ю.М., Самойлов Ю.Ф., Виленский Т.В. Компоновка и тепловой расчет парового котла: Учеб. Пособие для ВУЗов. — М: Энергоатомиздат, 1988. -208 е.; ил.

62. Маслов И.Н., Коробов Ю.И. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте: Учеб. Для ВУЗов, 2-е изд., перераб. и доп. — М: Транспорт, 1997. 238 с.

63. Мазур И.И, Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии. Учеб. для ВУЗов М.: Высшая школа, 1999. - 447с: ил.

64. Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов 1973 г. и Протокол 1978 г. М: ЦРИА "Морфлот", 1980. - 364 с.

65. Михалева З.А., Коптев А.А., Таров В.П. Методы и оборудования для переработки сыпучих материалов и твердых отходов: Учеб. пособие. Тамбов: Издательство Тамбовского государственного технического университета, 2002. — 64 с.

66. Наставление по предотвращению загрязнения внутренних водных путей при эксплуатации судов РД 152-011-00/ Минтранс РФ. М.: 2000. - 22 с.

67. Найденко В.В. Применение математических методов и ЭВМ для оптимизации и управления процессами разделения суспензий в гидроциклонах. Горький:Волго-Вятское кн. изд-во, 1976. — 287с.

68. Найденко В.В., Соболев И.И. Сравнительная оценка зависимостей для определения объемной производительности гидроциклонов// Исследование и промышленное применение гидроциклонов: Тез. докл. -Горький, 1981.-с. 199-202.

69. Нефтеводяные фильтрующие установки (НВФУ) "Экомарин", Техническая характеристика и описание. С.Петербург: ЗАО "Южное морское пароходство", 2007. - 8 с.

70. Никаноров A.M., Хоружая Т.А. Экология. М: Изд-во ПРИОР, 2000.-304 с.

71. Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек. Учебное пособие М.: Знание, 1986. — 256 е.; ил.

72. Новиков А.В., Пузанова Н.В., Лыкова Е.С. Экономика отрасли: Методические указания по технико-экономическому обоснованию дипломного проекта студентами технических специальностей — Н. Новгород: Издательство ВГАВТ, 2007 58 с.

73. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. Учебное пособие М.: ФАИР-Пресс, 2000. - 320 с.79. "О нормативных актах по вопросам охраны морской среды" приказ №50 Министерства Транспорта РФ от 7 мая 1998 г. М: НЦПИ, 1998 - 8 с.

74. Оборотное водоснабжение на СРЗ. / Ю.И. Бланк, В.В. Дябло и др. -М: Транспорт, 1984. 207 с.

75. Осадчий Г.Б. Гелиометантенк-реактор биогазовой установки// Инженер. 2006. - №3. - с. 6-7.

76. Охрана морской среды: Учеб. Пособие для ВУЗов/ В.П. Волошин. -JI: Судостроение, 1987. 208 с.

77. Охрана окружающей среды и экологическая безопасность на железнодорожном транспорте: Учебное пособие / под ред. проф. Зубрева Н.И., Шараповой Н.А. М.: УМК МПС России, 1999. - 592 е.; ил.

78. Охрана природы. Атмосфера. Контроль качества воздуха населенных пунктов: ГОСТ 17.2.3.01-76. Введ. 22.09.1976. - М: Изд-во стандартов, 1976. - 12 с.

79. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения: ГОСТ 17.1.3.13-86. Введ. 01.03.1986. - М: Изд-во стандартов, 1986. - 12 с.

80. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения нефтью и нефтепродуктами: ГОСТ 17.1.3.05-87. Введ. 01.06.1987. -М: Изд-во стандартов, 1987. - 16 с.

81. Оценка эффективности новых технических решений по экономии топливных ресурсов на речных судах// Отчет по НИР. Руковод. В.А. Кутыркин, №944607. Н.Новгород: ВГАВТ, 1994. - 113 с.

82. Очистка производственных сточных вод: Учеб. Пособие для ВУЗов/ С.В. Яковлев, Я.А. Карелин и др.; под ред. С.В. Яковлева, 2-е изд., перераб. и доп. М: Стройиздат, 1985. - 335 с.

83. Павлова Е.И. Экология транспорта: Учебник для ВУЗов. М: Транспорт, 2000. - 248 е.; ил.

84. Пальгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов. -М: Стройиздат, 1990. 352 с; ил.

85. Панкратов Г.П. Сборник задач по общей теплотехнике (Теплотехнические установки). Учебное пособие для студентов нетеплоэнергетических специальностей ВУЗов. — М: Высшая школа, 1977 — 240 е.; ил.

86. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления. Для ВТУЗов. Том 2. -М: Наука, 1978. 576 е., ил.

87. ПНД Ф 14.1:2.110-97 "Методика выполнения измерений содержаний взвешенных веществ и общего содержания примесей в пробах природных и очищенных сточных вод гравиметрическим методом". — Введ. 10.02.1997.-М: 1997.-32 с.

88. Понизовский А.З., Понизовский JI.3., Шведчиков А.П. Проблемы использования импульсного коронного разряда в экологии // Информационный центр "Озон", вып. 3. — М., 1994. с. 29-44.

89. Полуэктов П.Т., Власова JI.A. и др. Создание новой энергосберегающей технологии очистки отработанного воздуха от органических соединений озонокаталитическим окислением //Информационный центр "Озон", вып. 10. М., 1998. - с. 13-17.

90. Полуэктов П.Т., Филь В.Г. Способ каталитической очистки отработанного воздуха от органических загрязнений методом озонирования. Патент RU 2051733 от 13.12.1994. Опубл. 10.01.96. Бюл. №1.

91. Правила предотвращения загрязнения внутренних водных путей сточными и нефтесодержащими водами с судов ПР 152-002-95/ Минтранс РФ.-М.: 1995.-23 с.

92. Прайс-лист ООО "Марийский НПЗ" на топливо судовое маловязкое в динамике за 2001-2008 год. ООО "Марийский НПЗ", 2008. - 5 с.

93. Предотвращение загрязнения моря с судов: Учеб. Пособие для ВУЗов / С.Н. Нунупаров. М: Транспорт, 1985. - 288 с; ил.

94. Прейскурант № 23695 от 14.11.08 ОАО "Бийский котельный завод" г. Бийск (ориентировочные цены на типовую продукцию).

95. Рандольф Р. Что делать со сточными водами/Пер. с нем. И. Б. Палееса; Под ред. Т. А. Карюхиной. Изд.2 доп. М.: Стройиздат, 1987. 120 е.; ил.

96. Распопов А.В. Совершенствование систем очистки сточных вод судов внутреннего и смешанного плавания. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Н.Новгород: ВГАВТ, 2003 - 23 с.

97. Режимы работы и токсичные выбросы отработавших газов судовых дизелей: Учеб. пособие для ВУЗов/ В.И. Толщин, В.В. Якунчиков; под ред. В.И. Толщина. М:МГАВТ, 1999. - 178 с.

98. РД 31.06.01-79 Инструкция по сбору, удалению и обезвреживанию мусора морских портов. Министерство морского флота. М: Морской транспорт, 1980. - 15с.

99. Рекомендации по проектированию пунктов уничтожения твердых отходов в аэропортах. Министерство гражданской авиации. Государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт Аэропроект. С.Э. Демешкевич М: Москва, 1984. - 15 с.

100. Решняк В.И. Автономные плавучие и береговые сооружения для очистки нефтесодержащих и подсланевых вод. В сб. трудов СПб ГУВК. -СПб: СПбГУВК, 1996. - с. 37-48.

101. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников И.С. Техника защиты окружающей среды. — М: Химия, 1989. 150 с.

102. Российский Речной Регистр. Правила (в 4-х томах). Т. 4. М.: "По Волге", 2002.-264 с.

103. Савина А. А. Сравнительные исследования мокрых пылеуловителей // Промышленная вентиляция. — 1968. №7. - 22 с.

104. Серийные речные суда. Каталог-справочник. Т.6. — JI: Судостроение, 1988. — 256 е.; ил.

105. Скирдов И.В., Пономарёв В.Г. Очистка сточных вод в гидроциклонах. -М.:Стройиздат, 1975. 172 с.

106. Скурлатов Ю.И., Штамм Е.В. Ультрафиолетовое излучение — технология настоящего и будущего в процессах водоподготовки и водоочистки. // Экология и промышленность России. — 2000. — Апрель. — с. 24-27.

107. Современные методы очистки сточных вод и обработки осадка. Международная конференция 24-26 октября 1995г. М: МГП "Мосводоканал", 1996. - 164 с.

108. Соколов Е.Я., Зингер И.М. Струйные аппараты. — 2-е изд., перераб. -М.:Энергия, 1970. 288с.

109. Соколов Е.Я., Зингер И.М. Струйные аппараты. 3-е изд., перераб. -М.:Энергоатомиздат, 1989. - 352с.

110. Справочник по гигиене и санитарии на судах/ Под ред. Ю.Н. Стенько. — Л: Судостроение, 1984. — 240 с; ил.

111. Средства очистки жидкостей на судах. Справочник. Под общей ред. И.А. Иванова. — JI: Судостроение, 1984. 272 е.; ил.

112. Стахов Е. А. Очистка нефтесодержащих сточных вод предприятий хранения и транспорта нефтепродуктов.— JL: Недра, 1983.—263 е.; ил.

113. Станция очистки сточных вод "СОСВ-5", "СОСВ-10", "СОСВ-20". Пояснительная записка СВ.5-ПЗ. Н.Новгород: ВГАВТ, 2007 18 с.

114. Станции очистки сточных вод "СОСВ-5", "СОСВ-Ю", "СОСВ-20": ТУ 4859-001-03149576-2007. Н.Новгород, ВГАВТ, 2007.-46 с.

115. Стаценко В.Н. Разработка комплексной технологии совершенствования экологической безопасности судовых энергетических установок: Автореф. дисс. докт. техн. наук — Владивосток, 1997. — 44 с.

116. Суда внутреннего и смешанного (река-море) плавания. Санитарные правила и нормы: СанПин 2.5.2-703-98. — М.: Минздрав России, 1998.- 144 с.

117. Судовые вспомогательные и утилизационные котлы: Учеб. пособие для ВУЗов / А.С. Хряпченков. 2-е изд., перераб. и доп. - Л: Судостроение, 1988. - 272 с; ил.

118. Сурус О.Н. Популярно об отходах // Услуги и цены. 2004. - №20, октябрь. - с 10.

119. Твердые бытовые отходы. Каталог-справочник. М.: Акад. Коммунал. хоз-ва им. К.Д. Памфилова, 1989. - 265 с.

120. Терентьев Г.А., Тюков В.М., Смаль Ф.В. Моторные топлива из альтернативных сырьевых ресурсов. М: Химия, 1989. - 272 е., ил.

121. Трояновский Е.И., Соснушкин Е.И., Швецева Л.И. Сравнительный технико-экономический анализ различных технологических схем обработки твердых судовых отходов // Сб. НТО им. акад. А.Н. Крылова. Вып.401,1984. 46 с.

122. Указания по монтажу и эксплуатации с указанием принципа действия и инструкция по обслуживанию для "Установок обработки сточных вод типа "НЬ-СОЫТ"фирмы HAMANN WASSERTECNIK Gmbh", 1999. 36 с.

123. Установки обеззараживания воды. Каталог оборудования НПО "ЭНТ". С.Петербург, НПО "ЭНТ", 2008. - 8 е.; ил.

124. Установление требований экологичности продукции в стандартах и технических условиях. Рекомендации ВНИИС: Р50-601-22-92. М: Изд-во ВНИИС, 1992.-95 с.

125. Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка. Учебн. пособие для вузов. М: МГУ, 1996 620 е.: ил.

126. Хряпченков А.С. Судовые вспомогательные и утилизационные парогенераторы: Учебн. пособие для вузов водн. трансп. / А.С. Хряпченков. -Л: Судостроение, 1979. 278 е.; ил.

127. Шамшуров Д.Н. Перспективы обеспечения биогазом предприятий АПК Республики Марий Эл // Материалы семинара "Агрорусь-2008". с. 26-28 — М:Российский центр сельскохозяйственного консультирования, 2008. 68 е.: ил.

128. Чечеткин А.В., Занемонец Н.А. Теплотехника. Учеб. для ВУЗов -М: Высшая школа, 1986. 344 е.: ил.

129. Чиняев И.А. Судовые системы: Учеб. для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. — М.:Транспорт, 1984. - 216 с.

130. Экология и безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие для ВУЗов. / Д.А. Кривошеин, Л.А. Муравей и др.; Под ред. Л.А. Муравья. М: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 447 с.

131. Этин В.Л. Основы проектирования комплекса систем водоснабжения судов внутреннего и смешанного плавания: Автореф. дисс. докт. техн. наук. Л, 1985. — 44 с.

132. Юдицкий Ф.Л. Защита окружающей среды при эксплуатации судов. — Л: Судостроение, 1978. — 160 с.

133. Яковлев С.В., Волков Л.С., Воронов Ю.В., Волков В.Л. Обработка и утилизация осадков производственных сточных вод. М: Химия, 1999. — 448 с.

134. Яковлев С. В., Карелин Я. А., Жуков А. И., Колобанов С. К. Канализация. Учебник для вузов. Изд. 5-е, перераб. и доп. М: Стройиздат, 1975.-632 е., ил.

135. Akichev Yu.S., Levkin V.V. et al. New form of DC glow discharge in fast gas flow at atmospheric and superatmospheric pressure. Proc. Of ICPIG-XX PISA, Italy, 1991. - pp. 901-902.

136. Evac. Environmental solutions for the marine industry. EVAC Environmental Solutions Marine Sector. Zodiac Group. USA №3, 2005 20 p.

137. Evac. Environmental solutions for the marine industry. Product catalogue 2006. Zodiac Group. USA, 2006. 495 p.

138. Masuda S. et al. Pros. Int. Conf. Electrical Precipitation in Padova (Italy), 1987, okt. -p.l.

139. Shvedchicov V.C., Ponizovsky A.Z. et al. Oxidation of ammonia in moist air by use of pulse corona discharge technique. Pros. 8th "Tihany" Symposium on Radiation Chemistry / Balatonszeplak, Hungary, 1994, sept. p. 18.

140. Witting S., Spiegel K. et al. The performance characteristics of the electron-beam-technique: detailed Studies of the flus gas facility. Radiat. Phys. Chem., 1988, V. 31, N 1-3.-pp. 83-93.

Похожие работы

Кораблестроение
05.08.00