Локальная утилизация снега на улицах современных городов

Views:
 
     
 

Presentation Description

Новые возможности утилизации снега на локальных территориях современных городов.

Comments

Presentation Transcript

ЛОКАЛЬНАЯ УТИЛИЗАЦИЯ СНЕГА В СОВРЕМЕННОМ ГОРОДЕ (аванпроект):

ЛОКАЛЬНАЯ УТИЛИЗАЦИЯ СНЕГА В СОВРЕМЕННОМ ГОРОДЕ (аванпроект)

ИСТОРИЯ:

ИСТОРИЯ Как видно на старинном снимке, снежная проблема в городах существовала всегда. Правда, решали её в давние времена очень просто. Сваливали снег в реки и каналы. Да и размеры городов были много меньше – далеко возить не надо, и вопрос экологии не возникал – снег был чист от химии, а песок оказывался как раз там, где он и водится – на дне. Прибрежные улицы и площади, например, в Петербурге можно было содержать в относительном порядке при средних осадках. О растапливании снега и спуске его в канализацию никто и не думал, хотя канализация пропускает в жидком виде даже летние осадки, которые гораздо обильнее зимних. Всё дело в агрегатном состоянии осадков. В 19-ом и начале 20-го веков о масштабном растапливании снега и мыслей не было. Дрова для этого не подходят. Позже появились нефтепродукты и газ, которые можно использовать для тепловых машин утилизации снега, но с точки зрения экологии, безопасности, сложности в эксплуатации, издержек эти машины далеко не подарок. Хотя, с другой стороны, интенсивность выделения тепла у жидкого и газового топлива очень высоки и тонну снега можно растопить за минуту. Здесь производительность крупных тепловых машин очень высока, но к ним снег нужно подвозить и в каждом дворе их не установишь. В СССР попытались пользоваться газовыми дворовыми снеготаялками, но через некоторое время, вероятно, по веским причинам от них отказались. Снег просто сбрасывали в канализационные колодцы сколько войдёт. Электричество? Оно есть везде, применение его просто, относительно безопасно и по стоимости сопоставимо с жидким топливом. Но интенсивность выделения и распространения тепла у электрических приборов низкая и на растапливание тонны снега без перегрузки электрической сети потребуются часы при выделении того же количества тепла, что и от жидкого топлива.

ВОЗМОЖНОЕ РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ:

ВОЗМОЖНОЕ РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ Со времени закладки канализации в давние времена изменились технологические и энергетические возможности. Остаётся только гадать, почему они не используются простейшим способом и снег вывозят на утилизацию, а не плавят прямо на месте его выпадения. Сток есть. Канализационный колодец очень просто можно превратить в тепловую машину. Электроэнергия тут же. Мешает типичная для людей инертность мышления. На фигуре 1 разрез типичного канализационного колодца с установленным в нём электронагревательным устройством 4. На дне колодца воронкообразный бункер и в центре его находится съёмный узел тройной фильтрации: крупного мусора, песка и химикатов. Узел можно заменять с поверхности без спуска людей в колодец. Иными словами, принцип решения городской проблемы со снегом в замене централизованной утилизации снега на локальную прямо на месте его выпадения. Одна большая и тяжело решаемая проблема города дробится на мелкие и легко преодолимые прямо на улицах и во дворах. Не нужен специальный транспорт и топливо для него. С экологией всё в порядке, канализация не засоряется и нагрузка на городские очистные сооружения снижается.

ПОДРОБНОСТИ:

ПОДРОБНОСТИ Основное свойство предлагаемого решения проблемы состоит в следующем. Централизованные машины переработки снега пригодны для применения лишь при условии их высокой производительности - тонна/минуты/секунды. Тепловая машина в виде канализационного колодца, работающая на электричестве имеет низкую производительность – тонна/часы с ресурсом времени на обеспечение таяния - сутки. Такого обширного резерва времени у централизованных машин нет по причине непрерывного подвоза снежных масс. А на местах нуждается в утилизации лишь то, что выпало только здесь и поэтому безразлично, сколько времени будет таять снег в колодце. Лишь бы вся выпавшая за сутки масса снега за сутки в идеале и растаяла бы. А ведь колодцев на территории городов площадью Петербурга или Москвы великое множество – сотни тысяч. Поэтому не имеет значения вялое таяние снега в колодцах. Суммарный объём переработки снега в колодцах за сутки всегда будет выше мощности всех централизованных пунктов утилизации и свалок вместе взятых за то же время. Вероятно, для пиковых ситуаций и неравномерности выпадения снега должны быть предусмотрены резервные колодцы утилизации снега, либо их постоянно используемое число должно несколько превышать потребность, обусловленную климатической нормой. Локальная фильтрация вод посредством нового оборудования может происходить круглый год. Правда, это касается лишь колодцев ливневой канализации, но не фекальной.

ОСАДКИ:

ОСАДКИ На левом графике внизу годовая климатическая норма осадков в Москве, а на правом – в Петербурге. Как видим, они зимой почти идентичны. При переработке одним колодцем глубиной 3-4 метра двух тонн снега в сутки - это даст 300 тонн за сезон. Сезонная норма осадков за зиму в Москве 2500 тонн/гектар. Делим эту цифру на 300 тонн и получаем потребность 8 колодцев на гектар, при помощи которых можно спасти Москву и Питер от снежной напасти в нормальный по осадкам сезон. О преодолении неравномерности осадков упомянуто в предыдущем слайде. Если глубоких колодцев на придомовых территориях недостаточно, то можно использовать и менее глубокие. Затраты на оборудование каждого из них ниже, но колодцев будет эксплуатироваться больше. В перспективе при строительстве новых канализационных сетей следует ориентироваться на колодцы иной конструкции, чем существующие и уже предназначенные для переработки снега. Точно также и в старых районах новые колодцы можно строить, если количество старых недостаточно. Можно и заменять старые колодцы новыми. Если судить по сегодняшнему состоянию с кадрами дворников в ЖКХ, вполне вероятно, что службы не будут справляться с оперативной загрузкой снега в колодцы. Проблему кадров может решить открытый подряд на уборку снега любыми желающими подработать, включая взрослых, школьников, бомжей с оплатой в тот же день или на следующий. Контроль за расходом средств даёт мониторинг выпадения осадков за день по данным метеослужбы.

ТЕХНИКА И ЦИФРЫ:

ТЕХНИКА И ЦИФРЫ 1. Расход электроэнергии на таяние тонны снега 80 кВт/час. 2. В колодец глубиной 3-4 метра поместится тонна рыхлого снега и при расходе энергии 5-7 кВт/час этот снег растает за 12 часов. То есть в сутки можно делать две загрузки – утром и вечером. Увеличение расхода энергии даёт кратный рост производительности. Утилизация двух тонн снега в сутки – не предел. 3. По предложениям в Интернете стоимость вывоза и утилизации снега в среднем 500 руб/тонна по Москве и 600 рублей в Петербурге на ноябрь 2016 года. 4. Стоимость электроэнергии на плавление тонны снега в Москве – 315 руб. В Петербурге – 250 рублей. 5. Стоимость оборудования одного колодца с тепловым и фильтрационным устройством ориентировочно 50 тыс. руб. с установкой и подключением к электрической сети. 6. Для долговечности и удешевления оборудования оно может изготавливаться из технического полиэтилена, который используется и для септиков, труб канализации. 7. Для тепловых устройств используются нагревательные кабели, которые выпускает промышленность специально для канализационных сетей. 8. В Петербурге в 2010 году на закупку новой снегоуборочной техники было затрачено 5 миллиардов рублей. Этого достаточно чтобы оборудовать тепловыми и фильтрационными устройствами 100 тысяч старых колодцев на площади в 125 квадратных километров. 9. Стекание талых вод в фекальную канализацию будет происходить с интенсивностью примерно 1,5 литра в минуту на колодец. То есть нарушения допустимого баланса сточных вод происходить не может. 10. Ориентировочная продолжительность основной части проекта 10 лет. 11. На эффективное таяние снега существенно влияет конфигурация и расположение теплового устройства. Оптимальность его параметров устанавливается в процессе конструкторских и опытных работ (НИОКР). Пожелание Своевременная уборка снега оставляет лишь тонкий слой остаточного оледенения на мостовых и тротуарах. Это означает, что для устранения его недопустимо пользоваться ломами, разрушающими покрытие дорог. Требуется проектирование и производство компактных машин дворника, работающих на принципе вращающейся, жёсткой, стальной щётки с аккумуляторным или кабельным электропитанием.

Slide7:

Автор: Басов Андрей Николаевич, Санкт-Петербург Тел. дом. (812) 572-3919 basov@k200.ru http://www.andrey-basov.net /

authorStream Live Help