Стаття присвячена вирішенню актуальної проблеми вдосконалення системи комплексного обслуговування флоту. Авторами досить докладно розглянуті всі сторони питання і запропонований варіант його вирішення за допомогою застосування СКПО. Запропонований метод вирішення проблеми обслуговування флоту (Відходів суден і підприємств водного транспорту) дозволяє вирішити зазначену проблему і не тільки забезпечити глибоку переробку всіх основних видів відходів, але і рекуперировать приховану в них енергію за допомогою застосування авторського комплексу спеціальних взаємодіючих систем.

Анотація наукової статті з енергетики та раціонального природокористування, автор наукової роботи - курник Олександр Серафимович, Мізгирьов Дмитро Сергійович


The article is concerned with the actual problem of perfection the system of complex fl eet maintenance. The authors consider all aspects of the problem and suggest a variant of solving the problem by using SCWP (ships for complex wastes processing). The method suggested for solving the problem of fl eet maintenance gives the possibility to solve the above problem and not only to ensure a profound processing of all kinds of wastes but also to regenerate their energy by using the complex of special interactive systems.


Область наук:
  • Енергетика і раціональне природокористування
  • Рік видавництва: 2010
    Журнал: Вісник державного університету морського і річкового флоту ім. адмірала С.О. Макарова

    Наукова стаття на тему 'Актуальність застосування судів комплексної переробки відходів (СКПО) в сучасній системі обслуговування флоту'

    Текст наукової роботи на тему «Актуальність застосування судів комплексної переробки відходів (СКПО) в сучасній системі обслуговування флоту»

    ?УДК 502.1 / 2: 656.6

    А. С. Курник,

    д-р техн. наук, проф., ФГТУ ВПО «Волзька державна академія водного транспорту»;

    Д. С. Мізгирьов,

    ФГТУ ВПО «Волзька державна академія водного транспорту»

    АКТУАЛЬНІСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ СУДІВ КОМПЛЕКСНОЇ ПЕРЕРОБКИ ВІДХОДІВ (СКПО) В СУЧАСНІЙ СИСТЕМІ ОБСЛУГОВУВАННЯ ФЛОТУ

    ACTUALITY OF USING SHIPS FOR WASTE PRODUCTS PROCESSING IN THE MODERN SYSTEM OF FLEET MAINTENANCE

    Стаття присвячена вирішенню актуальної проблеми вдосконалення системи комплексного обслуговування флоту. Авторами досить докладно розглянуті всі сторони питання і запропонований варіант його вирішення за допомогою застосування СКПО. Запропонований метод вирішення проблеми обслуговування флоту (відходів суден і підприємств водного транспорту) дозволяє вирішити зазначену проблему і не тільки забезпечити глибоку переробку всіх основних видів відходів, але і рекуперировать приховану в них енергію за допомогою застосування авторського комплексу спеціальних взаємодіючих систем.

    The article is concerned with the actual problem ofperfection the system of complexfleet maintenance. The authors consider all aspects of the problem and suggest a variant of solving the problem by using SCWP (ships for complex wastes processing). The method suggested for solving the problem of fleet maintenance gives the possibility to solve the above problem and not only to ensure a profound processing of all kinds of wastes but also to regenerate their energy by using the complex of special interactive systems.

    Ключові слова: флот, комплексне обслуговування

    Квy words: fleet, complexfleet maintenance

    Роблема чистої води та охорони водних екосистем стають все більш гострими по мірі розвитку

    необгрунтованим простоїв судів, витрат на проміжні операції транспортування відходів і в підсумку до високих фінансових витрат і втрати прибутку судновласників.

    суспільства і науково-технічного прогресу, який стрімко збільшує свій вплив на природу. Експлуатація суден неминуче пов'язана з виникненням і вирішенням проблем охорони навколишнього середовища і забезпечення відповідності емісії забруднюючих речовин сучасним нормативним вимогам. Що спостерігається в останні роки зростання вантажо- і пасажироперевезень річковим флотом призводить до підвищення кількості шкідливих викидів і скидів із суден у навколишнє середовище. Пов'язано це не тільки з прагненням судновласників знизити витрати на обслуговування флоту, а й з що виявляється недосконалістю самої системи. Існуюча в даний час система комплексного обслуговування флоту (КОФ) є складною, багатокомпонентною і географічно прив'язаної, що призводить до

    Перевагою цього методу є висока ступінь очищення і реутилізацію відходів при переробці на великих берегових підприємствах. Крім того, на судні необхідний мінімум спеціального обладнання. Недоліком є ​​необхідність мати ємності, що вимагає додаткових приміщень і зменшує провізну спроможність. Цей спосіб застосовується на малих судах з нетривалими маршрутами і частими зупинками, але абсолютно неприйнятний для великих транспортних суден.

    1. Роздільне накопичення всіх видів відходів для здачі на берег.

    В даний час на флоті переважно застосовуються два способи вирішення проблеми суднових відходів:

    Як варіант цього способу можна виділити роздільне накопичення всіх видів відходів для здачі на спеціальні судна. Дане рішення в даний час перспективно для малих річок, на віддалених від спецпричалів ділянках, а також в умовах продовженої навігації.

    2. Переробка відходів на борту судна за допомогою спеціальних систем для очищення стічних (СВ) та нафтовмісних (НВ) вод, а також інсинератор.

    Перевагами цього методу є: велика автономність плавання, скорочення простоїв, мінімальні накопичувальні ємності і, як наслідок, ефективність таких судів. До недоліків відносяться: складність і дорожнеча зазначених систем, а також спеціального обслуговування, необхідність додаткових витрат енергії. Дане рішення поширилося переважно на морських судах і судах типу «річка-море».

    Наявне в експлуатації на ряді судів обладнання переробки окремих видів відходів не завжди забезпечує виконання вимог захисту навколишнього природного середовища від забруднення судами, його можна представити у вигляді схеми, наведеної на рис. 1.

    Таким чином, всі спеціальні засоби, призначені для обробки суднових відходів, можна розділити на:

    1. Суднові засоби, до складу яких входять: станції для очищення і знезараження СВ (СОСВ) і НВ (СОНВ), системи для збору, зберігання і переробки суднового сміття.

    2. позасудового кошти: судна-збирачі, спец. причали, станції очистки НВ, баржі-комори, СКПО.

    Головною умовою зменшення негативного впливу річкових суден на навколишнє середовище є реалізація заходів за двома напрямками.

    По-перше, зменшити вплив судна на навколишнє середовище можливо за рахунок суднових засобів: СОСВ, СОНВ, а також утилізації суднового сміття. Так, запобігання забруднень СВ можливо за рахунок скорочення водоспоживання або створення оборотних систем. Тут найбільш перспективні озонування, УФ-опромінення, активовані окислювальні технології і термоокислению.

    Постачання судів інсинератор вирішує проблему по знищенню, а при виконанні певних умов і утилізації основних видів сміття.

    Для НВ доцільно застосовувати обидва шляхи вирішення проблеми: оснащувати суду сучасними СОНВ, або використовувати НВ після попередньої обробки в водотоп-зливи емульсії котлів і інсинератор.

    Мал. 1. Схема «активної» захисту навколишнього середовища від забруднень

    II університету

    'ЖУРНАЛ водних / / комунікації

    Аналіз ситуації показує, що остаточний вибір способу видалення забруднень із суден залежить від багатьох факторів. Що стосується приміських судноплавних ділянок, то ситуація тут стандартна: застосовується система збору відходів за допомогою судів-збирачів типу ОС і подальша їх переробка на берегових підприємствах (для СВ - станції аерації, для НВ - спеціалізовані підприємства і судна типу ОЧС, для сухого сміття - полігони). На віддалених ділянках подібна система діє погано (відходи перевозять судами ОС на тривалі відстані) або не діє взагалі, в зв'язку з чим спостерігаються несанкціоновані скиди і викиди в навколишнє середовище. Пов'язано це в першу чергу з відсутністю технічних засобів збору відходів. Відомо, що на річках європейської частини Росії сусідні приймальні пристрої розташовані на відстані близько 80 км, в той час вельми як в сибірському регіоні відстань складає близько 200 км.

    Таким чином, проблема модернізації КОФ в даний час вельми актуальна і вимагає якнайшвидшого вирішення.

    Отже, в якості оптимального вирішення проблеми суднових відходів можна рекомендувати застосування сучасних автономних СКПО. Застосування їх актуально і зможе усунути основні недоліки існуючої системи КОФ: мобільність, обслуговування будь-якого судноплавного ділянки, максимальна ефективність, не потрібно споруда капітальних споруд, невеликі витрати на будівництво і експлуатацію. Застосовувані системи переробки окремих видів відходів, об'єднані в комплекси, зможуть забезпечувати високу якість очищення, відповідаючи не тільки існуючим, але перспективним вимогам природоохоронного законодавства.

    Кожен вид флоту в силу специфіки має свої особливості при КОФ. Так, вантажний флот характеризується тривалими невпинного маршрутами, малою кількістю членів екіпажу, наявністю накопичувальних ємностей великої місткості, що забезпечує споживання послуг КОФ переважно в кінцевих пунктах проходження: на стоянці, при вантажних операціях і т. П.

    Пасажирський вид флоту використовується як на тривалих, так і на коротких маршрутах з частими зупинками, має високу швидкість накопичення і великими обсягами відходів в зв'язку з великою чисельністю пасажирів і членів екіпажу, що викликає необхідність в досить частому їх обслуговуванні.

    Технічний флот відрізняється прив'язкою до обмеженому ділянці шляху, в його склад входять як самохідні, так і несамохідні судна та плавзасоби, невелике число членів екіпажу, обсяги основних видів відходів малі, передбачена можливість їх накопичення. Цей флот вимагає періодичного КОФ з необхідністю перевезення відходів від місць експлуатації флоту до пунктів їх прийому і переробки.

    Отже, можна зробити висновок про те, що для ефективної роботи СКПО по найбільш повного КОФ на будь-якому судноплавному ділянці необхідно використання допоміжних транспортних суден типу ОС. Таким чином частина транзитних суден будуть здавати відходи безпосередньо на СКПО, інші - на допоміжні судна ОС і ОЧС. При цьому передача на ОС можлива і при стоянці суден на рейді і на ходу транзитного судна, що економічно вигідно, тому що скорочує простої. Також можливо обслуговувати одночасно декількох судів в межах всього судноплавного ділянки.

    Крім цього, необхідно враховувати ту обставину, що в 95% всіх експлуатаційних суднових відходів є «прихована» енергія у вигляді теплоти при згорянні, яка до цих пір не отримала широкого застосування.

    Окреслені проблеми можна комплексно вирішити за допомогою переробки шкідливих забруднюючих СВ, НВ та сміття в корисну теплову енергію за допомогою генерації перспективного виду палива - біогазу та спалювання його з іншими відходами на спеціальних судах СКПО. Отже, необхідне застосування технологій, що забезпечують не переробку, а утилізацію відходів. Так, нафтопродукти, сухе побутове і виробничий сміття, шлами СВ і НВ утилізуються спалюванням. Перспективно використання альтернативного виду Топл-

    Мал. 2. Загальна структурна схема спеціального судна

    Судобие відходи

    СудобоО сміття, пише&иё відходи

    Система? Рпілізаш і рекуперації отодоЬ

    1

    В атмосферу Споживачі СЗУ і зда ча на берег пере да тибамцего комплексу СКПО

    Мал. 3. Схема переробки основних видів експлуатаційних суднових відходів

    ва - біогазу, що генерується з осаду СВ і харчових відходів. Одержану теплоту доцільно використовувати для потреб самого судна: виробництва електроенергії, пропуль-сивного комплексу і тому подібного, надлишкова енергія може передаватися зовнішнім споживачам. В результаті реалізації технології на СКПО буде накопичуватися невелика кількість неперерабативаемого сміття

    і сухий зольний залишок, які необхідно здавати на берегові підприємства.

    Отже, для вирішення проблеми суднових відходів пропонується застосування нового типу СКПО, що відрізняється комплексним підходом до утилізації суднових відходів, що забезпечить максимальний економічний ефект у споживача при мінімальних експлуатаційних витратах.

    Мал. 4. Принципова схема систем СКПО для переробки експлуатаційних суднових відходів з метою їх подальшої рекуперації: 1 - СВ; 2 - господарсько-фекальні СВ; 3 - господарсько-побутові СВ; 4 - харчові відходи; 5 - сухе сміття; 6 - НВ; 7 - підсланевих НВ; 8 - НВ від мийки і зачистки вантажних танків нафтоналивних суден; 9 - система підготовки СВ; 10 - система доочистки та знезараження СВ; 11 - установка сортування харчових відходів; 12 - установка сортування сухого сміття; 13 - система анаеробного зброджування; 14 - сепаратор НВ; 15 - установка доочищення та знезараження НВ; 16 - пристрій зневоднення стоку станції виробництва біогазу; 17 - система газоочистки; 18 - парові котлоагрегати; 19 - головний котлоагрегат; 20 - допоміжний котел; 21 - потреби теплопостачання; 22 - внутрішні споживачі; 23 - зовнішні споживачі; 24 - споживачі СКПО; 25 - опалення; 26 - кондиціонування; 27 - холодопостачання; 28 - електрогенеруючі пристрої; 29 - парові поршневі електрогенератори; 30 - парові турбогенератори; 31 - дизельні та газові електрогенераторні агрегати; 32 - головний розподільний щит (ГРЩ); 33 - група зовнішніх споживачів електроенергії; 34 - група споживачів СКПО; 35 - рушійні пристрої; 36 - головний паровий двигун; 37 - допоміжний електродвигун; 38 - допоміжні системи СЕУ; 39 - головна передача; 40 - конденсаційна установка

    Основне завдання нового судна - забирати і переробляти відходи, отримуючи при цьому як теплову, так і електричну енергію для технологічних потреб і свого руху. Очищена вода буде скидатися назад у водойму або подаватися різним споживачам для технічних потреб.

    СКПО складається з двох функціональних комплексів: переробного і енергетичного (див. Рис. 2) [1].

    - Перший комплекс служить для попередньої підготовки експлуатаційних відходів до обробки з подальшою їх переробкою.

    - В енергетичний комплекс входить тепло- і електрогенеруючих пристрої, в яких енергія виходить за рахунок спалювання перероблених відходів в котлоагрегатах з подальшим отриманням пара.

    Результат досягається тим, що надходять на переробку експлуатаційні відходи проходять комплексну обробку особливим чином [1] (див. Рис. 3).

    // університету

    [ЖУРНАЛ водних / _ / комунікації

    На основі запропонованих технологічних процесів з урахуванням проведених теоретичних і експериментальних досліджень розроблена принципова схема [2] і математична модель комплексу систем СКПО для переробки експлуатаційних суднових відходів з метою їх подальшої рекуперації (рис. 4).

    Методика проектування описаного комплексу систем була запропонована для переобладнання серійного теплохода типу ОС проекту 354К в СКПО, призначеного для обслуговування пасажирського флоту на судноплавному ділянці з центром в м Н. Новгород.

    У сучасних умовах перед річковим флотом стоїть завдання отримання максимального прибутку: для цього необхідно збільшити обсяг перевезень вантажів і пасажирів при зниженні витрат на обслуговування флоту. Отже, необхідно оновити річковий флот, оснащуючи його економічними і комфортабельними суднами, забезпечити його інфраструктуру, чого і сприяє розробка пропонованого проекту.

    Список літератури

    1. Патент на корисну модель № 2009104258/22, МПК С02F11 / 00. Комплекс систем для мобільної станції переробки експлуатаційних суднових відходів з метою їх подальшої рекуперації / А. С. курника, Д. С. Мізгирьов; заявник і власник патенту ФГТУ ВПО «ВГАВТ». - № 2009104258/22 (05658). - Заявл. 09.02.2009. - 5 с .: іл.

    2. Курник А. С., Мізгирьов Д. С. Позитивне рішення про видачу патенту на винахід № 2007119837/15, МПК С02F11 / 00. Мобільна станція комплексної переробки експлуатаційних суднових відходів з метою їх подальшої рекуперації / А. С. курника, Д. С. Мізгі-рев; заявник і власник патенту ФГТУ ВПО «ВГАВТ». - № 2007119837/15 (021615). - Заявл. 28.05.2007. - 8 с .: іл.


    Ключові слова: ФЛОТ / КОМПЛЕКСНЕ ОБСЛУГОВУВАННЯ / FLEET / COMPLEX FL EET MAINTENANCE

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити