Утилизация снежно-ледяных масс с дорожных покрытий с использованием низкопотенциальных источников теплоты

• Автор: Ухин, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.
Глава 1. Анализ вопросов сбора и утилизации снеговых масс но результатам исследований отечественных и зарубежных авторов

1.1. Экологические аспекты, определяющие целесообразность утилизации снеговых масс

1.2. Существующие технологии удаления снега с городских улиц

и площадей и его складирования

1.3. Организационные и конструктивные мероприятия, используемые в настоящее время для утилизации снеговых масс.

1.4. Использование тепловой энергии для плавления

снежноледяных образований

1.5. Системы снеготаяния, встроенные в дорожное покрытие

1.6. Теплонасосные системы снеготаяния

1.7. Выводы.
Глава 2. Математическое моделирование нестационарного теплопереноса в дорожной конструкции, оборудованной системой снеготаяния
2.1. Стационарные модели систем снеготаяния.
2.2. Нестационарные модели систем снеготаяния.
2.3. Математическая постановка задачи взаимосвязанного тепломассопереноса в конструкции снеготаяния гидравлического типа.
2.4. Математическая постановка задачи теплопереноса
во встроенных конструкциях снеготаяния
2.5. Баланс тепловых потоков на верхней границе элемента конструкции снеготаяния.
2.6. Численная реализация математической модели снеготаяния.
2.7. Выводы.
Глава 3. Проведение вычислительного эксперимента систем снеготаяния
3.1. Влияние метеорологических факторов на развитие температурного поля в конструкции автомобильной парковки со встроенной системой снеготаяния
3.2. Влияние конструктивных особенностей системы снеготаяния
на температурные характеристики покрытий автомобильных парковок .
3.3. Выводы.
Глава 4. Разработка конструкции снегоплавильного пункта с теплонасосной системой теплоснабжения
4.1. Объем снега, подлежащий уборке с тротуаров, автомобильных стоянок.
4.2. Требования к уборке снега с автомобильных стоянок, тротуаров
4.3. Рекомендации по устройству снегонлавильного пункта, оборудованного теплонасосной системой теплоснабжения
4.4. Типовые площадки для таяния снега, использующие нетрадиционные источники энергии и вторичные энергетические ресурсы.
4.5. Выводы
Глава 5. Расчет экономической эффективности
от внедрения технологии утилизации снежноледяных масс.
5.1. Экономический эффект от применения предлагаемых технологий утилизации снега.
5.2. Экологический эффект от внедрения технологии утилизации
5.3. Выводы
Общие выводы.
Список использованной литературы


Полученные данные показывают, что количество загрязняющих веществ в снежной массе зависит от многих факторов. Значительное влияние загрязняющих веществ в собираемом с дорог снеге на экологическую ситуацию в городе связано с огромными площадями, которые заняты транспортными коммуникациями. Загрязнение их нефтепродуктами вызывается интенсивным движением транспорта и морозным выветриванием асфальтовых покрытий 2,,,,. Отличие зимней уборки городских магистралей от уборки дорог за пределами города заключается в отсутствии мест для складирования снега. Современная мощная дорожная техника способна сдвинуть снег к лотковой части дороги и отбросить его на необходимое расстояние за обочину,,,,,. Однако на городской магистрали сразу за лотковой частью идет тротуар для прохода пешеходов, а за ним дома. Поэтому снег с городских магистралей необходимо вывозить, а это процесс дорогостоящий. Второе отличие зимней уборки городских магистралей от содержания дорог за пределами города заключается в качестве городского снега. Формирование загрязненности снега, убираемого с дорог и тротуаров города, радикально отличается от формирования зафязненности постоянного снежного покрова за городом. Итак, в процессе зимней уборки магистралей города мы сталкиваемся с необходимостью вывоза значительных объемов загрязненного снега. Например, в Москве объемы вывозки снега зимой измеряются миллионами кубических метров, поэтому и возникает проблема утилизации этой снежной массы. При решении названной проблемы необходимо учитывать целый ряд факторов, как экономических, так и экологических ,,,. К экономическим факторам, в первую очередь, относятся затраты на транспортировку снега, практически определяющие способы его утилизации. Применительно к Москве уборка магистралей города и вывоз загрязненного снега в места его утилизации обходится в несколько миллиардов рублей за зимний сезон. Увеличение плеча перевозки снега на километров по стоимости сравнимо с затратами на топливо, требующимися для плавления такого же количества снега. Кроме того, перевозка снега автотранспортом приводит к дополнительной экологической нагрузке на воздушную среду города за счет загрязнения ее выхлопными газами. Поэтому целесообразно иметь сеть утилизирующих снег сооружений, относительно равномерно распределенных по территории города. Экологические факторы, влияющие на решение проблемы утилизации вывозимого снега, заключаются в необходимости устранения негативного воздействия имеющихся в снеге загрязнений на окружающую среду. Недопустимо создание на газонах сугробов из убранного с проезжей части снега, поскольку он загрязнен хлоридами, используемыми в качестве противогололедных реагентов, и негативно воздействующих на зеленые насаждения. Если же использовать противогололедные реагенты на основе мочевины и нитратов, то может быть нанесен существенный ущерб водным объектам города. С экологической точки зрения вес элементы процесса зимней уборки магистралей города взаимосвязаны и должны рассматриваться как единая, комплексная система. Достижение высокой техникоэкономической эффективности решения проблем, связанных с защитой окружающей среды, требует оптимизации технологических процессов использования противогололедных реагентов и подбора их необходимой номенклатуры. Таким образом, применение химических средств борьбы с зимней скользкостью формирует и комплекс негативных воздействий на природную среду и дорожнотранспортную инфраструктуру города 9,,,,,4. При исследовании анализов загрязненности снега кроме основного физикохимического состава определяется полный перечень тяжелых металлов, ароматических углеводородов, легколетучих хлорированных углеводородов, пестицидов, радиоактивных веществ, нефтепродуктов см. Таблица 1. Наименование веществ Ед. ПДКдлп воды рыбохозяйственных водоемов ПДК СанПиН культ, быт Нормативы качества питьевой воды Норматив приема в канализацию Талый сисг. Средние значения Талый снег. Максим, зиачеи. Поверхностный сток. Ед. О О р 0,1 о 0, о К й ю 0, р о и I и 8 0. С 0 1, 0 ,8 ,8 Талый снег. Талый спег. Максим, значен. Й 2, Поверхностный сток. Продолжение таблицы 1.