Обеспечение автономности плавания по условиям экологической безопасности судов речного флота

• Автор: Горин, Николай Леонидович
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОНОМНОСТИ ПЛАВАНИЯ СУДОВ РЕЧНОГО ФЛОТА ПО УСЛОВИЯМ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
1.1 Защита водных объектов от загрязнения судовыми отходами. Способы обеспечения экологической безопасности
1.2 Обзор способов увеличения сроков хранения сточных вод на судах. Цели и задачи исследований
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ РАБОТЫ СУДОВОЙ СИСТЕМЫ СТОЧНЫХ ВОД С АЭРАЦИЕЙ
2.1 Особенности режима накопления и состава сточных вод на судах
2.2 Описание работы судовой системы сточных вод с аэрацией.
2.3 Теоретические исследования процесса преобразования загрязнений при аэрации сточных вод
2.4 Экспериментальные исследования процесса преобразования загрязнений при аэрации сточных вод в судовых цистернах
2.4.1 Описание экспериментальной установки
2.4.2 Порядок проведения эксперимента
2.4.3 Обработка результатов эксперимента
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РАБОТЫ СУДОВОЙ
СИСТЕМЫ СТОЧНЫХ ВОД С АЭРАЦИЕЙ

3.1 Уравнение материального баланса в сборной цистерне сточных вод с аэрацией

3.2 Уравнение энергетического баланса системы аэрации сточных

3.3 Уравнение теплового баланса в цистерне сточных вод с аэрацией
3.4 Исследование процесса преобразования примесей при аэрации
их в сборной цистерне сточных вод
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СУДОВОЙ СИСТЕМЫ АЭРАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД
4.1 Разработка математической модели судовой системы сточных

вод с аэрацией
4.2 Методика определения основных характеристик судовой системы аэрации сточных вод
4.3 Применение методики определения основных характеристик судовой системы аэрации сточных вод
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Транспорт играет важную роль в развитии экономики любого государства. Для Российской Федерации, располагающей внутренними водными путями (ВВП) протяженностью свыше 100 тыс. км, особое значение имеет внутренний водный транспорт (ВВТ), который нередко является безальтернативным для обеспечения жизнедеятельности регионов Крайнего Севера и освоения новых труднодоступных зон.
В последние годы в нашей стране уделяется большое внимание развитию и модернизации транспортной системы в целом, в том числе и активизации работы водного транспорта. Это нашло отражение в разработке и принятии Федеральной целевой программы «Развитие транспортной системы России (2010-2015 годы)» [100], Концепции развития ВВТ РФ на период до 2015 года [48] и в ряде других документов.
Одна из главных причин, препятствующих полноценному функционированию ВВТ, - большой возраст и значительный износ судов. В то нее время обновление состава флота осуществляется очень медленными темпами. Данный факт объясняется как высокой стоимостью строительства, так и значительными затратами на содержание и эксплуатацию судов. В результате сроки окупаемости речных и смешанного плавания судов в России достигают 20-25 лет, что приводит к крайне низкой рентабельности деятельности судоходных компаний. Поэтому первоочередными задачами, которые необходимо решить в кратчайшие сроки, являются: обновление флота, повышение эффективности и интенсивности его использования, а также развитие соответствующей инфраструктуры.
Необходимо отметить, что водный транспорт сегодня является самым безопасным с экологической точки зрения. Его доля в общем объеме загрязнения транспортным сообществом атмосферы составляет всего 2%, а гидросферы и литосферы - около 4,5%. Задачи строительства нового и модернизации имеющегося флота, развития судоремонтных мощностей, совершенствования инфраструктуры ВВП должны решаться совместно с зада-

Такое разделение вызвано тем, что при образовании ХБСВ исходной водой является пресная вода, а при образовании ХФСВ - забортная вода, в т.ч. морская.
Суда могут оборудоваться как раздельными сточными системами (для фекальных и хозяйственных вод), так и объединенной системой, отводящей стоки от всех водопотребителей на судне в сборную цистерну. В настоящее время на судах внутреннего и смешанного плавания получили распространение именно объединенные системы сточных вод.
Поскольку условия жизнедеятельности людей на современных судах мало отличаются от таковых на берегу, то состав судовых сточных вод практически идентичен составу коммунальных (городских) стоков, не смешанных со стоками промышленных предприятий. Однако есть различия в удельной массе некоторых загрязняющих веществ, приходящихся на одного человека [49, 52, 85,108] (табл. 2.2).
Таблица
Удельные показатели загрязнения коммунальных и судовых сточных вод на одного человека
Показатели загрязнения сточных вод Масса загрязнений, г/(чел. сут)
городские СВ судовые СВ
Взвешенные вещества
бпк5
Азот аммонийных солей 8 7
Поверхностно-активные вещества 3,5 1
Как показано в трудах [27, 49, 50] состав судовых сточных вод, поступающих в сборную цистерну и накапливающихся в ней, не является постоянным. Это объясняется изменением соотношения фекальных и хозяйственнобытовых вод в общем стоке в течение суток, во время движения судна или стоянки его в порту, в зависимости от температуры наружного воздуха и других обстоятельств. В то же время, для исследования преобразования химического состава сточных вод в процессе их аэрации необходимо опреде-