|
|
Главная страница -> Технология утилизации
Градирни и системы водоподготовк. Вывоз мусора. Переработка мусора. Вывоз отходов.В своем доме человек стремится обрести уют, комфорт и защиту от стрессов. Однако современное жилье никак не способствует здоровому образу жизни. В каменных джунглях современных городов человек оказывается все более изолированным от естественной среды обитания и все более подверженным разнообразным вредным воздействиям, влияющим на его физическое и психическое здоровье. Кроме того, современный город наносит ущерб и окружающей среде — как непосредственно, так и через инженерную инфраструктуру и обслуживающий ее производственный сектор. Возможно ли как-то уменьшить негативное влияние современного города на окружающую среду? Поиск ответа на этот жизненно важный для человечества вопрос привел к появлению концепции экологического дома, которая развивается в течение последних десятилетий, вбирая в себя все новейшие достижения в области экологии и высоких технологий. Что же такое экодом? Это энергоэффективный, неагрессивный по отношению к природной среде малоэтажный дом, сочетающий современный комфорт с автономными системами жизнеобеспечения, в которых максимально используются возобновляемые ресурсы и процессы. Все это достигается главным образом применением автономных или небольших коллективных инженерных систем жизнеобеспечения и рациональной строительной конструкции дома. В экодоме используются альтернативные источники энергии для освещения, обогрева и прочих бытовых нужд. Органические отходы, переработанные в компост, используются для улучшения биологической продуктивности почвы на приусадебном участке. Экодом решает самые актуальные задачи нашего времени: обеспечения людей дешевым, комфортным жильем, построенным и эксплуатируемым на основе ресурсо- и энергосберегающих технологий с использованием местных материалов, и экологизации коммунально-бытового сектора. Технологии экодома позволяют революционным образом изменить концепцию расселения и решить проблему экологически устойчивого развития городов. Экодома не наносят вреда окружающей среде, а в нарушенных условиях даже восстанавливают ее. Ниже мы подробнее рассмотрим основные свойства экодома. Энергоэффективность Для энергоснабжения экодомов естественно использование энергии возобновляемых источников, при котором экологический ущерб несравненно меньше, чем от традиционной энергетики. К таким возобновляемым источникам энергии относится солнечное излучение, энергия ветра, морских приливов, а также геотермальных источников. Сокращение и оптимизация потребления энергии также представляют серьезную проблему, поскольку на энергоснабжение жилых и общественных зданий в странах с умеренным климатом тратится около трети всей производимой энергии. Таким образом, потенциал энергосбережения в жилищном секторе весьма велик. Расчеты показывают, что в жилищном секторе можно обходиться многократно меньшим количеством энергии без ухудшения условий жизни. Это достигается внедрением энергоэффективных решений, позволяющих сократить расход энергии на освещение, обогрев, вентиляцию, кондиционирование жилища. Основных каналов теплопотерь дома три: через ограждающие конструкции, окна и систему вентиляции. В настоящее время на основе экологичных и высокоэффективных теплоизоляционных материалов (таких, например, как минеральная вата из базальтовых горных пород) и герметичных трехслойных стеклопакетов появилась возможность утеплить дом до такой степени, что даже в весьма холодном климате система отопления становится ненужной. К примеру, даже в пятиэтажных панельных «хрущевках» с помощью современных теплоизоляционных решений с использованием минеральной ваты можно добиться двукратного снижения энергозатрат. Подобные проекты, в том числе тепловой реконструкции, проводились при участии компании «ROCKWOOL Russia – ЗАО «Минеральная Вата»» в Сургуте, Лыткарине (Московской обл.), Санкт-Петербурге. Утепление таких реконструируемых домов минераловатными плитами «ЛАЙТ БАТТС» позволило значительно сократить потери тепла. В специально спроектированных зданиях экономия энергии может быть в несколько раз больше. Вместо системы центрального отопления в хорошо теплоизолированном доме для компенсации в экстремально холодные периоды достаточно иметь маломощную систему терморегулирования. На вентиляции в существующих домах теряется ориентировочно около трети всего тепла. Однако при сокращении интенсивности вентиляции неизбежно ухудшается качество внутреннего воздуха, что также недопустимо. Потери тепла на вентиляцию могут быть сокращены применением искусственных сосредоточенных приточно-вытяжных систем вентиляции с теплообменниками. Также значительной экономии энергии можно добиться при переходе к использованию энергоэффективных бытовых и осветительных приборов, энергопотребление которых при тех же функциях может быть многократно ниже, чем у обычных. Несмотря на то, что энергоэффективность далеко не исчерпывает всех преимуществ экологического дома, она является одним из главных его свойств. Успешные проекты энергоэффективных домов становятся хорошей основой для конструирования экологических домов. Характерным примером такого энергоавтономного жилища является дом, который построил для себя на севере Швеции инженер Олеф Тегистром. Это двухэтажный дом площадью 120 м2. Толщина слоя минераловатного теплоизоляционного материала стен — 24 см, окна имеют тройное остекление. В системе принудительной вентиляции имеется теплообменник. В доме поддерживается температура в 23 гр.С. Дом находится в местности с сильными ветрами, поэтому основным источником энергии служит ветрогенератор, установленный на мачте высотой 22 м. Он вырабатывает в год около 100 мегаватт * час электроэнергии. Энергия запасается в недельном тепловодяном аккумуляторе объемом 5м3 и железо-титановом металлгидридном водородном аккумуляторе. Все энергопотребление дома за год составляет 10 мвт*час. Излишков энергии хватает для поездок на серийном автомобиле с двигателем, переделанным на водородное топливо. Ресурсоэффективность Дом, не агрессивный к окружающей среде, должен быть не только энергоэффективным, но и ресурсоэффективным в целом. В него помимо электричества и энергоносителей поступает вода, с другой стороны, он генерирует отходы — сточные воды и бытовой мусор. В современных городах бытовое потребление воды составляет 300 — 400 литров на человека в день. Уже сейчас путем применения водоэкономных бытовых процессов водосберегающей сантехники и систем биологической очистки сточных вод возможно сокращение этого показателя в несколько раз. При таком сниженном водопотреблении в большинстве районов Земли реальным становится водоснабжение домов от индивидуальных или коллективных источников. Жилые дома являются также и источником огромного количества твердых бытовых отходов (ТБО), которые по объему и вредности сопоставимы с общим валом промышленных отходов. Проблемы удаления ТБО и проблемы свалок в развитых странах входят в число острейших, поскольку сжигание или захоронение ТБО совершенно неудовлетворительно с экологической точки зрения. Наиболее экологически и экономически приемлемым решением проблемы бытовых отходов является их использование в качестве вторичного сырья — так называемое рециклирование. Этот подход подразумевает учет требований рециклирования уже на стадии проектирования и производства товаров, а также раздельный сбор отходов в жилом секторе и разработку системы сбора вторичных ресурсов и возврата их в производство. Экологичность Строительные материалы, отделка помещения, мебель и т. д. часто могут служить источниками тех или иных вредных воздействий на здоровье человека. В особенности это присуще различным пластикам, синтетическим и многокомпонентным материалам. За последние десятилетия наш быт подвергся нашествию множества таких материалов и химических препаратов. О влиянии на здоровье человека подавляющего большинства из них нет никаких данных. Очевидно, что в экодоме должны присутствовать только материалы достаточно безопасные для здоровья человека. Наиболее предпочтительные конструкционные материалы — это, конечно, материалы биогенного происхождения: дерево, солома и другие растительные материалы, необожженые грунтоблоки и т. д. Также приемлемы материалы на основе минерального сырья осадочного происхождения — глиняный кирпич, известняк и т. п. Наименее предпочтительны в качестве конструкционных материалов металлы, стекло и различные синтетические полимеры — пластики. При этом современные искусственные материалы на основе природного сырья ничуть не уступают по экологичности материалам растительного происхождения, в то же время являясь более долговечными. К тому же по эксплуатационным характеристикам они значительно превосходят природные аналоги. Например, уже упоминавшаяся минеральная вата на основе базальтового волокна признана оптимальным теплоизоляционным материалом для энергоэффективных зданий, к тому же срок ее службы превышает пятьдесят лет. Нельзя забывать и о глобальном экологическом эффекте использования таких современных материалов. Специалисты компании «ROCKWOOL Russia – ЗАО «Минеральная Вата» утверждают, что за время эксплуатации качественной минераловатной изоляции можно сберечь в сто с лишним раз больше энергии, чем было израсходовано на ее производство. Это, в свою очередь, сокращает расход природного ископаемого топлива и выбросы CO2, SO2, NO2 в атмосферу. Положительный экологический баланс достигается уже через несколько недель с начала применения изоляции в здании. Заключение Экологическое домостроение развивается в Европе и Северной Америке уже более двадцати лет, в Швеции и Великобритании успешно реализуются проекты все новых экопоселений, полностью энергоавтономных и оказывающих минимальную нагрузку на окружающую среду. И у нас в России есть отдельные пилотные проекты экодомов на основе собственных ресурсов и технологий. Будем надеяться, что эти пилотные проекты экожилья докажут свои преимущества и доступность и смогут стать очень привлекательными для все большего количества людей. В полной мере преимущества экодомов проявятся при их массовом строительстве. А это и удешевление строительства и эксплуатации жилых районов в связи с резким сокращением необходимой инженерной и производственной инфрастуктуры, и более рациональное использование территорий, и улучшение экологической обстановки, и многочисленные социальные выгоды и т. д. Пресс-служба компании “ROCKWOOL Russia — ЗАО «Минеральная Вата»”. При подготовке статьи использовались материалы книги Ю. Н. Лапина «Экожилье — ключ к будущему».
Введение Градирни отводят в атмосферу теплоту отработанных материалов различных производственных процессов. Это - их главная жизненная функция. Большинство современных градирен, используемых в системе охлаждения воды, старше 30 лет. Большая часть из них спроектированы плохо или же с приоритетом экономичности по сравнению с эффективностью. Часто к градирням систем водоохлаждения и конденсаторам систем рефрижерации относятся без должного внимания, считая их наименее важной частью системы. Но это не соответствует истине. В системе рефрижерации градирня отводит как теплоту от компрессора, так и теплоту от испарителя. Результатом плохой работы или плохого проекта градирни может стать возрастание текущих затрат более чем на 50%. В системах водоохлаждения охлаждающая вода может быть использована для сжижения продукта в верхней части дистилляционной колонны. Чем холоднее вода, тем больше продукта дистиллируется. Градирня, которая работает не на полную мощность - одна из основных причин снижения производительности станции (на 50%), а также повышения текущих затрат станции. Помните, что маловероятно, чтобы “какая попало” градирня оказалась оптимальной для вашей системы. Также маловероятно, что показатели работы “какой попало” градирни имеют хоть что-нибудь общее с нормальными условиями ее эксплуатации. При конструировании не поддавайтесь искушению впасть в синдром “дешево и сердито”. Общей тенденцией является то, что текущие затраты для механической станции в течение ее жизненного цикла намного превышают ее капитальные затраты. Как сэкономить энергию в системах с градирнями Ниже вы найдете множество способов того, как улучшить КПД систем градирен с тем, чтобы дать большую экономию текущих затрат при малых периодах окупаемости. Экономия по многим статьям, связанная с различными операциями градирни, может оказаться весьма стоящей внимания, особенно когда можно достичь других видов экономии, связанной с производством - например, когда градирни используются для конденсации продукта - как в дистилляционной колонне или в турбинном конденсаторе генерирующей установки. В этом случае можно достичь еще большей экономии. Другим примером является охлаждение машин. Многие индустриальные машины требуют охлажденной воды для эффективной работы. Такими машинами являются внутренний охладитель или компрессор воздуха. Если используется слишком высокая температура охлажденной воды, то удельное потребление энергии машиной возрастет и приведет к повышению эксплуатационных затрат до 20%, что может легко вылиться в тысячи долларов в год. Высокие температуры охлаждаемой воды могут иметь место из-за плохих термических показателей градирни, проблем с откачкой или отложениями на внутренних поверхностях, вызванных загрязнениями воды, которые не удалось обработать. Энергосбережение в системах водоохлаждения может быть рассмотрено в рамках следующих разделов. можливості системи можливості процесу можливості обслуговування. Возможности проекта системы. Проект градирни Выбор типа и размеров градирни имеет большое влияние как на термальный КПД градирни, так, следовательно, и на ее энергопотребление, и может оказывать определяющее влияние на процесс в целом. На сегодняшний день эксплуатируются два базовых типа градирен - градирни с противотоком и градирни с поперечным потоком. Градирни с поперечным потоком распространены в большей степени. Вот некоторые важные соображения, о которых следует помнить при выборе градирен. Большую часть эксплуатационных затрат градирен составляют “насосные” затраты - т.е. затраты на откачивание, обеспечивающее циркуляцию горячей воды на вершину градирни, прежде чем она начнет свой путь вниз, чтобы охладиться. Градирня с противотоком требует гидростатического напора на 20 - 50 процентов меньше, чем градирня с поперечным потоком. Это - благодаря тому, что градирня с противотоком требует поднятия жидкости на меньшую высоту. Градирня с противотоком требует меньшего напора для сопел распыления воды, но общий напор откачивания все равно будет меньше, чем для градирен с поперечным потоком. Градирня с противотоком может использовать для перемещения воздуха большую мощность вентилятора, что заложено в проекте этих градирен, но это компенсируется большей экономией на откачке по сравнению с градирней с поперечным потоком Бичом градирен является рециркуляция воздуха: влажный воздух начинает затягиваться обратно в воздухозаборное жалюзи градирни. Это происходит из-за перепада давлений, который устанавливается на различных уровнях градирни. Рециркуляция значительно влияет на показатели работы градирни. Воздухозаборные жалюзи градирни с противотоком расположены в нижней части градирни, и здесь, как правило, нет проблемы рециркуляции воздуха. В случае градирен с поперечным потоком жалюзи располагаются по высоте на одной или двух ее сторонах, и здесь, следовательно, при определенных атмосферных условиях возможна рециркуляция. Причиной рециркуляции иногда может быть и расположение градирни по отношению к другим градирням или зданиям, и это может снижать показатели градирни на 50%. Не столь уж редким является плохое расположение градирни - на крышах зданий или даже между зданиями. При выборе места размещения градирни с принудительной тягой следует исходить из того, что движение воздуха в градирне осуществляется за счет высокой скорости воздуха на входе и низких его скоростях на выходе. Следовательно, вход в градирню не должен иметь никаких препятствий. Выход воздуха также должен быть свободен от препятствий. Неправильное расположение градирни с принудительной тягой может привести к крайне низким показателям работы и потребовать больших затрат для компенсации. В случае градирен с противотоком колонны наведенной тяги и вентилятор располагаются на вершине градирни, и достигаются высокая скорость выброса горячего влажного воздуха (более 500 м/мин). Таким образом, отработанный воздух выводится из приемных секций. Это приводит к лучшим показателям и также означает, что возможна гибкость при размещении градирни. Температура приближения (разность температур между водой, покидающей градирню, и температурой влажного термометра (психрометра)) должна быть как можно меньшей для данного проекта и данной точки росы. Температура приближения для градирни с противотоком примерно на 2 градуса лучше, чем для градирни с поперечным потоком. Следовательно, градирня с противотоком существенно улучшает охлаждение за уплаченные Вами деньги. Вот три основных элемента, которые определяют КПД градирни. 1. Хорошее распределение воды; 2. Хороший поток воздуха; 3. Хорошее заполнение влажной поверхности. Тип градирни с противотоком намного более открыт для усовершенствований, чем негибкая конструкция градирни с поперечным потоком. Замените более старые ветви распылительных сопел на поливинилхлоридные трубы и высокоэффективные керамические сопла для лучшего распределения воды. Это может с большой вероятностью привести к экономии трудозатрат на очистку сопел устаревшего типа, а также к улучшению показателей работы градирни. Позаботьтесь о том, чтобы вентилятор соответствовал режиму работы. Величина потока воздуха должна обеспечивать требуемое охлаждение. Требуемая величина потока воздуха, следовательно, является функцией сегодняшнего состояния окружающей среды и степени охлаждения, которую должна обеспечивать градирня. Есть ряд способов сберечь энергию за счет потока воздуха: Отслеживать температуру сброса воды и отрегулировать скорость вентилятора - используя управляемый привод скорости. Помните, что мощность, которую забирает вентилятор, пропорциональна кубу скорости. Таким образом, снижая скорость (и, следовательно, поток воздуха), на 30%, мы снижаем мощность более чем на 60%. Шаг лопастей вентилятора может быть подобран таким образом, чтобы изменить угол атаки лопатки вентилятора и, следовательно, скорость движения воздуха. В связи с этими изменениями характеристическая кривая вентилятора перемещается вверх или вниз - скорость потока увеличивается или уменьшается. Так как потребляемая мощность пропорциональна скорости воздуха, сберегается энергия. Как правило, можно рассчитывать на 2-летний период окупаемости. Помните, что работа, которую должен выполнить вентилятор, будет меняться в течение года, по мере изменения показаний наружной температуры влажного термометра психрометра. Например, если вентилятор спроектирован на 100% мощность при температуре влажного термометра в 26 градусов, то при температуре влажного термометра в 10 градусов мощность вентилятора можно снизить до 30% общей мощности. Идеальным здесь является использование привода с регулируемой скоростью. Экономия мощности вентилятора и усовершенствования показателей работы градирни могут также быть достигнуты благодаря использованию вентиляционных цилиндров увеличения скорости, помещаемых поверх вентиляторов, размещенных на крыше градирни с противотоком. Эффект Вентури для такого вентилятора приведет к возрастанию скорости потока воздуха и, следовательно, уменьшению работы, которую должен совершить вентилятор. Замена устаревших деревянных брусков, из которых состоит заполнение градирни, на более эффективный ячеечный заполнитель. Это может увеличить эффективность существующей градирни на 15% при малых затратах. Убедитесь, что хорошо работают сепараторы капель. Они сберегают воду, гарантируя, что с потоком горячего воздуха, покидающим верхнюю часть градирни, уносится мало воды - этот унос воды также является причиной недовольства. Потери воды с тягой приводят к усилению требований по обустройству и потере химикатов на обработку воды. В многосекционной градирне используйте только то количество ячеек, которое вам необходимо. Существует возможность отсечения неработающих ячеек, для снижения проскальзывания воздуха вдоль них, что может привести к повышению энергопотребления вентилятором. Возможности процесса Охлаждение воды для нужд рефрижерационной установки Там, где обычная водоохладительная система обслуживает несколько рефрижерационных конденсаторов, таких, как кожухотрубные испарители, необходимо учитывать особые соображения: Необходимо рассмотреть возможность замены кожухотрубных испарителей испарительным конденсатором, который дает лучшую температуру приближения и, следовательно, более низкие гидравлические напоры, а, следовательно, экономию мощности компрессора. См. раздел экономии на рефрижераторах. Кроме того, улучшить температуру приближения и снизить энергию абсорбции компрессора может замена кожухотрубных испарителей на пластинчатые теплообменники. Если используются регулируемые приводы скорости в распределительных насосах охлаждения, помните, что показатель оборота фондов лучше для пластинчатых теплообменников, чем для кожухотрубных испарителей. Это - потому, что коэффициенты теплопередачи в кожухотрубных теплообменниках зависят от скоростей потоков, тогда как типичные пластинчатые теплообменники не подвержены этому влиянию в той же степени. Может быть полезным уменьшение потока воды и потока воздуха к конденсаторам рефрижератора при работе рефрижерационных компрессоров при нагрузке ниже 50% полной нагрузки. При работе компрессора на полной нагрузке штрафы перекроют экономию на мощности насосов и вентилятора, т.е. лучше поддерживать давление как можно более низким, но при этом обеспечить циркуляцию хладагента. Возможности экономии за счет технического обслуживания Так как загрязнение теплоотдающей поверхности градирен является одной из основных причин низкой эффективности градирен, очень важно содержать эти поверхности в чистоте. Физическая очистка Удалить всю грязь и т.д. с внутренних поверхностей градирни. Это поддерживает градирню в чистоте и минимизирует перепады давления воздуха и воды Проверить трубопроводы перетоков на предмет правильности режима работы Очистить фильтры на всасывании Проверить, имеется ли байпас воздуха с выхода градирни на ее вход. Если есть, этот байпас может быть снижен путем добавления перегородок или более высоких камер выброса. Проверить работу сопла и очистить его, если необходимо. Проверить правильность шаблона распыления сопла Заменить разрушенный материал заполнителя, проверить на износ Проверить, правильно ли функционируют заслонки забора воздуха Проверить, не вибрирует ли вентилятор. Проверить состояние V - пояса, расположение вентилятора, мотора и т.д. Проверить колонну распределения гравитации с точки зрения равной глубины воды в распределительном бассейне Проверить наличие антифриза для работы в зимних условиях Проверить, что вал мотора вращается в верном направлении Проверить расстояние между вентилятором и стеной (нормальная его величина - между 1.5 и 2 дюймами) Проверить, что лопасти вентилятора имеют правильный шаг Проверить направление вращения лопастей вентилятора Химическая обработка Вода обычно используется в охлаждающих системах из соображений удобности и благодаря высокой теплоемкости, несжимаемости, точкам кипения и таяния. Это - идеальных охладитель для широкого диапазона сфер применения. Ионы, которые находятся в воде, могут оказывать значительное влияние на ее поведение и свойства. Ионообмен с возможной биологической активностью может вызывать многие проблемы в работе градирен, тем самым снижая термические показатели градирни и в результате - увеличивая текущие затраты станции. Очень важно знать, какие есть химические и биологические индикаторы, чтобы можно было наладить соответствующий режим химической обработки и таким образом обеспечить эффективную работу. Стоимость обработки воды обычно многократно окупается в процессе эксплуатации. На градирни оказывает влияние следующее: Загрязнение теплоотдающей поверхности со стороны воды из-за образования налета Оседание взвешенных твердых веществ в больших и малых трубах Образование налета из-за кристаллизации растворенных солей Бактериальная слизь Коррозия теплоотдающих поверхностей (в основном гальваническая) Очень важно наладить систему мониторинга, чтобы следить за этими эффектами и производить обработку соответствующими ингибиторами, которые имеются на рынке. Существуют ингибиторы от минеральных отложений, коррозии, органического обрастания и засорения. Затраты на обработку воды При оценке затрат на обработку воды необходимо принять во внимание следующее: Стоимость химикатов Стоимость оборудования Стоимость рабочей силы Экономия: Стоимость воды благодаря снижению течения и выдувания Снижение текущих затрат на вентиляторы (снижение перепадов давления) и затрат на перекачивание благодаря снижению скорости потоков воды. Малоизвестно, что возрастание коэффициента загрязнения конденсатора хладагента по сравнению с проектным с 0.00025 до 0.005 вызовет увеличение потребления энергии на 3% и снижение охлаждающей способности на 2%. Повышение производительности (где имеет место) Повышение вторичной эффективности системы (рефрижерационая станция) Прежде, чем приступать к программе обработки воды, рекомендуется получить консультацию эксперта. Химические компании могут предложить за плату конкретный план действий, но чтобы иметь гарантию, что он является приемлемым для вас - получите вначале независимую консультацию. Возможности реконструкции Возможно, нет необходимости в том, чтобы демонтировать старую градирню, но стоит рассмотреть возможность реконструкции. Реконструкция может сэкономить деньги, и в результате вы получите модернизированную градирню, которая сможет работать лучше, чем раньше, и даже так хорошо, как новая. Иногда для обеспечения дополнительного охлаждения может возникнуть необходимость в новой камере. Реконструкция же старой градирни с целью улучшения ее термических показателей может означать, что в новой секции нет необходимости. Это (реконструкция), возможно, будет стоить меньше в плане капитальных затрат и дать экономию за счет текущих затрат на новую секцию. Реконструкция должна включать в себя: Замену старого внутреннего деревянного заполнителя пластиковым заполнителем ячеечного типа Замена старых противотяговых предохранителей/отделителей Установка высокоэффективных сопел Возможность применения нового высокоэффективного вентилятора с приводом с регулируемой скоростью Вывоз мусора вывозе и утилизация отходов Инвестиции в обмен на выбросы. Наконец. Окна нового поколения. Энергосбережение – важнейшая зад. Пар и парогенераторы. Главная страница -> Технология утилизации Экологически чистая мебель: |
