sbornik2011.pdf (страница 353) Скоромолов И.О

С.Г. Кучер, Е.Э. Френкель

ОБРАЩЕНИЕ С ТВЕРДЫМИ БЫТОВЫМИ ОТХОДАМИ В

ВОИНСКОЙ ЧАСТИ В УСЛОВИЯХ АУТСОРТИНГА

Научный руководитель Е.Э. Френкель, к.х.н., профессор

Военный институт тыла, г. Вольск [e-mail]

Ситуация, сложившаяся в России в области образования, хранения и захоронения отходов, ведёт к опасному загрязнению окружающей среды, значительному экономическому ущербу и представляет реальную угрозу экологической безопасности государства.

Ежегодно в нашей стране образуется несколько млрд. тонн отходов, из которых на вторичную переработку идёт не более одной трети. В отвалах и хранилищах накоплено почти 100 млрд. тонн твёрдых отходов, в том числе почти 2 млрд. тонн отходов, содержащих токсичные канцерогенные вещества.

Вэтой связи актуальной является задача обучения курсантов тылового вуза процессу управления твёрдыми бытовыми отходами, возникающими в воинских частях в ходе их повседневной деятельности и боевой подготовки.

Напомним, что в природной экосистеме все «отходы» очень быстро утилизируются, поглощаются и перерабатываются живыми организмами – от бактерий до млекопитающих, и поэтому понятие «отходы» для природной экосистемы отсутствует.

Внастоящее время понимание термина «отходы» является неоднозначным. В Википедии дано следующее определение: твёрдые бытовые отходы (ТБО, мусор) – товары, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов потребления.

Согласно [2] под термином «отходы» понимают остатки продуктов или дополнительный продукт, образующийся в процессе или по завершении определённой деятельности и не используемые в непосредственной связи с этой деятельностью.

Отходы – это, с одной стороны, материальный объект, а с другой – это явление, которое имеет причинно–следственные связи с создавшей его техногенно–изменённой экосистемой. В первом случае отходы могут быть рассмотрены в виде неутилизируемой и возвращаемой в окружающую среду

вданный момент части материалов, во втором – как побочный продукт антропогенной деятельности в области реализации материально– энергетических и информационных (культурных) потребностей человека.

Твёрдые бытовые отходы (ТБО) являются отходами сферы потребления, образующимися в результате бытовой деятельности человека. ТБО состоят из изделий и материалов, утративших свои потребительские свойства и непригодных для дальнейшего использования в быту [2].

Твёрдые бытовые отходы в Российской Федерации представляют собой

70

грубую механическую смесь самых разнообразных материалов и гниющих продуктов, отличающихся по физическим, химическим, биологическим, механическим свойствам и размерам [5].

ТБО – это отходы, образующиеся в жилых и общественных зданиях, торговых, зрелищных, спортивных и др. предприятиях (включая отходы от отопительных устройств местного отопления, смет, опавшие листья, а также крупногабаритные отходы) [1]. Это определение равнозначно зарубежному термину «твёрдые муниципальные отходы» – Municipal Solid Waste.

Зарубежный опыт наполняет новым смыслом понятие «Zero Waste», которое позволяет рассматривать отходы как конечное звено длинной цепи производства и потребления. В этой цепи изначально заложены проблемы, связанные с отходами, которые являются одновременно экологическими, экономическими и социальными, требующие своего решения.

Внашей стране ТБО классифицируют по источникам образования, по морфологическому составу, по степени опасности, по направлению переработки и т.д.

Юридической основой классификации служит Федеральный классификационный каталог отходов (ФККО), который классифицирует ТБО по признакам: происхождения, агрегатного состояния и опасности.

Основным качественным признаком ТБО является не только частичная утрата им исходных потребительских свойств, но и неготовность общества на данном этапе экономико-технологического развития к полезному применению материальных ресурсов, что приводит к вынужденному размещению части ТБО в окружающей среде и, в связи с этим, экологическим проблемам.

Постоянные компоненты ТБО – это бумага, картон, пищевые остатки, древесина, текстиль, резина, керамика, полимерные материалы, отслужившая

свой век мебель, бытовая техника и др. Многие отходы токсичны. Только одна «пальчиковая» батарейка загрязняет солями тяжёлых металлов 20 м3 мусора, а с разбитыми термометрами, люминесцентными и энергосберегающими лампами, другими ртутьсодержащими приборами на полигоны попадает большое количество ртути, поражающей центральную нервную систему человека. Сжигание ТБО при температурах до 600 °С не решает, а усугубляет экологические проблемы, вызывая вторичные загрязнения окружающей среды. Установлено, что сжигание при нормальных условиях хлорсодержащих материалов (полимеров, белёной бумаги, упаковочных материалов, остатков пищевых продуктов и т.п.) неизбежно приводит к появлению в дымовых газах опасных веществ – диоксинов и фуранов. Эти вещества обладают мутагенным, канцерогенным, эмбриотоксическим действием, они подавляют иммунную систему человека, вызывая «диоксиновый СПИД».

Для решения этих проблем необходимо умелое обращение с ТБО.

ВРФ действуют Санитарные правила «Порядок накопления, транспортирования, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов». Приёму на полигонах не подлежат радиоактивные

71

отходы, а нефтепродукты, древесные, строительные, промышленные отходы подлежат регенерации. На все ТБО, ввозимые на полигоны, должен составляться паспорт, в котором содержатся техническая характеристика производственных отходов, меры безопасности при обращении [3].

Таковы общие правила обращения с ТБО. Как видим, экологические проблемы, связанные с обращением ТБО, можно решить с помощью использования современного высокотехнологичного оборудования, расчётов экологической и экономической эффективности, повышением культуры потребления и экологичности мышления.

Военная реформа, проводимая в Вооружённых силах РФ в настоящее время, практически освободила воинские части от решения экологических проблем в этой области, предложив возможности аутсорсинга, оставив под своим контролем только сбор и хранение твёрдых отходов под наблюдением сторонних организаций. Это, однако, не означает, что военнослужащий вообще и будущий офицер тыла в частности освобождает себя от охраны окружающей среды. К этому его обязывает Устав внутренней службы [4] и гражданский долг, связанный с выполнением Конституции РФ.

Литература

1.Федеральный закон № 89-ФЗ от 1998 «Об отходах производства и потребления».

2.ГОСТ 30772-2001 Ресурсосбережения. Обращение с отходами. Термины и определения.

3.ГОСТ Р 51769-2001 Ресурсосбережения. Обращение с отходами. Основное содержание. Документирование и регулирование деятельности по обращению с отходами.

4.Устав внутренней службы Вооружённых сил Российской Федерации. Утв. Указом Президента Российской Федерации от 10 ноября 2007 г. № 1495.

5.Безопасное обращение с отходами: Сб. нормат.-метод, документов. – В 2 т.

–Изд-е 4-е. – СПб.: Петрохим-Технология, Интеграл, 2004. – Т. 1. – 376 с.; Т. 2. – 272 с.

С.П. Лавренова

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ДООЧИСТКИ

БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Научный руководитель: А.П. Смородин, к.т.н., доцент

Самарский государственный архитектурно-строительный университет, г. Самара

Сточные воды содержат в своем составе органические загрязнения, которые способны заиливать и служить средой для развития различных

72

микроорганизмов, в том числе и патогенных. Такие воды являются источником различных заболеваний и эпидемий.

Станции доочистки предназначены для улучшения качества очистки хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу промышленных сточных вод, прошедших биологическую очистку.

Чаще всего полная биологическая очистка бытовых сточных вод дополняется сооружениями фильтрации очищенных сточных вод или глубокой очисткой на биологических прудах.

Биологически очищенная сточная вода поступает в пруд, в котором происходит выделение взвешенных веществ и окисление остаточных органических веществ за счет симбиотического взаимодействия бактерий и водорослей.

Доочистка фильтрованием осуществляется, в основном, на сетчатых барабанных фильтрах, микрофильтрах и на фильтрах с зернистой загрузкой различных конструкций (однослойные с восходящим и нисходящим потоком жидкости, аэрируемые двухслойные, каркасно-засыпные). Также при глубокой очистке сточных вод используются фильтры с плавающей загрузкой из пенополистирола. В отдельную группу можно выделить намывные фильтры, роль фильтрующей среды в которых играет суспензиционный материал толщиной в несколько сантиметров, предварительно намываемый на фильтрующую основу. Сотрудниками НИИ КВОВ АКХ им. Памфилова предложен фильтр «ОКСИПОР». Это фильтр, в котором происходят процессы окисления органических загрязнений на пористой поверхности загрузки.

В последние годы широкое применение нашли системы доочистки, которые сочетают в себе достоинства фильтров и предусматривают возможность биологической деструкции остаточных органических загрязнений после полной биологической очистки сточных вод при помощи приклепленной биомассы. Эти сооружения получили наименование биореакторов доочистки. Здесь доочистка осуществляется по трем ступеням: окисление органических загрязнений, стабилизация биомассы живых микроорганизмов, фильтрация сточных вод и извлечение из нее взвешенных веществ. Анализ дальнейших достижений науки и техники в решении проблемы интенсификации процессов обработки сточных вод показывает, что теоретически для каждого конкретного состава стоков можно предсказать наиболее интенсивный путь процесса доочистки. Фактически в любом случае целесообразно использование комплексов свободноплавающих и закрепленных микроорганизмов.

Все эти мероприятия направлены на получение минимальных допустимых концентраций органических соединений азота, фосфора и других специфических компонентов.

73

Литература

1.Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод / Учебник для вузов: - М.: АСВ, 2002. – 704 с.

2.Лукиных Н.А., Липман Б.Л., Криштул В.П. Методы доочистки сточных вод. М.: Стройиздат 1978. – 156 с.

3.Марков П.П., Маркова А.А. Глубокая очистка сточных вод в биологических прудах: (Обзор) ЦИНИС. -М.,1978.-62с.

Я.Н. Лозинский, О.Л. Зерали

ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ В

АВТОЗАВОДСКОМ РАЙОНЕ Г. ТОЛЬЯТТИ

Научный руководитель: О.Л. Зерали

Муниципальное образовательное учреждение лицей № 76 г.о. Тольятти [e-mail]

Проблема: у жителей Автозаводского района города Тольятти отсутствует достоверная информация о качестве питьевой воды, поступающей в их квартиры. Насколько питьевая вода Автозаводского района города Тольятти соответствует нормативам?

Цель работы: исследование питьевой воды Автозаводского района города Тольятти.

Объект исследования: питьевая вода Автозаводского района города Тольятти.

Предмет исследования: органолептические и другие характеристики

воды.

Задачи:

1.Изучить способы поступления воды в краны жителей Автозаводского района города Тольятти.

2.Провести исследование питьевой воды, поступающей в краны жителей Автозаводского района.

3.Провести анкетирование среди учащихся лицея с целью получения информации об использовании дополнительных средств очистки воды.

Я выяснил, что вода проходит сложную систему очистки, прежде чем попадает из тольяттинского водохранилища в краны жителей.

Исследование

Чтобы убедиться, насколько питьевая вода соответствует норме по химическим и органолептическим показателям, я провёл исследование питьевой воды в квартире по адресу: г. Тольятти, Приморский бульвар, д. 27.

1.Изучил состояние проб воды по температурным показателям:

Взял пробы холодной и горячей воды в колбы.

74

Опустил в колбу с каждой пробой термометр и зафиксировал его показания через 5 минут.

Результат: температура холодной воды – 21°С; горячей воды – 56°С.

2.Изучил пробы воды на наличие и интенсивность запаха:

Заполнил колбу водой на 1/3 объёма и закрыл пробкой.

Взболтал содержимое колбы.

Открыл колбу и, неглубоко вдыхая воздух, сразу же определил характер и интенсивность запаха.

Результат: ощущается еле заметный запах хлора.

2.Изучил пробы воды на наличие и характер цветового оттенка

Заполнил пробирку водой до высоты 10 см.

Определил цветность воды, рассматривая пробирку сверху на белом фоне при достаточном боковом освещении.

Результат: вода не имеет окраски.

3.Определил мутность водопроводной воды:

Заполнил пробирку водой до высоты 10 см.

Определил мутность воды, рассматривая пробирку сверху на тёмном фоне при достаточном боковом освещении.

Результат: в только что налитой из-под крана воде присутствует белая муть, свидетельствующая о применении метода хлорирования. В течение нескольких минут белые частицы исчезают и вода становится прозрачной.

4.Определил уровень мягкости воды:

Взял две пробирки.

Одну заполнил водопроводной водой, а другую дистиллированной.

По каплям добавлял мыльный раствор в пробирку с дистиллированной водой до тех пор, пока не появилась устойчивая мыльная пена.

Зафиксировал число необходимых для этого капель.

Повторил исследование с пробиркой, содержащей водопроводную

воду.

Сравнил полученные результаты.

Результат: для дистиллированной воды и водопроводной понадобилось почти одинаковое число капель. Вода мягкая [1].

5.Определил наличие веществ, содержащих железо (II) и железо (III):

Взял 2 пробы воды.

В 1-ую пробирку добавил немного раствора роданида калия.

Во 2-ую пробирку добавил небольшое количество раствора красной кровяной соли.

Результат: железосодержащие соединения отсутствуют. На содержание железа (II) указывало бы изменение цвета воды в пробирке на красный. А выпадение синего осадка во второй пробирке указывало бы на наличие веществ, содержащих железо (III).

6.Определение кислотности и щёлочности воды:

75

В одну пробирку с водой добавил несколько капель водного раствора метилового оранжевого.

В другую пробирку с водой добавил несколько капель раствора фенолфталеина [2].

Результат: при добавлении метилового оранжевого, вода не окрасилась из оранжевого в красный цвет, что свидетельствует об отсутствии её кислотности. А при добавлении фенолфталеина, окрашивания воды в розовый цвет также не произошло, что указывает о соответствии воды по щелочным показателям.

Тем не менее, иногда из-за длительного отключения воды, аномально жарких температур летнего периода и устаревших систем водоснабжения, в краны поступает мутная с неприятным запахом и вкусом вода.

Анкетирование

Я решил узнать, в каком виде употребляют питьевую воду старшеклассники лицея и предложил ответить на вопрос анкеты учащимся 10-ых и 11-го классов МОУ лицея №76 г. Тольятти (всего было опрошено 52 ученика).

Вопрос: Какую воду вы пьёте?

Предложенные ответы: 1. Из-под крана. 2. Кипячёную. 3.Очищенную дополнительными средствами (приборами). 4. Бутилированную.

Первый вариант ответа выбрали 28% учащихся, второй вариант ответа13%, третий вариант - 38% учащихся и четвёртый вариант - 21% опрашиваемых.

Заключение. В результате проделанной мною работы я выяснил, что вода, поступающая в дома жителей Автозаводского района г. Тольятти, в целом, соответствует основным органолептическим и другим качественным характеристикам. Тем не менее, большая часть населения не в полной мере доверяет качеству питьевой воды, а потому использует дополнительные средства очистки питьевой воды. Я также выяснил, что универсальных средств не существует. Каждое имеет свои плюсы и минусы. Поэтому необходимо их разумное сочетание или отдавать предпочтение какому-либо одному виду с условием получения достоверной, полной информации об этом способе.

Литература

1.Алексеев С.В., Груздева Н.В., Гущина Э.В.Экологический практикум школьника: учебное пособие для учащихся: Учебная литература, 2005.- с.82-103.

2.Панфилова Л.В. Химия окружающей среды. Ч.3/ Л.В. Панфилова, Н. П. Рябинина, Ю.Б. Мышенцева.- Самара: СИПКРО, 2000. -С. 3-9

76

А.В. Мякишев, Ю.Л. Береснев

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ШОКОЛАДНЫХ

ПЛИТОК С РАЗРАБОТКОЙ МОДУЛЯ УКЛАДКИ И

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ УПАКОВКИ В КОРОБКИ

Научный руководитель: Ю.Л. Береснев, к.т.н., доцент

Самарский государственный технический университет, г. Самара [e-mail]

Объектом автоматизации является технологический процесс производства шоколадных плиток на предприятии ОАО «Россия». Технологический процесс включает: изготовление, упаковку в оберточную бумагу и фольгу, транспортировку и упаковку в коробки.

На сегодняшний день этап упаковки в коробку выполнятся вручную, что влечет рост трудоемкости, затрат времени и себестоимости. Поэтому цель разработки – проектирование автоматизированного модуля укладки и предварительной упаковки. Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

технологическую, которая включает разработку последовательного выполнения переходов транспортировки, ориентирования, обеспечение порционности укладки и упаковки;

конструкторскую, которая включает разработку структурных схем используемого технологического оборудования, кинематических схем используемых механизмов и модуля в целом, разработка сборочных чертежей исполнительных устройств модуля;

управленческую, которая включает разработку схем системы управления исполнительными механизмами модуля. Управление модулем будет происходить с пульта управления, который может быть выполнен как в едином корпусе, так и в нескольких отдельных корпусах. Пульт управляет включением и выключением модуля, системой транспортировки, а так же возможностью аварийного отключения модуля.

Решение перечисленных задач дает возможность снижения трудоемкости, экономии средств и времени на производство.

Технологический процесс состоит из следующих операций:

1.Транспортировка и ориентирование коробки с шоколадными плитками.

2.Накопление пяти коробок в бункере-накопителе с подпружиненной платформой.

3.Перемещение из бункера пяти накопленных малых коробок в большую коробку. Эта операция осложнена маленьким расстоянием между стенками бункера и малыми коробками, что требует специальной конструкции схвата промышленного робота и повышенной его прочности,

77

позволяющей без особых усилий транспортировать накопленные коробки на позицию упаковки.

4.Коробка, наполненная 15 малыми коробками с шоколадными плитками, перемещается на следующую позицию. На своем пути контактирует со специальными упорами, под действием которых, крышки коробки прикрываются.

5.Прикрытая коробка следует на пост заклейки, состоящий из двух роликов с клейкой лентой. Коробка заклеивается сверху и снизу коробки. Клейкая лента обрезается ножами и следует далее.

Разработана структурная схема автоматизированного оборудования (САО) (рис. 1). В состав САО входят транспортно-накопительный и многофункциональный технологический модули, управляемые единой системой управления. Транспортно-накопительный модуль состоит из: механизма транспортирования и ориентирования шоколадных плиток, транспортной ленты, валков, бункера-накопителя и толкателя. Многофункциональный технологический модуль, включающий в свой состав: двигательные, исполнительные и передаточные механизмы, электродвигатели, трубопроводы, ременные и зубчатые передачи. Система управления построена на базе микропроцессорных контроллеров фирмы «Овен» ПЛК 100, обеспечивающих управление каждым модулем.

Спомощью кинематической схемы (рис. 2.) можно рассмотреть все перемещения исполнительных механизмов модуля. Кроме того, на звенья кинематической цепи нанесены силы и моменты сил, используемые для силовых расчетов элементов модуля.

При проектировании модулей были выполнены инженерные расчеты технологического характера, кинематические и силовые расчеты исполнительных механизмов, а также точностные расчеты с использованием теории размерных цепей и методов обеспечения заданной точности.

Результаты расчетов дают право утверждать, что модули обеспечивают точное и надежное ориентирование, транспортирование коробок с шоколадными плитками, а также их упаковку в коробки.

Результаты проектирования докладывались на научно-технической студенческой конференции в СамГТУ в 2011 г.

78

Рис. 1 Структурная схема САО

Рис. 2 Кинематическая схема модуля

79