10713

Рисунок 7 – Анализ экосистемы побережья

Современные тенденции развития крупных городов способствуют переносу промышленных предприятий за пределы города или, по крайней мере, его центра. Расположение промышленных зон в центре города (в особенности, на побережье) с перекрытием доступа жителей к водному объекту приводит к угасанию рекреационного и экологического потенциала. Целесообразнее размещение объектов рекреационного, культурного или научного направления. Таким образом, предусмотрен вынос предприятия (завод Mazda Sollers) за пределы города, преобразование промышленной зоны П1 в ОД11 (зона научных учреждений), ОД2 (делового, общественного и коммерческого назначения) и Р1 (зеленых насаждений общего пользования).

С учетом особенностей данной территории, в качестве основного объекта был выбран научно-исследовательский центр, деятельность которого направлена, в частности, на восстановление экосистемы, несет просветительский характер, а процесс проектирования осуществлялся по принципам ресурсосбережения.

20

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Парк «Зарядье». [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

https://www.archdaily.com/882624/moscows-zaryadye-park-sees-more-than-

one-million-visitors-in-less-than-a-month.

2. Японская топографическая карта Владивостока 1904 года [Элек-

тронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.etomesto.ru/map-

vladivostok_1904/?x=131.862724&y=43.098476.

3. AltaSea Campus at the Los Angeles Port. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.archdaily.com/788403/gensler-unveils-design-for-

portside-altasea-campus.

4. Masterplan Copenhagen Shoreline. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.archdaily.com/784686/cf-moller-wins-competition-to-

masterplan-copenhagen-shoreline.

5. Padre Renato Poblete River Park. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.archdaily.com/794810/padre-renato-poblete-river-park-

boza-arquitectos.

6. Project of transform the center of Aberdeen. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.archdaily.com/201203/diller-scofidio-renfro-

selected-to-transform-the-center-of-aberdeen.

7. Qunli Stormwater Wetland Park. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.archdaily.com/446025/qunli-stormwater-wetland-park-

turenscape.

8. Reveal Plans for Los Angeles River Revitalization. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.archdaily.com/874134/7-firms-reveal-

plans-for-los-angeles-river-revitalization.

9.Science and Technology Museum in Beijing. [Электронный ресурс].

–Режим доступа: https://www.archdaily.com/338852/science-and-technology-

museum-in-beijing-blklm-architects-biad.

10. Vancouver Convention Centre West. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.archdaily.com/130373/vancouver-convention- centre-west-lmn-da-with-mcm.

21

ИВАНОВ А.В., канд. экон. наук, доцент кафедры водоснабжения, водоотведения, инженерной экологии и химии;

РЕЗЯПОВ А.А., магистрант кафедры водоснабжения, водоотведения, инженерной экологии и химии

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет», г. Нижний Новгород, Россия,

aistbird1994@gmail.com

ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МИКРОТЕРРИТОРИАЛЬНОГО ЗОНИРОВАНИЯ СЕТЕВОГО ОНЛАЙН РЕСУРСА

Целью работы является Создание интерактивной системы микротерриториального зонирования на основе Internet of Things для сетевого онлайн ресурса.

Основу территориального зонирования задают правила землепользования и застройки города. Они содержат три основных типа территориальных зон – общественно-деловые, жилые и рекреационные, в которых длительное нахождение людей должно соответствовать требованиям благоприятной окружающей среды.

В основу балльной оценки таких территорий взята система LEED Neighborhood Development, которая учитывает степень соответствия прилегающей к данному объекту среды требованиям Зеленых стандартов США. Микропогодные поправки к уровню благоприятности формируются на основе уровня радиации, скорости и направления ветра, температуры и влажности, значения которых запрашиваются сервером online с метеорологического ресурса после запроса пользователя о конкретной территории.

Такой микроклимат выполнит свою положительную функцию только при условии, если в приземном слое нет загрязняющих газообразных веществ. То есть зеленая зона, где отдыхают люди, должна быть удалена от дороги. Уровень влажности создают водоемы и зеленые насаждения – газоны, клумбы, кустарники и деревья. Они же обеспечивают невысокий уровень превращения солнечной радиации в тепловую энергию, так как в таких зонах солнечная энергия идет на образование хлорофилла. Важно понимать, что придорожные зеленые насаждения рекреационной зоной не являются, но они полезны для снижения уровня шума и усиления перемешивания выбросов от дороги. Это своеобразная санитарно-защитная зона, предназначенная для снижения уровня негативного воздействия до предельно допустимого. Она называется зоной санитарных разрывов.

Под микроклиматом будем понимать поправку к среднеклиматическим условиям. Благоприятный микроклимат в городе заключается в сни-

22

жении скорости ветра в приземном слое, повышении влажности и снижении концентрации твердых взвешенных частиц.

На основе микротерриториального зонирования, содержащегося в утвержденных органами власти города правилах землепользования и застройки [1] и на основе соответствия этих зон требованиям зеленых стандартов LEED [2] предложена балльная система интерактивной оценки микротерриториальных погодных характеристик.

Фрагмент карты территориального зонирования Нижнего Новгорода представлен на рисунке 1.

Рисунок 1- Фрагмент карты территориального зонирования Нагорной части Нижнего Новгорода

Расположение территориальных зон и характеристика связей между функциональными зонами включает пять обязательных условий для положительной оценки микротерритории [2]:

1 Расположение вблизи зон центральных функций; 2 Наличие видов, занесенных в красную книгу и ценных экосистем; 3 Сохранение водно-болотных угодий;

23

4Сохранение сельхозугодий;

5Предотвращение наводнений.

Балльная оценка территорий представлена в таблице 1.

Таблица 1 – Балльная оценка территорий

Требования для перспективной застройки.

Обязательные условия для положительной оценки включают:

1Наличие «зеленых» зданий и сооружений;

2Энергоэффективный тип зданий;

3Наличие системы экономии воды в зданиях;

4Наличие конструкций по снижению шума внутри зданий.

Таблица 1 – Балльная оценка «зеленой» перспективной застройки

Для получения онлайн оценки по запросу пользователя сервер обращается к сервисам за данными, как показано на рисунках 2 и 3 [3,4].

Рисунок 2 – Онлайн запрос для микротерриториального зонирования

Данные сайта

Рисунок 3- Получение метеоинформации в реальном времени для расчета поправки к микропогодным условиям

Микроклимат выполнит свою положительную функцию только если в приземном слое нет загрязняющих газообразных веществ. То есть зеле-

25

ная зона, где отдыхают люди, должна быть удалена от дороги. Уровень влажности создают водоемы и зеленые насаждения – газоны, клумбы, кустарники и деревья. Они же обеспечивают невысокий уровень превращения солнечной радиации в тепловую энергию, так как в таких зонах солнечная энергия идет на образование хлорофилла.

Важно понимать, что придорожные зеленые насаждения рекреационной зоной не являются, но они полезны для снижения уровня шума и усиления перемешивания выбросов от дороги. Это своеобразная санитар- но-защитная зона, предназначенная для снижения уровня негативного воздействия до предельно допустимого. Она называется зоной санитарных разрывов.

Система баллов для микропогодной составляющей основана на добавлении баллов, исходя из результатов оценки оптимизации температуры, скорости ветра и влажности.

Использование ресурса eco-routes позволит отделить зоны рекреационные от санитарно-защитных и зон санитарных разрывов.

Пользователь сайта получит не баллы, а качественную оценку, данную экспертом на основе балльной оценки.

На основе микротерриториального зонирования, содержащегося в утвержденных органами власти города правилах землепользования и застройки и на основе соответствия этих зон требованиям зеленых стандартов предложена балльная система интерактивной оценки микротерриториальных экологических и погодных характеристик. На основе балльной оценки создается online ресурс, обеспечивающий жителей полезной микроклиматической информацией, позволяющей им оптимально подобрать время и экипировку для отдыха, поездок и иной мобильности. Для органов власти создаваемый ресурс позволит получить инструмент, помогающий увеличить в городе площадь зон, благоприятных для проживания и отдыха.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Правила землепользования и застройки в городе Нижнем Новгороде. [Электронный ресурс]: - Режим доступа: http://нижнийновгород.рф/zastroyka/pravila/chapter_2.htm.

2.LEED v4 for Neighborhood Development - current version. [Электронный ресурс]: - Режим доступа: https://www.usgbc.org/resources/leed-v4-

neighborhood-development-current-version.

3. Иванов, А.В. Разработка интерактивной системы мониторинга экологической обстановки в условиях автодорожных пробок / Иванов А.В., Платов А.Ю., Степанов Д.В.// В сборнике: Великие реки'2016 Труды научного конгресса 18-го Международного научно-промышленного форума: в 3-х томах. Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет; ответственный редактор А. А. Лапшин. – 2016. – С. 140-143.

26

4.A. Ivanov, Online traffic jam monitoring for mobile users / A. Ivanov, A. Platov, D. Stepanov // 16th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2016,www.sgem.org, SGEM2016 Conference Proceedings, Book2 Vol. 1, 781 p.

ПИМЕНОВА Л.Е., студентка кафедры водоснабжения, водоотведения, инженерной экологии и химии; КАТРАЕВА И. В., канд. техн. наук, доцент кафедры водоснабжения, водоотведения, инженерной экологии и химии; МОРАЛОВА Е. А., ст. преп. кафедры водоснабжения, водоотведения, инженерной экологии и химии

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет», г. Нижний Новгород, Россия,

lyuba.pimenova.1995@mail.ru

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ТВЁРДОФАЗНОЙ АНАЭРОБНОЙ ФЕРМЕНТАЦИИ ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ

Внастоящее время в России остро стоит проблема утилизации твердых коммунальных отходов (ТКО). Более 14 000 санкционированных мест размещения отходов занимают территорию около 4 млн. га, что сопоставимо с территорией Швейцарии и Нидерландов, под размещение все возрастающих объемов ТКО ежегодно выделяется около полумиллиона гектар земли, что практически вдвое превышает территорию Люксембурга. Помимо вывода значительных земельных ресурсов из хозяйственного оборота полигоны оказывают значительное негативно воздействие на окружающую среду, ухудшают качество жизни населения близлежащих территорий.

Внастоящее время отрасль переработки ТКО в России включает:

•14 700 полигонов и свалок;

•4 действующих мусоросжигательных завода (расположены в

Москве);

•5 мусороперерабатывающих заводов;

•39 мусоросортировочных комплексов.

Рынок переработки ТКО в России практически не развит, о чём свидетельствует сложившаяся в стране крайне нерациональная система обращения с ТКО:

захоронение на полигонах — 90 ÷ 92 % ТКО (36 ÷ 37 млн.

•сжигание — не более 1,8 % ТКО (700 тыс. тонн в год);

27

Для городских ТКО характерно высокое содержание органических компонентов (до 50 ÷ 60 %) от общей массы отходов, около половины из них представлены биоразлагаемыми пищевыми отходами [1].

Приоритетным методом обезвреживания ТКО в России продолжает оставаться захоронение на полигонах. В отличие от Европы и Японии РФ имеет достаточные площади для организации полигонов, политика обращения с отходами лояльна, а экологические последствия не учитываются.

Основными недостатками метода захоронения отходов на полигонах ТКО являются:

-отчуждение значительных объёмов земельных ресурсов из хозяйственного оборота;

-негативное воздействие на атмосферу за счет эмиссии парниковых газов (диоксид углерода, метан);

-негативное воздействие на поверхностные слои почвы, подземные воды и грунт;

-негативное влияние на растительный и животный мир;

-ухудшение качества жизни населения близлежащих территорий. Объекты захоронения отходов были классифицированы как «хими-

ческие бомбы замедленного действия», поскольку на полигонах накапливается большое количество трудноразлагаемых веществ, не свойственных природе, также ухудшает ситуацию совместное захоронение коммунальных и промышленных отходов, производимое до последнего времени [2].

Одним из альтернативных вариантов полигонам по утилизации органической части ТКО, которая составляет 41 массовый %, является биотехнологический метод обработки путем твердофазной анаэробной ферментации в биореакторах, изолированных от окружающей среды, и поэтому не наносящих ей негативного воздействия.

В России технология анаэробной обработки органической фракции ТКО в биореакторах не применяется, хотя в 80-х годах в институте биохимии им. А.Н. Баха АН СССР для неё были разработаны фундаментальные основы. Они позволили НПЦ «ЭкоРос» создать экспресс-технологию переработки органической части ТКО в биогаз и органическое удобрение за 2-3 недели вместо 30-60 лет [3]. Технологическая схема включала два биореактора: реактор для твердофазной метангенерации (влажность сбраживаемого субстрата 75-80 %) и реактор для жидкофазной метангенерации (влажность 97-98 %). Жидкая фаза насосами постоянно прокачивалась через реактор с твердой фазой, что создавало высокую скорость разложения органических веществ в стабильных термофильных (55 оС) условиях.

За рубежом технология твёрдофазной анаэробной ферментации органической части ТКО активно развивается и применяется на практике [4].

28

Анаэробный процесс проводят как при мезофильных (34-36 оС), так и при термофильных (54-57 оС) условиях. При анаэробном сбраживании органической части ТКО образуется биогаз, содержащий не менее 60 % метана, который может быть использован непосредственно в качестве топлива, а также для получения тепла и электроэнергии, сброженную биомассу можно использовать для получения ценного компоста. Перспективным направлением является использование процесса твердофазной ферментации органического сырья, содержащего 15–40 % сухого вещества, для которого требуется менее тщательное его измельчение и сортировка.

Внастоящее время за рубежом для обработки ТКО используют реакторные системы, работающие как в непрерывном, так и в периодическом режиме (batch digesters). Основными преимуществами биореакторов, работающих в периодическом режиме, являются их относительная простота, минимальные требования к техническому обслуживанию, низкие потери энергии и прежде всего минимальная стоимость.

Втипичной системе, работающей в периодическом режиме, органические отходы с общим содержанием СВ 30–40 %, ферментируют в газонепроницаемом контейнере. Свежее сухое сырье инокулируют отработанной в предыдущей партии сброженной массой. Для снижения количества инокулята личаты собирают из реактора и повторно используют для орошения свежего сырья. Система перколяции личатов обеспечивает колонизацию сырья бактериями на всем протяжении реактора за счет создания пассивного транспорта. Первые твердофазные реакторы были задуманы как альтернатива полигонам ТБО [1]. Время пребывания сырья в таких системах в зависимости от условий проведения процесса составляет 12-21 суток, выход биогаза до 0,6 м3/кг БВ, содержание СВ снижается на 40-60%. Из каждой тонны ТКО может быть произведено: 70 кг биогаза, 120 кг водяного пара, 500 кг компоста.

Немецкая компания Bekon имеет наибольшее количество периодических реакторов, находящихся в промышленной эксплуатации [5]. Сконструированный этой компанией реактор гаражного типа используется для переработки сельскохозяйственных отходов, ТБО и садовых отходов. В данной системе прямоугольный реактор строится на месте как бетонное здание. Здание имеет как минимум три реакторных отсека для загрузки сырья партиями и откачки биогаза. Газонепроницаемая дверь создает доступ к отсеку фронтальному погрузчику для загрузки сырья в реактор. После загрузки воздух из реактора откачивается. Газовые смеси с низким содержанием метана сжигаются для предотвращения эмиссии в атмосферу. Состав биогаза автоматически контролирует система управления сооружениями.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

29