Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы ликвидации судовых отходов 27
1.1. Общие положения 27
1.2. Анализ регламентирующей документации к природоохранной деятельности на водном транспорте 33
1.3. Особенности основных видов судовых отходов
1.3.1. Жидкие судовые отходы 44
1.3.2. Твердые судовые отходы 55
1.3.3. Газообразные судовые отходы 58
1.4. Анализ принципиальных схем систем переработки судовых отходов 61
1.4.1. Системы очистки и переработки жидких отходов 61
1.4.2. Системы очистки и переработки твердых отходов 83
1.4.3. Системы очистки газообразных отходов 87
1.4.4. Суда комплексной переработки отходов 89
1.5. Проблема проектирования судовых систем переработки отходов. Цель и задачи исследований 91
Глава 2. Формирование теоретических основ процессов переработки отходов в судовых системах 94
2.1. Концепция совершенствования судовых систем переработки отходов 94
2.2. Использование современных технологий для очистки сред в системах судов комплексной переработки отходов 100
2.2.1 Перспективные технологические схемы очистки и переработки жидких, твердых и газообразных отходов 100
2.2.2 Обоснование общей структуры СКПО 109
2.3. Математическое описание работы элементов систем переработки отходов 111
2.3.1 Гидроциклон 111
2.3.2 Отстойник-усреднитель 114
2.3.3 Кавитатор гидродинамический 115
2.3.4 Фильтр контактный 121
2.3.5 Коагулятор-флотатор 122
2.3.6 Озонатор 125
2.3.7 Блок подготовки воздуха 129
2.3.8 Установка ультрафиолетового излучения 131
2.3.9 Метантенк 135
2.3.10 Циклонно-пенный аппарат 140
2.3.11 Автономный паровой котлоагрегат 143
2.4. Математическое описание работы систем судна комплексной переработки отходов 146
2.4.1 Предпосылки для создания математического описания работы систем СКПО 146
2.4.2 Уравнение материального баланса СКПО 147
2.4.3 Уравнение теплового баланса СКПО 149
2.4.4 Уравнение энергетического баланса СКПО 150
2.5. Выводы по главе 152
Глава 3. Экспериментальные исследования процессов обработки загрязненных вод, их осадков и пищевых отходов 155
3.1. Исследования процессов обработки воды гидродинамической кавитацией 155
3.1.1. Принципиальная схема и расчет экспериментального стенда для предварительных исследований процессов кавитации 155
3.1.2 Предварительные экспериментальные исследования по выбору рабочих режимов гидродинамического кавитатора 160
3.1.3. Описание экспериментального стенда для оптимизации конструкции кавитатора, его расчет и калибровка 164
3.1.4 Оптимизация конструкции гидродинамического кавитатора 171
3.2. Оценка влияния гидродинамической кавитации на процессы обработки сточных и балластных вод 187
3.2.1. Принципиальная схема и расчет экспериментальной установки для обработки СВ гидродинамической кавитацией 187
3.2.2. Экспериментальные исследования по обработке СВ 190
3.2.3. Создание экспериментального стенда для очистки БВ 197
3.2.4. Экспериментальные исследования по комплексной очистке БВ 200
3.3. Изучение процессов анаэробного сбраживания смеси осадков
сточных вод с пищевыми отходами 203
3.3.1. Разработка экспериментального стенда для исследования процессов анаэробного сбраживания 203
3.3.2. Экспериментальные исследования по анаэробному сбраживанию смеси осадков СВ с пищевыми отходами 206
3.4. Выводы по главе 210
Глава 4. Создание и использование математических моделей систем судов комплексной переработки отходов 212
4.1 Математические модели систем судов комплексной переработки отходов и оценка их адекватности 212
4.2 Использование математических моделей систем судов комплексной переработки отходов для совершенствования технических средств инженерной защиты окружающей среды
4.2.1. Предложения по составу систем переработки СВ 217
4.2.2. Рекомендации по переработке НВ и утилизации нефтешламов 221
4.2.3. Обоснование состава систем очистки БВ 222
4.2.4. Предложения по переработке и утилизации пищевых и твердых бытовых отходов 225
4.2.5. Определение дополнительного оборудования СЭУ для понижения экологической нагрузки на окружающую среду 227
4.3. Выводы по главе 230
Глава 5. Разработка методики проектирования систем судов комплексной переработки отходов 231
5.1. Создание новых принципиальных схем судовых систем переработки отходов 231
5.2. Разработка методики проектирования систем судов комплексной переработки отходов с использованием математических моделей 241
5.2.1 Исходные данные для проектирования комплекса систем 241
5.2.2. Разработка алгоритма проектирования комплекса систем 242
5.3. Выводы по главе 250
Глава 6. Внедрение методики проектирования комплекса систем, оценка социально-экологического и экономического эффектов 251
6.1. Создание промышленных образцов систем и их элементов для судов комплексной переработки отходов 251
6.1.1. Подготовка нормативной и охранной базы для внедрения методики проектирования 251
6.1.2. Внедрения в практику проектирования, изготовления и модернизации систем комплекса 255
6.2. Социально-экологический и экономический эффект от внедрения методики проектирования комплекса систем СКПО 263
6.2.1. Социально-экологический эффект 263
6.2.2. Экономический эффект 264
6.3. Выводы по главе 266
Заключение 267
Список библиографических источников
