Эконовости О компании Издания и
проекты
Авторам Реклама Подписка Контакты Архив Полезные
ссылки
       
 
№2, 2020: Раздел 2. Экологическая безопасность строительства и городского    хозяйства

<< Содержание номера
<< Архив


[RUS] / [ENG]
Раздел 2. Экологическая безопасность строительства и городского    хозяйства
Н.А. Макиша Моделирование реконструкции канализационных очистных сооружений при использовании мембранных биореакторов
Страницы: 88-93
DOI: 10.24411/1816-1863-2020-12088
АННОТАЦИЯ:


Статья посвящена исследованию модельных затратных показателей сооружений очистки сточных вод как одного из факторов обеспечения устойчивого развития. Отмечается, что наибольший вклад с точки зрения формирования затрат обеспечивает стадия биологической очистки стоков. В рамках исследования было проведено технолого-экономическое моделирование с целью сравнения двух технологических схем очистки, для одной из которых применяется традиционная схема биологической очистки - аэротенк-вторичный отстойник, а для второй биологическая очистка происходит с применением мембранных биореакторов. В ходе технологического моделирования были получены и сопоставлены концентрации загрязнений после очистки по каждой из схем, а также рассчитаны величины возможного вреда водным объектам. В рамках моделирования величин затрат были получены капитальные и эксплуатационные затраты для двух вариантов, и проанализированы ключевые отличия в их формировании. Отмечается, что при классической схеме очистки требуется возведение большего объема сооружений, в то время как для схем с мембранным биореактором значительной статьей затрат является приобретение собственно мембранных модулей, однако по мере увеличения производительности системы доля этих затрат снижается.


УДК 628.3
Моделирование реконструкции канализационных очистных сооружений при использовании мембранных биореакторов

Н.А. Макиша, к.т.н., доцент, директор научно-образовательного центра «Водоснабжение и водоотведение», ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный
строительный университет» (НИУ МГСУ),
[email protected], Москва, Россия
АННОТАЦИЯ:
Статья посвящена исследованию модельных затратных показателей сооружений очистки сточных вод, как одного из факторов обеспечения устойчивого развития. Отмечается, что наибольший вклад с точки зрения формирования затрат обеспечивает стадия биологической очистки стоков. В рамках исследования было проведено технолого-экономическое моделирование с целью сравнения двух технологических схемы очистки, для одной из которых применяется традиционная схема биологической очистки – аэротенк-вторичный отстойник, а для второй биологическая очистка происходит с применением мембранных биореакторов. В ходе технологического моделирования были получены и сопоставлены концентрации загрязнений после очистки по каждой из схем, а также рассчитаны величины возможного вреда водным объектам. В рамках моделирования величин затрат были получены капитальные и эксплуатационные затраты для двух вариантов, и проанализированы ключевые отличия в их формировании. Отмечается, что при классической схеме очистки требуется возведение большего объема сооружений, в то время как для схем с мембранным биореактором значительной статьей затрат является приобретение собственно мембранных модулей, однако по мере увеличения производительности системы доля этих затрат снижается.

The article is devoted to the study of model cost indicators of wastewater treatment facilities as one of the factors for ensuring sustainable development. It is noted that the greatest contribution in terms of cost formation is provided by the stage of biological wastewater treatment. As part of the study, a techno-economic simulation was conducted to compare two technological treatment schemes: conventional activated sludge scheme in aeration reactor and secondary settling tank, and treatment by means of membrane bioreactors. In the course of technological modeling, the concentrations of pollutants after treatment were obtained and compared for each of the schemes, as well as the values of possible harm to water bodies were calculated. Within the framework of cost modeling, capital and operating costs were obtained for the two variants, and key differences in their formation were analyzed. It is noted that the classical cleaning scheme requires the construction of a larger volume of structures, while for schemes with a membrane bioreactor, a significant cost item is the purchase of the actual membrane modules, but as the system performance increases, the share of these costs decreases.

Ключевые слова: очистка сточный вод, биологическая очистка,  мембранный реактор,  устойчивое развитие, капитальные затраты,  моделирование
Keywords: wastewater treatment, biological removal, membrane reactor, sustainable development, capital costs, modeling

MODELLING OF WASTEWATER TREATMENT PLANT MODERNIZATION IN CASE OF APPLICATION OF MEMBRANE BIOREACTORS

N.A. Makisha, PhD (Engineering), assoc. professor, director of research
and education centre “Water supply and sewage”,
Moscow state university of civil engineering,
[email protected], Moscow, Russia

Библиографический список
1. Приказ Министерства сельского хозяйства Российской Федерации от 13 декабря 2016 года №552 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения» // Электронный ресурс. -  URL: http://docs.cntd.ru/document/420389120, дата доступа: 08.06.2020.
2. Доронин С.В., Харькин С.В. Реконструкция КОС для удаления биогенных элементов. Сюрпризы проектирования и пути снижения общих затрат // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. - 2017.  - № 3. -  С. 22 - 35.
3. ИТС 10-2019. «Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов» // Электронный ресурс. -  URL: https://www.normacs.ru/Doclist/doc/12gpt.html, дата доступа: 06.06.2020.
4. Mao X., Myavagh P.H., Lotfikatouli S., Hsiao B.S., Walker H.W. Membrane bioreactors for nitrogen removal from wastewater: a review // Journal of Environmental Engineering.  - 2020.  -  T. 146. - №5.  – 03120002.
5. Blandin G., Gautier C., Sauchelli Toran M., Monclús H., Rodriguez-Roda I., Comas J. Retrofitting membrane bioreactor (MBR) into osmotic membrane bioreactor (OMBR): a pilot scale study // Chemical Engineering Journal. -  2018. -  Т. 339.  - С. 268 - 277
6. Кулаков А.А., Лебедева Е.А. Разработка инженерных решений по модернизации очистных сооружений канализации на основе технологического моделирования // Водоснабжение и канализация.  - 2011. -  №4.  - С. 60 – 67.
7. Mannina G., Ni B.-J., Ferreira Rebouças T., Cosenza A., Olsson G. Minimizing membrane bioreactor environmental footprint by multiple objective optimization // Bioresource Technology.  - 2020. -  T. 302. -  №122824.
8. Пупырев Е.И. Решение задач проектирования энергоэффективных сооружений очистки воды // Строительство и реконструкция. -  2015. -  № 4 (60) - . С. 173 - 182.
9. СП 32.13330.2012. Канализация. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85 (с изменениями №1, 2) // Электронный ресурс. – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200094155, дата доступа: 06.06.2020.
10. Приказ Минприроды РФ от 13 апреля 2009 года №87 «Об утверждении Методики исчисления размера вреда, причиненного водным объектам вследствие нарушения водного законодательства» // Электронный ресурс. – URL: https://base.garant.ru/12167365/, дата доступа: 06.06.2020.
11. Постановление правительства Российской Федерации от 13 сентября 2016 года №913 «О ставках платы за негативное воздействие на окружающую среду и дополнительных коэффициентах» // Электронный ресурс. – URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_204671/, дата доступа: 06.06.2020.

References
1. Prikaz ministerstva selskogo hozyajstva Rossijskoj Federacii ot 13 dekabrya 2016 goda №552 “Ob utverzhdenii normativov kachestva vody vodnyh obektov rybohozyajstvennogo znacheniya, v tom chisle normativov predelno dopustimyh koncentracij vrednyh veshestv v vodah vodnyh obektov rybohozyajstvennogo znacheniya” [Order of the Ministry of agriculture of the Russian Federation No. 552 dated December 13, 2016 "On approval of water quality standards for water bodies of fisheries significance, including standards for maximum permissible concentrations of harmful substances in the waters of water bodies of fisheries significance") // Electronic resource. -  URL: http://docs.cntd.ru/document/420389120, access data: 08.06.2020 [in Russian].
2. Doronin S.V., Harkin S.V. Rekonstrukciya KOS dlya udaleniya biogennyh elementov. Syurprizy proektirovaniya i puti snizheniya obshih zatrat [Modernization of wastewater treatment plants for nutrients removal. Design surprises and ways to reduce overall costs] // Vodoochistka. Vodopodgotovka. Vodosnabzhenie [Water purification. Water preparation. Water supply]. - 2017. - No.3. -  P. 22 - 35 [in Russian].
3. ITS 10-2019. Ochistka stochnyh vod s ispolzovaniem centralizovannyh sistem vodootvedeniya poselenij, gorodskih okrugov [Wastewater treatment using centralized water disposal systems in settlements and urban districts] // //Electronic resource. -  URL: https://www.normacs.ru/Doclist/doc/12gpt.html, access data: 06.06.2020 [in Russain].
4. Mao X., Myavagh P.H., Lotfikatouli S., Hsiao B.S., Walker H.W. Membrane Bioreactors for Nitrogen Removal from Wastewater: a review // Journal of Environmental Engineering. - 2020.  - Vol.146.  - No.5.  - P. 03120002.
5. Blandin G., Gautier C., Sauchelli Toran M., Monclús H., Rodriguez-Roda I., Comas J. Retrofitting membrane bioreactor (MBR) into osmotic membrane bioreactor (OMBR): a pilot scale study // Chemical Engineering Journal. -  2018. -  Vol. 339.  - P. 268 – 277.
6. Kulakov A.A., Lebedeva E.A. Razrabotka inzhenernyh reshenij po modernizacii ochistnyh sooruzhenij kanalizacii na osnove tehnologicheskogo modelirovaniya [Development of engineering solutions for the modernization of sewage treatment plants based on technological modeling] // Vodosnabzhenie i kanalizaciya [Water supply and Sewerage]. -  2011. -  No.4. -  P. 60 - 67 [in Russian].
7. Mannina G., Ni B.-J., Ferreira Rebouças T., Cosenza A., Olsson G. Minimizing membrane bioreactor environmental footprint by multiple objective optimization // Bioresource Technology. - 2020. -  Vol. 302.  - No. 122824.
8. Poupyrev E.I.. Reshenie zadach proektirovaniya energoeffektivnyh sooruzhenij ochistki vody [Solution of problems of energy efficient water treatment facilities design] // Stroitelstvo i rekonstrukciya [Construction and reconstruction]. // 2015. -  № 4 (60). -  С. 173 - 182 [in Russian].
9. SP 32.13330.2012. Kanalizaciya. Naruzhnye seti i sooruzheniya. Aktualizirovannaya redakciya SNiP 2.04.03-85. (Sewerage. Outdoor networks and structures. Updated version of SNiP 2.04.03-85) // Electronic resource. – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200094155, access data: 06.06.2020 [in Russian].
10. Prikaz Minprirody RF ot 13 aprelya 2009 goda №87 «Ob utverzhdenii Metodiki ischisleniya razmera vreda, prichinennogo vodnym obektam vsledstvie narusheniya vodnogo zakonodatelstva» (Order of the Ministry of natural resources of the Russian Federation dated April 13, 2009 No. 87 “On approval of the Methodology for calculating the amount of damage caused to water bodies due to violations of water legislation”) // Electronic resource. – URL: https://base.garant.ru/12167365/, access data: 06.06.2020 [in Russian].
11. Postanovlenie pravitelstva Rossijskoj Federacii ot 13 sentyabrya 2016 goda №913 “O stavkah platy za negativnoe vozdejstvie na okruzhayushuyu sredu i dopolnitelnyh koefficientah” (Resolution of the government of the Russian Federation No. 913 of September 13, 2016 "On payment rates for negative environmental impact and additional coefficients») // Electronic resource. – URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_204671/, access data: 06.06.2020 [in Russian].


Прикреплённые файлы:




<< Содержание номера
<< Архив

Дата последнего обновления: 12:29:36/20.11.21
   
     
       
 
ИАА "Информ-Экология"


   
     
 
       
 
Министерство природных ресурсов Российской Федерации


   
     
 
       
 
Счётчик


   
     
 
© Designed&Powered by 77mo.ru. 2007. All rights Reserved.