Зарубежный опыт
В странах Запада проблема рефункционализации промышленных комплексов возникла в 1970 – 1980-х гг. , когда процесс закрытия заводов и фабрик начал стремительно возрастать. Главной движущей силой реабилитации депрессивных районов стала практика реконструкции исторической застройки.
Рис. – Fondazione Prada, Милан
Одним из первых масштабных проектов использования производственного сооружения в качестве жилья стало студенческое общежитие Grunerlokka studenthus в Осло. В 1999 году архитектурным бюро HRTB был выполнен проект реконструкции зернового элеватора высотой 53 метра с 21 силосными корпусами.
Рис. – Общежитие Grunerlokka studenthus, Осло
Рис. – План и разрез Grunerlokka studenthus, Осло
Широко известны и другие примеры редевелопмента индустриальных объектов: музей современного искусства Zeitz MOCAA в историческом комплексе зернового элеватора в Африке, рабочая студия архитектора Рикардо Бофилла La Fabrica в здании бетонного завода в Барселоне, жилой дом Steenokkerzeel в комплексе водонапорной башни в Бельгии и другие.
Рис. – Hamburg energy bunker, Гамбург
Российский опыт
Рис. – Городское общественное пространство «Хлебозавод №9», Москва
Рис. – Творческий кластер «Октава», Тула
Рис. – Жилой комплекс в Миллерово, Ростовская обл.
Социум
Город формирует социальные институты, посредством которых организуется его социальное пространство. Среди базовых социальных институтов города следует выделить городскую власть, городское сообщество, городскую культуру, транспорт, медиасферу, городские традиции, городское хозяйство, социальное партнёрство в городской среде, городские инновации
Население города
Важнейшим требованием к долгосрочной стратегии развития города является состояние, развитие общества и процессы внутреннего и внешнего передвижения. Анализ населения складывается из численности, половому и возрастному соотношению, трудоспособности, социальному статусу, внутригородской и межгородской миграции
Социальные объекты
В анализ социальных объектов входит размещение дошкольных учреждений, школ начального, основного и среднего образования, профессионально-технических учебных заведении, вузов, амбулаторий, поликлиник и физкультурно-оздоровительных учреждений, учреждения культуры и учреждения отвечающие за охрану общественного порядка
Система общественных пространств
Общественные пространства — это городские территории, на которых жители города формируют и воспроизводят деятельность, имеющую культурное, социальное и даже политическое значение. Пространства могут складываться на основе рекреационных пространств, торгово-развлекательных объектов и общественных площадей
Транспортный каркас
Транспортная система города представляет собой совокупность линейных, узловых и сопутствующих им объектов социального и технического назначения, обеспечивающих надежное функционирование пешеходных связей, пассажирского и грузового транспорта. Рассматривается обеспеченность остановок, трафик и количество маршрутов, а также типы транспорта
Экономика
Экономика города и характер социально-экономических отношений показывают возможные источники финансирования, окупаемость инвестиций и стоимость эксплуатации территории.
Бюджет города
Городской бюджет выступает важной составляющей, которая отвечает за жизнеобеспечение населения и социальную стабильность.
Анализируется структура доходов и расходов бюджета, возможные варианты поиска дополнительных поступлений (федеральных, региональных, частных) в бюджет города.
Крупный бизнес
Крупный бизнес является одним из главных факторов, обеспечивающий социально-экономическую стабильность в городе (занятость населения, бюджет города). Крупный бизнес по источнику капитала бывает: федерального масштаба, регионального масштаба и транснациональные компании.
Анализ крупного бизнеса проводится по: территориальному расположению, типу производства и производственному объему.
Малый и средний бизнес
Малый и средний бизнес широко внедряется в экономику города и обеспечивает занятостью четверти населения города. Он формирует социальный класс со средним доходом, на котором базируется экономическая стабильность города.
Категории малого и среднего бизнеса: строительство, торговля, сфера обслуживания, транспорт и связь, операции с недвижимым имуществом и др. услуги.
Инфраструктура
Оценка фактического состояния существующей городской инфраструктуры на территории проектирования (инженерная, природно-водный каркас, улично-дорожная). От оценки инфраструктуры зависит будущая стоимость строительство и целесообразность тех или иных архитектурных решений
Улично-дорожная сеть
Транспортная система города представляет собой совокупность дорог разного назначения (магистральные улицы, улицы и дороги районного и местного значения, проезды), которая несет информацию о развитости дорожной сети, нагрузки транспортного потока, присутствие дополнительного транспорта.
Инженерные сети
Инженерные сети состоят из электроснабжения, водоснабжения и водоотведения, теплоснабжения, газопроводы и т. Анализ инженерных сетей покажет возможности и недостатки при рассмотрении выбранной территории. возможное удорожание или удешевление стоимости проекта
Природно-экологический каркас
Природно-экологический каркас города обеспечивает устойчивость и взаимосвязанность природных элементов в агрессивной урбанизированной среде. Каркас образуется из парков, лесопарков, скверов, аллей,бульваров, озер и водохранилищ с прибрежными территориями, дворовых территорий
Социальное вовлечение
Для лучшего погружения в жизнь города вовлекаем горожан и активных сообществ города в проектирование через фокус-групповые интервью, сессии и голосование
Социокультурное исследование населения
Цель исследования сформировать портрет горожанина, выявить ценности и проблемы города, определить партнеров и активных жителей города, выявить группы пользователей
Соучаствующее проектирование
Формы соучаствующего проектирования: встречи с различными сообществами (офлайн), онлайн анкетирование, обсуждения в социальных сетях и мессенджерах, проектные семинары
Программы развития территории
Чтобы территория проектирования продолжала функционировать после благоустройства, создаются программы развития территории (разработка событийных программ)
Ментальная карта территории
Ментальная карта это метод картографирования в анализе территории. Она позволяет представить образ города, района, квартала, в соответствие представлениям людей
Текст научной работыДиссертация по географии, кандидата технических наук, Нагорнов, Владимир Павлович, Оренбург
ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ КАК ОСНОВА УПРАВЛЕНИЯ ВОДООХРАННЫМИ КОМПЛЕКСАМИ
– охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов
Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук
Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Р. Абдрашитов
На правах рукописи
Нагорнов Владимир Павлович
СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД И ОХРАНЫ ВОДНОЙ СРЕДЫ
Проблемы системного управления охраной окружаю-ющей среды и регулирование водоохранной деятельности в России
Выбор методов очистки промышленных сточных вод и путей водоохраны
Анализ формирования общего объема загрязняющих веществ в сточных водах радиаторного производства и оценка концепций оптимизации процессов их обработки
Аналитические выводы о»состоянии вопроса , постановка цели и формулирование задач исследования
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОБОЗНАЧЕННОЙ ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ ОПТИМИЗИРОВАННОЙ СХЕМЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Задача формирования адапивной автоматизированной системы очистки сточных вод промышленных предприятий
Анализ и оптимизация значений ПДК вредных веществ в сточных водах предприятий
Поисковое конструирование для синтеза технологических схем очистных сооружений
Выводы по теоретическим основам оптимизации и синтез католитно-сорбционной схемы очистки многокомпонентных сточных вод радиаторного производства
Оптимизация параметров электролиза воды (выработки католита) как первой ступени католитно-сорбцион-
Оптимизация параметров католитной нейтрализации
Оптимизация параметров сорбционной фильтрации
Выводы по 4 главе 120
Расчет укрупненной оценки предотвращенного ущерба
Выводы по 5 главе 138 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 140 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 143 ПРИЛОЖЕНИЯ 160
Актуальность темы. Одна из самых острых проблем современности – разрешение противоречия между растущим потреблением воды обществом и обеспечением экологической безопасности среды обитания человека.
Примером типичного предприятия, где обострены вопросы, связанные с охраной вод, является акционерное общество «Радиатор». Функционально узкая специализация и технологическая специфичность производства автотракторных радиаторов, базирующегося на пайке и обработке цветных металлов флюсами, кислотами и щелочами, явились предпосылкой того, что в промышленных сточных водах указанного предприятия концентрируется большое количество ионов тяжелых металлов, отличающихся большой токсичностью. Обезвреживание сточных вод этого и аналогичных ему заводов входит составной частью в систему управления охраной природы в регионе. Актуальность обозначенной проблемы подтверждается также необходимостью усовершенствования целого ряда нормативных водоохранных документов. Данная работа выполнена в рамках федеральной целевой программы «Оздоровление экологической обстановки и населения Оренбургской области в 1996-2000 годах».
Цель работы заключается в исследовании закономерностей процессов обработки многокомпонентных промышленных сточных вод и формировании автоматизированных технологий их очистки как основы управления водоохранными комплексами. Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи : обобщение отечественного и зарубежного опыта очистки промышленных сточных вод от токсичных загрязняющих веществ; анализ и оптимизация значений ПДК вредных веществ в сточных водах; теоретические и экспериментальные исследования процессов безреагентного осажде-
ния ионов тяжелых металлов и создание банка данных по современным технологиям очистки промышленных сточных вод; разработка метода синтеза технологических цепочек очистки сточных вод; создание рациональной схемы и исследование эффективности очистных сооружений в радиаторном производстве
Объект исследования – технология очистки сточных вод от загрязняющих веществ в системе оборотного водоснабжения на Оренбургском заводе «Радиатор».
Методы исследования. В настоящей работе использованы системный анализ, математическая статистика, математическое моделирование, базирующиеся на факторном анализе; поисковое конструирование.
Научная новизна работы заключается в исследовании закономерностей создания адаптивной системы управления работой очистных сооружений, обеспечивающих экологические требования. Основными новыми научными результатами являются : математическая модель и подход к оптимизации ПДК вредных веществ в сточных водах; метод синтеза технологических цепочек очистки сточных вод; результаты оптимизации конструктивных и режимных параметров католитно-сорбционной схемы очистки сточных вод АО «Радиатор».
Практическую ценность диссертация представляет для. формирования систем управления охраной природы в регионе; проектирования очистных сооружений предприятий, имеющих многокомпонентные сточные воды; разработки и эксплуатации АСУ водоохранными комплексами промышленных предприятий; учебного процесса при подготовке специалистов в области автоматизации машиностроения, инженерной экологии и охраны природы.
Результаты работы использованы Барнаульским институтом «Сибгипросельхозмаш» в экологической части проекта реконструкции Оренбургского завода «Радиатор». Опытно-промышленный блок-модуль
внедрен и прошел испытания на очистных сооружениях АООТ «Радиатор».
Апробация работы производилась :
– на научно-технических советах и советах директоров АО «Радиатор» (Оренбург, Екатеринбург, Бугуруслан, Бузулук, Орск, 1987 -1992 г
– на научно-практических конференциях Оренбургского государственного университета, областных семинарах и заседаниях правлений Союза научно-инженерных и научно-технических обществ машиностроителей (Оренбург, 1990 – 1991 г. ); на конференциях и семинарах по проблемам промышленной экологии в г. Лахти (Финляндия, 1991) , в г. Золингене (Германия, 1991), в г. Севастополе (1992), в г. Москве (1993), в г. Екатеринбурге (1994), в г. Санкт-Петербурге (1997), в г. Кронштадте (1997).
На защиту выносятся :
Модель представления знаний о технологиях обработки сточных вод.
Методика оптимизации значений ПДК вредных веществ в сточных водах.
Метод и программные средства синтеза технологических цепочек очистки сточных вод.
Технологическая схема католитно-сорбционной очистки сточных вод, как результат поискового конструирования.
Результаты оптимизации параметров синтезированной системы очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов;
Результаты оценки эффективности системы очистки.
Проблемы системного управления охраной окружающей среды и регулирование водоохранной деятельности в России
Источники загрязнения подразделяются на: промышленные, геотехнологические, транспортные, сельскохозяйственные и бытовые.
Промышленные отходы представляют особую опасность для населения (особенно крупных промышленных центров) поскольку оказывают негативное влияние на состояние окружающей среды, создают трудности для работы коммунальных и других служб.
– чаще всего загрязнение окружающей среды является следствием неудовлетворительного, отстающего развития технологии производства;
– неиспользованные отходы производства, особенно уносимые сточными водами в канализацию, – это потери природных ресурсов.
Среди направлений развития экологизированных производств можно выделить следующие:
– совершенствование способов очистки и создание бессточных систем, что позволяет сократить потребление воды, но приводит к появлению твердых осадков или концентрированных отходов. Для переработки этих отходов необходимы специальные методы и оборудование, но использование отходов как вторичных материальных ресурсов приносит ощутимый экономический эффект;
– создание принципиально новых нетрадиционных процессов для получения традиционных видов продукции (с исключением или сокращением операций, выдающих основное количество отходов);
– разработка и создание территориально-промышленных комплексов с замкнутой структурой материальных потоков сырья и отходов с минимумом выбросов.
Выбор одного из этих путей зависит от технологических возможностей и экономических условий в регионе и на предприятии.
Среди этих положений:
– формирование банка данных о характере загрязняющих веществ;
– системный анализ вреда от загрязняющих веществ и определение основных задач улучшения производственной деятельности;
-оценка реальных технических возможностей по обезвреживанию и предупреждению загрязняющих воду веществ;
– исследование и обоснование приоритетных технологий;
– формирование схем комплексного использования и охраны вод с учетом финансовых, социальных и других возможностей;
– разделение экологических задач на тактические и стратегические, поиск рациональных методов решения этих задач на различных уровнях: региональном (на территории области, республики), районном (в пределах промышленных узлов), локальном (в пределах района города или отдельного крупного предприятия);
– координация и оперативный контроль за осуществлением комплексного использования водных ресурсов и др.
– экологические нормативы, правила, стандарты;
– экологические показатели в нормативно-технической документации на качество и технологию изготовления продукции;
– экологические требования к проектно-изыскательской документации на строительство новых и реконструкцию или модернизацию действующих объектов.
Введение ограничений на вредные выбросы (ПДВ) и сбросы (ПДС) создали предпосылки для научно и технически обоснованного управления качеством природной среды, однако, эти меры не
подкрепляются соответствующими объемами капиталовложений. Отечественная наука не обеспечила своевременную разработку научных концепций и экологических нормативов природопользования и охраны окружающей среды, что затрудняет проектирование и экспертизу проектов в части обоснованной оценки возможных отрицательных экологических последствий.
В ходе экспериментальных исследований по оптимизации режима очистки сточных вод в производстве радиаторов для ДВС нами сформирован информационный массив с нормативами, регламентирующими содержание вредных веществ в сточных водах как в масштабах всей страны, так и в пределах отдельных регионов (смотри приложение N 1). Для сравнения приведены стандарты на сброс сточных вод в различных странах. Например, специалисты фирмы “Ай-Эйч-Ай” (Япония) на симпозиуме по системам защиты окружающей среды (Москва, ГКНТ, декабрь 1989 г. ) особо отметили, что цель основного закона об охране окружающей среды заключается в следующем:
– установление общих принципов и обязательств предприятий, общественных организаций, местной власти и государства в рамках совместной деятельности по охране окружающей среды;
– обеспечение здоровья людей и экономического развития, согласованного с охраной природы.
На симпозиуме по проблемам экологии в институте НИИТракто-росельхозмаш (Москва, сентябрь 1990 года) специалистами австрийской фирмы “ИПА” изложена концепция, которая в общем схожа с концепциями всех промышленно развитых стран:
– узким кругом специалистов экологические проблемы решить нельзя, нужны совместные действия государственных органов и инженеров;
– практические и теоретические вопросы должны решаться одновременно, т. очистка сточных вод дело дорогостоящее и рациональный способ выводится логическим путем после расчетов и экспериментов;
– границы ПДК устанавливаются не совсем точно, поэтому не выдерживаются и к проблемам оценок добавляются экономические проблемы;
– проблематика доведения выбросов до нуля остается нерешенной, но природоохранные органы рекомендуют ПДК, на основе которых создается оборудование. И так от ступени к ступени , постепенно -другого пути нет.
Из всего вышесказанного можно установить, что главными проблемами системного управления охраной окружающей среды являются:
– анализ источников загрязнений и причин их возникновения;
– выработка и реализация главных направлений обеспечения экологической безопасности условий жизнедеятельности человека;
– формирование и оптимизация основных положений системы
управления охраной окружающей среды;
– совершенствование нормативно-правового регулирования природопользованием и природоохранной деятельностью.
Возможные варианты решения этих проблем легли в основу научной работы по выбору оптимальных режимов очистки сточных вод на Оренбургском заводе “Радиатор”, выпускающем латунные и медные паянные теплообменники для двигателей внутреннего сгорания (ДВС ).
Адаптация к изменениям климата и снижение выбросов парниковых газов
В рамках РЭС предусмотрены мероприятия:
-Реализация президентского Указа от 04. 2020 № 666 “О сокращении выбросов парниковых газов” до 70 % к уровню 1990 г. , других законодательных документов по повышению экономической и экологической безопасности Самарского региона, улучшению параметров охраны окружающей среды в результате сокращения сжигания органического топлива и снижения потерь энергоресурсов, уменьшения рисков для здоровья жителей;
-Разработка и внедрение методических указаний по количественному определению выбросов парниковых газов в основных секторах экономики;
-Восстановление лесонасаждений, пострадавших в результате пожаров, и реализация мер по увеличению численности древесных пород, наиболее эффективно улавливающих парниковые газы.
Тема крайне важна для многих регионов России из-за планируемого ввода Еврокомиссией углеродного налога для металлургических предприятий и заводов по производству азотных удобрений.
Есть ли решения этой проблемы?
Разработанный и одобренный органом законодательной власти Самарской области РЭС включает такой важный раздел, как «Экология человека и окружающей среды». Важными его подразделами выступают:
-Вовлечение населения и бизнеса в процессы улучшения качества атмосферного воздуха в регионе;
-Научное обеспечение природоохранной деятельности;
-Формирование экологической культуры, просвещения, образования и воспитания.
– имеет системный характер, предполагает формальную ответственность образовательной структуры за конечный результат образовательного процесса – уровень подготовленности своих выпускников;
-осуществляется детскими дошкольными учреждениями, средними учебными заведениями, вузами, учреждениями дополнительного образования;
-предусматривает активное использование в образовательном процессе современных, цифровых, интерактивных и мультимедийных современных технологий;
-включает организацию и проведение культурно-массовых природоохранных мероприятий и акций, волонтерского движения с вовлечением жителей с целью повышение их экологического воспитания;
-рассчитано на гарантированную поддержку инициатив со стороны региональных исполнительных органов власти, научных, экспертных и общественных организаций при проведении мероприятий с целью популяризации экологически ответственного образа жизни и «зеленых технологий»;
– подразумевает целенаправленное системное и непрерывное информирование населения в экологических вопросах, вовлечение широких слоев населения в природоохранную деятельность;
– осуществляется природоохранными учреждениями, парками, заповедниками, музеями, зоопарками, ботаническими садами, домами природы, библиотеками, средствами массовой информации, государственными и неправительственными экологическими организациями;
– совершенствуется проведением международных, всероссийских и региональных массовых природоохранных акций, конкурсов, фестивалей, выставок.
Подобный инновационный подход к реализации управляемого процесса оздоровления атмосферного воздуха может дать положительный прогнозируемый результат. Не случайно, что решением комиссии Госсовета №05-21/п от 26 апреля 21 года сформулирована рекомендация по разработке и внедрению Региональных экологических стандартов на всей территории РФ.