Науково-дослідні розробки
Проектування об’єктів водопостачання, водовідведення та промислової гідротехніки завжди супроводжується науково-дослідними розробками з визначенням найбільш раціональних технічних рішень та ефективних технологій. При розробленні проектів інститутом впроваджувалися науково-технічні рішення, що давали змогу заощадити ресурси і матеріали, наприклад, такі як повторне використання очищених стічних вод у виробництві, застосування кавітаційної обробки шламів водоочисних споруд, коагулювання з аеруванням. Проектувалися аеротенки з нелінійно-розосередженим, регульованим поданням стоків та донними пневмоаераторами, нітро-денітріфікатори з високою дозою активного мулу та гідропневмоаерацією, флотатори для муловідділення та ущільнення осаду, відстійники з багатошаровим завантаженням та завантаженням місцевими матеріалами.
З метою охорони довкілля та зниження вартості будівництва передбачалися заходи щодо комплексного використання відходів, осаду після зневоднення та дегельметизації як добрива, уловлювання нафтопродуктів під час очищення стоків, що містять нафту, використання газу метантенків для опалення, гіпсових шламів та металургійних шлаків для берегоукріплення та відвалоутворення, рекультивації земель.
Тільки протягом останніх років талановитими дослідниками та інженерами інституту були розроблені десятки новітніх методів і технологій у галузі водопідготовки, очищення стічних вод і складування відходів гірничо-збагачувальних комбінатів, які впроваджені при будівництві об’єктів, що мають важливе народногосподарське значення.
Наприклад, для ефективного очищення питної води рекомендувалося: для поверхневих джерел у літній період використовувати преаерацію води як для підземних, так і для поверхневих джерел, як швидкі фільтри використовувати сучасні компактні фільтри з відповідним завантаженням, енергоефективне насосне обладнання та сучасні мікрофільтри, а також реагенти (коагулянти, флокулянти). Знезараження питної води рекомендувалося виконувати озонуванням із подальшим введенням незначних доз гіпохлориту натрію чи діоксиду хлору для запобігання вторинному забрудненню в водопровідних мережах. За необхідності, для зменшення солевмісту, доцільно використовувати мембранні технології.
Очисні споруди каналізації рекомендувалося проектувати з урахуванням фізико-хімічного складу стоків та за наявності вільних площ під забудову, використовуючи:
- комбіновані споруди (аеротенки нітро- денітріфікатори, комбіновані піскоуловлювачі тощо), що значно зменшує площу під забудову;
- сучасні установки для зневоднення осаду (центрифуги, стрічкові фільтри-преси), які не потребують зведення мулових майданчиків;
- енергоефективні аератори, насосне обладнання, повітродувки, механічні решітки, що значно заощаджує кошти замовника;
- ультрафіолетове випромінювання для знезараження очищених зворотних вод, що позитивно впливає на довкілля;
- дегільментизований (хімічно або термічно) зневоднений осад як добрива для сільського господарства.
Відповідні рекомендації враховані при проектуванні багатьох об’єктів, серед яких каналізаційні очисні споруди і дренажно-комунікаційний тунель у м. Ашгабат, каналізаційні очисні споруди для міст Бориспіль та Комсомольськ, водозабір для забезпечення питною та технічною водою підприємств м. Комсомольськ, системи водопостачання та водовідведення для ряду житлових масивів міст Київ та Бровари.
Технологічна схема очищення дощових стічних вод
На основі аналізу світових технологій для утилізації шахтових вод Кривбасу інститутом запропоновано застосовувати комбіновану схему очищення з використанням на початковій стадії установок зворотнього осмосу, а на завершальній стадії (при випаровуванні концентратів, що утворюються, з солевмістом більше 80 г/л) – випарно-кристалізаційних установок, які працюють за методом термодистиляції. Застосування комбінованої схеми очищення шахтових вод дає змогу отримати воду з заданими параметрами для використання в оборотних циклах гірничо-металургійних підприємств м. Кривий Ріг, а також унеможливлює утворення рідких високомінералізованих відходів. Таким чином вирішується проблема забруднення довкілля.
Розроблено ефективну систему інженерного захисту територій від підтоплення в умовах щільної міської забудови з численними інженерними комунікаціями, яка передбачає самопливне відведення дренажних і стічних вод без виникнення суфозійних процесів у підвалинах будівель та споруд. Ця система була використана для осушення територій центральної частини м. Ашгабат і при реконструкції НСК «Олімпійський».
Технологічна схема водопідготовки питної та технічної води
Для складування відходів гірничо-збагачувальних комбінатів України запропонована технологія «картового намиву», яка дає змогу:
- створити упорну призму, що формується в процесі намивання;
- забезпечити фракціонування хвостів на намивному пляжі, що підвищує стійкість хвостосховищ;
- організувати в межах карт кар’єри хвостів, із яких будуються греблі;
- забезпечити більш високу консолідацію хвостів і їх міцність шляхом перевищення карт, що замиваються, над рівнем води в чаші хвостосховища;
- поліпшити екологічну ситуацію на хвостосховищах шляхом обмеження запилення хвостів частковим підтопленням карт водою;
- організувати циклічно-потокову технологію намивання карт та їх будівництва.
Технологія «картового намиву» була впроваджена на ПрАТ «Центральний ГЗК», ПрАТ «Північний ГЗК», ПАТ «Південний ГЗК», ПрАТ «Інгулецький ГЗК», ПАТ «Арселор- Міттал Кривий Ріг», ДП «Східний ГЗК», ВАТ «Полтавський ГЗК» та на інших комбінатах.
З метою зменшення використання об’єму води при гідравлічному транспортуванні пульпи і відповідно енерговитрат розроблено технологію складування згущених шламів. Вперше в Україні цей спосіб впроваджено інститутом на ТОВ «Миколаївський глиноземний завод». Аналогічна технологія відпрацьовується для ПрАТ «Інгулецький ГЗК», ПАТ «Південний ГЗК», ПрАТ «Північний ГЗК» та ВАТ «Полтавський ГЗК».
Проектування систем інженерного захисту територій від підтоплення. Розрахункові рівні ґрунтових вод в районі аеропорту м. Ашгабат за результатами розв’язання прогнозних задач на основі гідродинамічної моделі
Обґрунтування системи інженерного захисту території НСК «Олімпійський» від підтоплення методом моделювання гідродинамічних процесів. Карта апроксимованих значень коефіцієнта водопровідності
Дослідження міцності та стійкості огороджувальних дамб хвостосховищ. Положення кривої депресії, питомі витрати та ізолінії рівних напорів
Дослідження міцності та стійкості огороджувальних дамб хвостосховищ. Положення кривої депресії, питомі витрати та ізолінії рівних напорів
Розрахунок і проектування елементів трубопроводів систем гідротранспорту
Знесолення шахтових вод. П’ятиступенева випарно-кристалізаційна система
Складування відходів за технологією «картового намиву»