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»