Nuove tecnologie nell'approvvigionamento idrico all'estero. Nuove tecnologie per il trattamento delle acque. Disinfezione ultravioletta delle acque reflue

I consumi domestici, municipali e industriali rappresentano meno di un quinto del consumo idrico globale e solo il 5% in Africa, America centrale e Asia. Ci sono grandi carenze nei paesi in via di sviluppo, dove oltre 1 miliardo di persone non ha accesso all'acqua pulita e molte più persone dipendono da fonti di approvvigionamento inaffidabili. La disuguaglianza si osserva anche nella distribuzione dell'acqua: la popolazione urbana povera la riceve da fonti inaffidabili e di bassa qualità, pagando eccessivamente i fornitori. Alla domanda della popolazione urbana viene spesso data una preferenza maggiore rispetto alle esigenze delle aree rurali.

Esistono differenze tra i paesi industrializzati e quelli in via di sviluppo sia nella natura dei problemi che nelle opzioni per l'approvvigionamento idrico.

Nei paesi industrializzati, il consumo di acqua tende ad essere più elevato, la domanda è moderata e l'attenzione è rivolta alla riduzione dei consumi e alla gestione dell'acqua in modo più efficiente per prevenire la necessità di collegare nuove fonti di approvvigionamento o il calo generale dell'offerta.

Nei paesi in via di sviluppo, un basso livello di offerta è associato a un'elevata domanda, l'attenzione è rivolta alla ricerca di nuove fonti d'acqua. La bassa efficienza dei sistemi di approvvigionamento idrico esistenti e l'insoddisfacente organizzazione della gestione si osservano ovunque. La maggior parte dei poveri urbani e dei poveri sono privati dell'accesso all'approvvigionamento idrico.

L'esaurimento delle fonti d'acqua provoca un deterioramento della qualità di queste ultime sia nei paesi sviluppati che in quelli in via di sviluppo.

Ci sono una serie di opzioni per soddisfare un'ampia varietà di esigenze di approvvigionamento idrico. Nei paesi in via di sviluppo, le priorità sono ampliare la portata dell'approvvigionamento idrico nelle aree urbane e rurali, nonché ripristinare le fonti di approvvigionamento idrico nelle aree urbane.

Gestione della domanda

La gestione della domanda sta diventando sempre più diffusa in molti paesi industrializzati. Il suo potenziale di riduzione dei consumi è direttamente proporzionale al livello prevalente di utilizzo dell'acqua. La gestione della domanda ha un grande potenziale negli Stati Uniti, dove il consumo medio pro capite è di circa 400 litri al giorno. Nei paesi in via di sviluppo, questa cifra è generalmente inferiore. Tuttavia, questa situazione varia notevolmente da paese a paese e vi è anche un potenziale di risparmio per gli utenti più intensivi di acqua. A Nuova Delhi, ad esempio, il consumo giornaliero di acqua del rubinetto per famiglia varia da 700 litri per una famiglia a basso reddito a 2.200 litri per una famiglia ricca. Le tariffe sono prevalentemente sovvenzionate dal governo e rimangono pochi incentivi per risparmiare il consumo di acqua.

Il consumo di acqua per scopi di lavaggio e sanitari è una quota significativa del consumo di acqua nel settore domestico e industriale. È necessario sviluppare standard, regolamenti e sanzioni per promuovere le tecnologie per il risparmio idrico, anche per i produttori di elettrodomestici e apparecchiature, nonché sussidi ai consumatori che decidono di passare ai dispositivi per il risparmio idrico. In Danimarca, il consumo di acqua pro capite è diminuito del 24% in 10 anni a causa dell'adozione diffusa di tecnologie per il risparmio idrico, anche per servizi igienici, docce e lavatrici.

In molte regioni del mondo, compresi gli Stati Uniti, il Sud Africa e l'Europa, il blocco delle tariffe con tariffe idriche basse e aumenti progressivi man mano che l'aumento dei consumi è riuscito a contenere o ridurre la domanda di acqua. Per la loro efficacia, è estremamente importante introdurre contatori d'acqua economici ma efficaci.

Fonti alternative di approvvigionamento idrico

Il livello delle perdite d'acqua dovute a perdite, allacciamenti abusivi e problemi di misurazione è ancora alto. Nelle città asiatiche rappresenta il 35-40% dell'approvvigionamento idrico totale e in alcune città questa cifra raggiunge il 60%. La stabilizzazione e la riduzione delle perdite nei sistemi di tubazioni può aiutare a migliorare l'approvvigionamento idrico. Ad esempio, i dati del Regno Unito mostrano un calo di 29 litri del consumo di acqua pro capite giornaliero a seguito dell'introduzione di ispezioni preventive obbligatorie da parte delle autorità per rilevare le perdite. L'attuazione di questo programma e di altre misure per l'uso razionale dell'acqua ha portato al fatto che è stato deciso di posticipare l'esame dei piani per una nuova diga nello Yorkshire.

La raccolta dell'acqua piovana attraverso serbatoi sul tetto, serbatoi e altri metodi è un modo efficiente per fornire acqua sanitaria.

Riquadro 5.6: La raccolta dell'acqua piovana urbana è in aumento

In Germania, ci sono sussidi speciali che incoraggiano i residenti a costruire serbatoi per raccogliere l'acqua piovana e quindi utilizzare l'acqua filtrata. Grazie al risparmio sui costi mensili dell'acqua e ad altri vantaggi, l'investimento nella raccolta dell'acqua piovana si ripaga in 12 anni. A Tokyo, in Giappone, il 70% di tutti i servizi igienici nel Ryogoku Kokugkan, l'edificio del sumo, proviene dall'acqua piovana.

Il riciclaggio delle acque reflue può essere un'altra fonte significativa. Nel 1999, la San Francisco Bay Area in California stava riutilizzando una grande quantità di acque reflue, abbastanza per soddisfare le esigenze di 2 milioni di persone. Entro il 2020 si prevede di soddisfare in questo modo i bisogni di 6 milioni di persone. Il 32% di questa acqua viene utilizzata in agricoltura, il 27% viene utilizzata per ricostituire le riserve idriche sotterranee, il 17% per sostenere l'irrigazione della terra e il 7% per le esigenze dell'industria. Il resto viene speso per scopi ambientali e di altro tipo.

Come soluzione al problema della scarsità d'acqua locale, viene spesso proposta l'opzione di trasferirla tra bacini idrografici. Le conseguenze di tali azioni richiedono un attento studio, soprattutto nei casi in cui non sia previsto il flusso di ritorno al bacino, come nel caso di altre modalità di prelievo.

Fattori abilitanti

Come per altri settori, è essenziale applicare riforme politiche, istituzionali e organizzative per implementare la gestione della domanda e trovare soluzioni alternative nel settore dell'approvvigionamento idrico. Le iniziative includono quanto segue:

nel Regno Unito, negli Stati Uniti e in Australia, il rilascio di licenze per la nuova estrazione di acqua richiede l'esame di tutte le proposte di gestione della domanda economicamente valide;
l'efficienza della gestione è la base per un uso razionale dell'acqua e una migliore pianificazione, ma non esiste un metodo valido per tutti di governo o leadership del settore privato. Per migliorare l'efficienza del lavoro degli organi statali, è necessario rafforzare i poteri istituzionali e la responsabilità delle decisioni prese;
per mantenere l'accesso all'approvvigionamento idrico, è necessario introdurre meccanismi legislativi efficaci e tariffe accessibili per i poveri delle aree urbane e rurali.

Gli anni 2005-2015 sono stati dichiarati dalle Nazioni Unite come il Decennio Internazionale "Acqua per la Vita". Uno dei modi per soddisfare la domanda di acqua pulita è l'introduzione di metodi per la pulizia hydrowave di mezzi liquidi, rappresentata dal North-West International Center for Cleaner Production. Abbiamo chiesto al Direttore Generale del Centro - Alexander Alexandrovich Startsev - di parlare di questa tecnologia innovativa.

Alexander Alexandrovich, qual è l'essenza del metodo di pulizia hydrowave?

Il metodo hydrowave è il know-how dell'autore, che non ha analoghi nella pratica mondiale. La sua principale differenza è il rifiuto dei metodi tradizionali di riscaldamento di un liquido e l'uso di effetti meccanici e di frequenza (cicli termodinamici). L'uso di sistemi di scambio termico convenzionali è accompagnato dalla formazione di vari depositi - "scaglia", la nuova tecnologia è priva di questo inconveniente.

Il metodo stesso è il seguente: quando un flusso di liquido passa attraverso un generatore di calore idrodinamico, si verifica l'effetto del flusso attorno a un "corpo scarsamente aerodinamico". Di conseguenza, nel liquido si formano dei vuoti contenenti il vuoto, all'interno dei quali avviene il processo di vaporizzazione. Inoltre, va a temperature molto inferiori a 100 ° C (ad esempio a 30 ° C), per questo motivo viene risparmiata una notevole quantità di energia.

Un'ulteriore esposizione ad alta frequenza provoca un'efficace reazione termo-ossidativa, che porta alla distruzione di molecole inquinanti, inclusi composti organici complessi e metalli pesanti.

Attraverso processi di scambio termico per contatto, si verifica un'intensa vaporizzazione, seguita da condensazione. Di conseguenza, si formano acqua distillata pura e fango umido che, secondo la classificazione russa, ha una classe di pericolo IV. Allo stesso tempo, le acque reflue iniziali potrebbero avere classi di pericolo I - II. Cioè, la tossicità dei rifiuti è notevolmente ridotta e dalla fase liquida passano ai fanghi solidi.

E cosa succede all'acqua contaminata quando si utilizzano i metodi di pulizia tradizionali?

Ad esempio, a seguito dell'uso dell'osmosi inversa, il volume dell'acqua purificata è solo il 35-40% della quantità iniziale di acque reflue, il resto è una "salamoia" liquida concentrata altamente attiva. Il metodo hydrowave, invece, permette di trasformare in distillato quasi tutta l'acqua disponibile nelle acque reflue e di riutilizzarla nella produzione. Allo stesso tempo, l'efficienza energetica del nuovo metodo è al di là di ogni concorrenza: ad esempio, per trattare un metro cubo di acque reflue di una raffineria di petrolio basteranno circa 3 kWh.

Inoltre, l'osmosi inversa è una tecnologia piuttosto capricciosa e "fine"; richiede l'attenzione costante di specialisti qualificati. Se il flusso da pulire non è uniforme, l'apparecchiatura potrebbe semplicemente guastarsi. Il metodo hydrowave evita questo.

Dove può essere utilizzato il metodo di pulizia Hydrowave?

Le installazioni che utilizzano questo principio possono essere utilizzate in sistemi di supporto vitale modulari autonomi, per la desalinizzazione e la purificazione dell'acqua da vari prodotti chimici e metalli pesanti negli impianti idraulici e fognari, per la distruzione di bifenili policlorurati e pesticidi. Inoltre, saranno una soluzione ideale per il trattamento degli effluenti industriali e la rimozione di impurità indesiderate dal petrolio greggio e dai combustibili liquidi nell'industria di lavorazione del petrolio e del gas, per la pulizia di vari serbatoi e condutture, per la neutralizzazione di sostanze tossiche e rifiuti radioattivi liquidi e per il riciclaggio combustibile esaurito e lubrificanti. Infine, possono essere utilizzati per preparare un'emulsione acqua-carburante modificata. Può essere utilizzato come combustibile per generatori elettrici autonomi di impianti di trattamento, nonché mini-CHP di tipo container.

I principali vantaggi del metodo hydrowave per la pulizia dei mezzi liquidi Il mezzo liquido viene riscaldato ed evapora non attraverso la superficie di scambio termico, ma a causa dell'azione meccanica ad alta frequenza sul liquido. Tutto il calore della condensazione del vapore può essere utilizzato per riscaldare ed evaporare il mezzo liquido iniziale. Come risultato di influenze ad alta frequenza, le molecole organiche vengono decomposte in componenti semplici innocui. La tecnologia basata sul metodo hydrowave non richiede il trattamento dell'acqua. È possibile combinare il metodo hydrowave con l'uso di nanotecnologie, in particolare nanomateriali a base di carbonio neutri dal punto di vista ambientale. È possibile effettuare reazioni sonochimiche, in cui la coprecipitazione degli elementi e dei loro isotopi dal flusso da purificare può diventare più efficiente. Il processo è caratterizzato da un basso consumo energetico. Quando si utilizza il metodo non vengono generati rifiuti pericolosi. L'attrezzatura creata sulla base di questo metodo si distingue per affidabilità, durata e facilità d'uso. Inoltre, il design del contenitore delle unità consente di evitare notevoli costi di capitale e di far funzionare l'attrezzatura "direttamente dalle ruote".

- Parlaci dell'attrezzatura che utilizza il metodo hydrowave.

Lo sviluppatore e creatore dell'attrezzatura industriale sperimentale è il Centro di ricerca e produzione di Mosca TEROS-MEPhI, guidato da V. S. Afanasiev. Il 24 luglio 2008, gli sviluppi innovativi dell'azienda sono stati presentati al Presidente della Federazione Russa, D. A. Medvedev, e hanno meritato la sua alta valutazione. TEROS-MEPhI è anche sostenuto dal Consiglio della Federazione e dal governo della Russia.

Nel marzo 2010, Sua Santità il Patriarca Kirill di Mosca e di tutta la Russia ha visitato il luogo dell'assemblea di TEROS-MEPhI. Ha conosciuto con interesse gli sviluppi innovativi e ha benedetto l'inizio dell'attuazione del progetto dimostrativo "Ark". Il progetto prevede la creazione di un oggetto della biosfera artificiale con sistemi di supporto vitale autonomi basati su tecnologie hydrowave.

Aree di applicazione efficace delle tecnologie basate sul metodo hydrowave: trattamento delle acque reflue di varie imprese industriali, agricole e servizi abitativi e comunali di qualsiasi grado di inquinamento; rimozione dalle acque reflue di sostanze organiche che provocano la "fioritura" dei corpi idrici (formazione di alghe azzurre); depurazione delle acque reflue industriali e sotterranee contaminate da arsenico e altre sostanze tossiche; pulizia di caditoie, infiltrazioni di discariche e discariche per proteggere dall'inquinamento corpi idrici, fiumi e mari; depurazione e dissalazione dell'acqua di mare, deferrizzazione, dissalazione di acque naturali a vario grado di inquinamento; depurazione delle acque sotterranee e superficiali da inquinanti chimici ad alto peso molecolare (etere metiltredbutilico, inquinanti organici persistenti, idrocarburi poliaromatici, ecc.); neutralizzazione incombustibile di inquinanti organici persistenti, reagenti chimici e sostanze tossiche; purificazione dei rifiuti industriali nel processo di lavorazione del petrolio e del gas, nonché purificazione del petrolio greggio e dei prodotti petroliferi dallo zolfo e da altre impurità indesiderabili; rimozione di fanghi oleosi e residui di vari prodotti chimici in serbatoi, cisterne, serbatoi, condotte; pulizia di reflui industriali tossici nell'industria tessile e della pelle; purificazione dell'acqua da rifiuti radioattivi liquidi ad alto contenuto di sale; creazione di emulsioni acqua-combustibili modificate; utilizzo di combustibili e lubrificanti esauriti mediante la creazione di emulsioni acqua-combustibile stabili e la successiva combustione ad alta temperatura con generazione simultanea di energia; realizzazione di apparecchiature ad alta efficienza per la produzione di biocarburanti, come l'etanolo, da scarti di disboscamento e lavorazione del legno, per il trattamento della polpa e dei rifiuti di carta; realizzazione di attrezzature economiche ausiliarie per il settore agroindustriale.

Come accennato in precedenza, le apparecchiature basate sulle tecnologie hydrowave sono caratterizzate da un basso consumo energetico, il regime di temperatura del suo funzionamento non supera i 100 °C. Non sono necessari materiali di consumo (filtri, membrane, resine a scambio ionico, assorbenti, prodotti chimici, ecc.). Le prestazioni di un modulo con dimensioni lineari di 10x3x3 metri sono fino a 50 metri cubi di acque reflue trattate o dissalate all'ora (al giorno - un treno di 20 serbatoi). Si tratta in sostanza di un mini-impianto per la produzione di distillati di acqua di mare, acque dolci di qualsiasi grado di inquinamento, acque reflue industriali e domestiche.

Qual è il successo dell'introduzione di nuove apparecchiature?

Nel 2002 è stato realizzato e inviato in Arabia Saudita un impianto pilota per la depurazione e la dissalazione dell'acqua di mare con una capacità di 1 m³ l'ora. Dal 2004 un impianto di trattamento delle acque artesiano con una capacità di 50 m³ all'ora è in funzione in una delle strutture statali nella regione di Mosca. Un'unità di trattamento delle acque di pozzo artesiano con una capacità di 3 m³ all'ora è stata inviata nella Repubblica di Komi a OAO Severnaya Neft. Nella regione di Nizhny Novgorod, presso l'impianto di batterie di Bor, è stato avviato un impianto di deferrizzazione dell'acqua con una capacità di 7 m³ all'ora.

In base all'ordine statale, sulla base del metodo hydrowave, è stata creata un'installazione per la neutralizzazione di sostanze chimiche tossiche e masse di reazione. È stato sviluppato e testato con successo un impianto pilota per il trattamento di scorie radioattive liquide di basso livello per le imprese dell'industria nucleare.

Nell'ambito del programma internazionale sono stati avviati sei impianti per la preparazione per cavitazione di una miscela di sostanze velenose e acque reflue per la distruzione in un forno al plasma.

Inoltre, sono stati effettuati esperimenti per migliorare la qualità dell'olio del Caspio (rimozione dello zolfo e di altre impurità indesiderabili) e per abbassare il punto di congelamento dell'olio (da +8 a -15 °C).

Sono state ottenute le licenze per la progettazione e la fabbricazione di apparecchiature per impianti nucleari. Gli impianti di trattamento delle acque fabbricati hanno tutti i certificati e gli atti di messa in servizio necessari. Gli sviluppi che utilizzano il metodo hydrowave sono protetti da 15 brevetti russi e stranieri.

Apparentemente, la nuova tecnologia interessa sia alla Russia che ad altri paesi. Come può essere organizzata la cooperazione internazionale nel campo dell'introduzione del metodo di pulizia hydrowave?

L'opzione più accettabile per tale cooperazione è l'avvio di un progetto internazionale sotto gli auspici dell'Organizzazione delle Nazioni Unite per lo sviluppo industriale (UNIDO). Le parti interessate negoziano a livello intergovernativo. Da parte russa, i negoziati sono condotti da Rosprirodnadzor, il Servizio federale per la supervisione della gestione delle risorse naturali, che fa parte della struttura del Ministero delle risorse naturali e dell'ecologia della Federazione russa. Nel processo di negoziazione, vengono determinati l'oggetto del progetto, i tempi della sua attuazione, il risultato atteso, i partner partecipanti e i donatori. Successivamente, le parti si rivolgono alla Segreteria UNIDO e firmano gli accordi necessari.

Nel processo di attuazione del progetto, vengono create apparecchiature pilota innovative, che vengono testate nei paesi partecipanti al progetto. Quindi viene presa una decisione sulla produzione industriale su larga scala e, se necessario, con l'aiuto dell'UNIDO, vengono preparate le condizioni per l'ulteriore promozione delle apparecchiature.

Redazione dell'UNIDO in Russia

Fonti:

www.unido-russia.ru/archive/num1/art14/

www.newsland.ru/News/Detail/id/551725/

L'inizio del 21° secolo per l'oleodotto di Mosca è stato segnato dall'introduzione delle tecnologie più avanzate utilizzate nel settore idrico globale. Negli impianti di trattamento delle acque, la classica tecnologia di decantazione e filtrazione a due stadi iniziò ad essere integrata da metodi di ozonizzazione in combinazione con l'assorbimento su carboni attivi.

L'esperienza dell'operazione industriale di assorbimento dell'ozono - ozonizzazione seguita da purificazione per assorbimento su filtri con carbone attivo granulare - ha mostrato un aumento significativo dell'efficienza della purificazione dell'acqua per i contaminanti organici, una diminuzione della concentrazione di sostanze organoclorurate, alluminio residuo e odori nel bere acqua.

Lo sviluppo della direzione della modernizzazione delle tecnologie nel campo della purificazione dell'acqua naturale è stata la messa in servizio nel dicembre 2006 di impianti tecnologici, che per la prima volta nella storia dei sistemi di approvvigionamento idrico centralizzato russi includevano lo stadio di ultrafiltrazione a membrana. L'uso delle ultime tecnologie nel sistema di approvvigionamento idrico centralizzato consente di mantenere la qualità dell'acqua potabile che soddisfa gli standard non solo della Russia, ma dei paesi più sviluppati del mondo, anche in condizioni di emergenza inquinamento dell'acqua da scoppio fonti di approvvigionamento.

Nella pratica mondiale della fornitura di acqua potabile, negli ultimi anni, le tecnologie a membrana hanno iniziato a occupare una posizione di primo piano grazie alla capacità universale di aumentare l'efficienza del trattamento per molti gruppi di contaminanti, compresi gli indicatori di sicurezza idrica epidemica. L'interesse per le tecnologie a membrana è anche associato a garantire la massima compattezza e automazione con un minimo di reagenti chimici introdotti nell'acqua e garantire un'elevata affidabilità delle strutture.

Insieme all'introduzione di nuovi metodi di purificazione dell'acqua, i processi di disinfezione dell'acqua vengono costantemente migliorati. Al fine di migliorare l'affidabilità e la sicurezza della produzione di acqua potabile eliminando dalla circolazione la sostanza pericolosa cloro liquido, nel 2012 è stato completato in tutti gli impianti di trattamento delle acque il trasferimento del sistema di disinfezione dell'acqua ad un nuovo reagente ipoclorito di sodio. In connessione con l'inasprimento dello standard statale per il contenuto di cloroformio nell'acqua potabile, è stato svolto un lavoro mirato per ottimizzare i regimi di disinfezione, a seguito del quale la concentrazione di cloroformio nell'acqua del rubinetto di Mosca è scesa a 4-22 µg/l a uno standard di 60 µg/l, che corrisponde al livello di pace dei paesi sviluppati.

In condizioni di denso sviluppo urbano e congestione del traffico, è economicamente fattibile utilizzare metodi di riparazione e restauro senza scavi. Ad oggi, a Mosca vengono utilizzati i metodi più moderni, tra cui: applicare un rivestimento di cemento e sabbia sulla superficie interna della tubazione, tirare tubi in polimero solido, tubi in polietilene nella tubazione esistente, padroneggiare il metodo di riparazione di tubazioni di grande diametro " tubo nel tubo". Ciò consente di ripristinare il funzionamento attivo delle comunicazioni che hanno perso la loro funzionalità, aumentare la loro durata di almeno 50 anni, aumentare il throughput e, per le reti di approvvigionamento idrico, che è particolarmente importante, mantenere l'elevata qualità dell'acqua trasportata, ridurre il numero di incidenti e ridurre al minimo le perdite d'acqua improduttive.

Non è più un segreto per nessuno che nel mercato russo delle condutture per l'approvvigionamento idrico con un diametro interno fino a 40 mm, il palmo appartenga a tubi in materiali polimerici.

Di recente, le moderne tecnologie nel campo dell'industria dei tubi hanno fatto un grande passo avanti. La tendenza nello sviluppo del mercato russo dei sistemi di ingegneria indica la sostituzione attiva delle condotte in acciaio, comprese le condotte in ghisa, con condotte in plastica, la cui abbondanza è attualmente un'eredità del secolo scorso nello sviluppo urbano standard. Non è più un segreto per nessuno che nel mercato russo delle condutture per l'approvvigionamento idrico con un diametro interno fino a 40 mm, il palmo appartenga a tubi in materiali polimerici.

Questi includono tubi in polipropilene (PP-R), polietilene (bassa, media, alta densità), polietilene reticolato (PEX), polietilene ad alta temperatura (PERT), cloruro di polivinile (PVC), incluso clorurato (C-PVC) , polibutilene (PB), acrilonitrile butadione stirene (ABS), nonché un certo numero di poliolefine esotiche. Naturalmente, va tenuto presente che quasi tutti i tipi di plastica menzionati possono avere varietà di tubi rinforzati con metallo o fibra di vetro.

Un'ampia selezione di materiali e tecnologie per la produzione di tubi crea un problema di scelta. Ciò che è buono per la costruzione individuale spesso non è applicabile negli edifici a più piani. Ci vuole tempo per comprendere le nuove tecnologie e il prezzo di una scelta infruttuosa è la perdita di molti soldi. Dopotutto, il sistema di gasdotti, che nelle condizioni specifiche della Russia sarà utilizzato su vasta scala, deve avere il miglior rapporto qualità-prezzo.

Durante la costruzione, la progettazione e il funzionamento delle condutture, è necessario essere guidati dalle norme e dalle regole di SNiP 2.04.01-85 "Approvvigionamento idrico interno e fognatura degli edifici" e 2.04.05-91 "Riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria ". I tubi utilizzati per la fornitura di acqua calda sono progettati per una temperatura massima di esercizio di 75°C e per gli impianti di riscaldamento vengono utilizzati tubi con una temperatura di esercizio di 90°C. Pressione di esercizio fino a 0,6 MPa. Il periodo di garanzia di funzionamento è di almeno 25 anni.

Secondo la ricerca sulle condutture polimeriche, condotta da specialisti dell'Università tecnica chimica russa intitolata. Mendeleev, il polipropilene (PP-R) è diventato il primo materiale che non soddisfaceva i requisiti della costruzione multipiano in serie per i seguenti motivi:

La temperatura massima consentita per una durata di 30 anni non può superare i 70°C. Con tali parametri, è necessario aumentare l'area dei dispositivi di riscaldamento del 40% e aumentare il volume del liquido di raffreddamento nel sistema, il che porterà ad un aumento dei diametri delle tubazioni.
Un elevato coefficiente di allungamento durante il riscaldamento porta alla necessità di installare circuiti di espansione, che eliminano la possibilità di posa nascosta della tubazione, ad es. il cablaggio è possibile solo nelle nicchie e dietro le false pareti.
I giunti di saldatura richiedono abilità speciali quando si lavora con uno strumento e non escludono violazioni della tecnologia di installazione (surriscaldamento, restringimento del diametro).
Diversi coefficienti di dilatazione termica lineare della boccola in plastica e acciaio saldato dei raccordi terminali (per il collegamento di altre parti del sistema attraverso le filettature dei tubi) portano inevitabilmente a una violazione dell'integrità e, di conseguenza, alla formazione di una perdita.
I tubi non si piegano, il che aumenta la quantità di rifiuti ingombranti, richiede l'installazione di collegamenti non necessari e crea disagi durante il trasporto e lo stoccaggio.
Le tubazioni in polivinilcloruro (PVC) hanno un basso coefficiente di allungamento lineare, che consente di fare a meno dei circuiti di compensazione, ma a una temperatura di 95 ° C, la durata dei tubi in PVC è di 1 anno.

I tubi metallo-plastica (PEX-Al-PEX) non vengono utilizzati nelle costruzioni a più piani perché:

La disomogeneità della parete dei tubi compositi del tipo PEX-Al-PEX (metallo-plastico), a causa di vari coefficienti di dilatazione termica lineare, durante il funzionamento della condotta porta alla delaminazione dei suoi strati costitutivi e, di conseguenza, è impossibile calcolare la durata di tali tubi.
Lo strato interno di questi tubi è realizzato in PEX, ma ha uno spessore non superiore a 0,8 mm, in contrasto con i 2,2 mm richiesti per i carichi di progetto, e ciò comporta una diminuzione delle pressioni ammissibili nell'impianto di 3,5 - 4 volte, es. fino a 2 - 2,5 atm.
Uno strato di foglio di alluminio fino a 0,4 mm di spessore non è in grado di resistere alla pressione del sistema, a condizione che la giuntura sia perfettamente saldata e che il tubo non sia stato sottoposto a ripetute piegature nello stesso punto durante l'installazione: qui il la pellicola si allungherà semplicemente, l'integrità sarà rotta.
Oggi non esiste una colla in grado di mantenere l'elasticità e resistere a carichi significativi, perché. il coefficiente di allungamento termico lineare del polietilene è 7-10 volte superiore al corrispondente coefficiente di alluminio.
Il taglio del tubo deve essere lavorato con un alesatore, perché è deformato. Quando si piega il tubo, è necessario utilizzare un'attrezzatura speciale, altrimenti il passaggio condizionale si restringe - "sbatterà".
Il raccordo deve essere dotato di guarnizioni anulari in gomma (altrimenti non sarà possibile comprimere il tubo sul raccordo), nonché di una guarnizione dielettrica che protegga il contatto tra la lamina di alluminio ed il corpo in ottone del raccordo - una coppia galvanica .
Bassa manutenibilità - non è consentito reinstallare il raccordo nello stesso posto, è impossibile sostituire il tratto di tubo posato nella corrugazione (canale) e successivamente danneggiato senza aprire la struttura della struttura.

L'unico materiale in grado di sopportare i carichi richiesti per una lunga durata e con proprietà che soddisfano i requisiti per gli impianti di riscaldamento negli edifici multipiano è il polietilene reticolato molecolare (PEX), che ha:

L'uniformità della parete e le caratteristiche di resistenza del materiale consentono di installare sistemi di approvvigionamento idrico e di riscaldamento, compreso il riscaldamento centralizzato, in grattacieli con una vita utile stimata di almeno 50 anni. In questo caso, è consentito utilizzare un cablaggio nascosto, che soddisfa i moderni requisiti estetici.
La possibilità di ripristinare la forma grazie alla "memoria molecolare" consente di ripristinare la tubazione dopo una "pausa" (flessione eccessiva) e di far funzionare l'impianto dopo lo sbrinamento.
L'aggraffatura meccanica del raccordo sul tubo e la "memoria molecolare" del materiale, che cerca costantemente di riportare la parete del tubo nella posizione originaria, rendono il collegamento estremamente affidabile per tutta la vita dell'impianto. È consentita l'installazione secondaria di un raccordo nello stesso luogo.
L'assenza di guarnizioni, dielettrici o parti annegate saldate in materiali dissimili rende le connessioni estremamente affidabili e riduce il costo dei prodotti e dei sistemi nel loro complesso.
Una varietà di tipi e un'ampia gamma di raccordi, combinati con flessibilità e una lunga lunghezza di avvolgimento delle bobine, riducono al minimo il numero di connessioni e lo spreco di tubi.
La posa nascosta di una tubazione elastica in un corrugato (canale), in conformità con i requisiti di SNiP, consente di sostituire una sezione di tubo danneggiata senza aprire la struttura della parete o del pavimento.
La superficie interna liscia riduce il coefficiente di resistenza idraulica del 25 - 30% e non consente alle particelle solide di "attaccarsi" alle pareti: i tubi "non crescono troppo".

Esistono tre modi per formare legami molecolari tridimensionali che soddisfano gli obiettivi della produzione industriale: perossido (PEX-a), silano (PEX-b) e radiazione (PEX-c). Le caratteristiche di resistenza dei materiali, in generale, sono conformi alle norme DIN, tuttavia, dal loro studio dettagliato, risulta che i tubi in polietilene ad alta densità con il metodo dei silani hanno una maggiore resistenza alla temperatura e alla pressione con una lunga durata.

Al fine di produrre e introdurre ampiamente sistemi moderni di tubazioni polimeriche per il riscaldamento e l'approvvigionamento idrico in Russia e nella CSI, dieci anni fa è stata fondata una società BIR PEX Corporation, che per la prima volta in Russia ha avviato la produzione di tubi da polietilene legato PEX-b utilizzando attrezzature e materie prime di produzione inglese. Ora questa impresa ha imparato la produzione congiunta di raccordi di tipo a pressione e compressione secondo i disegni e con il marchio IGL - BIR PEX, lo sviluppo e la produzione di elementi aggiuntivi, elementi di fissaggio, unità di montaggio, armadi per collettori, ecc. fuori.

Dieci anni di esperienza nel funzionamento negli edifici più alti della Russia (attualmente fino a 48 piani), nella costruzione di alloggi d'élite e municipali, hanno in pratica dimostrato le elevate prestazioni di prodotti e tecnologie per l'installazione di tubazioni per sistemi di riscaldamento e fornitura di acqua calda di BIR PEX Corporation. Nel 2007, i sistemi BIR PEX hanno ricevuto supporto dai servizi abitativi e comunali della Repubblica del Tatarstan e sono stati consigliati ai clienti statali di ministeri e dipartimenti della Repubblica del Tatarstan, società di gestione e organizzazioni di progettazione per l'uso.

Nel 2010, le tubazioni e i raccordi in polietilene reticolato con silanolo del marchio BIR PEKS sono stati inclusi nel registro delle nuove apparecchiature utilizzate nella costruzione (ricostruzione) delle strutture dell'ordine cittadino di Mosca e nel catalogo delle costruzioni territoriali di Mosca (MTSK - 8.18).

Oggi, la società BIR PEX unisce aziende che operano in vari settori di produzione. La società svolge le funzioni di appaltatore per lavori di ingegneria, supporto ingegneristico di edifici e strutture, inoltre dispone di un proprio ufficio di progettazione in grado di svolgere il compito di progettare supporto ingegneristico per qualsiasi complesso di sviluppo.

BIR PEX Company LLC offre una soluzione completa per la progettazione, l'installazione e la messa in servizio di sistemi di ingegneria interna con l'implementazione di sistemi di riscaldamento orizzontali, fornitura di acqua calda e fredda con tubazioni BIR PEX in polietilene reticolato con silanolo, fornendo una durata di oltre 50 anni a pressione di esercizio 10 atm. e condizioni di temperatura 70-90˚С.

In Russia, negli impianti di riscaldamento dei condomini, nella stragrande maggioranza dei casi, viene ancora utilizzato un sistema a tubo singolo (meno spesso a due tubi) con un circuito di cablaggio superiore o inferiore. Secondo questo schema, i riscaldatori sono collegati in serie e il liquido di raffreddamento viene fornito a ciascun appartamento attraverso più montanti, per questo motivo, i residenti di ciascun appartamento nei grattacieli non possono modificare indipendentemente il volume e la velocità del flusso del liquido di raffreddamento in il sistema di riscaldamento, il che significa che possono regolare in modo accurato e indipendente il trasferimento di calore degli apparecchi di riscaldamento. In questo caso, non stiamo nemmeno parlando della mancanza della possibilità di condurre separatamente la contabilizzazione del calore indipendente in ciascuno degli appartamenti.

Le caratteristiche tecniche delle tubazioni del marchio BIR PEKS in polietilene reticolato con silanolo consentono di progettare e installare uno schema elettrico fondamentalmente nuovo: orizzontale.

Quando si utilizzano sistemi orizzontali nelle aree comuni, vengono posate colonne montanti in acciaio e su ogni piano - collettori di distribuzione dell'appartamento che alimentano gli appartamenti, che, a un costo dei materiali comparabile, offre i seguenti vantaggi:

Viene implementato il principio della contabilizzazione appartamento per appartamento del consumo di calore e acqua, risolvendo così i problemi del risparmio energetico e delle risorse.
La manutenzione e l'acquisizione delle letture dei dispositivi di misurazione vengono eseguite senza accesso a locali residenziali o uffici.
Rispetto ai sistemi di cablaggio verticale, il numero di montanti, dispositivi di misurazione, KFD, ecc. è notevolmente ridotto.

La valvola di regolazione sul ramo di ritorno dell'impianto di riscaldamento di ogni appartamento fornisce la quantità di calore necessaria e protegge l'impianto di riscaldamento dallo sbilanciamento a seguito di un intervento non autorizzato da parte dell'inquilino durante i lavori per la sostituzione di dispositivi di riscaldamento, tubazioni, pavimenti riscaldati ad acqua, ecc. .

Il dispositivo dei montanti singoli degli impianti di riscaldamento, la fornitura di acqua calda e fredda in acciaio garantisce la loro rapida sostituzione senza accesso agli appartamenti e violazione della decorazione interna.

I tubi posizionati orizzontalmente in polietilene reticolato sono posati in un corrugato protettivo e possono essere nascosti nella struttura del pavimento (in un massetto) o nella parete (in flash), il che aumenta l'estetica e riduce il rischio di danni. Se non è possibile la posa nascosta nel pavimento, è possibile posizionarla in un apposito zoccolo vicino al pavimento o in un box sotto il soffitto.

Pertanto, il sistema di tubazioni BIR PEX aumenta la competitività degli alloggi finiti, offre un elevato livello di comfort per l'utente finale, soddisfa i più recenti requisiti e normative in materia di risparmio energetico, ha una durata 3-4 volte superiore rispetto ai sistemi di tubazioni in acciaio e riduce la manutenzione costi.

Uno dei fattori che ostacolava l'uso diffuso delle tubazioni polimeriche del marchio PEX-b (reticolazione silanica) era il fatto che, secondo la quinta classe di resistenza più alta GOST R 52134-2003, la temperatura massima di esercizio non può superare gli 80 ° C per funzionamento continuo per 10 anni da pressione fino a 1,0 MPa. Ciò è dovuto al fatto che la tabella delle classi di resistenza è stata presa dalle norme ISO 15875-2003, che sono scritte per gli standard europei sui liquidi di raffreddamento, dove la temperatura di esercizio del liquido di raffreddamento non supera i 70 ° C. Si è scoperto che i prodotti inclusi nel progetto e che soddisfano i requisiti di GOST non potevano soddisfare i parametri del liquido di raffreddamento utilizzato in Russia (90˚С o 95˚С).

I tubi BIR PEKS sono certificati per la conformità al GOST specificato, nonché alle specifiche tecniche TU 2248-03900284581-99 (Istituto di ricerca di ingegneria sanitaria), i cui requisiti sono molto più severi e soddisfano i criteri per il lungo termine (altro di 50 anni) funzionamento a una temperatura di 95˚С e una pressione di esercizio nel sistema di 1 MPa . Le modifiche corrispondenti sono state introdotte nella TU dopo aver ricevuto i risultati dello studio della RKhTU. Mendeleev per quanto riguarda la maggiore durata alle alte temperature di esercizio per tubi in polietilene reticolato con vari metodi.

Tyumen aspetta una rivoluzione. Nel sistema idrico e sanitario della città. Sarà radicalmente modernizzato entro il 2031. Ci sarà una transizione verso fonti sotterranee di approvvigionamento idrico. Per fare ciò, verrà costruita una nuova presa d'acqua sotterranea e l'impianto di trattamento delle acque Metelevskaya, che ora utilizza l'acqua del fiume Tura, sarà completamente modernizzato e ricostruito per il trattamento delle acque sotterranee. Una ricostruzione globale attende anche gli impianti di depurazione. È già iniziato e interesserà tutte le fasi del trattamento delle acque reflue: appariranno unità aggiuntive, la capacità delle strutture aumenterà. Inoltre, è prevista la creazione di un sistema fognario combinato in città, che aiuterà a risolvere il problema con lo sviluppo di un sistema fognario. Pavel Perevalov, vice capo dell'amministrazione comunale di Tjumen', ne ha parlato alla Conferenza scientifica e pratica interregionale dei giovani professionisti del gruppo di aziende Rosvodokanal.

Un enorme volume di costruzione di nuove strutture per l'approvvigionamento idrico e igienico-sanitario nella città di Tyumen, paragonabile al volume delle infrastrutture esistenti, sarà effettuato da Tyumen Vodokanal, che fa parte del gruppo di società Rosvodokanal.

"Tjumen' è una città unica che ha una strategia a lungo termine per la modernizzazione dei sistemi di approvvigionamento idrico e sanitario, supportata da un documento pratico che contiene una giustificazione finanziaria ed economica, la possibilità di attuare tutti i piani", ha affermato Pavel Perevalov. "Tjumen' è quasi l'unica città in Russia in cui questa strategia ha un sostegno finanziario ed economico concreto sotto forma di un accordo di concessione".

Ha anche notato che la nostra città, sicuramente, diventerà una piattaforma per l'introduzione di moderne tecnologie e approcci al lavoro nel campo dell'approvvigionamento idrico e dei servizi igienico-sanitari. I giovani specialisti offrono un numero enorme di innovazioni progettate per migliorare la qualità del trattamento delle acque e, in generale, per rendere più efficienti i processi di approvvigionamento idrico, smaltimento delle acque reflue, trattamento delle acque reflue e funzionamento dell'azienda.

"Sono sicuro che tutti i progetti presentati saranno richiesti", ha espresso Pavel Perevalov, "Perché ci sono molte idee, innovazioni fresche e interessanti di cui abbiamo bisogno oggi per andare avanti. Forse in questa conferenza si troveranno alcuni primi pensieri, gli inizi di nuove tecnologie e approcci. E già tra 10-15 anni capiremo che proprio in tali convegni di giovani specialisti è nato il primo, timido pensiero, che alla fine ci permetterà di applicare una tecnologia specifica che centra esattamente l'obiettivo di risolvere un problema particolare.

L'importanza dell'evento, in cui i giovani professionisti esprimono le loro idee volte a ottimizzare le attività delle organizzazioni che forniscono risorse, è stata rilevata anche dal vice governatore della regione di Tyumen Vyacheslav Vakhrin.

“La nostra città sta diventando un centro di attrazione per giovani talenti che lavorano nel campo dell'approvvigionamento idrico e dei servizi igienico-sanitari. Probabilmente a causa del fatto che a Tyumen c'è sempre un gran numero di casi pratici, sulla base dei quali si può sperimentare, ragionare e andare avanti. Le menti giovani e curiose danno origine a nuovi approcci e tecnologie progressisti. È importante che in queste discussioni e discussioni nasca e si cristallizzi qualcosa che poi costituisca la base di azioni pratiche, anche nel quadro della partnership tra la regione e il gruppo di società Rosvodokanal”, ha spiegato Vyacheslav Vakhrin. — L'anno scorso abbiamo discusso solo dei piani per concludere un accordo di concessione nel campo dell'approvvigionamento idrico e dei servizi igienico-sanitari, e ora ci stiamo già vivendo. Questo è uno dei più grandi accordi di concessione nel paese. Con il volume degli investimenti - oltre 22 miliardi di rubli, prevedendo la costruzione su larga scala di reti e strutture. Di conseguenza, i residenti di Tyumen riceveranno servizi di approvvigionamento idrico e igienico-sanitari di alta qualità e affidabili”.

La Conferenza scientifica e pratica interregionale dei giovani specialisti del Rosvodokanal Group of Companies è un evento annuale in cui centinaia di giovani scienziati condividono le loro idee e le loro migliori pratiche, sollevano problemi acuti e offrono soluzioni. Spesso, le idee qui espresse vengono successivamente messe in pratica.

"L'idea di organizzare un evento così importante per l'intero settore appartiene al Tyumen Vodokanal, per la prima volta i giovani innovatori nel campo dell'approvvigionamento idrico e dei servizi igienico-sanitari si sono incontrati a Tyumen nel 2012", ha affermato Marina Aleksandrova, Direttore delle risorse umane di Tyumen Vodokanal (un gruppo di società Rosvodokanal), che sovrintende all'organizzazione di questo evento nella nostra città – ogni anno, i migliori progetti vengono selezionati per partecipare alla conferenza in ciascuna delle città in cui opera il gruppo di società Rosvodokanal. Per diversi anni in cui si è tenuta una conferenza scientifica e pratica, sono state implementate dozzine di idee di giovani specialisti e la maggior parte di loro ha ottenuto riconoscimenti a livello federale”.

Quest'anno partecipano alla conferenza i vincitori delle tappe regionali di 6 grandi città della Russia: Krasnodar, Voronezh, Omsk, Barnaul, Orenburg, Tyumen, nonché i rappresentanti di Mosca e delle piccole città della regione di Tyumen. I loro progetti sono pensati sia per l'applicazione di nuove tecnologie nel campo del trattamento delle acque e delle acque reflue, sia per l'introduzione di nuovi approcci, in particolare applicazioni mobili che rendono ancora più efficiente la comunicazione con i clienti. Vengono sollevate questioni relative all'introduzione di nuovi servizi commerciali e di tecnologie efficienti dal punto di vista energetico.

Di seguito alcuni temi proposti per la discussione dai giovani scienziati: “Intensificazione dei processi di trattamento biologico attraverso l'uso del bioloading” (Barnaul), “Tecnologia di miglioramento dopo i lavori di recupero d'emergenza” (Omsk), “Utilizzo degli ammassi di neve utilizzando l'energia termica di acque reflue dal sistema di drenaggio” (Tyumen), "Tecnologie per il risparmio energetico nel processo di produzione" (Voronezh), "Vendita di acqua ulteriormente purificata" (Voronezh), "Programma fedeltà Water Points" (Omsk), "Fornitura commerciale di acqua utilizzando un tubo di scolo automatizzato" (Omsk), "Legalizzazione dell'uso dei GIS sui dispositivi mobili per il funzionamento efficiente delle squadre di emergenza" (Barnaul), "Il rispetto dell'antimonopolio come misura per prevenire i rischi antitrust" (Tyumen), "Sistema intelligente di rendicontazione dei debiti" (Krasnodar), "Creazione di un laboratorio per la verifica dei dispositivi di misurazione sulla base di OOO " Tyumen Vodokanal", "Aumento delle entrate non tariffarie attraverso i servizi di laboratorio" (Omsk), " Ottimizzazione della contabilità di magazzino come efficace strumento di gestione dei costi nelle aziende di servizi idrici” (Tyumen), “Risparmio di budget grazie al passaggio della flotta al gas naturale compresso” (Orenburg), “Miglioramento dell'efficienza dei processi produttivi attraverso l'uso di soluzioni mobili” (Tyumen ).

Secondo il servizio stampa di Tyumen Vodokanal, i progetti sono difesi da giovani specialisti in tre aree: "Produzione e tecnologia, organizzazione dei processi di produzione", "Economia e finanza, commercio, marketing" e "Sostegno alle imprese". I progetti presentati alla conferenza riceveranno la valutazione di esperti e potranno diventare la base per nuove soluzioni tecnologiche e di business sia nelle imprese regionali che in tutto il paese.