ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЭФФЕКТИВНЫЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИ ЭКОНОМИЧНЫЕ ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Код номенклатуры специальности 05.23.19 Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства 05.26.01 Охрана труда 25.00.00 Науки о Земле Руководитель д.т.н., проф. Беспалов Вадим Игоревич В рамках реализации Программы Стратегического развития РГСУ на 20122016гг. научной школой под руководством Беспалова Вадима Игоревича выполнены исследования по теме: «Решение комплексных проблем, связанных с разработкой методологии выбора комплекса высокоэффективных и экономичных градостроительных, технологических и специальных инженерных мероприятий по обеспечению экологической безопасности территорий городских застроек» Научно-исследовательская работа научной школы ведется по следующим актуальным направлениям: Совершенствование методов исследований в градостроительной экологии, разработка методологических основ обеспечения экологической безопасности населенных мест и строительного комплекса. Совершенствование методов исследований в градостроительной экологии, в том числе, изучение проблем оценки климата, состояния окружающей городской среды и степени воздействия на неё энергетического загрязнения. Теоретические и технологические основы, а также инженернотехнические решения по защите окружающей среды, в том числе, исследование процессов удаления оксидов азота из промышленных выбросов и дымовых (топочных) газов на основе новых методов и технологий защиты окружающей среды; исследование свойств твёрдых отходов, содержащих соединения бора, используемых в сочетании с жидким стеклом, перлитом, гудроном в качестве добавок к цементу; исследование процессов очистки промышленных сточных вод, содержащих соединения азота. Обеспечение экологической и производственной безопасности технологических процессов, промышленных комплексов и городских территорий, в том числе, повышение экологической и производственной безопасности теплоэнергетических установок путем совершенствования технологий подготовки газового топлива. Научные основы технологий использования возобновляемых видов энергии, в том числе, энергосбережение в производственнотехнологических процессах за счет использования скрытых энергетических ресурсов производственных технологий, а также возобновляемых источников энергии. Оценка экологических рисков и надежности систем защиты окружающей среды. Повышение экономичности и экологической безопасности автономных систем энергоснабжения в промышленности и городском хозяйстве Разработка ресурсосберегающих и природоохранных технологий для систем газоснабжения, теплоснабжения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, в том числе, исследование процесса и совершенствование вихревой технологии для повышения качества газового топлива Совершенствование социо-эколого-экономических методов оценки состояния окружающей среды и устойчивого развития застроенных территорий. Научные основы экономики природопользования. Основные научные направления № 1 2 3 4 Научное направление Разработка методологических основ обеспечения экологической безопасности населенных мест и строительного комплекса Совершенствование методов исследований в градостроительной экологии, в том числе, изучение проблем оценки климата, состояния окружающей городской среды и степени воздействия на неё энергетического загрязнения Теоретические и технологические основы, а также инженернотехнические решения по защите окружающей среды, в том числе, исследование процессов удаления оксидов азота из промышленных выбросов и дымовых (топочных) газов на основе новых методов и технологий защиты окружающей среды. Обеспечение экологической и производственной безопасности технологических процессов, промышленных комплексов и городских территорий, в том числе, повышение экологической и производственной безопасности теплоэнергетических установок путем совершенствования технологий подготовки газового топлива Руководитель к.т.н., доц. Гурова О.С. к.т.н., доц. Самарская Н.С. д.т.н., проф. Беспалов В.И. д.т.н., проф. Новгородский Е.Е. 5 6 7 8 9 Научные основы технологий использования возобновляемых видов энергии, в том числе, энергосбережение в производственно-технологических процессах за счет использования скрытых энергетических ресурсов производственных технологий, а также возобновляемых источников энергии Оценка экологических рисков и надежности систем защиты окружающей среды Повышение экономичности и экологической безопасности автономных систем энергоснабжения в промышленности и городском хозяйстве Совершенствование социо-эколого-экономических методов оценки состояния окружающей среды и устойчивого развития территорий к.г-м.н., доц. Ганичева Л.З. д.т.н., проф. Страхова Н.А. к.т.н., доц. Мещеряков С.В. асс. Лысова Е.П. Исследование процессов очистки промышленных сточных д.т.н., проф. Серпокрылов Н.С. вод Материально-техническая база научной школы включает в себя научноучебную лабораторию пыле-аэродинамики и охраны окружающей среды. В лаборатории используются современные контрольно-измерительные приборы для оценки воздействия шума, вибрации, запыленности, загазованности, электромагнитного поля, радиоактивности на человека и окружающую среду. Экспериментальный стенд для исследования процесса обеспыливания конвейеров Модель автономной системы энергоснабжения жилого дома на основе солнечной и ветровой энергии Экспериментальный стенд для исследования параметров многофазных потоков в системах очистки воздуха и отходящих газов от токсичных компонентов Экспериментальный стенд для исследования параметров теплогенератора вихревого типа К основным заказчикам НИОКР и стратегическим партнерам научной школы относятся: Комитет по охране окружающей среды при Администрации г.Ростована-Дону Министерство экологии и природных ресурсов Правительства Ростовской области МЭП «Энергоаэра» ООО «Экология транспорта» НИИ МиПМ ЮФУ Ростовский завод ЖБК Основные разработки научной школы, связанные с улучшением экологической обстановки на городских территориях, выполняются по следующим основным направлениям: 1. «Исследование уровня вибрации на автомобильных магистралях городских территорий и разработка инженерных решений по его снижению» Одним из основных направлений улучшения экологической обстановки является решение задач по упорядочению движения транспорта, особенно в населенных пунктах, строительство объездных дорог, перевод автотранспорта на экологически безопасное топливо, техническое совершенствование двигателей. Измерение параметров вибрации от автотранспорта является актуальной проблемой. В процессе научных исследований оценивался уровень фактической интенсивности движения по общему числу транспортных средств и составу потока, установлена зависимость от интенсивности движения, состава потока, скорости и шероховатости дорожного полотна, приведены экспериментальные данные по замеру уровня вибрации на улицах г.Ростова-на-Дону, разработаны организационные и инженерные мероприятия по снижению уровня вибрации. 2. «Разработка программного комплекса для расчета эффективности улавливания загрязняющих веществ аэродинамическим методом» Основой программного комплекса явилась разработка алгоритмов расчёта расходных характеристик и эффективности работы устройств улавливания, а также алгоритма расчета и оптимизации режима движения сыпучего материала с конвейера на конвейер на предприятиях строительной индустрии. Программный комплекс состоит из трех основных блоков: расчет и оптимизация режима движения сыпучего материала, расчет расходных характеристик, расчет эффективности улавливания загрязняющих веществ и вспомогательных расчетов. 3. «Разработка инженерно-экологичекой системы энергоснабжения жилого дома для климатических условий Ростовской области и Юга России» Выполненные расчеты и анализ климатических условий Ростовской области и Юга России показали возможность применения нетрадиционных источников энергии (солнечной и ветровой) в целях энергоснабжения жилых домов. Разработанная схема системы энергоснабжения позволяет снизить на 70% расход топлива на электроснабжение, отопление и горячее водоснабжение, а, следовательно, улучшить экологическую обстановку на территории города. 4. «Разработка методики регулирования воздействия железнодорожного транспорта на атмосферу» Железнодорожный транспорт является одним из основных источников загрязнения воздушных, водных и земельных ресурсов, отрицательно воздействующих на здоровье людей, состояние лесных массивов и сельскохозяйственных угодий. Выбросы от источников железнодорожного транспорта вызывают коррозию металлоконструкций, разрушают памятники архитектуры здания и сооружения, нанося в целом ощутимый социальноэкономический ущерб. Значительный вклад в загрязнение воздушного бассейна вносят стационарные и передвижные источники загрязнения: локомотивные и вагонные депо, заводы по ремонту подвижного состава и путевой техники, предприятия железнодорожного транспорта и непосредственно сам железнодорожный транспорт. На железнодорожном транспорте к источникам загрязнения окружающей среды относятся тепловозы – крупные потребители жидкого углеводородного топлива. Нередко они эксплуатируются в условиях с ограниченным воздухообменом, что приводит к появлению локальных зон с повышенным содержанием загрязняющих веществ. Решить задачу защиты воздушной среды при эксплуатации железнодорожного транспорта возможно только при использовании комплекса технологических и инженерноэкологических мероприятий, использующего преимущества каждого из этих направлений. Одним из основных подходов при создании комплексных техникоэкологических систем является развитие и совершенствование безразборной диагностики и регулировки ДВС тепловозов. Безразборная диагностика наиболее органично сочетает в себе оптимизацию технических параметров работы энергетической установки тепловозов с постоянным контролем качественных и количественных параметров выбросов в атмосферу. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ В 2012-2014гг. Защиты кандидатских и докторских диссертаций «Совершенствование методов повышения эколого-экономической эффективности энергосберегающей деятельности промышленных предприятий» Горлова Н.А., 2012 «Методические основы проведения экологического аудита с использованием технологии риск-менеджмента» Бобарыкина Ю.Е., 2013 Библиографический список, отражающий результаты работы Монографии Ганичева Л.З. Исследование экологических проблем городов Ростовской области и пути их решения: монография. Ростов н/Д: Рост.гос.строит.ун-т., 2014,- 160 с. Гурова О.С., Демченко С.Г., Парамонова О.Н. Современные методы утилизации отходов: монография. Ростов н/Д: Рост.гос.строит.ун-т., 2014 Беспалов В.И., Гурова О.С., Парамонова О.Н. Физико-энергетическая концепция выбора комплекса экологически эффективных и энергетически экономичных систем снижения загрязнения воздушной среды городов: монография. Ростов н/Д: Рост.гос.строит.ун-т., 2014,- 140 с. Беспалов В.И., Котлярова Е.В. Совершенствование методики экологоэкономической оценки состояния территорий промышленных зон и обоснования природоохранных мероприятий: монография. Ростов н/Д: Рост.гос.строит.ун-т., 2013,- 145 с. Беспалов В.И., Кузина Е.Л., Василенко М.А. Эколого-экономическая оценка в системе природопользования на железнодорожном транспорте: монография. Ростов н/Д: Рост.гос.строит.ун-т., 2013,- 230 с. Беспалов В.И., Кузина Е.Л., Кузина М.А. Эколого-экономическое обоснование хозяйственной деятельности объектов железнодорожного транспорта: монография. Ростов н/Д: Рост.гос.строит.ун-т., 2012,- 143 с. Беспалов В.И., Протопопова Д.А. Совершенствование способов и средств обеспыливания воздуха рабочих зон агрегатов питания асфальтобетонных заводов: монография. Ростов н/Д: Рост.гос.строит.ун-т., 2013,- 119 с. Беспалов В.И., Симионов Ю.Ф., Титомиров Н.Н., Лазарев Е.Г. Градостроительство: экономические, архитектурные и экологические аспекты: монография. Ростов н/Д: Рост.гос.строит.ун-т., 2013,- 163 с. Учебные пособия Ганичева Л.З., Лисутина Л.А., Демченко С.Г., Парамонова О.Н., Лысова Е.П. Безопасность жизнедеятельности (охрана окружающей среды): учеб. пособие. - Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2013.-209 с. Беспалов В.И., Ганичева Л.З. Теория физических процессов в окружающей среде: учеб. пособие. - Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2014 Беспалов В.И., Ганичева Л.З. Технология использования возобновляемых видов энергии: учеб. пособие. - Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2012.-116 с. Беспалов В.И., Ганичева Л.З. Экологический анализ возобновляемых и ресурсосберегающих источников энергии. Технология использования возобновляемых видов энергии: учеб. пособие. - Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2013.-158 с. Гурова О.С., Парамонова О.Н. Утилизация отходов: учеб. пособие. Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2013.-116с. Самарская Н.С., Демченко С.Г., Лысова Е.П. Оценка воздействия на окружающую среду, экологическая экспертиза и сертификация: учеб. пособие. - Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2014 Патенты Патент на полезную модель № 139077 «Устройство очистки вентиляционного воздуха», опубликовано в 2013г, авторы: Беспалов В.И., Гурова О.С., Долматова А.В. Патент на полезную модель № 137210 «Устройство очистки воздуха от тонкодисперсной неслипающейся пыли», опубликовано в 2014г, авторы: Беспалов В.И., Гурова О.С. Патент на полезную модель №120710 «Устройство для улавливания и связывания пыли», опубликовано в 2013г, авторы: Беспалов В.И., Беспалова А.В. Патент на полезную модель № 125090 «Устройство для очистки воздуха», опубликовано в 2013г, авторы: Беспалов В.И., Беспалова А.В., Гурова О.С. Патент на полезную модель № 145908 «Устройство для очистки воздуха», опубликовано в 2014г, авторы: Беспалов В.И., Гурова О.С. Свидетельство о Госрегистрации программы для ЭВМ № 2012661048 «GEESSР» для расчета эффективности и энергетического показателя процесса гидрообеспыливания пеной, автор: опубликовано в 2013г, Беспалов В.И. Свидетельство о Госрегистрации программы для ЭВМ № 2012660897 «GEESSW» для расчета эффективности и энергетического показателя процесса гидрообеспыливания орошением, опубликовано в 2013г, автор: Беспалов В.И. Свидетельство о Госрегистрации программы для ЭВМ № 2014615432 «Territory» для выбора площадки под строительство полигона твердых отходов потребления, опубликовано в 2014г, авторы: Беспалов В.И., Адамян Р.Г. Заявка о выдаче патента РФ на полезную модель «Аппарат гидродинамической очистки газов», авторы: Беспалов В.И., Гурова О.С., Мещеряков С.В. Основные научные статьи в периодике, индексируемой иностранными и российскими организациями, и в рецензируемых научных журналах Беспалов В.И., Адамян Р.Г. Анализ условий образования биогаза на полигоне по захоронению твердых отходов потребления // Электронный научный журнал Инженерный вестник Дона, № 2,2013 - Режим доступа: ivdon@ivdon.ru. Беспалов В.И., Адамян Р.Г. Определение количества биогаза, образующегося на полигоне твердых отходов потребления // Электронный журнал Науковедение, №3, 2013г.- Режим доступа: http://naukovedenie.ru/. Беспалов В.И., Адамян Р.Г. Оценка условий размещения полигонов по захоронению твердых отходов потребления (ТОП), журнал European Applied Sciences ORT Publishing, Германия №2, 2013г., С. 190-194. Беспалов В.И., Адамян Р.Г. Практическое применение методики выбора площадки под строительство полигона твердых отходов потребления // Электронный научный журнал Инженерный вестник Дона, № 3, 2013 - Режим доступа: ivdon@ivdon.ru. Лысова Е.П., Лисутина Л.А. Анализ методов выработки электрической и тепловой энергии на предприятиях топливноэнергетического комплекса с учетом критериев экологичности и эффективности использования топливно-энергетических ресурсов // Электронный журнал Науковедение, № 5 (18) 2013 - Режим доступа: http://naukovedenie.ru/. Беспалов В.И., Парамонова О.Н. Новый подход к выбору технологии утилизации твердых отходов потребления. Европейский журнал European Applied Sciences ORT Publishing, №1, 2013г., C.202- 204; Парамонова О.Н., Беспалов В.И. Физико-энергетическая концепция описания процессов загрязнения и снижения загрязнения окружающей среды твердыми отходами потребления // Электронный журнал Науковедение, № 5 (18) 2013 - Режим доступа: http://naukovedenie.ru/; Лысова Е.П. Выбор критериев оценки мероприятий по обеспечению экологической безопасности предприятий топливно-энергетического комплекса // Электронный научный журнал Инженерный вестник Дона, № 3 2013 - Режим доступа: ivdon@ivdon.ru. Участие в конференциях: III Всероссийская конференция «Актуальные вопросы химической технологии и защиты окружающей среды» г. Новочебоксарск, 2013 IV Ростовская молодежная научно-практическая конференция «Молодежная инициатива», г.Ростов-на-Дону, 2013 VII Южно-российский форум «Энергоэффективная экономика выставки «ЭнергоПромЭкспо, г.Ростов-на-Дону, 2012 XVI Международная межвузовская научно-практическая конференция «Строительство-формирование среды жизнедеятельности», г. Москва, 2013 XIX Международная научно-практическая конференция «Современные техника и технологии», г. Томск, 2013 Всероссийская научно-практическая конференция «Малоотходные, ресурсосберегающие химические технологии и экологическая безопасность» Конференция Международной ассоциации по твердым отходам 1SWA «Передовые технологии переработки и захоронения отходов: ориентиры применения и критерии выбора», г. Москва, 2013 Международная научно-практическая конференция «Фундаментальные проблемы науки», г.Ростов-на-Дону, 2013 Международная заочная научно-практическая конференция «Наука и образование в XXI веке», г.Москва, 2013 Международная научно-практическая конференция «Наука, образование, общество: Тенденции и перспективы» г.Москва, 2013 Международная научно-практическая конференция «Проблемы развития науки и образования: теория и практика», г.Москва, 2013 Международная научно-практическая конференция «Современное общество, образование и наука», г.Тамбов, 2013 Научно-практическая конференция Администрации г. Ростова-наДону, 2013 СТИМ-Экспо, «Энергетика и энергоэффективность», г.Ростов-наДону, 2013 Съезд экологов Ростовской области, 2013 Ежегодно в рамках общеуниверситетской научно-технической конференции работает секция «Инженерная защита окружающей среды».