Захоронение отходов на глубоководных участках дна Чёрного моря

море утилизация захоронение глубоководный ЗАХОРОНЕНИЕ ОТХОДОВ НА ГЛУБОКОВОДНЫХ УЧАСТКАХ ДНА ЧЁРНОГО МОРЯ.

Проблема утилизации бытовых отходов в прибрежных районах Черного моря может быть решена путем захоронения отходов на глубоководном плато на дне моря, Если не будет загрязняться водная поверхность при захоронении отходов, то со стороны экологии не должно быть препятствий для реализации проекта: глубоководная зона Чёрного моря уже отравлена сероводородом; есть прецеденты подобного захоронения (канализационные воды сбрасываются вблизи берега; отходы используются для засыпки участков, которые отвоёвывают у моря); дно на большой глубине покрыто многометровым слоем ила (отходы под действием веса погружаются в ил). В статье предлагается способ реализации такого захоронения.

Наряду с затратами на реализацию проекта важнейшим критерием целесообразности его реализации являются эксплуатационные расходы, в проекте для их уменьшения предлагается преобразовывать потенциальную энергию тонущих отходов в электрическую энергию.

Установка состоит из расположенной под водой, закрепленной на якоре камеры, верхняя часть которой заполнена воздухом (соединена по воздуховоду с атмосферой); также в верхней части камеры расположена турбина, на которую подают воду из внешней водной среды; вода, пройдя турбину, стекает по низу камеры в вертикальную большой длины трубу, которая верхним концом присоединена к камере, а нижний её конец расположен у дна моря; с поверхности моря в эту трубу вставлен отходопровод (труба меньшего диаметра, её нижний конец располагается ниже уровня воды в камере), по которому отходы подают с поверхности моря в трубу, где они перемешавшись с водой, образуют текучую смесь, которая опускается на дно моря; также на трубе на определенной глубине установлено устройство, которое позволяет, при необходимости, подавать в трубу грунт, который загружается на мелководном участке моря и без поднятия на водную поверхность транспортируется при помощи пантона к установке.

Если плотность текучей смеси больше плотности воды, то по закону сообщающихся сосудов столб воды на уровне нижнего конца трубы уравновешивается столбом текучей смеси меньшей высоты. Эта разность высот и используется для получения энергии.

Сделаем числовые оценки. Оценив длину трубы в 1500 м., плотность воды 1,03 кг/м3, среднюю плотность отходов 1,15 кг/м3 (это значение, по-видимому, занижено: плотность отходов на поверхности воды значительно меньше, чем на глубине из-за пор, заполненных воздухом; с погружением под воду воздух сжимается и многие составляющие отходов теряют плавучесть, например, древесина; усреднение производится по всей длине трубы, в которой находится большой объём отходов, среди которых грунт и строительные отходы (этим параметром можно управлять, загружая отходы разной плотности)), на 1 м³ отходов в трубу поступает 3 м³ воды, тогда средняя плотность водноотходной смеси равняется 1,06 кг/м3 и столб водноотходной смеси высотой 1500 м уравновешивается столбом воды высотой 1543,7 м, то есть камера распологается на глубине порядка 35 м (часть перепада высоты расходуется на трение при движении) и если отходы подаются со скоростью 0,5 м3/сек., то на турбине можно получить мощность более 500 квт. Для реализации такого процесса достаточно трубы сечением 1,5 м² (сечение трубы магистрального газопровода).

Предполагается, что установка будет работать в теплое время года (0,5 года, благоприятные погодные условия для транспортировки отходов), За этот период можно захоронить порядка 6 млн. м3 отходов (в Крыму за год образуется порядка 2 млн. м3 отходов), при этом на глубину поступает порядка 18 млн. м3 воды, насыщенной кислородом (по технологии в камеру поступает вода с температурой около 10*С (глубина) и вода после турбины активно перемешивается).

Как видно из приведенных расчетов по трубе относительно небольшого сечения можно пропустить объём отходов, который «не вырабатывается» в прилегающем районе, также видно, что работа установки экологически выгодна (очистка моря от сероводорода), поэтому целесообразно расположить установку в районе моря с наиболее крутым склоном, разрабатывать грунт на мелководном участке и доставлять его к установке без подъёма на водную поверхность, Грунт имеет большую плотность, однородность, им целесообразно покрывать залежи отходов.

В настоящее время активно ведутся работы по выделению сероводорода из морской воды, для этого нужно поднимать воду с большой глубины и во время простоя можно использовать трубу для этих целей (отрабатывать технологию); когда эта технология будет внедрена, то вырабатываемую установкой электроэнергию можно использовать в интересах этого производства.

Когда в трубу не подаются отходы или донный грунт, воздуховод перекрывается, камера заполняется водой, воздух из камеры сжимается и собирается в отсеке с турбиной и другим оборудованием.

Установка будет расположена на достаточной глубине, чтобы не зависеть от погодных условий, выступающие над водой отходопровод и воздухопровод могут быть опущены в корпус камеры.

В курортный сезон (образуется наибольший объём отходов) отходы грузятся непосредственно на баржу и при её заполнении медленно буксируются к установке; зимой отходы складируются до начала сезона вывоза.

При создании установки можно использовать опыт поднятия воды больших объёмов с большой глубины в проектах создания альтернативных источников энергии (использование разности температур между поверхностными и глубинными слоями вод океана). опыт прокладки трубопроводов по дну Чёрного моря.