Операция «снегоплав»
Снегоплавильные установки

Собрать снег с улиц городов только половина дела, его еще нужно утилизировать. Для этого эксплуатирующие организации организовывают либо вывоз снежной массы за город самосвалами, либо применяют снегоплавильные установки, которые переводят снег в жидкое состояние и сливают воду в канализацию.

Снегопады у нас в России случаются, как известно, внезапно. А уборка снега, особенно в крупных городах, в этот период времени превращается в самую настоящую войсковую операцию с мобилизацией всех имеющихся в наличии средств и сил. Однако собрать снежную массу с проезжей части и дворовых проездов – это лишь половина дела. Ее еще необходимо утилизировать. Как это сделать? Проще всего грузить снег в самосвалы и вывозить за городскую черту. Однако при этом возникает вопрос: куда его ссыпать? Снег не мусор, и следовательно, полигоны ТБО не актуальны. Можно просто свалить в поле. За снежную зиму соберется «мамаев курган», который будет таять чуть ли не до середины лета, поднимая уровень грунтовых вод, затапливая деревенские подвалы и коммуникации. И потом, кто-нибудь думал, что на этом поле вырастет? Ведь вместе со снегом из городов вывозятся и противогололедные реагенты, пролившиеся на дорогу горюче-смазочные материалы, продукты износа тормозных колодок и т. д. Как показывает практика, от такого коктейля деревья гибнут. Впрочем, раньше это никого не заботило, да и сейчас не тревожит властей ряда небольших провинциальных городов со скудным бюджетом.

Другой способ утилизации снега – скинуть его в русло ближайшей реки. Классика жанра – прямо с городской набережной. Логика проста: снег это та же вода, только в ином физическом состоянии. Можно поступить и так, только как отреагируют на упомянутые выше загрязнители обитатели водоема? И потом, удастся ли избежать выхода из берегов этой реки, когда весной начнется ледоход и водная артерия оживет?

Еще один способ избавиться от снега – это скинуть его в коллектор со сточными канализационными водами. Идея, в общем-то, неплохая, так как вода, идущая по трубе, имеет положительную температуру, а значит, эта тепловая энергия способна при оптимальной(!) подаче снега в коллектор бесплатно превращать его в воду. Однако отметим, что температура сточных вод невелика, а значит, и производительность такой снеготаялки может оказаться недостаточной для того, чтобы обеспечить переработку больших объемов снега. Если же оператор увеличит подачу массы в коллектор на величину, большую той, что способна растопить система, то это может привести к закупорке трубы со всеми вытекающими (в прямом смысле!) последствиями. Кроме того, непосредственная подача снега в сточные воды не гарантирует, что вместе с ним туда не попадут песок и бытовой мусор. Первый, выпадая на дно, сужает сечение трубы, а значит, рано или поздно ее придется чистить. Второй может вообще привести к серьезным засорам. Но поскольку сама идея выглядит привлекательно, то нужно всего лишь немного усовершенствовать технологию утилизации – сбрасывать в канализацию не снег и лед, а воду. Для этого снежную массу требуется растопить и очистить от мусора. Этой цели и служат снегоплавильные установки, или, как их принято называть, снеготаялки.

 

Виды снеготаялок

Снегоплавильные комплексы могут быть мобильными, то есть иметь собственную ходовую часть, либо перевозиться на других транспортных средствах. Как правило, используются стандартные прицепы или осевые агрегаты от них, в случае, если снеготаялка имеет собственную несущую раму или подрамник. Применительно к установкам сравнительно небольшой производительности, скажем до 500 м³ снега в сутки, колеса могут быть небольшого диаметра, что уменьшает погрузочную высоту. У эксплуатирующей организации появляется возможность применять для загрузки снега в приемное отделение фронтальные мини-погрузчики. Они же вместе с иной техникой попутно собирают снег на обслуживаемой территории. Благодаря мобильности снеготаялки могут оперативно перебрасываться с одного объекта на другой. Как правило, комплексы небольшой мощности используются во дворах, компактных парковых зонах, на иных территориях, где наблюдается дефицит места. Если речь идет об установках большой производительности, 1000 и более м³ снега в сутки, то они базируются на мощных прицепах или полуприцепах. Такая техника ничем не уступает классическим, перемещаемым установкам, но при этом не привязана к какому-либо конкретному месту. Главное – организовать доступ к точке слива воды.

Упомянутые выше перемещаемые комплексы доставляются на объекты либо с помощью грузовиков, оснащенных крюковыми гидравлическими подъемниками, либо классическими «портальниками». Тип погрузочного механизма определяют масса и габаритные размеры снеготаялки. Поскольку перемещаемые установки не имеют собственной ходовой части, то их расположение в определенных точках города в зимнее время оговаривается с муниципалитетом заранее. Загрузка снежной массы в приемный бункер осуществляется, как правило, фронтальным погрузчиком среднего класса, который привязан к площадке кратковременного хранения снега. На нее самосвалы, работающие на «коротком плече», и свозят снежную массу с близлежащих окрестностей. В ряде случаев производительность таких установок превышает 1500 м³ снега в сутки. Недостаток оборудования состоит в том, что под его сезонное хранение эксплуатирующая организация должна выделить на своей базе площадку. Ну и конечно же для транспортировки к месту работы необходим грузовик с подъемным механизмом.

Самыми производительными снегоплавильными комплексами являются стационарные. Их, как правило, монтируют на площадках-накопителях снежной массы, на которые снег со всех районов города свозят самосвалы. Поскольку стационарные установки в процессе своей работы не меняют своего местоположения, то к ним еще на стадии проектирования предусматривают подведение всех необходимых инженерных коммуникаций. По сути, речь идет о капитальном строительстве со всеми вытекающими из этого сложностями. Как правило, в качестве источника энергии используется дешевый природный газ или тепловые сети. В последнем случае комплексы размещают в непосредственной близости от котельных, ТЭЦ и прочих промышленных сооружений. Поскольку стационарный комплекс способен перерабатывать более 3000 м³ снега в сутки, то снежную массу в его приемник могут сбрасывать как мощные фронтальные погрузчики, так и непосредственно самосвалы. В последнем случае к бункеру-приемнику организуется подъезд.

Заметим, что во всех случаях необходимо организовывать перевозку снега до места его складирования, а это деньги, и немалые. Именно по этой причине расположение снегоплавильных комплексов в больших городах определяется заранее, согласно распределению нагрузки и интенсивности трафика городского движения. Чем короче «плечо» перевозки – тем меньше затраты.

 

Энергия для снегоплавильной установки

В зависимости от принципа работы тепловая энергия, идущая на плавление снежной массы, может передаваться непосредственно или через теплообменник. В первом случае газ высокой температуры, образующийся в результате горения топлива, продувается посредством мощного фена сквозь находящуюся в приемном бункере снежную массу. При контакте холодного и горячего тел происходит переход снега в жидкую фазу – воду. В последнюю при данном методе плавления попадают и продукты горения топлива, его несгоревшие фракции, что негативно отражается на экологии. Во втором случае плавление снежной массы происходит при передаче ей тепла от теплообменника. Он представляет собой некую систему из труб или газоводов, по которым проходит нагретая жидкость или раскаленные газы. При этом прямого контакта снежной массы с энергоносителем нет, а значит, не происходит и загрязнения воды на выходе из снегоплавилки. С точки зрения экологии данный способ плавления предпочтительнее.

Что касается топлива, которое используется снегоплавильными установками, то самым дешевым его видом является природный газ. Это определяет его применение в стационарных снегоплавильных установках. Расход газа на плавление 1 м³ снега составляет приблизительно 1 м³. Здесь и далее цифры усредняем, так как расход зависит от плотности снежной массы, наличия в ней включений льда и т. д. В общем, для больших городов вариант беспроигрышный, однако на практике имеют место проблемы с обеспечением установки питанием. Подключение к линии газопровода дело хлопотное даже для администрации города и требует ряд длительных согласований с различными инспекциями. Кроме того, промышленный объект, подключенный к газовой магистрали, должен соответствовать ряду требований, и весьма строгих, по безопасности. По этой причине установка располагается на относительном удалении от жилых строений, офисных зданий и иных объектов городской инфраструктуры. Помимо этого работу газового котла нельзя назвать тихой, а продукты горения необходимо отводить в атмосферу. Заметим, что рассматривать питание природным газом от баллонов, как это организовано на автотранспорте, в нашем случае не имеет смысла. Во-первых, расход установкой газа достаточно велик, а значит, и емкости для его хранения нужны большого объема. Это раз. Заправка баллонов установки от передвижного газозаправщика будет занимать довольно длительное время. Это два. Спецмашин-газозаправщиков как таковых очень мало. Это три. Следовательно, организовать питание установки по автономному принципу дело крайне хлопотное и весьма затратное. Варианты котлов с питанием от сжиженного газа пропан-бутана мы также не рассматриваем. Причина – проблемы с заправкой баллонов. К тому же стоимость сжиженного газа выше, чем природного.

Среди стационарных снегоплавильных установок есть модели, которые могут работать на двух видах топлива, например на природном газе и солярке. Дизельное топливо нашло широкое распространение в качестве энергоносителя именно мобильных установок. Спору нет, относительно природного газа расходы на плавление 1 м³ снега у дизельных версий существенно выше. Так, затраты на горючее составят примерно 2–3 л солярки на «куб» снежной массы. Кроме того, максимальная производительность установки при обильных снегопадах может оказаться недостаточной. Ну и конечно же шум от котла и выхлопные газы не являются плюсами оборудования. Тем не менее из установок, работающих на жидком топливе, наибольшее распространение получили именно дизельные модификации. С их заправкой проблем нет. Топливо можно приобрести на любой АЗС. Срок окупаемости относительно невелик. К тому же конструкция дизельных горелок за долгие годы производства отработана до совершенства.

Теперь о водяных и электрических системах подогрева. В первом случае для подключения снеготаялки, точнее ее теплообменника, необходимо «врезаться» в теплосеть. Это может быть трубопровод горячего водоснабжения или линия отопления. По сути, мы получаем подобие стационарной, привязанной к определенному месту установки, но с существенно более низкой (до 25–30 м³/ч) производительностью. Это дворовый вариант, работающий без шума и не дающий выхлопа в атмосферу. Пар не в счет. Заметим, что все обслуживание установки, по сути, сводится к проверке герметичности контура теплообменника. Это способен выполнить любой сантехник.

Что касается электрических нагревателей, скажем сразу, применять для плавления снега ТЭНы невыгодно. Так, для того чтобы растопить 1 м³ снежной массы, необходимо около 25 кВт. В общем, дорогое это удовольствие, если под боком нет АЭС или затраты не компенсирует город.