ТЕПЛО – ЦЕ ДОБРЕ?

М. О. Штабровська, О. Д. Маркін

Донецький національний технічний університет

    Природні водойми являють собою складні екологічні системи (екосистеми) існування біоценозу - співтовариства живих організмів (тварин і рослин). Ці системи створювалися протягом багатьох тисячоліть еволюції живого світу. Водойми є не тільки збірниками і сховищами води, в яких вода усереднюєтся по якості, але в них безупинно протікають процеси зміни складу домішок - наближення до рівноваги. Воно може бути порушене в результаті людської діяльності, зокрема скидання стічних вод ТЕС.
    Тому що скидання води і систем охолодження устаткування ТЕС несуть в основному "теплове" забруднення варто мати на увазі те, що температура впливає на біоценоз у водоймі. З одного боку температура впливає на швидкість протікання хімічних реакцій, з іншого боку - на швидкість відновлення дефіциту кисню. При підвищенні температури прискорюються процеси розкладань гідрокарбонатів.
    Сприйнятливість живих організмів до токсичних речовин з підвищенням температури звичайно збільшується. При підвищенні температури до +30 ос скорочується приріст водоростей, вражається фауна, риби стають малорухомими і перестають годуватися. Крім того, з ростом температури зменшується розчинність кисню в воді.
    Різкий перепад температур, що виникає при скиданні у водойму нагрітих вод, приводить до загибелі риби і являє серйозну загрозу рибному господарству. Вплив стічних вод, температура яких на 6 - 9 ос вище температури річної води, чуттєва навіть для риб, адаптованих до літньої температури до +25 ос.
    Одним з найбільш важливих питань при скиданні теплих вод у водойми є організація процесу перемішування цих вод з водами водойми. При неправильно організованому випуску теплих вод зона з підвищеною температурою може мати підвищений протяг.
Зменшення розміру зони підвищений температур води можна домогтися, застосовуючи різні пристрої для організованого введення теплої води у водойму:
- водоскиди з поперечними і бічними переливними порогами (малюнок 1);
- водоскиди з розподільними ґратами (малюнок 2);
- заглублення водовипуску струминного і ежекторного типів (малюнок 3).
    При використанні водоскидів відкритого типу вода добре перемішується і насичується киснем (аерується). При струминному водоскиді водовипуск організується через патрубки вихідного колектора, розташованого на дні водойми, що інтенсифікує процес перемішування теплої і холодної води. При заглублених водовипусках вода практично на всьому тракті системи водопостачання не втрачає кисню, і тому спеціальної аерації в цьому випадку не потрібно. У жаркий час року охолодження теплої води може вироблятися шляхом підмішування в неї холодної води перед скиданням у спеціальних охолоджувачах - градирнях і бризкальних устройствай, установлюваних перед скиданням.

 

 

 

 

 

 

 

 

            Рисунок 1 – Водоскид з переливним порогом

1 – збросний канал; 2 – розширююча частина водозбросного пристрою; 3 – переливний поріг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            Рисунок 2 - Водозброс струйний

1 – залізобетонный колектор; 2 – водовипускний патрубок; 3 – підстилка із гравія; 4 – бетон.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Водозброс з розподільчою решіткою

1 – підвід води; 2 – водорозподільча решітка; 3 – водопримач; 4 – висота падіння струї води; 5 – рівень збросної води.

 

    Теплоелектроцентралі скидають істотно меншу кількість теплоти з охолодною водою, ніж конденсаційні електростанції.
Іншим важливим заходом для зменшення кількості теплових скидань є використання низькопотенціального тепла холодної води, але це зв'язано зі значними труднощями.
    Таким чином, теплове забруднення є основною погрозою всьому живому на планеті. Якщо це питання не зважиться в найближчому майбутньому, то людство буде відчувати на собі катаклізми, що поступово приймають глобальний усепоглинаючий характер.