Винаходи та інновації. Винахідники України
  Національний університет водного господарства та природокористування
 
Національний університет водного господарства та природокористування має найбільший у своєму регіоні науковий потенціал: 12 наукових шкіл водогосподарського та суміжних напрямів об’єднують 42 докторів і 361 кандидата наук. У виші щорічно навчається понад 100 аспірантів, захищається більше 30 кандидатських і дві-три докторські дисертації.
Співробітники фізико-технологічної лабораторії водних систем розробили технічні рішення з організації систем контролю якості технологічних вод, визначення накипоутворювальних властивостей водного теплоносія, прогнозування росту накипних відкладень на теплообмінному обладнанні. Створені ними антинакипні засоби успішно впроваджують на циркуляційних системах охолодження електростанцій, підприємств та у комунальному господарстві. За оригінальними методиками виконується теплотехнічний розрахунок градирень, здійснюється проектування і реконструкція їх водорозподільних та водоохолоджувальних пристроїв. Особливої уваги заслуговують розробки у галузі знезараження питної і технологічних вод із застосуванням електролізних генераторів гіпохлориту натрію: учені університету проводять діагностику та налагодження режимів дезінфекції, реконструюють наявні системи кондиціювання води.
Науковці кафедри гідромеліорацій спільно з працівниками кафедри теплоенергетики та машинознавства розробили наукові підходи і моделі кліматологічно оптимальної стратегії керування складними природно-техногенними системами, на основі яких створена серія інновацій з оптимізації управління водогосподарсько-меліоративними комплексами, системами теплозабезпечення житлово-комунального сектору, водозабезпечення АЕС і ТЕС тощо. Для проектування нового будівництва й реконструкції таких комплексів вони пропонують застосовувати варіантне пророблення та економіко-математичний підхід з урахуванням мінливих у часі та невизначених за своїм характером погодно-кліматичних умов і їх можливих змін. На стадії експлуатації було удосконалено методи розрахунку й оптимізації управління системами, що забезпечує підвищення рівня їх технічної експлуатації на 20–60%.
Розробка екологічно безпечного збереження твердих
побутових та промислових відходів
На базі кафедр гідромеліорацій, розробки родовищ корисних копалин та електротехніки й автоматики створена технологія екологічно безпечного збереження твердих побутових та промислових відходів. Вона передбачає застосування комплексу інженерно-меліоративних заходів і природних матеріалів-сорбентів для формування та підтримання екологічно безпечного стану атмосферного повітря, земельних і водних об’єктів у зоні розташування сміттєзвалищ, полігонів відходів, локальних об’єктів-забруднювачів.
Нові технологічні схеми окреслюють процес утилізації об’єктів складування відходів на різних етапах їх функціонування (від проектування до консервації та рекультивації), а також забезпечують можливість видобування біогазу.
Екологічна та соціальна ефективність технології полягає у локалізації й акумуляції речовин, які забруднюють навколишнє середовище, у захисті ґрунту, ґрунтових вод і повітря, сприянні оздоровленню території у районі джерела забруднення на 60–80%, зниженні ризику захворювання населення в прилеглій зоні на 40–60%. Питомі капіталовкладення на екологічно безпечну утилізацію об’єктів-забруднювачів складають 400–600 тис. грн./га.
Учені та співробітники кафедри гідромеліорацій розробили методику оцінки дії дренажних систем при зміні їх технічного стану в умовах тривалої експлуатації, яка забезпечує визначення їх стану та допомагає приймати рішення щодо раціонального застосування осушуваних земель і осушувальних систем.
Магнітний фільтр-осаджувач із системою
намагнічування сердечникового типу
Оцінка функціонування дренажної системи та обґрунтування комплексу заходів ірраціонального використання осушуваних земель і осушувальних систем здійснюється на основі алгоритму, що містить коефіцієнт зміни інтенсивності осушення, віртуальну й оптимальну відстані між дренами, проектний та фактичний ступінь дренування, врожайність рослин, техніко-економічні показники.
Тут розроблено спосіб конструктивного удосконалення рисових зрошувальних систем України і технологій водорегулювання для вирощування рисових, що передбачає заміну наявної відкритої дренажної мережі закритим регульованим внутрішньокартовим дренажем, удосконалення методу його проектування та розрахунку. Поліпшено технології водорегулювання при вирощуванні затоплюваної культури рису і супутніх суходільних культур на засолених землях, які зумовлюють узгодження режимів їх зрошення із режимом ґрунтових вод і фільтраційними процесами на поливних картах та режимом роботи регульованого внутрішньокартовим дренажем.
Завдяки уведенню у виробництво цієї інновації забезпечується сприятливий еколого-меліоративний стан зрошуваної території, на 10–15% збільшується коефіцієнт земельного використання, на 20–60% зменшуються витрати зрошувальної води й електроенергії. При загальній необхідній сумі інвестицій 74 тис. грн./га та дисконтованому терміну окупності капіталовкладень 7,5 років сукупний дисконтований чистий прибуток від її запровадження складає 30 тис. грн./га.
Кафедра автомобільних доріг, основ і фундаментів створила установку для визначення коефіцієнта фільтрації глинистих ґрунтів у натурних умовах, за технічними параметрами максимально наближених до реальних. Її використання дає змогу врахувати в ґрунті значні напірні градієнти і практично необмежені напори, які матимуть місце в конструкціях гідротехнічних споруд. Будова установки проста і не потребує великих витрат на виготовлення, а час досліду (порівняно з традиційними методами) суттєво скорочується.
Учені кафедри фізики розробили екологічно безпечну технологію і фільтри для магнітного очищення рідких, газоподібних та сипучих середовищ від феромагнітних домішок продуктів корозії і зношування технологічного обладнання. Запровадження технології на основі економічних магнітних фільтрів-осаджувачів у тепловій і атомній енергетиці, металургії, системах газоочищення, хімічній, скляній та керамічній промисловості підвищує якість продукції, надійність і довговічність роботи обладнання та захищає довкілля від забруднення. Рекомендована технологія дозволяє очищувати середовища з температурою до 5000С при швидкості фільтрування до 1200 м/год. та вилучати шкідливі домішки розмірами 10–0,1мкм і впродовж 3–5 хв. відновлювати магнітосорбційні властивості.
Пружні шпонки
Співробітники кафедри приладобудування, електротехніки та інформаційних технологій створили інтелектуальний автоматичний аналізатор якісних показників нафтопродуктів і технологічних рідин. Цей принципово новий гідродинамічний метод суміщеного у часі вимірювання в’язкості, густини та температури нафтопродуктів дає можливість автоматично визначати такі їх якісні показники, як індекс в’язкості мастил, цетанове число дизельного палива й октанове число бензину.
Аналізатор впроваджено в системах автоматичного регулювання процесу спалювання дизельного палива та мазуту у двигунах і теплових агрегатах, а також для автоматизації технологічних процесів у нафтопереробній промисловості.
Працівники кафедри теплоенергетики та машинознавства створили нові технічні рішення із підвищення надійності з’єднань деталей типу «вал–маточина» за допомогою пружних шпонок. Нові конструкції таких шпонок дозволяють змінювати жорсткість з’єднання і м’якше передавати обертальний момент від вала до маточини або навпаки, що позитивно впливає на довговічність передач. Застосування пружних шпонок для з’єднання, наприклад, зубчастих коліс із валами істотно покращує процес входження зубців у зачеплення, його більш плавного здійснення без зменшування лінії контакту між зубцями від закручування валів. Крім зубчастих передач такі з’єднання також позитивно впливають на роботу фрикційних, багаторядних ланцюгових та інших передач, що має велике значення для різних галузей машинобудування.
Науковці цього підрозділу університету також створили нові конструкції пружних, інерційних та інших муфт.
На кафедрі хімії розроблено сукупність засобів очищення стічних вод гальванічного виробництва для повернення їх у промисловість. Система дозволяє забезпечити максимальний стабільний заданий ефект при мінімальних затратах, зменшити дози хімічних реагентів, отримати відносно малу кількість відходів, які за складом, фізико-хімічними та механічними властивостями придатні для утилізації; вона встановлена на станціях очищення стічних вод гальванічного виробництва ТОВ «Брополь» (Броди), ТОВ «Континент» (Дніпропетровськ), ТОВ «Мотор» (Луцьк), ТОВ «Завод метизних виробів» (Макіївка), ЗАТ «Київське центральне конструкторське бюро арматуробудування».
Діюча станція очищення стічних вод
Науковці кафедри водовідведення, теплогазопостачання і вентиляції створили серію інноваційних технічних рішень, призначених для високоефективного оброблення побутових та виробничих стічних вод, для видалення домішок органічного й мінерального походження. В основі технологій — біохімічні процеси, що відбуваються у біореакторах різних конструкцій. Інновації пройшли випробовування у виробничих умовах.
Розробка із застосування сучасних прийомів формування аноксидних та аераційних зон у біореакторах забезпечує глибоке очищення стоків не тільки від завислих речовин, БПК, ХПК, а й біогенних елементів. Технології електрохімічного і магніто-реагентного очищення стоків, які дозволяють відокремити розчинені елементи, нафтопродукти, висококонцентровані стоки, іони важких металів, а засоби утилізації осадів водопровідних станцій — отримати будівельні матеріали, хімічні речовини, придатні для очищення води.
На цій кафедрі було розроблено фільтри з плавким фільтрувальним шаром для очищення природної і стічної води, які можуть працювати в напірному або безнапірному режимах. Для очищення або доочищення стічних вод від органічних домішок створено біореактори з гранульованим плавким наповненням. Основі техніко-економічні показники:
– продуктивність — визначається вимогою споживача і може сягати 400 тис. м3 на добу;
– швидкість фільтрування — зумовлена технологічною схемою станції очищення води: у схемах безреагентного очищення від завислих речовин — 2–4 м/год.; у схемах реагентного очищення від завислих речовин — 7–15 м/год.; у схемах доочищення стічних вод — 5–8 м/год.; у схемах очищення стічних вод — 0,5–2 м/год.;
– ефективність визначається вимогами замовника.
Витрати води на власні потреби станції становлять 0,5–5%. Однією із переваг нового технічного рішення є зменшення трудомісткості при обслуговуванні на 20–50%.
Напірні й безнапірні конструкції фільтрів пройшли тривале випробовування. Продуктивність збудованої станції очищення природної води складає 10–400 тис. м3 на добу, а станції доочищення стічної води — 10–120 тис. м3 на добу. Такі фільтри успішно використовують на багатьох очисних станціях, комбінують із різними спорудами попереднього очищення чи оброблення води. За рекомендаціями науковців вишу було налагоджено серійний випуск фільтрів напірних конструкцій ФПЗ-3, 4-150.
Науковці кафедр гідромеліорацій та будівельних, дорожніх, меліоративних машин і обладнання створили комплекс машин для експлуатації гідромеліоративних систем. До них належать:
– МОК-10 — для очищення дренажних колодязів, вирішення очисних проблем у комунальному, водному, сільському, трубопровідному господарствах, нафтовидобувній та нафтопереробній галузях, реалізації природоохоронних заходів;
– МПД-10 — для промивання дрен, колекторів, трубопроводів тощо;
– МВМ-10 — для підґрунтового і поверхневого внесення меліорантів, рідких розчинів добрив, дезактиваторів, структуроутворювачів реагентів у вигляді суспензій, гелів, сумішей;
Технологія поверхневого обігріву ґрунту скидними
теплими водами підприємств
– МПЗ-16 — для механізації процесів завантаження, перевантаження та доставки води і робочих реагентів до машин МОК-10, МВМ-10, МПД-10.
Усі машини агрегатуються із трактором Т-150К.
Кафедра експлуатації гідромеліоративних систем розробила і дослідила інноваційну технологію поверхневого обігрівання ґрунту скидними теплими водами промислових підприємств та електростанцій для теплової меліорації ґрунту і вирощування ягідних та овочевих культур. В основу покладено пропускання теплої води тонким шаром чи окремими струминами по поверхні ґрунту з максимальним наближенням її до рослин.
Технічна реалізація розробки забезпечена застосуванням спеціальних теплообмінних пристроїв у вигляді тонкостінних оболонок-рукавів, виготовлених із гнучких матеріалів: плівок, пластику, гуми тощо. Для обігрівання ґрунту використовують скидні теплі (теплообмінні) води із температурою 20–300 С із теплових і атомних електростанцій, промислових підприємств. Технологія дозволяє отримувати ранні урожаї зелених овочів та ягід під тунельними плівковими укриттями в північних регіонах України вже у квітні-травні.
На основі цієї розробки обґрунтовано створення ділянок тепломеліорованого ґрунту та конструкції спеціальної тепломеліоративної системи для його обігрівання.
Вул. Соборна, 11, м. Рівне, 33028. Тел.: 0 (362) 22-10-86, факс: 0 (362) 22-21-97.
Web-сайт: www.nuwm.rv.ua
Національний ботанічний сад ім. М. М. Гришка НАН України   ]   зміст   [   Національний університет «Львівська політехніка»