Кафедра промышленной экологии и безопасно­сти жизнедеятельности и разработки И.Флегентова

В 1980 году была создана кафедра промышленной экологии и безопасно­сти жизнедеятельности по инициативе доцента, декана машинострои­тельного факультета О.Г.Шкуратова с разрешения Министерства высшего образования РСФСР и сначала называлась кафедрой промсанитарии и охра­ны труда (ПС и ОТ). Заведующим был избран в 1980 г. (переизбран в 1986 г.) по конкурсу О.Г.Шкуратов.

В состав кафедры вошли частично преподаватели кафедры теплотех­ники и гидравлики доценты О.Г.Шкуратов и И.В.Флегентов и старший пре­подаватель В.Г.Вотинцева, занимавшиеся вопросами промсанитарии, и прак­тически вся группа преподавателей кафедры экономики и охраны труда, проводившая занятия по курсу "Охрана труда" на всех факультетах институ­та - старшие преподаватели А.П.Ардашев, В.А.Дубовцев и В.Г.Логинов. Позднее на кафедру были приняты старшими преподавателями Н.Н.Загос­кин, вскоре защитивший кандидатскую диссертацию, и кандидат техничес­ких наук Е.Д.Глушков (сейчас оба доценты), а заведующим лабораторией назначен инженер Б.И.Дегтерев.

Основные дисциплины, по которым проводились и проводятся до на­стоящего времени занятия, следующие: "Механика жидкости и газов", "Ото­пление, вентиляция и теплогазоснабжение зданий", "Водоснабжение и водоотведение", "Экология", "Безопасность жизнедеятельности". По всем читаемым курсам созданы и оснащены необходимым оборудованием лабо­ратории, где проводятся практические и лабораторные занятия.

За время работы кафедры ее преподавателями выпущено более сотни методических указаний, 9 учебных пособий. Написан и издан в 1997 г. учебник (курс лекций) "Отопление, вентиляция и теплогазоснабжение зданий"(автор - О.Г.Шкуратов).

Кафедра вела и ведет в настоящее время большую научно-исследова­тельскую работу по основному направлению "Совершенствование и разра­ботка методов очистки промышленных выбросов и стоков". По этой темати­ке написано и опубликовано в различных журналах, в том числе и зарубежных, более сотни статей.

Под руководством доцента О.Г.Шкуратова в середине и конце 80-х го­дов на кафедре были проделаны интересные исследования и разработан пенный способ борьбы с пылью в местах пересыпки сыпучих материалов. В этих работах принимали участие доцент кафедры И.В.Флегентов, инженер С.Г.Ганагюльский и старший преподаватель В.Г.Вотинцева. Научные разра­ботки были внедрены на ряде предприятий, в том числе на ТЭЦ-4 г. Кирова с экономическим эффектом в 350 млн. рублей в пересчете на цены 1997 года, и на Стрижсвском заводе силикатного кирпича. Получено три авторс­ких свидетельства; в 1988 году С.Г.Ганапольским защищена кандидатская диссертация.

С тех пор И.В.Флегентов "пылевую", а точнее сказать "пенную" тему не оставлял.

"Только пыль одна из-под шагающих сапог", - писал Киплинг в XIX веке, и сквозит в его стихотворении извечная неприязнь чело­века к дороге, покрытой пылью. Но что дорога! Пыль неизбежна во многих современных производствах, во многих технологических про­цессах. От нее никуда не деться в шахте, на торфоразработках, в руд­нике, на стройке, на заводе минеральных удобрений или строймате­риалов. Она грозит людям болезнями дыхательной системы и аллергиями. Она ухудшает экологическую обстановку и мешает тон­ким производствам. Поэтому человечество всегда боролось с пылью, придумав для этого массу способов и технических устройств.

Немалую лепту вложил в это дело и И.В.Флегентов.

Первыми нашли довольно эффективный способ борьбы с уголь­ной пылью еще шахтеры английского Кардиффского месторождения. Они начали укрывать места пылевыделеиия в забоях и штреках свое­образными "одеялами" из пенистой массы. Выбросы таким образом экранировались, подавлялись; снижалось вторичное пылеобразование. Но когда метод попробовали применить в других сферах производ­ства, обнаружились некоторые нюансы. Во-первых, условия многих технологических процессов ставили ограничения на влагосодержание пылящих материалов, вступающих в контакт с пеной. Во-вторых, в ряде случаев высокими оказались затраты на пенообразователи. Иног­да вещества пены и подавляемой пыли вступали в нежелательную хи­мическую реакцию.

Решение многих проблем Флегентов видел в применении высокократной, с малым содержанием влаги, пены, что требовало созда­ния барботажного пеногенератора особого типа.

Разумеется, начал Игорь Владимирович с теории. Это только на первый взгляд пена - что-то такое простое, жидкое с массой газовых пузырьков. А какова гидродинамика их всплывания? Каковы особен­ности взаимодействия твердых пылевых частиц с пенным слоем? Как долго пена будет сохранять свои специфические свойства, проще го­воря, будет пениться? Ведь это дисперсная система, и с энергетической точки зрения она является термодинамически неустойчивой за счет избыт­ка в ней поверхностной энергии. Рано или поздно пена все равно должна разделиться на исходные фазы - жидкость и газ. Как сделать, чтобы эта стадия наступала позднее?

Был привлечен большой математический аппарат, поставлены десят­ки практических экспериментов.

Разработанные И.В.Флегентовым с участием заведующего лаборато­рией Б.И.Деггерева и инженера О.М.Соковнина теоретические основы по­давления пыли пенным способом привели к созданию ими оригинального генератора высокократной пены. Аппарат обеспечивал фиксированную высоту слоя пенообразующей жидкости над отверстиями воздушного кол­лектора - это было очень важно. Преимущество такой конструкции по срав­нению с аналогами состояло в том, что изменение уровня жидкости в ней, а также колебания воздушной) потока не нарушали стабильности процесса це­нообразования. Максимальная кратность пены, достигнутая в опытах, соста­вила 9500 единиц.

Полученные методы расчета послужили для проектирования си­стем пенного подавления пыли аммиачной селитры на заводе мине­ральных удобрений Кирово-Чепецкого химкомбината -с их помощью изолировали проходы ленточных транспортеров через стенные про­емы, для герметизации узлов пересыпки материалов на технологичес­ких линиях подготовки сырья ПО "Горыньстройматериалы" (Белоруссия), для проектирования систем дробления и транспортировки руды в Сибирском филиале института "Гипроруда". Коллективом получе­но шесть авторских свидетельств. Дегтеревым и Соковниным защи­щены кандидатские диссертации.

А Флегентов пошел дальше. Теперь он обратил внимание на то, как бороться с пеной. Оказывается она не везде желанна, часто в ходе технологических процессов ее надо разрушать, например, на пред­приятиях микробиологической или пищевой промышленности. Взять хотя бы процесс перелива дрожжей из одной емкости в другую на био­химзаводе. До сих пор для разрушения пены применяли механическое воздействие с помощью различных вращающихся устройств, что не­эффективно, или же химическое - но это дорого и не всегда подходит.

Игорь Владимирович предложил пневмомеханическое гашение.

Было разработано устройство, в котором пропускаемая через него пена сначала преобразовывалась из крупноячеистой в мелкодисперс­ную, с большой площадью удельной поверхности и пониженным га­зосодержанием. Эта вторичная пена взаимодействовала затем с высокоскоростным потоком воздуха, который ее окончательно разрушал. Образ­но говоря, воздух сдувал жидкость с пленки газовых пузырьков. Визуально было интересно следить за процессом - пленки темнели на глазах, становясь к концу почти черными - это был уже микроуровень, толщина в несколько молекул.

Новинка кировчан была использована при проектировании пневмо-разрушающих устройств на Кировском биохимическом и на Волжском гидролизно-дрожжевом заводах.

Неугомонный Флегентов на этом не успокоился, разработав в дальнейшем еще метод разрушения пен путем орошения их поверхно­сти капельками жидкости, точнее, модернизировав его, потому что способ сам по себе был не нов. Гидравлическое гашение пен с помо­щью центробежно-струйных форсунок применялось и до сих пор, но Игорь Владимирович создал новый вариант форсунки, новой конст­рукции и с новыми свойствами. Основное отличие ее от прежних уст­ройств заключалось в изменении характера осевого потока изливае­мой жидкости, благодаря чему возрастал угол раскрытия факела распыла, повышалась его монодиспсрсность и увеличивалась равномерность оро­шения.

Метод, найденный на кафедре, был использован при расчете си­стемы пеногашения на аэротенках очистных сооружений Кировско­го мехового комбината, что позволило поддержать стабильный ре­жим работы очистных сооружений и предотвратить возможные выбросы пены. На способ распыления жидкости и на устройство для его осуществле­ния И.В.Флегентовым и О.М.Соковниным получено авторское свидетель­ство.

Всех этих наработок с лихвой хватило Игорю Владимировичу, чтобы в 1991 году "заработать" серебряную медаль ВДНХ, а в 1992-м в Казанском химико-технологическом институте защитить по теме "Гидромеханические процессы образования и разрушения пен и мето­ды их расчета" диссертацию на соискание ученой степени доктора тех­нических наук.

Другое направление ведущихся на кафедре работ - это создание интенсивных электрофильтров для улавливания той же пыли, только в вентиляционных выбросах. Группой ученых, куда входят, кроме О.Г.Шкуратова (руководителя), еще старшие преподаватели А.П.Ардашев и В.А.Дубовцев, разработаны принципиально новые конструкции интенсивных малогабаритных электрофилы ров, на что имеют­ся два авторских свидетельства. Созданные впоследствии рабочие установки внедрены на Стрижевском кирпичном заводе, где очень неплохо себя пока­чали в улавливании известняковой муки. При производительности установ­ки в 36 тысяч кубометров в час эффективность улавливания муки оказалась 98,2 процента. Экономический эффект аппаратура дала, в пересчете на цены

1997 года, 400 млн. рублей. Попробовали с помощью новых фильтров бо­роться и с парами масла, для чего поставили оснащение на Кировском заво­де стройматериалов, и тоже получили положительный эффект. По результатам этих работ О.Г.Шкураговым написана и готовится к изданию в

1998 году монография "Интенсивные электрофильтры".

С 1991 года кафедру возглавляет профессор И.В.Флегентов. В соответ­ствии с новыми учебными планами вуза она получила новое название -кафедра промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности. В 1994-м году Игорь Владимирович был избран членом-корреспондентом Между­народной академии экологии и безопасности жизнедеятельности, а позже - академиком Международной академии информатизации. В 1995 году при кафедре откроется аспирантура и будет создан совет по защите кандидатс­ких диссертаций. В аспирантуру поступят заочно преподаватели Е.В.Куц, И.И.Суханова и заведующий лабораторией А.Н.Беляев. С этого же года здесь начнут работать курсы повышения квалификации по охране труда и про­мышленной экологии.

Одним из первых начинаний, которые осуществил Игорь Вла­димирович, став завкафедрой, явилось создание научной лаборато­рии по кафедральной тематике. Решили, в частности, попробовать абсорбировать с помощью мокрых скрубберов дымовые газы на тру­бах Кировской ТЭЦ-4. Собрали у себя уменьшенную модель скруббе­ра, привлекли студентов. Присмотритесь как-нибудь к дымовому фа­келу ТЭЦ - он стал гораздо светлей. Это работают флегентовские форсунки. Сейчас перед группой исследователей стоит задача увеличить КПД устройств. Хотя бы на один процент, это практически будет большое движение вперед.

Работают тут и над проблемой озонирования промышленных стоков и питьевой воды с целью ее обеззараживания. Сокровенная задумка у Флегентова - каждый новый жилой дом в ходе его строительства оснащать систе­мой нержавеющих водопроводных труб и ставить фильтры для воды и озо­наторы. А идеалом было бы вообще создать отдельную городскую систему водоснабжения для питьевых целей - тоже с мощной очисткой и озонированием. "Мечты, мечты, где ваша сладость..." Тем не менее, в лаборатории уже собрали соответствующую установку и начали экспериментальные ра­боты.

Игорь Владимирович вообще подходит к делам с рациональной мер­кой: всякую мечту надо приближать делами. Взять, например, экологичес­кое просвещение, которое у нас в стране находится на нижайшем уровне. Предприятия не видят ничего особого в том, чтобы вывезти, например, гидроксидные шламы на городскую свалку, откуда соединения тяжелых метал­лов неизбежно попадут с дождевой водой в почву и реки. Нашелся завод, где ничтоже сумняшеся покрывали детали продукции, предназначенной для детей, вреднейшим кадмием.

Вообще, человеком создана система, основанная на все расширяю­щейся эксплуатации воды, биогенов, энергии, почвы и других ресурсов. Происходит массовое уничтожение и нарушение природных экосистем, что подрывает видовое разнообразие - необходимый принцип стабиль­ности биосферы. Человечество ускоряет природные изменения в широ­чайшем масштабе: выбрасываются в атмосферу углекислый газ и другие загрязнители, создастся парниковый эффект, ведущий к потеплению кли­мата; разрушается озоновый экран; провоцируются кислотные дожди. Кричать: люди, остановитесь - бессмысленно. Надо открыть им глаза на возможные многие беды.

В 1994 году в ВятГТУ при непосредственном участии И.В.Флегентова создан Вятский региональный центр экологического просве­щения, основными задачами которого являются подготовка, перепод­готовка и повышение квалификации людей, причастных к проблемам экологии, разработка целевых программ обучения для разных катего­рий слушателей, организация внедрения и эффективного использова­ния на производстве новейших достижений современной экобиозащитной техники и технологии. Только за первые восемь месяцев работы через центр прошли почти 200 представителей предприятий г. Кирова и области - железнодорожники, гальваники, энергетики, металлурги, главные специалисты и руководители заводов и фабрик.

Из книги "ВятГУ: страницы биографии", 1998г.