WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

В четвертой главе разработаны теоретические предпосылки аэробной биоконверсии осадков с позиций их размещения в толще полигона ТБО.

После закачки жидких осадков в глубинные горизонты полигона, в последнем образуются влажные, пористые, грунтоподобные, органо-минеральные смеси ОСВ и ТБО. Их компостирование в толще полигона сопровождается биохимической деструкцией органики в контроли­руемых условиях. При этом разрыхляющим и порообра­зующим агентом выступает свалочный грунт, роль которого заключается в сни­жении влажности осадков, повышении их пористости для интенси­фикации аэробного разложения.

При биотермическом компостировании осадков в толще свалочного грунта было выделено три микробиально-температурных фазы: быстрого нарастания температуры, высоких температур и медленного падения температуры. На продолжительность обработки осадков в толще оказывает влияние первая фаза - быстрого нарастания температур, которая является лимитирующей. Ин­тенсификацию процесса компостирования с использованием принудительной аэрации, в условиях эксперимента проводили именно в этой фазе.

Продувка переходной и анаэробной зон осуществлялась в более интенсивном режиме: для переходной – в течение 6-8 часов 1 раз в 4-5 сут, для анаэробной соответственно – 1 раз в 2 сут.

В аэробной зоне подъем температур до 60-70С произошел на 3-5 сутки после нагнетания осадков. На начальном этапе термогенеза (стадия роста температур) подачу воздуха в аэробную режимную зону не осуществляли в связи с естественной аэрацией с поверхности. Первую аэрацию произвели после начала падения температур для отдувки углекислоты (через 1 месяц после начала наблюдения). Процесс минерализации в аэробной зоне завершился через 45-50 сут с падением температуры до 20-30С. Последующие продувки не приводили к заметному росту температуры. Распад беззольного вещества в аэробной зоне составил 29,4% - в 1,4 раза больше по сравнению с контролем (фоновая скважина без закачки осадка).

В переходной зоне подъем температур более 60С произошел на 20-30 сут. Длительность стадии роста температур можно объяснить неблагоприятными факторами среды (низкие температуры массива отходов, наличие анаэробиоза). Постепенно, благодаря продувке, в переходной зоне возникли аэробные термогенные условия, и процесс разложения органики ускорился. В переходной зоне распад беззольного вещества в 2,1 раза больше по сравнению с фоновой скважиной и составил 24,6%.

В анаэробной зоне, даже после интенсивной аэрации, температуры не поднимались выше 25-30 С (мезофильный режим). Это объясняется постоянным охлаждением зоны геологической средой (начальная температура в пределах 5-15С) и высокой влажностью (поры и капилляры свалочного грунта заполнены фильтрационной водой, что препятствовало их насыщению воздухом). Распад беззольного вещества в анаэробной зоне составил не более 13,3%.

Использование анаэробной зоны полигона для размещения и обработки ОСВ было признано технически и экономически нецелесообразным. Графики изменения температур и распада беззольного вещества по различным зонам представлены на рисунке 4.

Рисунок 4 - Изменение температуры при компостировании ОСВ в условиях полигона

Особый интерес представляет характер изменения температуры в течение первых 10 сут после нагнетания ОСВ (рисунок 4). Через 5-6 сут происходит адаптация компостной микрофлоры ТБО к инородному субстрату (органическому веществу осадков). После адаптации термофильных микроорганизмов к среде обрабатываемых отходов начинается интенсификация процесса компостирования с повышением температуры до 60-63оС (фаза высоких температур).

Анализ экспериментальных данных показал, что использование для обработки ОСВ аэробной и переходной режимных зон массива отходов является наиболее рациональным.

В пятой главе на примере градопромышленной агломерации Самарской области разработано позиционирование объектов размещения и минерализации ОСВ к группе канализационных очистных сооружений. Характеристики наиболее крупных полигонов Самарской области, пригодных к использованию для размещения и переработки ОСВ приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Характеристики полигонов Самарской области, пригодных к использованию для размещения и переработки ОСВ

Полигон и дата ввода в эксплуатацию

Проектная мощность

Фактически накоплено,

тыс. м3

Ориентировочная вместимость по приему ОСВ

тыс. м3

КОС, обслуживаемые полигоном и расстояние транспортировки ОСВ на полигон

Потенциальная продолжительность размещения ОСВ

Полигон ТБО «Преображенка» г. Самары, 1992

35 000

26 000

3500-11700

1 ГОКС г. Самары, 18 км;

2 КОС ОАО «Куйбышевский НПЗ», 7 км;

3 КОС ОАО «Новокуйбышевский НПЗ», 22 км

более 6 лет

Полигон ТБО «Эколайн»

г. Тольятти, 2004

2400

600

325-720

1 КОС г. Тольятти, 16 км

2 КОС АООТ «Тольяттиазот», 16 км

3 КОС ОАО «Синтезкаучук», 7 км

более 4 лет

Полигон ТБО

г. Сызрани, 2001

2100

600

370-700

1 КОС г. Сызрани, 13 км

2 КОС ОАО «Сызранский НПЗ», 13 км

3 КОС п. Кашпир, 15 км

4 КОС г. Октябрьска, 21 км

более 10 лет

Полигон промотходов «Даниловский-2» г. Тольятти, 1998

3200

540

80-1100

1 ЛОС промканализации АО «Автоваз» (установка «Пассавант»), 10 км

2 КОС ОАО «Синтезкаучук», 11 км

более 20 лет

Полигон промотходов «Экопром»

г. Сызрани, 1997

8500

6200

300-2600

1 КОС г. Сызрани, 12 км

2 КОС ОАО «Сызранский НПЗ», 12 км

3 КОС п. Кашпир, 16 км

4 КОС г. Октябрьска, 20 км

более 30 лет

В крупной градопромышленной агломерации расположено, как правило, несколько КОС – источников генерации ОСВ и полигонов ТБО – потенциальных объектов размещения осадков. И канализационные очистные сооружения, и полигоны распределены неравномерно. Доставка осадков на полигоны и их размещение должно осуществляться с минимальными транспортными затратами и минимальным воздействием на все компоненты окружающей среды. В связи с этим в настоящей работе сформулированы эколого-экономические принципы транспортировки осадков на полигоны с учетом специфики данного отходообразующего пространства.

Выделено четыре основополагающих принципа:

1 Принцип оптимизации перевозок в системе «КОС-ОРО».

2 Принцип соответствия мощностей генерируемых КОСами потоков осадков и полезных вместимостей полигонов.

3 Принцип взаимозаменяемости полигонов.

4 Принцип минимизации воздействия на все компоненты экосистем.

ВЫВОДЫ

1 Проведен сравнительный анализ существующих методов, технологий обработки и утилизации осадков сточных вод, в результате, которого выявлена необходимость размещение на полигоне твердых бытовых отходов, путем нагнетания в толщу. Таким образом, полигон ТБО выступает аэробным биореактором для утилизации ОСВ с минимизацией антропогенного воздействия путем нагнетания осадков в толщу полигона.

2 Исследованы параметры полигона твердых бытовых отходов, характеризующие его способность вмещать ОСВ и биоразлагать их органическое вещество: коэффициенты пористости, влагонасыщения, фильтрации, исходное содержание органического вещества, микробиологические и температурные показатели с позиций размещения ОСВ.

3 Впервые с помощью метода главных компонент произведена дифференциация полигона ТБО на режимные области (аэробную, анаэробную и переходную), в зависимости от их способности принимать и биоразлогать осадки сточных вод.

4 Разработан способ размещения осадков сточных вод совместно с твердыми бытовыми отходами, включающий забор осадков на очистных сооружениях, доставка до полигона и нагнетание в толщу отходов.

5 Проведены исследования по биоразложению органического вещества осадков сточных вод в толще полигона твердых бытовых отходов. Установлено что применение принудительной аэрации позволяет увеличить скорость биоразложения органического вещества осадков сточных вод, а также уменьшить срок стабилизации массива отходов.

6 КОС и полигоны ТБО крупной градопромышленной агломерации рассмотрены как элементы единой природно-технической системы, увязанной с потоком коммунальных отходов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Michailov E.V. Ecological assessment of waste fields with principal component analysis – feasibility study / E.V. Michailov, O.V. Tupicina, O.Ye. Rodionova // «Modern methods of data analysis»: V Symposium on Chemometrics. - Samara, 2006. – P.14.

2 Mikhailov E.V Multivariate analysis as a tool for the landfill exploration / E.V Mikhailov, O.Ye Rodionova, A.L. Pomerantsev // 10th International Conference on Chemometrics in Analytical Chemictry, September 10-15, 2006. - quas in Lindia – SP, Brazil, 2006. - P.002.

3 Тупицына О.В. Исследование массивов органоминеральных отходов при выборе направлений их рекультивации / О.В. Тупицына, К.Л. Чертес, Е.В. Михайлов, Н.А. Гарнец // Проблемы выживания человека в техногенной среде современных городов: cб. тр. ХI Всерос. конгресса "Экология и здоровье человека". - Самара, 2006. - С. 270-274.

4 Тупицына О.В. Геоэкологические направления рекультивации неорганизованных объектов размещения органо-минеральных отходов / О.В. Тупицына, К.Л. Чертес, Д.Е. Быков, Е.В. Михайлов // ВэйстТэк-2007: сб. докл. V Междунар. конгресса по управлению отходами и природоохранными технологиями, 29 мая-1 июня 2007. - М. - С. 173-175.

5 Mikhaylov E.V. Landfill as Analytical Object. Part I. Kinetic approach / E.V. Mikhaylov, D.E. Bykov, O.V. Tupicina, A.L. Pomerantsev // 10th Scandinavian Symposium on Chemometrics, June 11-15, 2007. - Lapperanta, Finland, 2007. - P.101.

6 Mikhaylov E.V. Landfill as Analytical Object. Part II. Chemometric approach / E.V. Mikhaylov, K.L. Chertes, O.V. Tupicina, O.Ye Rodionova // 10th Scandinavian Symposium on Chemometrics, June 11-15, 2007. - Lapperanta, Finland, 2007. - P.61.

7 Mikhailov E.V. Ecological assessment of landfills with multivariate analysis / E.V. Mikhailov, O.V. Tupicina, D.E. Bykov, K.L. Chertes, O.Ye Rodionova, A.L. Pomerantsev // Chemometrics and intelligent laboratory systems. 15 June 2007. – Elsevier, 2007. - V.87. – Р. 147-154.

8 Михайлов Е.В. Технология минерализации ОСВ в условиях объекта размещения органо-минеральных отходов / Е.В. Михайлов, К.Л. Чертес // Материалы 65-й региональной науч.-техн. конф. по итогам НИР СамГАСА за 2007 г. – Самара, 2008. - С. 416-417.

9 Пат. РФ 2318619 С1. B09B 1/00. Способ образования покрытий на накопителях отходов / К.Л Чертес., Д.Е. Быков, О.В. Тупицына, В.М. Радомский, А.Г Колесников, Е.В. Михайлов; опубл. 10.03.08. Бюл. № 7.

10 Чертес К.Л. Утилизация ОСВ на объектах размещения отходов / К.Л. Чертес, Е.В. Михайлов, О.В. Тупицына, А.С. Малиновский // Экология и промышленность России. – 2008, - №5. - С. 36-40.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»