Обоснование технологических режимов функционирования искусственных экосистем хранения отходов

• Автор: Середа, Татьяна Геннадьевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 445 с. : ил.

1.1 Показатели антропогенного загрязнения окружающей среды

1.2 Эмиссионные потоки веществ на объектах депонирования ТБО.

1.3 Химические, санитарногигиенические и эпидемиологические показатели продуктов биодеструкции ТБО и методы их очистки
1.4 Системный подход к моделированию сложных искусственных экосистем хранения отходов
1.5 Основы научных исследований в области обезвреживания и биодеструкции отходов на санитарных полигонах захоронения ТБО.

1.6 Научнометодологические подходы к вопросам проектирования

полигонов ТБО

Выводы к первой главе

Г лава 2 Концептуальные подходы к моделированию процессов, протекающих на искусственных экосистемах хранения отходов
2.1 Моделирование как метод исследования искусственных экосистем хранения отходов с целью управления их функционированием
2.2 Составление систем автоматического управления применительно к искусственным экосистемам. Изучение искусственной экосистемы хранения отходов как объекта управления.
2.3 Разработка прогнозных моделей эмиссионных процессов, протекающих на искусственных экосистемах хранения отходов полигонах свалках ТБО
2.4 Модели почвообразования на полигонах ТБО
2.5 Анализ рассмотренных моделей.
Выводы ко второй главе.
Глава 3 Исследования биохимических и эмиссионных процессов на полигонах свалках ТБО .
3.1 Общая характеристика объектов депонирования ТБО в условиях Пермского края.
3.2 Лабораторные исследования очистки фильтрационных
стоков ТБО биохимическими методами.
3.3 Лабораторные исследования трансформации вещественного состава фильтрационных стоков ТБО в технологической цепи их очистки
3.4 Стабилизация процессов т вШ ВеШЛип на отработанных полигонах ТБО
3.5 Влияние процедуры проветривания на состав фильтрата в .
3.6 Результаты экспериментов технологии на закрытом полигоне Кухстедт.
3.7 Техническое оснащение на полигоне Кухстедт при внедрении
технологии
Выводы к третьей главе
Глава 4 Исследования очистки стоков ТБО с использованием естественной экологической системы
4.1 Лабораторные исследования процесса очистки фильтрационных стоков ТБО водной растительностью.
4.2 Геоботаническое и климатографическое обследования территорий свалок и полигонов ТБО Пермского края
4.3 Исследования управления качеством почвогрунтов на рекультивированных полигонах ТБО в Германии.
4.4 Разработка технологических решений очистки стоков ТБО
на гидробиологических сооружениях.
4.5 Рекомендации по очистке стоков полигона ТБО г. Нытва
Пермского края
Выводы к четвртой главе
Глава 5 Модели управления процессами протекающими на полигоне ТБО
5.1 Формальноматематический аппарат применительно к задаче управления полигоном ТБО
5.2 Задание фазового пространства и системы переменных
5.3 Моделирование биохимических процессов.
5.4 Моделирование физических процессов на искусственных экосистемах хранения отходов
5.5 Решение задач управления процессами на искусственных экосистемах полигонах ТБО.
5.6 Использование фильтра Калмана в модели управления
полигоном с учетом факторов неопределенности
Выводы к пятой главе
Глава 6 Принципиальные схемы и проектные решения по управлению эмиссионными процессами на полигонах ТБО
6.1 Оценка основных показателей жидкой фазы биодеструкции ТБО
6.2 Разработка принципиальной схемы управления полигоном ТБО
6.3 Выбор технологических параметров по управлению полигоном ТБО.
6.4 Управление жидкой фазой на объектах депонирования ТБО.
6.5 Очистка фильтрата на локальных
очистных сооружениях стоков ТБО
6.6 Разработка проектных решений по рекультивации полигонов ТБО 6.7. Разработка проектных решений по внедрению измерительной
техники на полигонах ТБО.
Выводы к шестой главе
Глава 7 Научнотехнические обоснования и методологические основы автоматизированного проектирования и управления искусственными экосистемами хранения отходов на всех этапах их жизненного цикла.
7.1 Разработка методов проектирования автоматизированных систем обработки информации и управления полигоном ТБО
7.2 Разработка программного инструментария конструктора проектировщика полигона ТБО
7.3 Этапы проведения работ на предпроектной стадии.
7.4 Разработка программы мониторинга грунтовых вод, фильтрата и биогаза на санитарном полигоне ТБО.
7.5. Проектирование, имитационное моделирование и комплексная отладка автоматической системы управления технологическим процессом АСУТП
7.6. Разработка системного комплекса автоматизации управления
полигоном ТБО
Выводы к седьмой главе.
Глава 8 Экологоэкономическая эффективность от внедрения методологических решений по моделированию искусственных экосистем хранения отходов и управления их функционированием
8.1 Аспекты влияния продуктов биодеструкции ТБО на окружающую среду.
8.2 Экологоэкономическая эффективность от внедрения системы рекультивации полигонов ТБО с использованием промышленных и агропромышленных отходов.
8.3 Оптимизация затрат на проектирование и
строительство полигона ТБО.
8.4 Оптимизация экономических показателей при обосновании внедрения автоматизированных систем управления полигоном ТБО.
Выводы к восьмой главе.
Заключение.
Список литературы


При проектировании гидробиологических сооружений для стоков ТБО необходимо учитывать процессы самоочищения от неконсервативных загрязняющих веществ сопровождающихся потреблением кислорода на минерализацию органических веществ и растворением кислорода, поступающего с поверхности водного зеркала реаэрацию 2. БПК при данной температуре воды время, в течение которого идут процессы потребления и реаэрации кислорода, сут. Растворимость кислорода в воде сравнительно ограничена, поэтому изза невысокого его содержания в воде интенсивность окислительных процессов снижается. Также на интенсивность окислительных процессов влияют начальное содержание кислорода в воде и интенсивность пополнения его содержания из воздуха через водную поверхность по мере расходования его на окисление. Л к, 1. Дз, Д дефицит растворенного кислорода в начальный момент наблюдений и по прошествии времени мгл к константа реаэрации кислорода при данной температуре воды. Г2. Приравнивая к нулю первую производную уравнения 1. А.М. После определения кр, зная Ьа и по формуле 1. Допустимый минимум кислорода в водной среде установлен санитарными правилами в зависимости от вида водопользования водным объектом. В большинстве случаев при Т С, к2 0,2, к 0,1. С учетом особенностей водных объектов принимают 2 значения к2 для водохранилищ и слабопроточных водоемов 0,. V 0,5 мс 0,2. V 0,5 мс 0,3. С 1,7т с 1. Кислородный режим в водных объектах зависит от температуры. При повышении температуры воды скорость потребления кислорода возрастает, а скорость реаэрации практически не меняется. Представляют интерес исследования процесса самоочищения фильтрата при рециркуляции его через массив ТБО, которые показали, что кроме понижения органических компонентов в фильтрате, в частности концентрации летучих кислот НЖК, изменились объемы фильтрата изза испарения части при разбрызгивании фильтрата по поверхности экспериментального полигона 6. Англии на полигоне характеризовались тем, что количество дождевых осадков превышало уровень потенциального испарения, поэтому объем рециркулируемого фильтрата постоянно увеличивался 6. Вместе с тем применение почвенного метода очистки фильтрата методом Влажная земля на полигоне Сап способствовало на орошаемом участке снижению показателя ХПК в среднем в 2,5 раза, концентрации хлоридов в 1,2 раза, аммонийного азота в 1, раза. Увеличение количества фильтрата было незначительным в связи с высокой влагопоглощающей способностью почвы на орошаемом участке и процессов испарения. Эмиссии с образующимся биогазом полигонов ТБО, поступающим в природную среду, формируют негативные эффекты, как локального, так и глобального характера. В условиях захоронений, куда поступает более ТБО, быстро формируются анаэробные условия, в которых протекает биоконверсия органического вещества с участием метаногенного сообщества микроорганизмов. В результате этого процесса образуется биогаз или, так называемый, свалочный газ СГ, макрокомпонентами которого является метан СИ и диоксид углерода СО2. Биогаз это конечный продукт микробиологического разложения определенных фракций отходов, захороненных на полигоне. К ним относятся растительные и животные остатки, бумага и древесина. Скорости, с которой эти материалы подвергаются биоинверсии, существенно различны и зависят не только от вида отходов, но и от физикохимических условий в свалочном теле влажности, температуры, и т. Проведенными Академией коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова исследованиями установлено, что характер процессов разложения ТБО в толще полигона, скорость их протекания, количество образующегося на разных стадиях биогаза, его состав и продолжительность выделения зависят от множества факторов . Главные из них климатические и геологические условия места расположения полигона морфологический и химический составы отходов, завезенных на полигон условия складирования ТБО площадь, объем, глубина высота полигона влажность, плотность, среды, температура в массиве отходов. Содержание в ТБО пищевых отходов, растительных остатков, бумаги, текстиля, древесины и других органических фракций определяет количество образующегося биогаза и концентрацию в нем метана. Удельный вес органических веществ в составе ТБО определяет также и количество питательных микроэлементов, требующихся для метанообразующих бактерий.