Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Технологические процессы и оборудование для обезвреживания вторичных отходов при полигонном захоронении твердых бытовых отходов

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Технологические процессы и оборудование для обезвреживания вторичных отходов при полигонном захоронении твердых бытовых отходов"

003491614

На правах рукописи

КУШНИР Константин Яковлевич

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ВТОРИЧНЫХ ОТХОДОВ ПРИ ПОЛИГОННОМ ЗАХОРОНЕНИИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ

Специальность: 03.00.16-Экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2010

1 1 ФЕ5 2910

003491614

Диссертационная работа выполнена в Московском государственно университете инженерной экологии (МГУИЭ) на кафедре «Техника и технолог» переработки отходов».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Гонопольский Адам Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Медведев Виктор Тихонович

доктор технических наук, профессор Клуши н Виталий Николаевич

Ведущая организация: Государственное унитарное предприятие ropo; Москвы «Институт МосводоканалНИИпроект»

Защита диссертации состоится «25» февраля 2010 года в 14 часов г заседании диссертационного совета Д 212.145.03 при Московско государственном университете инженерной экологии по адресу: 105066, i Москва, ул. Старая Басманная, 21/4, в ауд. им. J1.A. Кастандова (JI-207)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУИЭ.

Автореферат разослан « 2á.» января 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

Е.С. Горшина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертационного исследования обусловлена необходимостью разработки и внедрения в практику новых технических приемов и инженерных решений по защите окружающей природной среды в зонах влияния свалок и полигонов для захоронения твердых бытовых отходов.

Полигоны захоронения твердых бытовых отходов (ТБО) являются одним из наиболее распространенных методов обращения с отходами, образующихся от населения. В России полигонному захоронению подлежит 97% или около 36 миллионов тонн ТБО. Ежегодно под полигоны в стране отводится более 11000 гектаров земли вблизи городов и населенных пунктов (сюда не входит площадь необходимая для создания вокруг каждого полигона санитарно-защитной зоны шириной от 500 до 1000 метров). Обладая несомненным экономическим преимуществом в связи с низкой стоимостью захоронения, полигоны представляют серьезную экологическую опасность для окружающей среды.

Основными видами опасного воздействия свалок и полигонов для захоронения отходов на окружающую природную среду являются:

• загрязнение атмосферного воздуха, основным загрязнителем является биогаз - конечный продукт биотермического распада органической составляющей отходов под воздействием микрофлоры;

• загрязнение подземных и поверхностных вод, основным загрязнителем является фильтрат, представляющий собой продукт взаимодействия природных осадков проникающих в тело полигона и отходов;

• загрязнение почв.

Несмотря на то, что в соответствии с природоохранными нормативами, полигоны ТБО являются сложными и дорогостоящими инженерно- техническими сооружениями, в большинстве регионов страны на полигонах отсутствуют даже простейшие природоохранные сооружения. Кроме того, климатические условия значительной территории России, с продолжительным периодом отрицательных температур, не позволяют применять широко используемые в мире технологии для решения проблем круглогодичной утилизации, образующихся вторичных отходов - биогаза и фильтрата. Для этого необходимы технологические процессы и оборудование, обеспечивающие круглогодичную работу данных природоохранных сооружений в российских условиях. Опыт разработки, проектирования и эксплуатации такого оборудования в нашей стране недостаточно проработан. Основные исследования возможности снижения негативного влияния свалок и полигонов ТБО на окружающую среду представлены в работах Гонопольского A.M., Ножевниковой А.Н., Мурашова В.Е., ВайсманаЯ.И., Лиллепягер Е.Р. и др.

Цель и задачи диссертационной работы: научное обоснование, разработка и внедрение эффективных комплексных технологических процессов и оборудования для защиты окружающей среды в зонах влияния свалок и полигонов для захоронения ТБО.

В диссертации, для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Анализ методов расчета и проектирования технологий обращения с вторичными отходами при полигонном захоронении.

2. Исследование физико-химических и механических свойств вторичных отходов при полигонном захоронении в частности биогаза.

3. Разработка и исследование метода математического моделирования технологических процессов обращения с вторичными отходами при полигонном захоронении.

4. Разработка и исследование аппаратуры для очистки биогаза перед использованием.

5. Создание и апробация инженерной методики проектирования технологических линий обращения с вторичными отходами при полигонном захоронении.

6. Уменьшение негативного влияния свалок и полигонов для захоронения отходов на атмосферный воздух, поверхностные и подземные водные объекты.

Объектом исследования работы являются процессы и аппаратура для обезвреживания полигонного биогаза и фильтрата с полигонов ТБО.

Предмет исследования - технологии и аппаратура для физико-химического обезвреживания биогаза и фильтрата с полигонов ТБО

Методы исследования. Для решения поставленных задач в работе выполнено комплексное изучение методов управления основными процессами, происходящими в теле полигонов ТБО при разложении отходов. Исследования базировались на анализе литературы и фондовых материалах, включали собственные теоретические разработки с применением методов регрессионного анализа, теории подобия и размерностей, лабораторные и полевые физико-химические методы исследования свойств жидких и газообразных сред.

Научная новизна работы:

- на основании результатов экспериментальных исследований обоснована гипотеза о том, что образование ПХБ и ПАУ при сжигании полигонного биогаза происходит за счет десорбции этих соединений с поверхности частиц высокодисперсной пыли содержащейся в биогазе полигона захоронения ТБО;

- на основании результатов экспериментальных исследований разработаны полуэмпирические модели процессов обезвреживания вторичных отходов -фильтрата и биогаза- при полигонном захоронении ТБО.

Практическая значимость диссертационной работы состоит в том, что разработаны и внедрены:

1. Инженерная методика проектирования установок термической утилизации биогаза с полигонов ТБО.

2. Инженерная методика проектирования систем пассивной аэрации полигонов ТБО.

3. Инженерная методика проектирования аппаратов многостадийного процесса физико-химической очистки фильтрата полигонов ТБО.

4. По материалам диссертации подана заявка на патент РФ.

Внедрение результатов работы.

Результаты диссертационной работы использованы при проектировании систем очистки фильтрата на полигоне ТБО «Дмитровский» (Московская область). ГУП «Экотехпром», на полигоне «Гаспра» Автономной республики Крым (Украина).

Подана заявка на патент №2009135301 от 23.09.09г. «Способ очистки фильтрата полигонов ТБО» Авторы: Гонопольский A.M., Николайкина Н.Е., Миташова Н.И., Кушнир К.Я.

Выполнен госконтракт №02.515.11.5085 от 12.04.08г. Разработка комплексной технологии очистки и обезвреживания фильтрата полигонов ТБО.

На защиту выносятся:

1. Результаты экспериментальных исследований свойств полигонного биогаза и продуктов его сгорания методами спектрального анализа и газовой хроматографии.

2. Результаты экспериментально установленной зависимости между концентрацией высокодисперсной пыли в биогазе и концентрацией полихлорированных бифенилов и полиароматических углеводородов в продуктах сгорания.

3. Результаты расчетно-теоретического анализа энергетической эффективности процесса термической утилизации биогаза с полигонов ТБО средней полосы России.

5. Рекомендации по повышению экологической безопасности и энергетической эффективности процесса термического обезвреживания бйогаза с полигонов ТБО за счет предварительной его очистки от высокодисперсной пыли в разработанном фильтре разделительно-инерционного типа и использования тепловой машины, работающей по циклу Дизеля.

6. Полуэмпирические модели и построенные на их основе методики обобщения характеристик многостадийных процессов обезвреживания вторичных отходов, образующихся при полигонном захоронении твердых бытовых отходов, в виде системы соотношений между безразмерными комплексами, составленными из характеристик оборудования и параметров процессов, с использованием методов теории подобия и анализа размерностей.

7. Инженерная методика проектирования установок термической утилизации биогаза с полигонов ТБО.

8. Инженерная методика проектирования систем пассивной аэрации полигонов ТБО.

9. Инженерная методика проектирования аппаратов многостадийного процесса физико-химической очистки фильтрата полигонов ТБО.

Публикации

Материалы диссертации изложены в 8" публикациях, в том числе 2 в рекомендуемых ВАК журналах.

Апробация результатов диссертации

Материалы диссертации докладывались на всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи, Москва, ВВЦ - 2006г.; Ill, IV, VI научно-практических конференциях «Экологические проблемы индустриальных мегаполисов», МГУИЭ - 2006,2007,2009г.; международной конференции «Коммерческое использование нетрадиционных ресурсов метана и отходов сельскохозяйственного и лесного производства», Москва, WasteTech-2009r.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав и выводов, изложена на 128 страницах машинописного текста, иллюстрирована 56 рисунками, содержит 14 таблиц и 11 приложений. Библиографический список включает 129 наименований.

Работа выполнена на кафедре «Техника и технология переработки отходов» (ТиТПО) Московского государственного университета инженерной экологии (МГУИЭ), автор выражает благодарность научному руководителю д.т.н., проф. Гонопольскому A.M., сотрудникам МГУИЭ к.т.н., проф. Николайкиной Н.Е., к.б.н., доц., Миташовой Н.И., к.т.н., доц. Мурашову В.Е., к.т.н., доц. Головину В.В.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, определена цель и сформулированы задачи исследований, показана научная новизна и практическая значимость выполненной работы, определены положения, выносимые на защиту.

В первой главе на основе анализа опубликованных данных, посвященных проблеме обращения с полигонным биогазом и технологий его обезвреживания, технологии обезвреживания фильтрата полигонов ТБО!

- Показано, что в отечественной и зарубежной практике отсутствуют методы проектирования как систем обращения с полигонным биогазом, так и сложных многостадийных процессов обезвреживания фильтрата полигонов ТБО.

При обращении с полигонным биогазом, на основании предварительных исследований эффективности каждого метода в том или ином случае, предусмотрено подавление метаногенеза (образования метана) с помощью пассивных (использующих естественный избыток давления внутри полигона) и активных (нагнетающих) систем.

Наибольшее распространение, как за рубежом, так и в нашей стране получили системы активного сбора биогаза и дегазации полигонов ТБО. Система активного сбора биогаза включает в себя устройства, создающие градиент давления (компрессоры, вентиляторы), экстракционные скважины и горизонтальную систему сбора биогаза. Компрессоры (или вентиляторы), подключенные к магистральным газопроводам, обеспечивают эффективное извлечение газа из тела полигона. Система активной дегазации полигонов ТБО

обязательно включает утилизацию извлеченного газа (сжигание, очистка, сжижение и т.д.).

Альтернативой системам активной аэрации служат системы пассивной аэрации, разработанные в нашей стране. Аэрация происходит за счет естественной разницы давления, поддерживаемой разницей уровней между входом и выходом всасывающей и выхлопной трубы, и температуры в толще отходов. При таком способе обращения с полигонным биогазом его энергетический потенциал не используется, но и затраты на оборудование и компенсацию экологического ущерба по сравнению с затратами на оборудование для термического обезвреживания намного меньше. Следует отметить, что методика проектирования систем, как пассивной и активной аэрации, так и пассивной и активной дегазации, отсутствует из-за отсутствия методов масштабного перехода от опытной установки к промышленным аппаратам.

Анализ данных, посвященных проблеме обращения с фильтратом полигонов ТБО и его обезвреживания, позволяет выделить следующие основные процессы: •биологическая обработка (аэробная и анаэробная);

•физико-химическая обработка (химическое осаждение, химическое окисление, адсорбция с применением сорбентов, обратный осмос, осаждение/флокуляция, выпаривание и др.);

•подача фильтрата на поверхность полигона после его очистки по замкнутому циклу.

Представленные методы позволяют предотвратить негативное воздействие фильтрата полигонов ТБО на окружающую среду, но имеют ряд недостатков. Биологические методы практически не применимы в условиях средней полосы России, физико-химические имеют высокую стоимость, а экстенсивный метод способствует лишь уменьшению объема фильтрата в результате его испарения с поверхности полигона, но не устраняет его полностью. При этом концентрация загрязняющих веществ в конечном стоке будет более высокой.

Все это указывает на тот факт, что отсутствует общий подход к проектированию и внедрению систем очистки фильтрата полигонов ТБО с учетом климатических факторов, экономических и эксплуатационных возможностей самих полигонов и несанкционированных свалок средней полосы Росси.

Таким образом, задача исследования физико-химических свойств и состава продуктов сгорания полигонного биогаза, разработки инженерной методики проектирования систем обезвреживания биогаза на полигонах ТБО и методов проектирования систем обезвреживания фильтрата полигонов ТБО, с учетом климатических характеристик средней полосы РФ является актуальной задачей.

Во второй главе приведены методики и результаты экспериментального исследования физико-химических свойств проб биогаза, отобранных на действующих полигонах ТБО Московской области, физико-химических свойств продуктов его сгорания.

В таблице №1 представлены усредненные значения компонентного состава биогаза. Всего было отобрано по пять проб при каждой отметке глубины. Отбор

проб биогаза проводился при помощи аспиратора ПУ-4Эп, по двум каналам с расходом 0,2л/мин (0,15 см/с). Выделенная осаждением из низкоскоростного потока биогаза пыль при увеличении до 500 раз, имеет основную фракцию чешуйчатой формы, а средний миделевый размер составляет 0,006мм. Частицы имеют высокоразвитую поверхность. Распределение частиц по размерам в потоке соответствует нормальному логарифмическому закону распределения (Рис.1.).

Помимо состава биогаза удалось получить зависимость между глубиной изъятия проб биогаза и концентрациями пыли, что иллюстрирует рис.2.

Усредненное значение компонентов биогаза на полигоне ТБО _Таблица №1

Глубина, м Концентрации веществ, мг/м"1

Я" Азот * О и О и Толуол Ксилол сл Я Этилбензол Фенол Пыль

Поверхность' 140152 99850 3589 9781 998899 149 160 41 6,2 37 10,3

0,4 149066 100050 3551 9981 995788 148 159 42 5,9 36 14,3

1 150654 101050 3450 9801 965788 150 162 43 6,1 38 15,8

2 158583 106368 3396 9661 962511 143 164 41 5,7 35 17,2

10 860810 90152 1018 2300 305559' 35 15 5 1,5 2 21,1

Среднее значение 291853 99494 3001 8305 845709 125 132 34 5,1 30 15,7

в биогез», мкм

2.5

Глубнна отбора проб, м

Рис. 1. Характеристика распределения частиц пыли по размерам в пробах биогаза

Рис.2.Зависимость концешрации пыли от глубины изъятия проб биогаза ————■ - установленная

зависимость;...........доверительный интервал

±Змг/м3

В таблице №2 представлены усредненные значения компонентного состава продуктов сгорания биогаза. Как и в случае с предварительным анализом компонентного состава отобранных проб, компонентный состав продуктов сгорания, анализировался для каждой отметки глубины в отдельности.

Для этого из емкости с поршнем пробы биогаза через трубопровод с запорно-регулирующей арматурой под давлением до 0,15 МПа нагнетали в герметичную цилиндрическую ёмкость (Е1), в съёмных торцевых крышках которой вварены штуцера с притёртыми пробочными кранами. Внутрь металлической ёмкости

предварительно помещалась эластичная ёмкость-вкладыш, которая и заполнялась пробой биогаза. При сжигании биогаза верхние штуцера через обратный клапан и колбу с предметным стеклом соединялись с обычной горелкой и горелкой атомно-абсорбционного спектрометра КВАНТ 2А, а нижние штуцера ёмкости подсоединялись через редуктор к сети сжатого воздуха для полного вытеснения из ёмкости-вкладыша пробы биогаза (Рис.3.). Исходная проба анализировалась на хроматографе Яуза-200 и двулучевом двух- волновом спектрофотометре. Продукты сгорания направлялись через колбу с предметным стеклом в такую же цилиндрическую емкость (Е2) с эластичным вкладышем и при заданном давлении вытеснения через обратный клапан, продукты сгорания анализировались на хроматографе Яуза -200 и двулучевом двух- волновом спектрофотометре. Анализ проб на атомно-абсорбционном спектрометре, позволил установить отсутствие тяжелых металлов (таких как С<1) в исходной смеси и продуктах сгорания.

В37 ПЭ8

{ХЬ0ЧХЬ

пс.

вз8

ок2

Атомно-абсорбционный спектрометр КВАНТ-2А, горелка (факел)

Спектрофотометр

Хроматограф ЯУЗА-200 Спектрофотометр

ВЗе

Рис. 3. Общая схема стенда для физико-химического анализа состава биогаза. КМ - компрессор; Е1, Е2 - емкости с вкладышами с исходной пробой и продуктами сжигания, соответственно; ПС,,, - предметное стекло; В3|.8 - вентиль запорный.

Усредненное значение компонентов сгорания отобранных проб биогаза на полигоне ТБО

___Таблица №2

Глубина, м Концентрации веществ, мг/м '

Влага О и б и Азот § б и НС1 Бензол* о-ксилолы* ПХБ Пыль

Поверхность 338257 163510 1127880 99850 9711 77 0,1 0,05 0,05 2,7 8,48

0,4 358072 173910 1132937 100050 9609 79 0,4 0,05 0,05 2,9 12,1

1 361005 175763 1104400 101050 9335 81 0,7 0,05 0,05 3,2 14,5

2 378497 185014 1108367 106368 9189 77 0,9 - - 4,1 15,6

10 1954818 231267 1098387 132960 7658 64 1.1 - - 4,5 19,3

Среднее значение 678130 185893 1114395 108056 9100 76 0,6 0,02 0,02 3,5 14

* - концентрации близкие к пределу обнаружения

Как видно из таблиц № 1,2 качественный анализ дает возможность судить о том, что прослеживается зависимость между концентрацией пыли и ПХБ, ПАУ в зависимости от глубины отбора проб (Рис.2.), так как появление данных веществ в пламени возможно в присутствии либо катализаторов, либо хлорсодержащих соединений. А так как обнаруженная пыль имеет частично органическое происхождение, о чем свидетельствует уменьшение на выходе из горелки концентрации пыли, то можно предположить, что сжигание приводит к десорбции адсорбированных хлорсодержащих соединений и образованию ПХБ (полихлорированные бифенилы) и ПАУ (полиароматические углеводороды).

Данные результаты свидетельствуют о необходимости природоохранных мероприятий при сжигании биогаза в любых целях и для любых применений, а так же о необходимости создания аппаратов, способных предотвратить попадание пыли в факел пламени или тепловую машину при термическом обезвреживании биогаза.

В третьей главе разработан алгоритм обобщения экспериментальных данных для сложных инженерно-экологических задач и апробирован для задач пассивной аэрации и термической утилизации полигонного биогаза.

Разработанный автором алгоритм метода анализа размерностей с применением регрессионного анализа для обобщения данных в безразмерные соотношения, включает в себя объединение массива экспериментальных данных и массива справочных данных, получение массива безразмерных комплексов и объединение их в массив безразмерных соотношений с целью регрессионного анализа и оценки значимости показателей степени при безразмерных комплексах.

Для реализации данного алгоритма потребовалось создание независимого программного модуля для ЭВМ, создающего массив безразмерных соотношений и последующего регрессионного анализа путем объединения МЭД (массив экспериментальных данных), МТД (массив табличных данных), МГП (массив геометрических параметров). В данном модуле уже предлагается использовать 2 базы данных. Одна, из которых, хранит Данные о размерностях величин параметров, а другая числовые данные этих параметров, причем строки баз данных должны, строго соответствовать друг другу, а столбцы не должны быть привязаны друг к другу. Ввод и заполнение осуществляется через пользовательский интерфейс на ЭВМ.

Конечной задачей выполнения операций с базами данных является получение массива безразмерных соотношений, составленных из безразмерных величин (комплексов):

П^-П^'П^-Х» (1)

где: П - безразмерный комплекс у которого размерность равна 1, П, = (/[л/,1,в,7\..]= 1) А, аь а2, а„, - коэффициенты, определяемые регрессионным анализом.

б15п"'£бг

Безразмерное соотношение Рис. 4. Алгоритм построения безразмерных соотношений.

Для получения регрессионного уравнения, необходимо провести анализ размерности для каждого введенного параметра в первую базу данных, затем получив массив безразмерных соотношение вида (1), используя данные из второй базы найти регрессией коэффициенты А, «!, а2, ап.

Таким образом, для процесса подавления метаногенеза методом пассивной аэрации была установлена функциональная зависимость ДР = £(Сь с1, Ц Н, ц, со, Ь, ДН) (2)

а = О, Н, р, р, со, Ь, X, а) (3)

где: ¡=1..4; ДР - перепад давления в трубах, Па; а - коэффициент теплоотдачи, кВт/(м -К); СЧ - концентрация компонентов биогаза, мг/м3; [1 - диаметр перфорации, м; Э - диаметр труб, м; Н - высота выхлопных труб, м; I. длина труб, м; ц - динамическая вязкость биогаза, Па-с; ш - скорость биогаза втрубах, м/с; ДН - расстояние между всасывающей и выхлопной трубой, м.

Первая (2) - определяет гидравлическое сопротивление, которое должен преодолеть биогаз в зависимости от выбранных параметров и ожидаемых режимов, для проведения процесса дегазации.

Вторая (3) - какое количество передаваемой энергии от отходов в процессе биотермического разложения передается объему газа в трубах для преодоления гидравлического сопротивления конструкции.

В результате проведенного регрессионного анализа были получены два безразмерных соотношения (4,5), описывающие исследуемые процессы в зависимости от параметров систем пассивной аэрации полигона. Ей = 0,001 ■ Яе03®'#о0,46 •Г^"'" -(Г„ -Гд)0,

Ш =0.15-Рг -Яе -Яо -Г/

Пределы изменения исследуемом процессе:

безразмерных комплексов,

(4)

(5)

участвующих

ОД < Nu < 0,8 - аналог критерия Нуссельта; 6000 < Re < 12000 - аналог критерия Рейнольдса; 10000 < Рг < 800000 - аналог критерия Прандтля; 2-10"4< г, < 8-Ю"4 - аналог геометрического критерия подобия; 12 < Г0 < 21 -аналог геометрического критерия подобия.

Для процессов термического обезвреживания биогаза полигона ТБО были рассмотрены термодинамические циклы, различающиеся способом подвода теплоты: Дизеля (при постоянном давлении), Тринклера (смешанный), Отго (при постоянном объеме). И для всех циклов функциональная зависимость между параметрами, согласно постановке задачи, имеет вид (6). N = f{Pi,Pl,Pz,PtJ„T„Tl,Tt,Vi,VlVl,V„Cr,C„p,d,L,N3) . (6)

где: Ры - давление в точках цикла, Па; Тм - температура в точках цикла, К; Vm - объем в точках цикла, м3; Ср -теплоемкость при постоянном давлении, Дж/(кгК); Cv - теплоемкость при постоянном объеме, Дж/(кгК); р -плотность биотаза, кг/м3; d - средний диаметр системы трубопроводов, м; L — длина системы трубопроводов, м; N-, - мощность на экологические нужды, N - кВт; мощность двигателя, кВт.

После проведенного регрессионного анализа и оценки значимости комплексов, безразмерные соотношения, составляющие полуэмпирическую модель процесса термического обезвреживание для каждого термодинамического цикла тепловой машины (ТМ).

Цикл Дизеля - (0м (7)

Цикл Тринклера - к„ _0/И5 ^ ^pj" ^J" (8)

Цикл OTTO= . (9)

Пределы изменения безразмерных комплексов при регрессионном анализе

Sl ztf. d

следующие: 0,5 < —^ <2,5; 1<Сс <1,5; 10_6<^-£* < 108; 0,1 <1 <5 N3

Анализ безразмерных комплексов, полученных предложенным методом, показал, что они представляют собой аналоги критериев подобия, полученные в классических работах Гухмана A.A. по теории подобия и анализу размерностей. При этом количество безразмерных комплексов в безразмерных соотношениях в точности соответствует «зг-теореме». Отсюда следует, что предлагаемая автором методика получения безразмерных соотношений с использованием методов регрессионного анализа, может быть в ряде случаев использована как дополнение к известным методам теории подобия и размерностей. При этом «тг-теорема» играет роль важнейшего проверочного условия.

В четвертой главе приведены результаты расчетно-теоретического исследования энергетического потенциала биогаза.

Рассмотрены термодинамические циклы тепловых машин, использующих полигонный биогаз в качестве рабочего тела при его термической утилизации: Дизеля (при постоянном давлении), Тринклера (смешанный), Отто (при постоянном объеме), Брайтона (при постоянном давлении).

Результаты расчетов представлены на рис.5,6. Расчеты показали, что для полигонного биогаза, как рабочего тела ТМ, работа, которую можно получить в цикле Брайтона, столь мала, что в дальнейшем данный цикл не рассматривался.

Из рис.5, следует, что наиболее энергетически значимым является цикл Дизеля. Это также подтверждается расчетами Т - Б — диаграмм циклов на реальном составе смеси биогаза (Рис.6.) и тем, что данные цикл и двигатели получили наибольшее распространение в зарубежной практике для термической утилизации биогаза. Полученные расчетные результаты свидетельствуют также о том, что с увеличением концентрации метана увеличивается и полезная работа, производимая ТМ за цикл, которая может компенсировать затраты на нагрев балластных примесей в биогазе.

На основании полученных результатов, можно утверждать, что энергетическая эффективность ТМ, экологически безопасно работающей на биогазе с полигона, определяется разницей между полезной работой цикла и затратами работы на сбор и прокачку биогаза через протяженную трубную систему полигона, на сжатие биогаза при его закачке в демпфирующий газгольдер, осушку биогаза от влаги, очистку биогаза от пыли и от нормируемых компонентов отходящих газов до допустимых к выбросу концентраций. Результаты расчетов приведены на рис.7, в виде зависимостей КПД различных циклов от концентраций метана.

Ч. Лл(кгК}

Рис. 5. Т - S Диаграмма расчетных циклов для модельных смесей (СН4 - С02 - воздух) (___ — .- Цикл Отго, — Цикл Тринклера,

_- Цикл Дюеля, 1 - 303% метана, 2 -метана, 3 - 70% метана)

Рис. 6. Т - в Диаграмма расчетных циклов для реального состава проб биогаза на глубине: 0,4,1,0,

2,0, 10,0, м; (_- Цикл Дизеля,______-

Цикл Тринклера, ____.- Цикл Огго, 1 - Н = 0,4

м, 2-Н = 10,0 м)

Для увеличения сроков эксплуатации оборудования, предотвращения образования ПХБ и ПАУ в данной работе предлагается дополнить существующие системы подготовки биогаза перед использованием в ТМ фильтром тонкодисперсной пыли, конструкция которого представлена на рис.8.

Таким образом, энергетическая утилизация биогаза с полигонов ТБО может рассматриваться только как способ его термического обезвреживания с предварительной очисткой от пыли в дополнение к существующим методам подготовки, осушки и очистки от сероводорода и хлорсодержащих газов. Перед использованием биогаза необходима его очистка не только от опасных

газообразных компонентов, таких как сероводород, хлорсодержащие соединения, но и пыли, которая влияет на образование ПХБ.

7.

60 80 100 Содержание метана, %

Рис. 7. Зависимость КПД ТМ с учетом технико-экономических затрат и термодинамического КПД циклов от содержания метана в биогазе.

(1 - очистка биогаза от пыли перед сжиганием, 2 - сжатие биогаза перед сжиганием до 1,2мПа, 3 - осушка биогаза перед сжиганием и его очистка после сжигания, 4 - КПД цикла Отго, 5 - КПД цикла Тринклера, б - КПД цикла Дизеля, — • — ■ -суммарные затраты)

Рис. 8. Фильт-циклон перед двигателем внутреннего сгорания (ДВС).

1 - корпус циклона; 2 - вход биогаза; 3 - фильтр; 4 - обтекатель; 5 - крышка фильтра; 6 - корпус фильтра; 7 - выход газа.

Технологическая схема по дегазации с утилизацией биогаза в данном случает будет выглядеть, как показано на рис.9.

Рис. 9. Технологическая схема совокупности аппаратов для дегазации полигона ТБО.

КО - ковденсатоотаодчик; ОС и АД - осушка и адсорбция; ФЦ - разработанный фильтр-циклон

В пятой главе «Апробация результатов исследования» представлены инженерные методики для проектирования систем дегазации полигонов ТБО и систем обращения с фильтратом.

Обобщая существующие на сегодняшний день методы расчета, рекомендации при проектировании систем дегазации полигонов ТБО и систем очистки фильтрата, по результатам данной работы - общая схема расчета показана на рис.10.

Разработанная в диссертации при участии автора методика расчета с применением теории подобия и размерностей, дополненная методами регрессионного анализа была использована при создании технологической схемы глубокой очистки фильтрата полигона ТБО. Оформлена заявка на патент № 2009135301 от 23.09.09г. «Способ очистки фильтрата полигонов ТБО» Авторы: Гонопольский A.M., Николайкина Н.Е., Миташова Н.И., Кушнир К.Я.

Сбор и ввод данных о

ТБО

Определение газового потенциала и количества образующегося фильтрата

Первичный инструментальный анализ состава биогаэа и фильтрата

Определение эколого-экономического эффекта

-ДА—

Расчет систем аэрации / орошение полигона ТЕО

Расчет систем дегазации I ф-х методы очистки

Подбор ДВС

Рис. 10. Общая схема расчета систем обращения с вторичными отходами полигонов ТБО Ээ - экологический эффект, руб.; 3 - затраты (в том числе и за экологический ущерб), руб.

Данные схемы расчетов были апробированы при принятии проектных решений на полигоне ТБО «Дмитровский» Московской области.

В соответствии с разработанной технологической схемой исходный фильтрат поступает в усреднитель А1. Из усреднителя А1 насосом Н1, фильтрат

Рис. 12. Схема экспериментального лабораторного стенда

Реактор-барботер А2 предназначен для приема фильтрата и его обработки известью, поступающей из бака А8. Для приема и гашения пены, образующейся при обработке фильтрата известью предусмотрен пеногаситель А10. В нижней части аппаратов А1 и А2 расположены системы перфорированных труб для подачи воздуха с целью усреднения - А1 перемешивания реагентов - А2. Воздух подается компрессором КМ1. В качестве реагента используется твердая измельченная известь (СаО). Известь подается тарельчатым питателем. В период подачи извести и один час после прекращения подачи извести осуществляется

процесс перемешивания воздухом. Затем в реакторе-барботере происходит гравитационное осаждения образовавшегося осадка. После отстаивания фильтрат поступает во флотатор АЗ, где происходит отдувка аммонийного азота из фильтрата воздухом, подаваемым компрессором КМ2. Образовавшаяся пена подается в пеногаситель А10.

После стадии микрофлотации (отдувки) фильтрат поступает в смеситель А4, куда из бака А9 поступает травильный раствор для корректировки величины рН и коагуляции загрязнителей. Пройдя отстойник А5 насосом Н2 фильтрат подается в электрофлотокоагулятор (ЭФК) А6 для доочистки и очистки от тяжелых металлов. Емкость А6 разделена на две секции: секцию 1 собственно ЭФК и секцию 2 - отстойник. Из секции 2 емкости А6 очищенный фильтрат поступает в пруд испаритель.

Образовавшийся в емкостях А2, АЗ, А5, А6, А10 осадок, осадок и жидкость, образовавшиеся при гашении пены поступают в осадконакопитель А7. После уплотнения осадка образовавшаяся надосадочная жидкость поступает в усреднитель А1.

Рассматривая каждую стадию процесса очистки фильтрата полигонов ТБО и применяя представленный алгоритм (Рис.4.), можно получить безразмерные соотношения, связывающие параметры, значимые для процесса, и эффективность, для каждой стадии очистки:

- стадия барботажа воздухом с добавлением извести Ей =3,6'Ке~°'2-Рг0'9

- стадия микрофлотации (отдувки) Ей = 47,5-11е"0'3

- стадия коагуляции травильными растворами л- = 17,ИЦ,03'

- стадия электро- флотокоагуляции = 400 • Яе/'5-Яо07

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Экспериментальными исследованиями свойств полигонного биогаза и продуктов его сгорания методами спектрального анализа и газовой хроматографии, установлено наличие целого ряда компонентов с объемной концентрацией до 1%, относящихся ко 2-му и 3-му классу токсичности, что делает экологически опасным широко распространенное в мире прямое сжигание биогаза на полигонах ТБО.

2. Экспериментально установлена зависимость между концентрацией высокодисперсной пыли в биогазе и концентрацией полихлорированных бифенилов и полиароматических углеводородов в продуктах сгорания биогаза с концентрациями превышающими ПДК в 104и более раз. На основе проведенных экспериментов выдвинута гипотеза о сорбции хлорорганических соединений в составе биогаза на частицах высокодисперсной пыли с последующей их десорбцией при сгорании с образованием полихлорированных бифенилов и полиароматических углеводородов.

3. В результате расчетно-теоретического анализа энергетической эффективности процесса термической утилизации биогаза с полигонов ТБО

средней полосы России показано, что при соблюдении экологических нормативов по выбросам в окружающую среду затраты энергии на осушку и компримирование биогаза и очистку отходящих газов, при использовании тепловых машин, работающих по циклам Тринклера, Отто, превышают ее производство. Показано, что энергетически эффективными для применения здесь являются лишь тепловые машины, работающие по циклу Дизеля.

4. Разработаны и научно обоснованы рекомендации по повышению экологической безопасности и энергетической эффективности процесса термического обезвреживания биогаза с полигонов ТБО за счет предварительной его очистки от высокодисперсной пыли в разработанном фильтре разделительно-инерционного типа и использования тепловой машины, работающей по циклу Дизеля.

5. Разработана методика обобщения характеристик многостадийных процессов обезвреживания вторичных отходов, образующихся при полигонном захоронении твердых бытовых отходов, в виде системы соотношений между безразмерными комплексами, составленными из характеристик оборудования и параметров процессов, с использованием методов теории подобия и анализа размерностей.

6. На основе методики обобщения характеристик процессов обезвреживания вторичных отходов, разработаны инженерные методики:

проектирования установок термической утилизации биогаза полигонов

ТБО;

- проектирования систем пассивной аэрации полигонов ТБО;

- проектирования аппаратов многостадийного процесса физико-химической

очистки фильтрата полигонов ТБО.

7. Результаты исследований использованы при разработке проекта системы дегазации полигона ТБО «Дмитровский» ГУП «Экотехпром» и при разработке проекта системы очистки фильтрата полигонов ТБО «Дмитровский» ГУП «Экотехпром» и «Гаспра» Автономной республики Крым (Украина).

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Гонопольский A.M., Мурашов В.Е., Кушнир К.Я. Теория подобия в прикладной инженерной экологии // Экология и промышленность России. -2007. - октябрь. - С.22-25.

2. Гонопольский A.M., Мурашов В.Е., Кушнир К.Я. Выбор характеристик тепловой машины для сжигания биогаза на полигонах ТБО // Химическое и нефтегазовое машиностроение - 2008г. - №7. - С.36-38.

3. Гонопольский A.M., Мурашов В.Е., Кушнир К.Я. К вопросу о рациональном использовании биогаза, образующегося на полигонах ТБО // Экологические проблемы индустриальных мегаполисов: сб. трудов IV Междунар. Научно-практич. конф. - М.: МГУИЭ. - 2007. - С. 14-29.

4. Гонопольский A.M., Мурашов В.Е., Кушнир К.Я. Сравнение эколого-экономических характеристик методов утилизации свалочного газа // Рециклинг отходов - 2007. - №3. - С.2-8.

5. Гонопольский A.M., Николайкина Н.Е., Миташова Н.И., Мурашов В.Е., Кушнир К.Я. Многостадийная технология очистки фильтрата полигонов твердых бытовых отходов // Вода: Химия и Экология. - 2008. - №2. - С.25-30.

6. Гонопольский A.M., Николайкина Н.Е., Миташова Н.И., Мурашов В.Е., Кушнир К.Я. Анализ возможностей термической утилизации биогаза с полигонов ТБО // Коммерческое использование нетрадиционных ресурсов метана и отходов сельскохозяйственного и лесного производства: Междунар. Конф. Тезисы докладов. - М.: ИНКО. - 2009. - С.53-54.

7. Гонопольский A.M., Кушнир К.Я. Исследование характеристик тепловых машин для утилизации биогаза полигонов ТБО, с использованием методов теории подобия // Экологические проблемы индустриальных мегаполисов: сб. трудов VI Междунар. Научно-практич. конф. - М.: МГУИЭ. - 2009. - С.103-107.

8. Гонопольский A.M., Николайкина Н.Е., Миташова Н.И., Мурашов В.Е., Кушнир К.Я. Разработка комплексной технологии химической очистки и обезвреживания фильтрата полигонов захоронения твердых бытовых отходов // Итоговая конференция за 2009 год по приоритетному направлению рациональное природопользование: Тезисы докладов. - М.: ИНКО. - 2009. - С.28-29.

Подписано в печать: 12.01.10

Объем: 1,5 усл. печ. л. Тираж: 100 экз. Заказ № 217 Отпечатано в типографии «Реглет» 119526, г. Москва, пр-т Вернадского, 39 (495) 363-78-90; www.reglet.ru

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Кушнир, Константин Яковлевич

Введение

Глава 1. Обзор процессов и аппаратов обезвреживания 6 вторичных отходов при полигонном захоронении ТБО

1.1 Анализ технологий использования полигонного биогаза

1.2. Анализ технологий подавления образования биогаза

1.3. Анализ технологий обезвреживания фильтрата полигонов ТБО

1.4. Методы расчета и проектирования процессов и аппаратов обезвреживания вторичных отходов при полигонном захоронении 39 ТБО

Выводы

Постановка задач исследования

Глава 2. Экспериментальное исследование свойств 43 полигонного биогаза и продуктов сгорания

2.1. Методика исследования свойств полигонного биогаза и продуктов 43 сгорания

2.2. Аппаратурное оформление для исследования свойств полигонного 45 биогаза и продуктов сгорания

2.3. Результаты экспериментального исследования проб биогаза

2.4. Результаты экспериментального исследования продуктов сгорания биогаза

Выводы

Глава 3. Методы теории подобия при обезвреживании биогаза

3.1. Методика получения безразмерных соотношений для процессов 54 обезвреживания биогаза

3.2. Анализ безразмерных соотношений для систем пассивной аэрации 57 на полигонах ТБО

3.3. Анализ безразмерных соотношений для термической утилизации 60 полигонного биогаза

Выводы

Глава 4. Эколого-экономическое обоснование технологии и оборудования для термической утилизации биогаза

4.1. Исследование энергетического потенциала и принципы выбора 64 тепловых машин для термической утилизации полигонного биогаза

4.2. Расчетное исследование фильтра для очистки от пыли в потоке 70 биогаза

4.3. Системы газоочистки при сжигании полигонного биогаза 72 Выводы

Глава 5. Апробация результатов исследования

5.1. Методика расчета инженерно-экологического оборудования для 74 обезвреживания вторичных отходов при полигонном захоронении

5.2. Применение методики расчета для пассивной аэрации полигонов ТБО в проекте рекультивации полигона ТБО «Дмитровский» 77 (Московская область)

5.3. Применение методики расчета очистных сооружений полигонов 76 «Дмитровский» (Московская область)

Выводы

Введение Диссертация по биологии, на тему "Технологические процессы и оборудование для обезвреживания вторичных отходов при полигонном захоронении твердых бытовых отходов"

Актуальность темы диссертационного исследования обусловлена необходимостью разработки и внедрения в практику новых технических приемов и инженерных решений по защите окружающей природной среды в зонах влияния свалок и полигонов для захоронения твердых бытовых отходов (ТБО).

Известные технологии утилизации отходов методом их сжигания или компостирования, сортировки и повторного использования, пиролиза или вермикультивирования имеют ряд крупных недостатков и ограничений, к которым можно отнести и высокую стоимость. Поэтому полигоны захоронения ТБО являются одним из наиболее распространенных методов обращения с отходами, обязующихся от населения. В России полигонному захоронению в год подлежит 97% или около 36 миллионов тонн ТБО. Ежегодно под полигоны в стране отводится более 11000 гектаров земли вблизи городов и населенных пунктов (сюда не входит площадь необходимая для создания вокруг каждого полигона санитарно-защитной зоны шириной от 500 до 1000 метров). Обладая несомненным преимуществом в связи с низкой стоимостью захоронения, полигоны представляют определенную опасность для окружающей среды.

Основными видами опасного воздействия свалок и полигонов для захоронения ТБО на окружающую природную среду являются:

• загрязнение атмосферного воздуха, основным загрязнителем является биогаз — конечный продукт биотермического распада органической составляющей отходов под воздействием микрофлоры;

• загрязнение подземных и поверхностных вод, основным загрязнителем является фильтрат, представляющий собой продукт взаимодействия природных осадков проникающих в тело полигона и отходов;

• загрязнение почв.

Несмотря на то, что в соответствии с природоохранными нормативами, полигоны ТБО являются сложными и дорогостоящими инженерно- техническими сооружениями и в большинстве регионов страны на полигонах отсутствуют даже простейшие природоохранные сооружения. Кроме того, климатические условия значительной территории России, с продолжительным периодом отрицательных температур, как правило, не позволяют применять широко используемые в мире биотехнологии для решения проблем круглогодичной утилизации, образующихся вторичных отходов - биогаза и фильтрата. Для этого необходимы технологические 4 процессы и оборудование, обеспечивающие круглогодичную работу данных природоохранных сооружений в российских условиях. Опыт разработки, проектирования и эксплуатации такого оборудования в нашей стране недостаточно проработан. Основные исследования возможности снижения негативного влияния свалок и полигонов ТБО на окружающую среду представлены в работах: Гонопольского A.M., Ножевниковой А.Н., Мурашова В.Е., Вайсмана Я.И., Лиллепярг Е.Р. и др., но недостаточно освещены методы проектирования природоохранных систем в местах расположения полигонов ТБО и свалок, поэтому для снижения негативного влияния полигонов ТБО и свалок на окружающую среду в диссертации поставлены и решены следующие задачи:

1. Анализ методов расчета и проектирования технологий обращения с вторичными отходами при полигонном захоронении.

2. Исследование физико-химических и механических свойств вторичных отходов при полигонном захоронении в частности биогаза.

3. Разработка и апробация полуэмпирической методики обобщения характеристик технологических процессов и выбора оборудования технологических линий для обращения с вторичными отходами при полигонном захоронении. ТБО

Объектом исследований данной работы являются процессы и аппаратура для обезвреживания полигонного биогаза и фильтрата полигонов ТБО.

Предмет исследования — технологии физико-химического обезвреживания биогаза и фильтрата с полигонов ТБО.

Целью исследования — уменьшение негативного влияния свалок и полигонов для захоронения отходов на атмосферный воздух, поверхностные и подземные водные объекты.

Работа выполнена на кафедре «Техника и технология переработки отходов» (ТиТПО) Московского государственного университета инженерной экологии (МГУИЭ), автор выражает благодарность научному руководителю д.т.н., проф. Гонопольскому A.M., сотрудникам МГУИЭ к.т.н., проф. Николайкиной Н.Е., к.б.н., доц. Миташовой Н.И., к.т.н., доц. Мурашову, В.Е., к.т.н., доц. Головину В.В.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Кушнир, Константин Яковлевич

Основные результаты и выводы

1. Экспериментальными исследованиями свойств полигонного биогаза и продуктов его сгорания методами спектрального анализа и газовой хроматографии, установлено наличие целого ряда компонентов с объемной концентрацией до 1 %, относящихся ко 2-му и 3-му классу токсичности, что делает экологически опасным широко распространенное в мире прямое сжигание биогаза на полигонах ТБО.

2. Экспериментально установлена зависимость между концентрацией высокодисперсной пыли в биогазе и концентрацией полихлорированных бифенилов и полиароматических углеводородов в продуктах сгорания биогаза, превышающих ПДК в 104 и более раз. На основе проведенных экспериментов выдвинуто предположение о сорбции хлорорганических соединений в составе биогаза на частицах высокодисперсной пыли с последующей их десорбцией при сгорании с образованием ПАУ и ПХБ, так как в пробах биогаза отсутствуют необходимые для возникновения ПХБ и ПАУ соединения и элементы.

3. В результате расчетно-теоретического анализа энергетической эффективности процесса термической утилизации биогаза полигонов ТБО средней полосы России показано, что при соблюдении экологических нормативов по выбросам в окружающую среду затраты энергии на осушку, обеспыливание и компримирование биогаза и очистку отходящих газов, автономными являются лишь тепловые машины, работающие по циклу Дизеля. При этом, учитывая, что в средней полосе России концентрация метана на полигонах не превышает 35 % -40 %, термическую утилизацию полигонного биогаза следует рассматривать только как способ обезвреживания, но не как способ получения энергии.

4. Разработана методика обобщения характеристик многостадийных процессов обезвреживания вторичных отходов, образующихся при полигонном захоронении твердых бытовых отходов, в виде системы соотношений между безразмерными комплексами, составленными из характеристик оборудования и параметров процессов.

5. На основе методики обобщения характеристик процессов обезвреживания вторичных отходов, разработаны инженерные методики:

- расчета и проектирования установок термической утилизации биогаза полигонов ТБО;

- расчета систем пассивной аэрации полигонов ТБО;

- расчета аппаратов многостадийного процесса физико-химической очистки фильтрата полигонов ТБО.

6. Результаты исследований использованы при разработке проекта системы дегазации полигона ТБО «Дмитровский» ГУЛ «Экотехпром» и при разработке проекта системы очистки фильтрата полигонов ТБО «Дмитровский» ГУЛ «Экотехпром» и «Гаспра» Автономной республики Крым (Украина).

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Кушнир, Константин Яковлевич, Москва

1. Аладьин A.A., Андреев П.А. Огненный фильтр для вредных отходов // Менеджер-эколог. 2006. №12. С. 46-48.

2. Алабужев П.М. Теория подобия и размерностей. М.: Высшая школа, 1968. 156 с.

3. Астрецов В.М., Зайцев С.Е., Лифшиц А.Б. Полигоны твердых бытовых отходов ближнего Подмосковья. // «Чистый город». 1998. №4. С. 37-43.

4. Биогаз (БГ) полигонов ТБО образование, распространение, обезвреживание / Гурвич В.И., Лившиц А.Б., Прыгов С.И., Нестеров В.А. // Экол. вестн. Подмосковья. 1999. №1. С. 25-28.

5. Беренгартен М.Г., Васильева И.А., Девяткин В.В., Николайкина Н.Е. Управление отходами в городском хозяйстве / Учебное пособие под редакцией В.Г. Систера. М.: МГУИЭ, 1999. 120 с.

6. Вавилин В.А., Щелканов М.Ю., Локшина Л .Я. Влияние диффузии на распространение концентрационных химических волн при разложении твердых бытовых отходов / II Конгресс по управлению отходами. М.: «Вэйсттэк», 2001. 142 с.

7. Васильев В.П. Аналитическая химия. М.: Дрофа. 2005. Том 1. 383 с.

8. Васильев В.П. Аналитическая химия. М.: Дрофа, 2005г. Том 2. 366 с.

9. Вайсман Я.И., Вайсман О .Я., Максимова C.B. Управление метаногенезом на полигонах твердых бытовых отходов. Пермь. Пермск. гос. техн. ун-т, 2003. 232 с.

10. Вальдберг А.Ю., Николайкина Н.Е. Процессы защиты атмосферы. М.: Дрофа, 2007. 105 с.

11. Вайсман Я.И., Глушанкова И.С. Условия образования и очистка фильтрационных вод полигонов захоронения твердых бытовых отходов. Пермь: Перм. гос. техн. ун-т, 2003. 168 с.

12. Вайсфельд Б.А., Маслов B.C. Проект дозагрузки и рекультивации полигона ТБО «Хметьево» Московский области Солнечногорского района. М.: МосводоканалНИИпроект, 2007. том 2, 4.

13. Васильченко Е.А., Любомирский Я.А., Ютина A.C. Усовершенствование эксплуатации полигона ТБО в г. Одессе. // Сб. докладов Международного конгресса «ЭТЭВК-2001». Украина, Крым, г. Ялта. 2001. 22-26 мая. С. 297-298.

14. Волковинский A.A. Обезвреживание и утилизация твердых бытовых отходов С.-Петербурга. // «Чистый город». 1999. №3(7). С. 21-24.

15. Вострецов С.П. Планирование инвестиций в полигоны твердых бытовых отходов / СП. Вострецов // 4-й Международный конгресс по управлению отходами. М.: «Вэйстек», 2005. С. 257-258.

16. Вострецов, С.П. Технологические параметры полигона твердых бытовых отходов / СП. Вострецов // 4-й Международный конгресс по управлению отходами. М.: «Вэйстек», 2005. С. 265-267.

17. Гальцова Г.А. Хроматографическая установка с автоматической обработкой информации. М.: МИХМ, 1987. 35 с.

18. Глушанкова И.С. Моделирование состава фильтрационных вод санитарных полигонов захоронения твердых бытовых отходов // Геоэкология. 2004. №4. С. 334341.

19. Гонопольский A.M., Мурашов В.Е. Разработка технологии подавления метанообразования на несанкционированных свалках и полигонах ТБО. / Сб.докладов 2-ой Международной выставки по управлению отходами. М.: «Вэйстек», 2001.45 с.

20. Гонопольский A.M., Федоров Л.Г., Мурашов В.Е. Новые технологии полигонного захоронения ТБО. / Труды 2-ой научно-практической конференции. Московская наука: проблемы и перспективы. М., 2002. 35 с.

21. Гонопольский A.M., Федоров Л.Г., Мурашов В.Е. Аэрация свалочного тела полигона ТБО // Экол. и пром-сть России. 2003. Февраль. С. 20-21.

22. Гонопольский A.M., Федоров Л.Г., Мурашов В.Е. Результаты разработки технологии подавления метаногенеза на полигоне для захоронения твердых бытовых отходов // Чистый город. 2003. № 1(21). С. 20-29.

23. Гонопольский A.M. Процессы и аппараты защиты окружающей среды /Учебное пособие / М.: МГУИЭ, 2004. 365 с.

24. Гонопольский A.M., Мурашов В.Е., Кушнир К .Я. Теория подобия в прикладной инженерной экологии //Экология и промышленность России. 2007. Октябрь. С. 22-25.

25. Гонопольский A.M., Мурашов В.Е., Кушнир К.Я. Выбор характеристик тепловой машины для сжигания биогаза на полигонах ТБО // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2008. № 7. С. 36-38.

26. Гонопольский A.M., Мурашов В.Е., Кушнир К.Я. К вопросу о рациональном использовании биогаза, образующегося на полигонах ТБО //МГУИЭ труды 4 научно-практической конференции 5-7 июня 2007 года. М.: МГУИЭ. 2007. С. 14-29.

27. Гонопольский A.M., Мурашов В.Е., Кушнир К.Я. Сравнение эколого-экономических характеристик методов утилизации свалочного газа // Рециклинг отходов. 2007. № 3. С. 2-8.

28. Гонопольский A.M., Николайкина Н.Е., Миташова Н.И., Кушнир К.Я. Многостадийная технология очистки фильтрата полигонов ТБО // Вода: Химия и Экология. 2008. № 2. С. 25-30.

29. Гонопольский A.M., Николайкина Н.Е., Миташова Н.И., Кушнир К.Я. Разработка комплексной технологии очистки и обезвреживания фильтрата полигонов ТБО / Гос. контракт № 02.515.11.5085 от 12.04.08г. М.: МГУИЭ, 2009. Том. 1-4. 650 с.

30. Грибанова Л.П. Процессы на полигонах // ТБО. 2006. № 7. С. 4-7.

31. Грибанова Л. П., Киселев A.B. Экологическое состояние полигонов и свалок ТБО Московской области, оценка их влияния на окружающую среду // ТБО. 2006. № 4. С. 15-17.

32. Гуревич В.И., Лившиц А.Б. Пилотный проект по добыче и утилизации свалочного газа биогаза на полигонах Московской области / Консалтинговая, фирма «Геополис», 1998. 120 с.

33. Гурвич В. И., Лифшиц А.Б. Инженерный консалтинг в области переработки отходов и охраны окружающей среды. М.: ЗАО «Фирма Геополис», 2000. 35 с.

34. Гурвич В.И., Лифшиц А.Б. Добыча и утилизация свалочного газа (СГ) -самостоятельная отрасль мировой индустрии. М.: ЗАО «Фирма Геополис», 2001. С. 11.

35. Гухман A.A. Введение в теорию подобия. М.: Высшая школа, 1963. 165 с.

36. Гухман A.A. Применение теории подобия к исследованию процессов тепломассообмена. М.: Высшая школа, 1967. 143 с.

37. Гухман A.A., Зайцев A.A. Обобщенный анализ. М.: «Факториал», 1998. 245 с.

38. Десяткова К.С. Обезвреживание полигонного фильтрата // ТБО. 2006. № 7. С. 8-11.

39. Джонс К., Джиовандо К.Э. Использование биогаза мусорных свалок в качестве топлива для выработки электроэнергии // Мировая электроэнергетика. 1998. №4. С.39-43.

40. Добыча биогаза на полигонах ТБО, его обезвреживание и утилизация. М.: ГУП «Экотехпром», 1998. 65 с.

41. Добыча биогаза с полигонов твердых бытовых отходов. М.: ГУП «Экопром», АКХ им. К.Д. Панфилова, НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. АН.Сысина, 1995. 14 с.

42. Ефремова T.B. Исследование и оптимизация системы сбора биогаза на полигонах твердых бытовых отходов в целях обеспечения экологической безопасности: автореф. дис. канд. техн. наук / Волгоград.: ГАСУ, 2004. 18 с.

43. Иокша Е.О., Масликов В.И. Оптимизация параметров системы сбора биогаза на полигоне твердых бытовых отходов // XXXIV Неделя науки СПбГПУ. Материалы межвузовской научно-технической конференции. СП.: СПбГПУ, 2006. ч. I: С. 45-47.

44. Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов ТБО. М.: Минстрой РФ, 1996. 35 с.

45. Инвестиционный проект строительства полигона ТБО г. Чусовой Пермской области / Пермь. Перм. гос. техн. ун-т, 1998. 120 с.

46. Калюжный C.B., Гладченко М.А. Лабораторные исследования анаэробно-аэробной очистки высококонцентрированных по органическим загрязнениям и содержанию азота фильтратов полигонов ТБО // Чистый город. 2004. № 2(26). С. 2937.

47. Козловская С.Б., Ютина A.C. Утилизация биогаза полигонов твердых бытовых отходов (ТБО) / Сборник докладов Международного конгресса «ЭТЭВК 2001». Украина, Крым, г. Ялта, 2001. 22-26 мая. С. 301-303.

48. Колобродов В.Г. и др. Способы повышения качества биогаза // ТБО. 2006. № 8. С. 32.

49. Кольчугина Т.П. Эмиссии метана на благо цивилизации // ТБО. 2006. № 8. С. 21.

50. Комплексная очистка сточных вод свалок твердых бытовых отходов / Гончарук В.В., Шкавро З.Н., Бадеха В.П. и др. // Химия и технология воды. 2007. Т.29, № 1.С. 55-66.

51. Костарев С.Н. Математическое моделирование физико-химических процессов, протекающих на полигонах депонирования твердых бытовых отходов / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа: сб. тр. Перм. ин-т Моск. гос. ун-та коммерции. Пермь, 1998. С. 153-159.

52. Краснянский, М.Е. Исследование влияния свалок ТБО г. Донецка на природную среду / М.Е. Краснянский, А. Бельгасем; «Вэйстек — 2005»: сб. тез. докл. М.: ИНКО, 2005. С. 279-280.

53. Кузин Ф.А. Кандидатская диссертация. Методика написания, правила оформления и порядок защиты. М.: Ось-89, 2008. 132 с.

54. Кутепов A.M., Бондарева Т. И., Беренгартен М.Г. Общая химическая технология. М.: ИКЦ Академкнига, 2005. 528 с.

55. Лифшиц А.Б., Гурвич В.И. Утилизация свалочного газа мировая практика, российские перспективы. // Чистый город. 1999. № 2(6) С. 8-17.

56. Лоповок Б.Г. Газификация твердых бытовых отходов // Биржа интеллектуальной собственности. 2004. Т.З, № 8. С.30-31.

57. Максимова C.B., Белоглазова Т.Н. Расчет газового дренажа полигонов депонирования ТБО // Экол. и пром-сть России. 2004. Апр. С. 42-45.

58. Максимова СВ. Методика определения объема и скорости образования метана на санитарных полигонах твердых бытовых отходов / C.B. Максимова, И.С. Глушанкова. Геоэкология. 2004. №ё5. С. 433-438.

59. Максимова C.B. Экологические основы освоения территорий закрытых свалок и полигонов захоронения твердых бытовых отходов: автореф. дис. . д-ра техн. наук / СВ. Максимова. Пермь, 2004. 32 с.

60. Максимова C.B., Глушанкова И.С. Дегазация полигона твердых бытовых отходов // Экол. и пром-сть России. 2003. Октябрь. С. 41-43.

61. Методические указания по расчету количественных характеристик выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от полигонов твердых бытовых и промышленных отходов. М.: НИИ Атмосфера, 2004. 65 с.93

62. Мариненко Е.Е., Беляева Ю.Л., Комина Г.П. Тенденции развития систем сбора и обработки дренажных вод и метансодержащего газа на полигонах твердых бытовых отходов: Отеч. и заруб, опыт. СПб.: Недра, 2003. С. 160.

63. Масликов В.И. Биогаз — перспективный источник энергии // ТБО. 2006. № 8. С. 12.

64. Методика расчета количественных характеристик выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от полигонов ТБО. М.: АКХ им. Памфилова, 2004. 34 с.

65. Мурашов В.Е. Технологический процесс и оборудование для аэрации несанкционированных свалок и полигонов твердых бытовых отходов Московской области: диссертация . кандидата технических наук: 05.17.08, 25.00.36 / Мурашов

66. B.Е. М.: МГУИЭ, 2002. 130 с.

67. Николайкина Н.Е. Обезвреживание фильтрата полигонов захоронения твердых бытовых отходов / Н.Е. Николайкина, А.М. Гонопольский, Л.Г. Федоров, И.М. Островкин // Экология и промышленность России. 2003. Январь. С. 4-5.

68. Лиллепярг Е.Р. Методика определения энергетического потенциала полигонов твердых бытовых отходов: автореферат дис. кандидата технических наук: 05.14.08 /

69. C.-Петерб. гос. политехи, ун-т. 2004. 154 с.

70. Рафаэлло Коссу, проф. университета Падуи, Италия // «Концепция экологически устойчивой свалки» // Материалы X Международного симпозиума по захоронению отходов // Сардиния. 2005. С. 53.

71. Рачева К.А., Вайсман О.Я. Роль влажности ТБО в процессе метаногенеза // Экология: проблемы и пути решения, ч. 2: Материалы X Всерос. науч.-практ. конф. Перм. ун-т и др. Пермь. 2002. С. 162-164.

72. Родионов А.И. Защита биосферы от промышленных выбросов. М.: КолосС. 2005. 386 с.

73. Рудакова Л.В. Научно-методическое обоснование снижения эмиссии загрязняющих веществ полигонов захоронения твердых бытовых отходов (ТБО) биотехнологическими методами. Автореф. Дисс. На соискание уч.ст.д.т.н. Пермь. 2000. С. 49

74. Рекомендации по выбору системы дегазации и разработке технологий очистки фильтрационных вод полигонов захоронения твердых бытовых отходов // Я.И. Вайсман ; Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 2004. С. 19.

75. Седогин М.П., Чупшев В.Г. Опыт строительства системы сбора биогаза на полигоне ТБО. М.: «Вэйстгэк», 2002. С. 32.

76. Семенова И.В. Коррозия и защита от коррозии. М.: Физматлит, 2006. 234 с.

77. Середа Т.Г. Разработка комплексной очистки стоков с полигонов захоронения твердых бытовых отходов : дис. канд. техн. наук : 11.00.11 / Т.Г. Середа ; Перм. гос. техн. ун-т. Пермь. 2000. 184 с.

78. Середа Т.Г. Регулирование качества стоков на полигонах захоронения твердых бытовых отходов / Т.Г. Середа, С.Н. Костарев // Наука производству. 2002. № 4. С. 48-49.

79. Середа Т.Г. Методические указания по выбору технологии очистки фильтрата и рекомендации по проектированию очистных сооружений фильтрата санитарных полигонов твердых бытовых отходов // Перм. гос. техн. ун-т. Пермь. 1999. 20 с.

80. Систер В.Г., Нколайкина Н.Е. Исследование новой технологии очистки фильтрата полигонов ТБО // Чистый город. 2004. № 3. С. 14.

81. Технологический регламент добычи биогаза с полигонов ТБО. М.: АКХ им. Памфилова, 1998. 43 с.

82. Шевченко А.А. Химическое сопротивление неметаллических материалов и защита от коррозии. М.: КолосС, 2006. 234 с.

83. Федоров Л.Г., Мурашов В.Е. Технические решения при строительстве и эксплуатации санитарного полигона «Хметьево». Сб. докладов 2-ой Международной выставки по управлению отходами М.: «Вэйстек», 2001. С. 15.

84. Фролов В.Ф. Лекции по процессам и аппаратам химической технологии С.-П.: Химиздат. 2003. 567 с.

85. Хантли Г. Анализ размерностей. М.: МИР, 1970. 260 с.95

86. Эксплуатация свалок в аэробных условиях // Wastes Management. 2000. март. С. 25-27.

87. Заявка на патент №2009135301 от 23.09.09г. «Способ очистки фильтрата полигонов ТБО» Авторы: Гонопольский A.M., Николайкина Н.Е., Миташова Н.И., Кушнир К.Я.

88. Патент №2002122537 от 22.08.2002 г. Способ и система аэрации свалок ТБО. Авторы: Гонопольский A.M., Федоров Л.Г., Мурашов В.Е.

89. Патент №5599138 США, МКИ6 В09В 1/00

90. Патент №2068812, Россия, МКИ6, С 02 F 11/02

91. Патент №2242299, Россия, Способ сбора и отвода биогаза.

92. Патент №2198745, Россия, Способ с бора и отвода биогаза на полигонах ТБО.

93. Заявка Германии, №19506804, МКИ6, F 23 G 7/08

94. Патент №3911589 ФРГ, МКИ Е 02 В 11/00. Rohz zur Ableitung von der Sohle von Deponien (Труба для отвода фильтрационной воды со свалок отходов) / Preussag A.G. (ФРГ) № 3911589.5; заявл. 08.04.89; опубл. 26.10.89.- 15 с.

95. Патент №2306983, Россия, Циклон конический

96. Патент №23 06984, Россия, Циклон Кочетова

97. Патент №2336954, Россия, Фильтр-циклон с вращающимся фильтрующим элементом для очистки газов.

98. Патент №2337762, Россия, Циклон с обратным конусом

99. Патент №2338599, Россия, Спирально-конический циклон

100. Патент №2338600, Россия, Циклон

101. Патент №2338601, Россия, Циклон-фильтр

102. Catalani S., Cossu R. Flushing of mechanical-biological and thermal pretreated Waste. Lab scale tests / 7 International waste management and landfill simposium. -Sardinia, 1999. P. 345-359.

103. Deponie V. Verordnung über Deponien und Langzeitlager und zur Änderung der Abfallablagerungsverordnung/ Ausgabe: 2002.Veröffentlicht in: BGBl 1, 2002. № 07-24

104. El-Fadel M., Massoud M. Comparative assessment of methodologies for methane emissions estimation from MSW landfills /7 International waste management and landfill symposium. Sardinia, 1999. Vol. IV. P. 63-70.

105. Erganzungsplannung Zentraldeponie Lüneburg. BRP Consult. Projekt № 926, 1997.

106. Heiss-Ziegler C, Lechner P. Behavior of stabilized organic matter under anaerobic landfills conditions / 7 International waste management and landfill simposium. Sardinia, 1999. P. 511-518.

107. Jois J.E., Sato C, Cardena R. Composting of poly cyclic aromatic hydrocarbons in Sunulaties municipal solid waste / Water & environmental research, 1998. № 8. P. 356367.

108. Kjeldsen, P., Barlaz, M.A., Rooker, A.P., Baun, A., Ledin, A., Chnstersen, T.H. Present and Long Term Composition of MSW Landfill leachate A Review unveröffentlicht. - 2000.

109. McDougal J. R., Pyrah L. C. Moisture effects in a biodegradation model for waste refuse / 7 International waste management and landfill simposium. Sardinia, 1999. Vol. I. P. 59-66.

110. Mancini I. M., Masi S. Influence of mechanical pretreatment on MSW Disposal in integrated systems / 7 International waste management and landfill simposium. Sardinia, 1999. P. 362-370.

111. Offermann-Clas C. The new EU-low on the landfills of waste / Environmental impact, aftercare and remediation of landfills. Vol. IV // 7 International waste management and landfill simposium. -Sardinia, 1999. P. 263-217.

112. Pacey, J.G. Benefits and quantification of performance expectations for an anaerobic bioreactor landfill. / J.G. Pacey : Sardinia 99, Seventh International Waste Management and Landfill Symposium, Conference Proceedings-1999.-Vol. I.-P. 293-299.97

113. Raninger B., Pilz G., Gheser D. Optimisation of mechanical-biological treatment of waste to achieve Austrian landfill requirement / 7 International waste management and landfill Simposium. — Sardinia, 1999. P. 387-394.

114. Zacharov A. I., Butler A. P. Modelling biodégradation processes in heterogeneous landfilll waste / 7 International waste management and landfill symposium. Sardinia, 1999. Vol. I. P. 95-103.