Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Забезпечення екологічної безпеки звалищ твердих побутових відходів корбут Марія Броніславівна Актуальність проблеми

Скачати 90.38 Kb.

Забезпечення екологічної безпеки звалищ твердих побутових відходів корбут Марія Броніславівна Актуальність проблеми




Скачати 90.38 Kb.
Дата конвертації25.03.2017
Розмір90.38 Kb.

ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ

ЗВАЛИЩ ТВЕРДИХ ПОБУТОВИХ ВІДХОДІВ

Корбут Марія Броніславівна

Актуальність проблеми.
Побутові відходи Побуто́ві відхо́ди - тип відходів, що створюються у житлово-комунальному господарстві (побуті).
Побутова діяльність людини неминуче пов’язана з утворенням твердих побутових відходів (ТПВ). Відходи є важливим місцевим фактором забруднення та основним джерелом довготривалої негативної дії на довкілля. Проблема поводження з ТПВ повинна розглядатися, як один з визначальних факторів екологічної безпеки, а в плані вибору пріоритетів виходити із оцінки як ресурсного джерела так і екологічно небезпечного чинника. Низький рівень використання відходів для переробки призводить до накопичення їх у навколишньому природному середовищі і спричиняє його забруднення.
Діяльність - це процес взаємодії людини з довкіллям, завдяки чому вона досягає свідомо поставленої мети, яка виникла внаслідок появи потреби.
Довкілля, або бюрократично навко́лишнє приро́дне середо́вище - всі живі та неживі об'єкти, що природно існують на Землі або в деякій її частині (наприклад, навколишнє середовище країни). Сукупність абіотичних та біотичних факторів, природних та змінених у результаті діяльності людини, які впливають на живий світ планети.

На міських звалищах щорічно накопичуються сотні тисяч тон побутових відходів. Місцезнаходження, облаштування та умови експлуатації більшості місць видалення відходів не відповідають нормативним вимогам, що підвищує екологічну небезпеку цих об'єктів.
Умо́ви експлуата́ції - сукупність факторів, що діють на виріб при його експлуатації і впливають на функціювання й працездатність цього виробу.
Як правило, такі звалища на сьогоднішній день розташовані вже в межах міських територій, займають значні площі і носять назву полігонів ТПВ. В Україні нараховується близько 2000 об’єктів, які були організовані без проектів та інженерно-гідрогеологічних вишукувань. Наслідком стала велика кількість екологічних проблем, зокрема забруднення підземних вод фільтратом (шляхом інфільтрації забруднених вод у підземні водоносні горизонти) та міграція забруднюючих компонентів разом з підземним, наземним та надземним потоками.
Водоносний горизонт - водопроникний шар гірської породи, що вміщує воду та залягає над водонепроникним пластом; однорідні або близькі за фаціально-літологічним складом та гідрогеологічними властивостями пласти водопроникних гірських порід, пустоти (пори, тріщини) яких заповнені гравітаційними водами.
Обов’язковою складовою менеджменту відходів повинен стати постійний контроль впливу звалищ на стан довкілля. Аналіз досліджень з оцінки стану місць видалення відходів в Україні показав, що вони, як правило, зачіпають тільки поточний стан, причому, лише окремих компонентів системи «полігон ТПВ». Практично відсутні наукові роботи з комплексної оцінки та прогнозу стану звалищ ТПВ та роботи, присвячені мінімізації впливу звалищ ТПВ на довкілля. Розв’язання ключових екологічних проблем, пов’язаних з неефективним поводженням з відходами, зменшення накопичення відходів у місцях їх складування, забезпечення повторного використання відходів, а також створення системи комплексного управління ТПВ з максимальним вилученням вторинної сировини є першочерговим завданням для забезпечення завдань екологічної безпеки. Недосконалість сучасних заходів щодо мінімізації впливу звалищ ТПВ на довкілля та відсутність системи ефективного моніторингу (методики комплексної оцінки впливу звалищ ТПВ на довкілля) обумовили необхідність розроблення комплексу заходів для забезпечення екологічної безпеки звалищ твердих побутових відходів.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота відповідає науковому напрямку кафедри екології Житомирського державного технологічного університету і виконувалась згідно з тематикою науково-дослідницької роботи кафедри «Дослідження морфологічного складу твердих побутових відходів м. Житомира в залежності від впорядкування житлового фонду та сезону», номер державної реєстрації 0112U001878.
Житлови́й фонд - сукупність всіх житлових приміщень незалежно від форм власності, включаючи житлові будинки, спеціалізовані будинки (гуртожитки, готелі-притулки, будинки маневреного фонду, житлові приміщення з фондів житла для тимчасового поселення змушених переселенців та осіб, визнаних біженцями, житлові приміщення з фонду житла для тимчасового поселення громадян, які втратили житло в результаті звернення стягнення на житлове приміщення, яке придбане за рахунок кредиту банку або іншої кредитної організації яких засобів цільової позики, наданого юридичною особою на придбання житла, і закладено у забезпечення повернення кредиту або цільової позики, спеціальні будинки для самотніх людей похилого віку, будинки-інтернати для інвалідів, ветеранів та інші), квартири, службові житлові приміщення, інші житлові приміщення в інших будівлях, придатні для проживання.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є забезпечення екологічної безпеки звалищ ТПВ на основі використання результатів моніторингу стану екологічної небезпеки, розроблення загальної стратегії переходу на сучасні технології утилізації ТПВ та впровадження системи технічних рішень з управління екологічною безпекою.

Об’єкт дослідження – вплив звалищ ТПВ на довкілля.

Предмет дослідження – мінімізація впливу звалищ ТПВ на стан довкілля шляхом запровадження системи ефективного моніторингу екологічної небезпеки та розроблення системи організаційних та технічних рішень з управління екологічною небезпекою.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в обґрунтуванні та розробці організаційно-технічних рішень з забезпечення екологічної безпеки звалищ ТПВ та мінімізації їх негативного впливу на довкілля. До основних результатів, що відображають наукову новизну роботи, належать такі:

        1. вперше запропонований метод експертної оцінки інтенсивності виділення газів, які мають неприємні запахи, в зоні впливу звалища ТПВ, що дає можливість встановити числові показники інтенсивності забруднення, які в подальшому можуть використовуватись для встановлення динаміки зміни забруднення в просторі та часі;

        2. вперше розроблено метод математичного оцінювання просторового поширення екологічної небезпеки, яка дозволяє обчислити її рівень в будь-якій точці зони впливу звалища ТПВ;

        3. вперше науково обґрунтовано оптимальні параметри реалізації технології очищення фільтратів звалищ ТПВ від органічних забруднень, амонійного азоту та важких металів із отриманням біогазу;

        4. набули подальшого розвитку наукові засади застосування біоіндикаторів - адаптовано методику використання певних їх різновидів (пластинки берези повислої Betula pendula та ліхеноіндикації) для визначення станів екологічної небезпеки в зоні впливу звалища ТПВ;

        5. удосконалена система моніторингу стану екологічної небезпеки (вплив на гідросферу, літосферу та атмосферу) в районі розміщення звалища ТПВ.

Практичне значення одержаних результатів. Окремі пропозиції і рекомендації (рекомендації щодо проведення моніторингу впливу звалища ТПВ м. Житомира на довкілля, технологія очищення фільтратів звалищ ТПВ від органічних забруднень, амонійного азоту та важких металів), розроблені в процесі наукового дослідження, впроваджені в практичну діяльність суб’єктів господарювання: Державної екологічної інспекції у Житомирській області” (довідка № 9096/02 від 14.07.2014 р.
Важкі метали - нечітко визначена група елементів з металічними властивостями, що зазвичай включає перехідні метали, деякі металоїди, лантаноїди і актиноїди. Історично було запропоновано багато визначень цього терміну, деякі засновані на густині, інші на атомному номері або атомній масі, ще інші на хімічних властивостях або токсичності.
Наукове дослідження - процес дослідження певного об'єкта (предмета або явища) за допомогою наукових методів, яке має на меті встановлення закономірностей його виникнення, розвитку і перетворення в інтересах раціонального використання у практичній діяльності людей.
), Комунального підприємства “Автотранспортне підприємство 0628” (довідка № 572 від 16.09.2014), Комунального підприємства “Інспекція з благоустрою міста Житомира” (довідка № 1309 від 22.09.2014), що сприяє своєчасному формуванню достовірної та повної інформації щодо стану полігону ТПВ м. Житомира та мінімізації його впливу на довкілля. На основі використання результатів дослідження спільно з Управлінням освіти Житомирської міської ради розроблено та введено у навчальний процес загальноосвітніх навчальних закладів м.
Комуна́льне підприє́мство - юридична особа, заснована на власності відповідної громади.
Навча́льний заклад (осві́тній заклад) - організація, що на постійній і безперервній основі здійснює освітній процес з метою навчання, виховання, розвитку і самовдосконалення особистості.
 Житомира методологічні та дидактичні матеріали з проведення практичної роботи “Визначення складу та кількості вторинної сировини в міських твердих побутових відходах” (довідка № 1762/а від 21.08.2013).
Дидактичний матеріал - особливий тип наочного навчального посібника, переважно карти, таблиці, набори карток з текстом, цифрами або малюнками, реактиви, рослини тощо, які роздаються учням для самостійної роботи в класі і вдома або демонструються вчителем перед усім класом.
Наукові та практичні результати дисертаційної роботи впроваджено в навчальний процес у лекційному курсі та практичних роботах з дисциплін “Моніторинг довкілля”, “Моделювання та прогнозування стану довкілля”, “Управління та поводження з відходами”, “Біоіндикація і біотестування” на кафедрі екології ЖДТУ. Розроблена технологія очистки фільтратів звалищ ТПВ від органічних забруднень, амонійного азоту та важких металів захищена патентом України (рішення про видачу деклараційного патенту на корисну модель № 14624/ЗУ/14 від 10.07.2014, патент на корисну модель України №93545 «Спосіб очищення стічних вод».

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 22 наукові праці, в тому числі 1 стаття у науковому періодичному виданні іншої держави з напряму, з якого підготовлено дисертацію, 6 статей у фахових виданнях України, 3 статті в збірниках наукових праць, 12 тез доповідей на міжнародних та національних науково-технічних конференціях, отримано 1 деклараційний патент України на корисну модель.
Кор́исна мод́ель - нове технічне рішення, що не випливає із існуючого рівня техніки і є промислово придатним; результат інтелектуальної діяльності людини в будь-якій сфері технології.
Наука Нау́ка - сфера діяльності людини, спрямована на отримання (вироблення і систематизацію у вигляді теорій, гіпотез, законів природи або суспільства тощо) нових знань про навколишній світ. Основою науки є збирання, оновлення, систематизація, критичний аналіз фактів, синтез нових знань або узагальнень, що описують досліджувані природні або суспільні явища та (або) дозволяють будувати причинно-наслідкові зв'язки між явищами і прогнозувати їх перебіг.

Запропонована стратегія закриття та рекультивації полігону і перетворення його в об'єкт, безпечний для навколишнього середовища.

Предметом дисертаційних досліджень було розроблення комплексної технології очищення фільтратів звалища ТПВ від забруднювачів

Автори: Мальований Мирослав Степанович (UA), Корбут Марія Броніславівна (UA), Гуглич Сергій Іванович (UA), Мальований Андрій Мирославович (UA), Шандрович Віра Тарасівна (UA)

Основні характеристики, суть розробки: Спосіб очищення стічних вод, що включає очищення від органічних забруднювачів здійснюють в біохімічному реакторі з вертикальним рухом рідинної фази через шар анаеробного мулу з отриманням низькокалорійного біогазу. Очищення від амонійного азоту здійснюють у реакторі з бактеріями, що забезпечують Anammox-процес. При цьому очищення від важких металів здійснюють після очищення від амонійного азоту. Аналіз результатів експериментальних досліджень запропонованого способу очищення стічних вод свідчить про те, що він дозволяє ефективно провести очищення від багатокомпонентних забруднювачів, знизивши їх вміст в стічних водах до рівня менше ГДК.
Стічні́ во́ди - води, що утворилися в процесі господарсько-побутової і виробничої діяльності (крім шахтної, кар'єрної і дренажної води), а також відведені з забудованої території, на якій вони утворилася внаслідок випадання атмосферних опадів.
Після очищення вода може бути спущена у поверхневі водойми.

Патенто-, конкурентоспроможні результати: доведено світову новизну, винахідницький рівень та промислову придатність розробки. Отримано патент на корисну модель України №93545 «Спосіб очищення стічних вод» від 10.10.2014 р. Публікація відомостей про видачу патенту: 10.10.2014, Бюл. № 19.

Порівняння зі світовими аналогами: відомий спосіб очищення стічних вод від амонійного азоту [Патент на корисну модель України № 33353 "Спосіб біологічного очищення стічних вод від амонійного азоту" Гвоздяк П.І., Безкровна М.В., Михайловська М.В., МПК C02F3/30, Бюл. № 12, 2008 р.], що включає двостадійну біологічну очистку у біореакторах із іммобілізаційними насадками із залученням нітрифікуючих бактерій та Anammox-бактерій. Anammox-процес реалізується в анаеробних умовах і дозволяє забезпечити значну економію енергії внаслідок відсутності аерації.
Анаеробіоз (від грец. an - негативна частка, грец. aēr - повітря і грец. bíos - життя), аноксибіоз (лат. oxygenium - кисень) - життя у відсутності вільного кисню. Для анаеробних організмів, які отримують енергію для життєдіяльності шляхом розщеплювання складних неорганічних (наприклад, нітратів і сульфатів) або органічних (наприклад, вуглеводів) речовин, аноксибіоз - звичайна умова їх існування.
Проте спосіб не дозволяє досягти комплексного очищення висококонцентрованих багатокомпонентних стічних вод, оскільки не дозволяє очищати їх від важких металів та органічних забруднювачів. Окрім того, такі стічні води характеризуються високим вмістом легкозасвоюваних органічних сполук, тому бактерії Anammox не зможуть конкурувати з денітрифікуючими бактеріями через низьку швидкість росту, що знижує загальну ефективність очищення фільтратів від амонійного азоту.

Відомий спосіб переробки рідких стоків тваринницьких ферм [Деклараційний патент України № 535112 "Спосіб переробки рідких стоків тваринницьких ферм", Тенденко C.O.
Органі́чні сполу́ки - клас сполук, в склад яких входить хімічний елемент Карбон (за винятком карбідів, карбонатної кислоти, карбонатів, оксидів Карбону і ціанідів). Окрім Карбону, вони майже завжди містять Гідроген, досить часто - Оксиген, Нітроген та галогени, рідше Фосфор, Сульфур та інші елементи.
Твари́нництво, галузь сільського господарства, що займається розведенням і використанням сільськогосподарських тварин. Воно забезпечує людей харчовими продуктами (молоко, масло, сир; близько 60% білків, що їх споживає людина, - продукти тваринництва), дає сировину для легкої (вовна) і харчової, а також фармацевтичної промисловості, тяглову силу (кінь, віл), основне органічне добриво - гній.
, Шапорєв В.П., Перцев Л.П., МКИ 7 C05F3/00, Бюл. № 1, 2003 р.], який включає відділення фільтрату від твердої фази, упарювання фільтрату, його метанове зброджування, відділення та збір біогазу. Спосіб дозволяє ефективно очистити стічні води від органічних забруднювачів. Проте цей спосіб не забезпечує очищення від амонійного азоту та важких металів, які присутні в висококонцентрованих багатокомпонентних стічних водах. Відомий спосіб очищення стічних вод, що включає очищення від органічних забруднювачів, амонійного азоту та важких металів [Деклараційний патент України № 72677 "Спосіб комплексного очищення висококонцентрованих стічних вод" Корчик Н.М., Бухальська Ю.Г., Омельчук В.П., МПК (2006) C02F 9/00, C02F 1/20, Бюл. № 3, 2005 p.] (найближчий аналог). Проте цей спосіб не може забезпечити високий ступінь очищення висококонцентрованих багатокомпонентних стічних вод, якими є фільтрати полігонів твердих побутових відходів, оскільки при його реалізації важко досягти вузьких значень рН для реалізації окремих процесів внаслідок багатокомпонентного складу та змінного в часі рН стічних вод, складності в досягненні необхідного рівня гомогенізації. Окрім того, спосіб потребує використання великої кількості реагентів та підвищеної кількості енергії для аерації розчину, а вилучений аміак потребує розроблення та впровадження окремої технології його утилізації.

Спосіб очищення стічних вод, включає очищення від органічних забруднювачів, амонійного азоту та важких металів, який відрізняється тим, що очищення від органічних забруднювачів здійснюють в біохімічному реакторі з вертикальним рухом рідинної фази через шар анаеробного мулу з отриманням низькокалорійного біогазу, а очищення від амонійного азоту здійснюють у реакторі з бактеріями, що забезпечують Anammox-процес, при цьому очищення від важких металів здійснюють після очищення від амонійного азоту.

Економічна привабливість розробки для просування на ринок, впровадження та реалізації, показники, вартість: енергоощадність в процесі біологічного очищення стічних вод від органічних забруднювачів із одержанням низькокалорійного біогазу, що подається в систему збору біогазу полігону; використання мінімальної кількості реагентів необхідних для очищення; ліквідування енергетичних витрат на аерацію та витрат на введення в систему додаткового джерела азоту на стадії очищення стічних вод від амонійного азоту, оскільки процес проходить в анаеробних умовах.


Галузі, міністерства, відомства, підприємства, організації, де планується реалізувати результати розробки: Корисна модель належить до способу очищення стічних вод, зокрема від органічних забруднювачів, амонійного азоту та важких металів, і може використовуватись для очищення фільтратів полігонів та звалищ твердих побутових відходів та в комунальному господарстві.
Житлово-комунальне господарство - галузь, а вірніше, сукупність галузей, що забезпечують життя і роботу населення країни в нормальних умовах, а також постачання підприємств галузей народного господарства необхідними ресурсами води, газу, тепла й електроенергії.
Рекомендації щодо використання впроваджені в діяльність суб’єктів господарювання: Комунального підприємства “Автотранспортне підприємство 0628”, Комунального підприємства “Інспекція з благоустрою міста Житомира”. Результати розробки впроваджено у навчальном процесі на кафедрі екології ЖДТУ.

Стан готовності розробок: проведені експериментальні дослідження.

Вартість пропозиції: 980 – 1200 тис. грн.


Результати впровадження: вимоги висуваються до стічних вод, якість яких покращується.

Адреса: 10005, м. Житомир, вул. Черняховського, 103, Житомирський державний технологічний університет, кафедра екології.

Телефон: 0982593403; E-mail: myanovskamb@rambler.ru


Скачати 90.38 Kb.

  • Об’єкт дослідження – вплив звалищ ТПВ на довкілля.
  • Стан готовності розробок