1523

ским потенциалом. Учитывая, что большую часть потока составляют пластики различных видов, высшая теплота сгорания вторичного топлива составляет порядка 11,2–18,3 МДж/кг. Сравнение с энергетическими характеристиками традиционных топлив показало, что эффект от сжигания вторичного топлива из отходов приблизительно равен эффекту при сжигании бурого угля (16,2–16,75 МДж/кг). Таким образом, вторичное топливо из отходов может являться альтернативой твердому традиционному топливу как по агрегатному состоянию, так и по теплоте сгорания.

Для получения вторичного топлива из экскавированных коммунальных отходов с приемлемыми качественными показателями необходимо учитывать несколько важных факторов, таких как возраст отходов, размер фракции и степень загрязненности.

Основным параметром, определяющим теплоту сгорания получаемого топлива, является возраст полигона, поскольку чем позже отходы были заложены в массив, тем выше будет среднее значение теплоты сгорания. Соответственно, «молодые» полигоны ТКО, срок захоронения которых составляет около 3–6 лет, являются наиболее ценным источником для извлечения энергетического потенциала.

Важными параметрами являются также размер фракции и степень загрязнения отходов. С увеличением размера растет калорийность отходов, поэтому мелкую фракцию рекомендуется отсортировывать, так как она обладает низкой теплотой сгорания. Степень загрязнения отходов, в свою очередь, существенно снижает общую калорийность потока, поэтому отходы должны проходить дополнительную обработку, в результате чего уменьшится их загрязненность и повысится теплота сгорания.

Одной из перспективных возможностей переработки экскавированных отходов является извлечение энергетического потенциала отходов путем получения вторичного топлива, которое может частично заменить традиционные энергоресурсы в ряде промышленных процессов. Данный метод позволит обеспечить как экологический эффект за счет сокращения объема отходов на полигоне, так и экономический эффект за счет появления новых материалов, способных составить достойную конкуренцию на рынке.

261

Список литературы

1.Виноградов Е. Горы мусора становятся проблемой россий-

ских городов [Электронный ресурс]. – URL: http://ecamir.ru/experts/ Goryi-musora-stanovyatsya-problemoy-rossiyskih-gorodov.html (дата обращения: 01.08.2015).

2.Слюсарь Н.Н., Загорская Ю.М., Ильиных Г.В. Изучение фракционного и морфологического состава отходов старых свалок и полигонов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. – 2014. – № 3. – С. 77–85.

3.Preserving resources through integrated sustainable management of waste. – URL: http://www.enviroalternatives. com/landfill.html (дата обращения: 05.08.2015).

Об авторах

Пластинина Анна Евгеньевна – магистрант кафедры охраны окружающей среды, Пермский национальный исследовательский по-

литехнический университет, e-mail: anya-plastinina@mail.ru.

Базылева Яна Вадимовна – аспирантка кафедры охраны окружающей среды, Пермский национальный исследовательский поли-

технический университет, e-mail: bazylevajana@gmail.com.

262

УДК 504.064.47

Ю.А. Попова

СРАВНЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДВУХ РАЗНЫХ СВАЛОЧНЫХ ГРУНТОВ ПО ВРЕМЕНИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОЛИГОНОВ

Оценены возможности применения свалочного грунта полигона в хозяйственных целях. Среди них можно выделить создание лесозащитных полос, рекультивацию земель несельскохозяйственного значения, расположенных за пределами населенных пунктов, использование в качестве компоста и для технологических нужд полигонов. Результатами исследования доказано, что свалочный грунт полигона «Голый Мыс» стабилен, показатели соответствуют нормативам качества, и его можно использовать для рекультивации территории полигона и в качестве компоста. Показатели свалочного грунта полигона «Дубна Левобережная» превышают некоторые нормы, и перед использованием в хозяйственных целях грунт должен быть предварительно обработан.

Ключевые слова: свалочный грунт, полигон твердых коммунальных отходов, нормативы качества грунта.

Yu.A. Popova

COMPARE THE POSSIBILITIES OF USING TWO DIFFERENT LANDFILL SOILS ON TIME OPERATION OF LANDFILLS

Evaluates the possibility of using landfill soil landfill for commercial purposes, among them are the establishment of windbreaks, recultivation of nonagricultural land, located outside settlements and used as compost and for technological needs of landfills. The results of the study proved that soil landfill “Golyj Mys” is stable, the indicators meet the quality standards, and it can be used for recultivation of the landfill and as compost. Indicators of soil of landfill “Dubna Levoberezhnaya” exceed certain standards, before using for commercial purposes the soil should be pre-treated.

Keywords: soil of landfills, landfill municipal solid waste, the quality standards of soil.

263

Внастоящее время с повышением уровня жизни населения

иразвитием технологий ежегодно увеличивается объем образования твердых коммунальных отходов (ТКО). На сегодняшний день самым доступным и популярным способом утилизации бытовых отходов является их размещение на свалках и полигонах. В массиве полигона ТКО подвергаются интенсивному биохимическому разложению, это сопровождается продолжительными эмиссиями, которые негативно сказываются на окружающей среде.

Находясь на полигоне, отходы претерпевают ряд трансформаций. Они уплотняются, происходит их пересыпка природными грунтами и наслаивание нового материала через неравные промежутки.

Врезультате образуется так называемый свалочный грунт полигона, в состав которого входит большое количество фракций, способных со временем разлагаться. Это обусловливает способность свалочного грунта с течением времени изменять свой вещественный состав, текстуру и структуру [1].

Чтобы продлить срок эксплуатации полигона и освободить часть его площади для новых захоронений, можно экскавировать свалочный грунт из массива отходов и после предварительной обработки использовать его в хозяйственных целях. Направление возможного использования свалочного грунта определяется уровнем его загрязнения.

Среди путей использования свалочного грунта можно выделить создание лесозащитных полос, рекультивацию земель несельскохозяйственного значения, расположенных за пределами населенных пунктов, использование в качестве компоста и для технологических нужд полигонов.

Для оценки потенциальной возможности использования свалочных грунтов полигонов в хозяйственных целях было проведено сравнение показателей свалочных грунтов, взятых в двух полигонов: «Голый Мыс», где прием отходов прекращен с 1982 года, и «Дубна Левобережная», который закрыт с 2014 года (таблица).

Помимо представленных выше показателей, для определения стабильности отходов был использован показатель респираторной

активности (RA4), который показывает потребление кислорода и выделение диоксида углерода. Величина респираторной активности микроорганизмов на субстрате свалочного грунта находится в прямо пропорциональной зависимости от содержания в них биоразлагаемых компонентов.

264

Сравнение показателей свалочных грунтов и нормативов качества грунта для использования на полигоне и в качестве компоста

По результатам респираторной активности, грунт обоих полигонов является стабильным и безопасным в эмиссионном отношении по показателю RA4 < 5 мгО2/г (сухого вещества) [4].

Таким образом, проанализировав результаты показателей свалочного грунта двух полигонов, можно сказать о том, что грунт более «молодого» полигона «Дубна Левобережная» не соответствует некоторым показателям: имеет больший размер частиц, превышения по показателям рН и ХПК, поэтому применение его в хозяйственных целях возможно только после предварительной обработки.

Показатели свалочного грунта полигона «Голый Мыс» соответствуют нормам его использования в хозяйственных целях. Это можно объяснить тем, что в его состав входит меньший процент содержания биоразлагаемых компонентов, что связано c более длительным периодом захоронения отходов.

265

Список литературы

1.Армишева, Г.Т. Рекуперация ресурсов при захоронении твердых бытовых отходов: дис. … канд. техн. наук: 03.00.16. – Пермь, 2008. – 219 с.

2.Об утверждении методических рекомендаций и требований по производству компостов и почвогрунтов, используемых в городе

Москве: постановление Правительства Москвы от 17 июня 2008 г.

№514-ПП // Собрание законодательства. – 2008. – 61 с.

3.ГОСТ 54535–2011. Ресурсосбережение. Осадки сточных вод. Требования при размещении и использовании на полигонах; введ.

с01.01.2013. – М., 2011.

4.Изучение состава отходов массива полигона ТБО / Ю.М. Загорская, Н.Н. Слюсарь, С.В. Паршакова, Ю.В. Завизион // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Урбанистика. – 2013. – № 4. – С. 144–154.

Об авторах

Попова Юлия Андреевна – магистрант кафедры охраны окружающей среды, Пермский государственный национальный исследова-

тельский университет, e-mail: yulya-popova-1993@inbox.ru.

Слюсарь Наталья Николаевна – кандидат технических наук,

доцент кафедры охраны окружающей среды, Пермский государственный национальный исследовательский университет, e-mail: nnslyusar@gmail.com.

266

УДК 676.0

А.А. Поповцева, Р.А. Кзылбасов, М.С. Дьяков, Е.С. Ширинкина

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСУРСНОГО И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ОТХОДОВ ПОДГОТОВКИ МАКУЛАТУРНОЙ МАССЫ

Представлены исследования морфологического состава полимерных отходов, образующихся в ходе очистки макулатурной массы. Выполнены теоретические исследования современных технологических решений в области обращения со смешанными полимерными отходами. Обоснована целесообразность переработки отходов методом пиролиза с получением технического углерода и пиролизной топливной смеси.

Ключевые слова: пиролизная топливная смесь, полимерные отходы, отходы подготовки макулатурной массы, пиролиз.

A.A. Popovtseva, R.A. Kzylbasov,

M.S. Dyakov, E.S. Shirinkina

RESEARCH OF THE USE OF RESOURCES

AND ENERGY POTENTIAL WASTEPAPER

The work presents research of the morphological composition of the plastic waste generated during cleaning of waste paper. The theoretical study of modern technological solutions in the field of mixed plastic waste performed, the feasibility of recycling by pyrolysis to produce carbon black and pyrolysis fuel mixture justified.

Keywords: pyrolysis fuel mixture, the polymer waste, deinking, pyrolysis.

Целлюлозно-бумажная промышленность является одной из ведущих отраслей в России. Она включает в себя широкий перечень предприятий, специализирующихся на выпуске картонно-бумажной продукции и полуфабрикатов с использованием первичного и вторичного сырья. На сегодняшний день в технологических циклах производства картона широко используется вторичное сырье (макулатура).

267

При производстве картонно-бумажной продукции из макулатуры в процессе подготовки макулатурной массы на первой стадии производится ее роспуск в устройствах – гидроразбивателях – с последующей очисткой от механических примесей (отходов полимеров, кусочков картона, металлов, прочих включений).

Удельное образование отходов подготовки макулатурной массы на 1 т перерабатываемого макулатурного сырья составляет порядка

100–120 кг [1].

Данные отходы представляют собой многокомпонентную смесь, при размещении которой в окружающей среде происходит потеря ее ресурсного и энергетического потенциала, осуществляется изъятие земельных ресурсов из хозяйственного оборота под объекты размещения, возникают потенциальные риски, связанные с неконтролируемыми эмиссиями загрязняющих веществ в объекты окружающей среды.

В связи с этим актуальной является разработка способа использования ресурсного и энергетического потенциала отходов подготовки макулатурной массы [2].

Целью данной работы является разработка способа использования энергетического и ресурсного потенциала отходов подготовки макулатурной массы путем получения на их основе пиролизной топливной смеси. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

определить морфологический состав отходов подготовки макулатурной массы;

оценить возможность получения пиролизной топливной смеси на лабораторной пиролизной установке.

Полимерные отходы извлекались из гидроразбивателя грейферным захватом, после чего отбиралась представительная проба массой около 4 кг. На первом этапе определения состава отходов проба была разобрана вручную на основании визуальной оценки компонентов.

Входе разделения пробы по компонентам были выделены пленка, плотная пленка, цветная пленка, липкая пленка, цветная липкая пленка, пенопласт, прочий пластик, картон и отсев. Ниже представлен рис. 1 с иллюстрацией отобранных проб.

В ходе ручной сортировки было определено, что отходы подготовки макулатурной массы в основном состоят из полимеров различных типов. Кроме того, в составе были обнаружены картон и отсев. Наибольший процент содержания приходится на липкую ленту – 26 %,

268

затем отсев, а наименьший – это цветная пленка, которая составила всего 3 %. На рис. 2 представлено процентное соотношение отходов подготовки макулатурной массы.

Рис. 1. Пробы отходов подготовки макулатурной массы: 1 – плотная пленка; 2 – отсев; 3 – пленка; 4 – липкая пленка; 5 – картон; 6 – цветная липкая пленка; 7 – прочий пластик; 8 – цветная пленка; 9 – пенопласт

На следующем этапе исследований была произведена идентификация компонентов отходов с помощью оборудования оптической сортировки производства компании TOMRA, позволяющего определять состав отходов путем сравнения спектральной характеристики отраженного от поверхности распознаваемого материала светового сигнала с информацией, содержащейся в базе данных системы. Помещенный на ленту отход облучается светом галогеновой лампы, после чего датчик улавливает отраженный сигнал. Распознавание материала осуществляется путем сопоставления данных, полученных от датчиков, с базой.

269