ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ ОТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ ОТХОДОВ

ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ОБРАЩЕНИЕ С ОТХОДАМИ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ 12
1.1. Система обращения с отходами как природно-техногенная система 12
1.2. Состав и свойства твердых коммунальных отходов 13
1.3. Современное состояние и перспективы развития системы обращения с твердыми коммунальными отходами и использования их энергетического потенциала 19
1.4. Проблемы определения теплотехнических свойств твердых коммунальных отходов и оценки свойств твердого топлива из отходов 31
1.5. Методы управления качеством твердого топлива из отходов для их последующей термической утилизации 39
1.6. Оценка воздействия системы обращения с отходами на геосферные оболочки 42
Выводы по главе 1 50
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАБОТКИ ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ И ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ . 53
2.1. Общие принципы геоэкологической оценки технологий обработки твердых коммунальных отходов 53
2.2. Оценка энергетического потенциала твердых коммунальных отходов с учетом их состава 54
2.3. Моделирование технологий обработки твердых коммунальных отходов 61
2.4. Оценка воздействий технологий обработки твердых коммунальных отходов и получения твердого топлива из отходов на геосферные оболочки 67
Выводы по главе 2 79
ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ТВЕРДЫХ
КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ 81
3.1. Исследования компонентного и фракционного состава твердых коммунальных отходов 81
3.2. Исследования теплотехнических свойств отдельных компонентов твердых коммунальных отходов 85
3.3. Изменения теплотехнических свойств компонентов твердых коммунальных отходов по сезонам года 90
3.4. Зависимость теплотехнических свойств твердых коммунальных отходов от фракционного состава 93
Выводы по главе 3 96
ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАБОТКИ ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ ДЛЯ ИХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УТИЛИЗАЦИИ 98
4.1. Верификация алгоритма моделирования технологии обработки твердых коммунальных отходов с получением твердого топлива98
4.2. Управление свойствами твердого топлива из отходов 110
Выводы по главе 4 117
ГЛАВА 5. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАБОТКИ ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ И СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВАРИАНТОВ ОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ 118
5.1. Оценка воздействия системы обращения с твердыми коммунальными отходами на геосферные оболочки 118
5.2. Технико-экономическое обоснование технологий обработки твердых коммунальных отходов 129
5.3. Сравнительная оценка технологий обращения с отходами 135
Выводы по главе 5 137
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 139
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 141
ПРИЛОЖЕНИЯ 159
Приложение А. Характеристика компонентов твердых коммунальных отходов 160
Приложение Б. Материальные балансы для рассматриваемых вариантов 164
Приложение В. Акты внедрения 166
Приложение Г. Патенты на изобретения 170

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы исследования. Твердые коммунальные отходы (ТКО) представляют собой потенциальный энергетический ресурс, который безвозвратно утрачивается при их захоронении. Для обоснования целесообразности использования ТКО в качестве энергетического сырья и выбора оптимальных методов и технологий их переработки необходимо провести детальный анализ состава и свойств этих отходов.
В текущей практике обращения с отходами на территории Российской Федерации применение прямого сжигания ограничено из-за экологических и экономических факторов. В качестве альтернативного решения предлагается производство твердого топлива из отходов (ТТО), соответствующего требованиям ГОСТ 33516-2015 (EN 15359:2011). Использование ТТО в энергоемких процессах различных отраслей промышленности является приоритетным направлением развития сферы обращения с отходами и области энергосбережения. Это позволяет снизить нагрузку на геосферные оболочки и уменьшить потребление первичных энергетических ресурсов (углеводородов), что, в свою очередь, снижает геоэкологическую нагрузку, связанную с их добычей, подготовкой и использованием.
Однако в настоящее время в Российской Федерации значительная часть ТКО (90-95%) размещается на полигонах и несанкционированных свалках, что приводит к негативному воздействию на геосферные оболочки. Свалки выделяют биогаз в атмосферу и фильтрат в водные объекты, что вызывает значительные экологические проблемы. Эмиссии свалочного газа, состоящего преимущественно из метана и диоксида углерода, способствуют глобальным климатическим изменениям и оказывают влияние на состояние окружающей среды и биоценозов.
При условии соблюдения всех нормативных требований по защите окружающей среды, включая использование эффективных систем пылегазоочистки, очистных сооружений и передовых технологий при строительстве и эксплуатации полигонов, процессы сортировки, сжигания и захоронения ТКО могут быть признаны безопасными. Однако географическая, временная и технологическая разрозненность объектов обращения с ТКО затрудняет проведение комплексной геоэкологической оценки их жизненного цикла. В связи с этим актуальным является разработка критериев (например, выбросов парниковых газов и площадей, занимаемых под захоронение ТКО), позволяющих проводить сравнительный анализ сложных техногенных ресурсных циклов.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ОБРАЩЕНИЕ С ОТХОДАМИ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ
НАГРУЗКИ
1.1. Система обращения с отходами как природно-техногенная система
Природно-техногенная система (ПТС) представляет собой интеграцию геосферных оболочек Земли (атмосферы, гидросферы, литосферы и криосферы) с техногенными элементами, включая объекты промышленной деятельности человека. Все компоненты ПТС находятся в постоянном взаимосвязанном обмене материальными и энергетическими потоками, что обеспечивает их целостность и единство. Природно-техногенными системами могут служить различные объекты, такие как шламонакопители, промышленные предприятия и объекты размещения отходов, оказывающие значительное воздействие на окружающую природную среду.
Загрязнение окружающей среды в рамках ПТС проявляется через воздействие на все компоненты геосреды с различной интенсивностью. Функционирование ПТС характеризуется непрерывным поступлением загрязняющих веществ в систему вследствие выбросов, сбросов и образования отходов. Это приводит к изменению её устойчивого состояния и экологической стабильности.
Система обращения с отходами, включающая этапы сбора, накопления, транспортировки, обработки, утилизации, обезвреживания и размещения отходов, может быть классифицирована как природно-техногенная система. На всех этапах её жизненного цикла существует потенциальный риск негативного воздействия на окружающую природную среду. На объектах размещения твердых коммунальных отходов (ТКО) происходит разложение органических материалов, что приводит к деградации массивов отходов и выделению газообразных и жидких загрязняющих веществ. На мусоросжигательных заводах (МСЗ) осуществляется выброс значительного объема загрязняющих веществ, что также оказывает негативное влияние на окружающую среду.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Тупицына О.В., Чертес К.Л., Быков Д.Е. Освоение природно-техногенных систем градопромышленных агломераций: монография. – Самара: Изд-во «Ас Гард», 2014. – 336 с.
2. Двинских С.А., Почечун В.А., Рудакова Л.В. Функционирование природно- техногенной системы горно-металлургического комплекса [Текст] // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 4–2. – С. 398–404.
3. Управление отходами. Полигонные технологии захоронения твердых бытовых отходов. Рекультивация и постэксплуатационное обслуживание полигона / Я.И. Вайсман, В.Н. Коротаев, В.Ю. Петров, Л.В. Рудакова [и др.]. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2012. – 244 с.
4. Штык О.А Применение парогазовой технологии на МСЗ Японии и Европы [Электронный ресурс] // Научно-практическая конференция «Малые и средние ТЭЦ. Современные решения». – URL : http://www.combienergy.ru/stat/905- Primenenie-parogazovoy-tehnologii-na-MSZ-YAponii-i-Evropy (дата обращения: 04.02.2019).
5. Тупицына О.В. Оценка и восстановление природно-техногенных систем, нарушенных строительно-хозяйственной деятельностью: дис… д-ра техн. наук. – Самара, 2014. – 323 с.
6. Управление техногенными отходами: учеб. пособие / В.Н. Коротаев, Н.Н. Слюсарь, Я.А. Жилинская, Г.В. Ильиных, Т.Г. Филькин. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2016. – 390 с.
7. ГОСТ 30772-2001. Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Термины и определения / введен Постановлением Госстандарта России № 607-ст от 28.12.2001. – М.: ИПК Издательство стандартов, 2002.
8. ГОСТ Р 53691-2009. Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Паспорт отхода I–IV класса опасности. Основные требования / утв. и введен в действие Приказом Ростехрегулирования №1091-ст от 15.12.2009. – М.: Стандартинформ, 2011.

9. ГОСТ Р 53692-2009. Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Этапы технологического цикла отходов / утв. и введен в действие Приказом Ростехрегулирования № 1092-ст от 15.12.2009. – М.: Стандартинформ, 2011.
10. МДС 13-8.2000. Концепция обращения с твердыми бытовыми отходами в Российской Федерации / утв. Постановлением Коллегии Госстроя РФ № 17 от 22.12.1999. – М., 1999.
11. Об утверждении комплексной стратегии обращения с твердыми коммунальными (бытовыми) отходами в Российской Федерации : приказ Минприроды России № 298 от 14.08.2013. – М., 2013.
12. О внесении изменений в Федеральный закон «Об отходах производства и потребления», отдельные законодательные акты Российской Федерации и признании утратившими силу отдельных законодательных актов (положений законодательных актов) Российской Федерации : федеральный закон № 458 от 29.12.2014. – М., 2014.
13. Об отходах производства и потребления : федеральный закон № 89 от 24.06.1998. – М., 1998.
14. Коммунальная экология: энцикл. справ. / А.Н. Мирный, Л.С. Скворцов, Е.И. Пупырев, В.Е. Корецкий. – М.: Прима-Пресс-М, 2007. – 808 с.
15. Ильиных Г.В. Геоэкологическая оценка технологий обработки твердых коммунальных отходов различного компонентного состава: дис. канд. техн.
наук. – Пермь, 2016. – 176 с.
16. Ильиных Г.В., Слюсарь Н.Н., Коротаев В.Н. Морфологический состав отходов: основные тенденции изменения [Текст] // Твердые бытовые отходы. – 2011. – № 8. – С. 38–41.
17. Исследования состава твердых бытовых отходов и оценка их санитарно- эпидемиологической опасности [Текст] / Г.В. Ильиных, Н.Н. Слюсарь, В.Н. Коротаев, Я.И. Вайсман, Н.М. Самутин // Гигиена и санитария. – 2013. – № 1. – С. 53–55.
18. Определение морфологического состава коммунальных отходов городских поселений Ханты-Мансийского автономного округа – Югры с численностью

населения от 50 тыс. чел [Электронный ресурс] / ЗАО «СибНИПИРП». – URL : aaningsitir.ru/data/files/2113.doc (дата обращения: 01.04.2018).
19. Сотнезов А.В., Зайцев В.А., Тарасова Н.П. Морфологический состав твердых коммунальных отходов [Текст] // Безопасность в техносфере. – 2015. –
№ 4. – С. 10–15.
20. Отходы мегаполиса: морфологический и фракционный состав [Текст] / Н.Ф. Абрамов, С.В. Архипов, М.В. Карелин, Я.А. Жилинская // Твердые бытовые отходы. – 2009. – № 9. – С. 42–45.

Весь текст будет доступен после покупки