Экология и научно-технический прогресс. Урбанистика

Рис. 2. Изменение содержания железа в воде на протяженности магистрали Чусовского водозабора

Рис. 3. Изменение содержания железа по этажам в доме 1980 г. застройки

81

Рис. 4. Изменение содержания железа по этажам в доме 1969 г. застройки

Из вышесказанного следует, что содержание железа в воде зависит от степени изношенности труб и может быть изменено при замене их на полипропиленовые.

Результаты проведенного исследования были изучены в компании ООО «НОВОГОР-Прикамье». Ситуация повышенного содержания железа в воде в домах старой застройки микрорайона Крохалевка потребовала пересмотра графика очередности замены ветхих трубопроводов. Были внесены изменения в график их замены. В свою очередь, жильцам дома было предложено заменить старые водопроводные трубы на полипропиленовые.

Список литературы

1.Голицын А.Н. Основы промышленной экологии: учебник для нач. проф. образования. – 5 изд. стер. – М.: Aкадемия, 2011. – 240 с.

2.Алексеев Л.С. Контроль качества воды. – М.: Инфра-М. – 2004. – 155 с.

3.Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка: учеб. пособие для вузов. – М.: Изд-во МГУ, 1996. – 680 с.

82

Сведения об авторах

Дыхно Елена Витальевна – студентка, Краевой индустриаль-

ный техникум г. Перми, e-mail: galinperm@yandex.ru.

Алексеева Галина Вениаминовна – преподаватель, Краевой индустриальный техникум г. Перми, e-mail: galinperm@yandex.ru.

Комбарова Мария Михайловна – ведущий инженер кафедры

«Охрана окружающей среды», Пермский национальный исследователь-

скийполитехническийуниверситет, e-mail: mariya-kombarova@yandex.ru.

83

УДК 504.064.47

Ю.В. Завизион, Н.Н. Слюсарь

ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ЗОЛЬНОСТИ

ИСОДЕРЖАНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА

ВМАССИВЕ ЗАХОРОНЕНИЯ ОТХОДОВ

Проведена оценка степени разложения отходов, отобранных на четырех объектах захоронения Пермского края, по показателю зольности и содержанию органического углерода. Установлены зависимости изменения зольности и содержания органического углерода в пробах отходов от возраста отходов и от глубины массива полигона.

Ключевые слова: полигон, свалка, степень разложения, твердые бытовые отходы.

Yu. Zavizion, N. Slyusar

ASSESSMENT OF CHANGE THE INDICATOR

OF ASH-CONTENT AND THE CONTENT OF ORGANIC CARBON

IN THE MASSIF OF WASTE DISPOSAL

The assessment the degree of decomposition of the waste which is selected on four objects disposal of Perm region on an indicator of ash-content and the content of organic carbon. The dependence of change of ash-content and the content of organic carbon in the samples the waste of age the waste and on depth of the massif landfill are established.

Keywords: landfills, dumps, degree of decomposition, municipal solid waste.

В последние десятилетия в нашей стране наиболее распространенным методом утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) является захоронение отходов.

По данным Министерства природных ресурсов и экологии,

вРоссии ежегодно образуется 50 млн т ТБО, 96 % которых хранится на полигонах и свалках [1].

Протекающие в рабочем теле полигонов ТБО физико-химические и биологические процессы приводят к образованию биогаза и фильтрата,

врезультате чего полигоны становятся источником длительного негатив-

84

ного воздействия на окружающую природную среду [2]. Это объясняется тем, что органические вещества, составляющие до 78 % твердых бытовых отходов [3], являются идеальной средой для протекания интенсивных биохимическихпроцессов.

Интенсивность степени разложения отходов на полигонах ТБО зависит от исходных характеристик, принимаемых на полигон отходов, технологии эксплуатации карт захоронения отходов, качественного и количественного состава складированных отходов, возраста полигона, природных условий участка размещения полигона и т.д.

С целью оценки степени разложения отходов в зависимости от возраста и от глубины массива полигонов в период 2013–2014 гг. был произведен отбор проб на 4 объектах захоронения ТБО Пермского края, характеризующихся разным сроком захоронения отходов.

Полигон ТБО г.Краснокамска эксплуатируется с 2008 г. Площадь участка захоронения 13 га, объем накопленных отходов составляет 142,7 тыс. м3. Мощность заложения ТБО составляет порядка 4–6 м. На полигоне осуществляется рециркуляция фильтрата. Отбор проб отходов на полигоне захоронения ТБО г. Краснокамска был осуществлен в июле 2013 г., в двух точках с помощью экскаватора на глубинах: точка отбора №1 – 2,5–3,0 м; 3,5–4,0 м; 5,5–6,5 м, точкаотбора №2 – 1–1,5 м; 2,5–3,0 м; 5,5–6,5 м.

Свалка «Голый мыс» не эксплуатируется с 1982 г., отходы размещались на ней более 30 лет. Поверхность ее рекультивирована засыпкой из песчано-глинистого грунта. Большая поверхность свалки покрыта зеленой растительностью. Площадь свалки составляет 29,75 га, объем накопленных отходов 14900 тыс. м3, высота массива 5–8 м. Пробы отходов были отобраны в октябре 2013 г. в двух точках с помощью экскаватора на глубинах: точка отбора № 1 – 1,0–2,0 м; 3,0–4,0 м; 4,0–5,0 м; точ-

ка отбора № 2 – 1,0–2,0 м; 3,0–4,0 м; 4,0–5,0 м; 5,0–6,0 м.

Свалка г. Кунгура эксплуатируется с 1965 года, площадь свалки составляет 36 га, объем накопленных отходов 205,4 тыс.м3, высота массива – 2–8 м. Пробы отходов были отобраны в марте 2014 года,

в4 точках отбора с помощью экскаватора на глубинах: точки отбора № 1 и № 2 – 0,5 м; 1 м, точки отбора № 3 и № 4 – 1–1,5 м; 2 м; 3 м; 4–4,5 м. Участок отбора проб в точках № 1 и 2 был рекультивирован

в2007 г. засыпкой почво-глинистого грунта. На участке отбора проб № 3 и 4 осуществляется складирование отходов.

85

Свалка г.Краснокамска эксплуатировалась с 1963 по 2008 г., площадьсвалкисоставляет10,5 га, объем накопленныхотходов697,3 тыс. м3, высота массива 7–9 м. Пробы отходов были отобраны с помощью экскаватора в июне 2014 г., в 3 точках отбора с помощью экскаватора на глуби-

нах: 1–1,5 м; 3–3,5 м; 4–4,5 м; 7,5–8 м.

Сроки захоронения отходов были установлены в процессе определения морфологического и фракционного состава отходов на основании сроков годности и дат изготовления, указанных на упаковках продуктов.

Анализируемые пробы отходов характеризуются следующим возрастом:

полигон ТБО г. Краснокамск (т.о. № 1 и 2) – 1–3 года;

свалка г. Кунгур (т.о. № 3 и 4) – 3–6 лет;

свалка г. Краснокамск (т.о. № 1, 2, 3) – 10–50 лет;

свалка «Голый мыс» (т.о. № 1 и 2) – 30–70 лет.

Перед анализом отходы подвергались предварительной подготовке, которая заключалась в отсеивании инертной фракции (стекло, металл, камни), измельчении (размер фракции не более 20 мм) и гомогенизации. В процессе разложения отходы по физико-химическим свойствам стремятся к техническому грунту, поэтому нами были использованы методики анализа почв с целью анализа отходов.

Для оценки степени разложения отобранных проб отходов в зависимости от возраста захоронения и от глубины массива полигона проводили анализы по определению содержания органического углерода и зольности. Зависимость зольности и содержания органического углерода в анализируемых пробах отходов от возраста отходов представлена на рис. 1.

C увеличением возраста захоронения отходов наблюдается последовательное снижение содержания органического углерода: срок захоронения 1–3 года – содержание органического углерода 38,35 %, 3–6 лет – 22,23 %, 10–50 лет – 19,5 %, 30–70 лет – 6,2 %. В отходах,

возраст захоронения которых составляет 30–70 лет, содержание органического углерода уменьшается в 6 раза по сравнению с отходами, находящимися в массиве полигона 1–3 года.

По мере уменьшения содержания органического углерода соответственно увеличивается зольность (степень минерализации) отходов.

86

Рис. 1. Зависимость зольности и содержания органического углерода в анализируемых пробах отходов от возраста отходов

Как видно из данных, представленных на рис. 1, зольность отходов по мере увеличения возраста отходов возрастает. Таким образом, значение зольности отходов, отобранных на закрытой для приема отходов свалке «Голый мыс» (возраст 30–70 лет), составляет 95,8 %, что более чем в 2 раза выше зольности «молодых» отходов (возраст 1– 3 года). Значение зольности отходов свалки «Голый мыс» свидетельствует о завершении процессов их разложения.

На основании результатов определения содержания органического углерода и зольности было установлено, что в отходах возраста захоронения 1–3 года (полигон ТБО г. Краснокамск) и 3–6 лет (свалка г. Кунгур) протекают процессы разложения органических компонентов. Данные отходы характеризуются высоким содержанием органического углерода инаименьшим показателем зольности, что говорит о незначительной степени разложения отходов. Также было установлено, что в отходах сроком захоронения 10–50 лет протекают процессы разложения. Отходы характеризуются меньшим содержанием органического углерода и повышением зольностивсравнениис«молодыми» отходами.

Для оценки степени разложения отходов по глубине массива захоронения отходов были построены линии тренда изменения зольности и содержания органического углерода в пробах отходов, отобранных на 4 объектах захоронения (рис. 2 и 3).

87

Рис. 2. Зольность анализируемых проб отходов

Рис. 3. Содержание органического углерода в анализируемых пробах отходов

Высокое значение зольности 94–95,1 %, низкое содержание органического углерода 6,4–6,8 % в отходах свалки «Голый мыс» (возраст 30–70 лет) и равномерное распределение показателя по глубине массива свидетельствуют об одинаковой степени разложения и завершении процессов биодеструкции отходов.

88

Образцы отходов свалки г. Краснокамска (возраст 10–50 лет) характеризуются повышенной зольностью (75,4–79,3 %) и пониженным содержанием органического углерода (17,2–21,4 %) по глубине массива, что говорит о том, что отходы находятся на стадии разложения.

Для отходов сроком захоронения 1–3 года (полигон ТБО г. Краснокамск) и 3–6 лет (свалка г. Кунгур) наблюдается уменьшение содержания органического углерода и рост степени минерализации по глубине массива. Более низкие значения показателя зольности (26,1 и27,03 %) вверхних слоях отходов могут быть объяснены вымыванием со временем инфильтрационной влагой из верхних слоев минеральных соединений

иростом их содержания в нижних слоях отходов. Также рост степени минерализации отходов по глубине может быть объяснен более глубокой степенью разложения отходов, что подтверждается уменьшением содержанияорганическогоуглеродапомереувеличенияглубины.

На основании полученных результатов оценки степени разложения отходов было установлено повышение зольности и снижение содержания органического углерода в пробах отходов в зависимости от возраста. В отходах возрастом захоронения 30–70 лет (свалка «Голый мыс») содержание органического углерода уменьшается в 6 раз и возрастает зольность в 2 раза в сравнении с отходами, находящимися в массиве полигона 1–3 года.

Отходы возрастом захоронения 1–3 года (полигон ТБО г.Краснокамск) и 3–6 лет (свалка г.Кунгур) обладают незначительной степенью разложения, также характеризуются увеличением зольности

иуменьшением содержания органического углерода по глубине массива, что может быть объяснено более глубокой степенью разложения отходов. Установлено, что отходы свалки г. Краснокамска (возраст 10– 50 лет) находятся на стадии разложения.

Отходы свалки «Голый мыс» (возраст 30–70 лет) характеризуются одинаковой степенью биодеструкции по глубине массива, что объясняется завершением процессов разложения.

Список литературы

1. Горы мусора становятся проблемой российских городов [Элек-

тронный ресурс]. – URL: http://ecamir.ru/experts/Goryi-musora-stanovyatsya- problemoy-rossiyskih-gorodov.html (датаобращения: 2.12.2013).

89

2.Barlaz M., Ham R. Methane production from municipal refuse // Critical reviews in environmental control. – 1990. – Vol. 19.

3.Колосов А.Н. Управление отходами // Коммунальный ком-

плекс России. – 2008. – № 6 (48). – С. 88–90.

Сведения об авторах

Завизион Юлия Владимировна – аспирант кафедры «Охрана окружающей среды», Пермский национальный исследовательский политехнический университет, e-mail: juliagubaha@mail.ru

Слюсарь Наталья Николаевна – кандидат технических наук,

доцент, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, е-mail: nnslyusar@gmail.com.

90