Физико-химические исследования для оценки химической безопасности и эффективности применения новой системы очистки свалочного газа на полигоне твердых бытовых отходов

Полигоны и свалки твёрдых бытовых отходов (ТБО) оказывают негативное воздействие на окружающую среду и людей: загрязняются атмосферный воздух, почва, поверхностные и подземные воды. В процессе складирования ТБО в теле полигона в условиях недостатка кислорода, повышенной температуры и влажности происходит естественное анаэробное разложение органических отходов. Одним из продуктов этого процесса является свалочный газ - смесь метана и углекислого газа с небольшим количеством примесей (азот, кремний, сера, сероводород). В качестве примесей в состав свалочного газа входят также десятки и сотни различных органических соединений. Состав и содержание отдельных компонентов в свалочном газе зависит от состава складируемых на полигоне отходов. Распространение свалочного газа и неприятного запаха происходит на большие расстояния. Создание, эксплуатация и закрытие полигонов ТБО влечет за собой возникновение ряда экологических проблем, связанных с отнесением полигонов ТБО к вторичным источникам загрязнения окружающей городской среды. Для решения такого рода экологических проблем предлагаются различные варианты «оздоровления», «ремедиации» и защитных мероприятий на территориях размещения полигонов ТБО. На примере полигона ТБО «Тимохово» исследованы эффективность и химическая безопасность применения новой технологии очистки и обезвреживания свалочного газа. В результате работы системы очистки свалочного газа установлено снижение суммарной концентрации загрязняющих соединений, содержания углеводородов (в том числе предельных, ароматических), содержание спиртов, кислородсодержащих и серосодержащих соединений от 63 до 2200 раз. Достигнута 100%-ная очистка от обладающих запахом меркаптанов, сульфидов, ди- и трисульфидов, нафтеновых и терпеновых углеводородов и хлорсодержащих соединений. Более чем в 2 раза уменьшилось количество загрязняющих соединений. Однако на выходе из системы очистки идентифицированы необнаруженные на входе соединения, которые можно рассматривать как продукты трансформации при сжигании углеводородов. Хромато-масс-спектрометрические исследования, ориентированные на идентификацию с количественной оценкой компонентов воздушных выбросов до и после новой системы утилизации, позволяют проводить мониторинг выбросов с учётом реального содержания и изменения группового и компонентного состава под влиянием химического воздействия новой технологии и давать рекомендации по дальнейшему совершенствованию установки по очистке выходящих газов с точки зрения экологических аспектов.

1. Петров В.В., Гусева А.Ю., Гусакова Н.В., Воробьев Д.М. Обеспечение функционирования городской системы экологического мониторинга данных по обращению с отходами производства и потребления в г. Таганроге. Инженерный вестник Дона. 2012; (4-2). Available at: http://ivdon.ru/magazine/archive/n4p2y2012/1350/

2. Hong J., Li X., Zhaojie C. Life cycle assessment of four municipal solid waste management scenarios in China. Waste Manag. 2010; 30(11): 2362-9.

3. Bovea M.D., Ibáñez-Forés V., Gallardo A., Colomer-Mendoza F.J. Environmental assessment of alternative municipal solid waste management strategies. A Spanish case study. Waste Manag. 2010; 30(11): 2383-95.

4. Шеина С.Г., Бабенко Л.Л., Неделько С.С., Кобалия Н.Б. Система управления твёрдыми бытовыми отходами с использованием ГИС-технологий. Инженерный вестник Дона. 2012; (4-2). Available at: http://ivdon.ru/ru/magazine/archive /n4p2y2012/1258/

5. Центр стратегических исследований топливно-энергетического комплекса Дальнего Востока. Аналитическая записка. «Энергетический потенциал свалочного газа на полигонах ТБО». Available at: http://fecsrfec.ru/upload/iblock/488/488126c7a984fc266ebb2400c8257acb.pdf

6. Гурвич В.И., Лифшиц А.Б. Добыча и утилизация свалочного газа (СГ) - самостоятельная отрасль мировой индустрии. Экологические системы. 2005; (5).

7. Дедиков Д.С. Доклад «Перспективы использования источников альтернативной энергии (на примере свалочного газа и атомной энергии). Available at: http://www.osatom.ru/mediafiles/u/files/VIII_forum_2013/Dedikova_D.S.pdf

8. Малышева А.Г., Растянников Е.Г., Беззубов А.А., Козлова Н.Ю., Баева И.В., Абрамов Е.Г. Аналитические исследования при оценке безопасности и эффективности новых технологий в медицине окружающей среды. Гигиена и санитария. 2006; 85(1): 32-4.

9. Малышева А.Г., Рахманин Ю.А., Растянников Е.Г., Козлова Н.Ю., Артюшина И.Ю., Шохин В.А. Хромато-масс-спектрометрическое исследование летучих выделений растений для оценки эффективности и химической безопасности применения средоулучшающих фитотехнологий. Гигиена и санитария. 2016; 95(6): 501-7.

10. Малышева А.Г. Закономерности трансформации органических соединений в окружающей среде. Гигиена и санитария. 1997; 76(3): 5-10.

11. Малышева А.Г., Рахманин Ю.А. Физико-химические исследования и методы контроля веществ в гигиене окружающей среды. СПб.: Профессионал; 2012.