Вступ
1. Літературний огляд за темою роботи
2. Аналіз роботи Краматорського регіонального полігона ТПВ
2.1 Загальна характеристика полігона
2.2 Пропозиції по обігові з біогазом та фільтратом
Висновки
Література

    ВСТУП
    Сучасні тенденції розвитку енергетики у світі та Україні сприятливі для розширення використання в енергетичному балансі різних видів поновлюваних енергетичних ресурсів. Тверді побутові відходи (ТПВ), що утворюються у великій кількості, та часто не знаходять господарського використання, є постійно поновлюваними вторинними енергетичними ресурсами й становлять інтерес, насамперед, для місцевої енергетики. Використання відходів у якості вторинних енергетичних ресурсів є важливою складовою частиною енергозбереження, а також сприяє зниженню забруднення навколишнього середовища. Основним способом обігу ТПВ в цей час є депонування на полігоні, яке широко практикується в усьому світі. Прогноз розвитку ситуації показує, що в силу склавшихся економічних умов дана тенденція буде зберігатися найближчі 10-15 років. У цих умовах відходи зазнають інтенсивне біохімічне розкладання, яке викликає, зокрема, генерацію біогазу. Емісії біогазу, що надходять у природне середовище, формують негативні ефекти як локального, так і глобального характеру.
   Із цієї причини в багатьох розвинених країнах світу здійснюються спеціальні заходи щодо мінімізації емісії біогазу. Тому будівництво екологічно безпечних полігонів твердих побутових відходів (ТПВ) зможе розв'язати суспільно-резонансне питання по закриттю існуючих смітників, несанкціонованих місць нагромадження сміття.

    Актуальність:
визначається формуванням комплексного підходу забезпечення екологічної безпеки Краматорського регіонального полігона ТПВ як природно-техногенної системи з виробництвом біогазу й утилізацією фільтрату.

    Мета роботи:
аналіз роботи регіонального полігона в м.Краматорськ й розробка технологічних рішень по обігові з біогазом і фільтратом полігона твердих побутових відходів.

    Новизна роботи змоделювати технологічну схему одержання електроенергії з біогазу для Краматорського регіонального полігона ТПВ й розробити пропозиції по обігові з фільтратом.

    Для досягнення поставленої мети в роботі були поставлені й вирішені наступні задачі:
1. Вивчити ситуацію, яка склалася із твердими побутовими відходами в Донецькій області, в Україні в цілому, а також за кордоном.
2. Розглянути існуючі методи переробки й утилізації твердих побутових відходів в Україні й досвід закордонних країн.
3. Досліджувати можливі методи утилізації фільтрату санітарних полігонів.
4. Розробити технологічну схему одержання електроенергії з біогазу.

   1 ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД ЗА ТЕМОЮ РОБОТИ

   Важливим аспектом проблеми забруднення навколишнього середовища є проблема утилізації відходів побутового походження. Різні підходи до розв'язки цієї проблеми відрізняються як за своєю суттю, так і за кінцевим результатом. У більшості випадків у сучасному світі використовуються методи поховання відходів, однак такі методи вирішують проблему в найкращому разі тільки тимчасово.

    У світовій практиці обігу з відходами застосовується більш 20 методів знешкодження й утилізації ТПВ, кожний метод має 5…10 (окремі – до 50) різновидів технологій, технологічних схем, типів споруджень.

    Вибір методу й типу споруджень у конкретнім місті або регіоні цілком залежить від місцевих умов і здійснюється на основі обов'язкового порівняння техніко-економічних показників ряду варіантів з урахуванням кліматичних факторів, санітарно-епідеміологічної обстановки, а також чисельності населення, яке обслуговується.

    Методи знешкодження й переробка ТПВ за кінцевою метою діляться на ліквідаційні (вирішують в основному санітарно-гігієнічні завдання) і утилізаційні (вирішують і завдання економіки - використання вторинних ресурсів). По технологічному принципу методи діляться на біологічні, термічні, хімічні, механічні, змішані [1, 4].

    Найбільше поширення придбали такі методи:
- складування на полігонах (ліквідаційний біомеханічний);
- спалювання (ліквідаційний термічний);
- компостування (утилізаційний біологічний);
- сортування (утилізаційний механічний) і повторне використання відсортованих матеріалів.

    В Україні на даний час застосовується складування на полігонах і спалювання, і в окремих, не багатьох випадках переробка з метою відсортовування відходів, які є вторинною сировиною [5]. Однак вони мають свої недоліки. Під смітники й полігони вилучаються зі сфери ефективного економічного використання значні земельні площі, нещадно забруднюється навколишнє середовище [2].

    Практичний досвід знешкодження ТПВ в різних країнах свідчить, що не існує універсального методу, який би задовольняв сучасні вимоги екології, економіки, ресурсозбереження й ринку. Цим вимогам, тенденціям розвитку світової практики в найбільшій мері відповідає впровадження комплексної системи збору й утилізації ТПВ, яка забезпечує використання відходів як джерела вторинної сировини.

    Усі розглянуті вище методи мають свої недоліки й переваги та повинні застосовуватися залежно від конкретних умов.

    Сьогодні в більшості країн в обігу із ТПВ набирає популярності перехід від стратегії складування на полігонах і сміттєспалювання до альтернативних рішень цієї проблеми, які максимально знижують негативний вплив відходів на навколишнє середовище [3].

   2 АНАЛІЗ РОБОТИ КРАМАТОРСЬКОГО РЕГІОНАЛЬНОГО ПОЛІГОНА ТПВ

   2.1 Загальна характеристика полігона

    Територія проектованого полігона ТПВ площею 12,57га розташовано в 1,5 км південніше м.Краматорська у відпрацьованому кар'єрі цегельної сировини на землях запасу Краматорської міськради. На проектований полігон планується відвозити побутові відходи міст Краматорськ, Дружківка, Слов'янськ, після попереднього сортування, згідно сучасних вимог. Утворення ТПВ в м. Краматорськ, г. Дружківка та м. Слов'янськ перебуває на рівні 138 тис.т. у рік. Земельна ділянка не належить до земель природоохоронного призначення. Транспортні магістралі розвинені. Завод по переробці ТПВ розташований у безпосередній близькості (2,0 - 2,5 км) до полігона. Вибір майданчика під карту полігона економічно доцільний. У цей час діючий смітник твердих побутових відходів не відповідає технічним, екологічним і санітарним нормам. Прийняті проектні рішення дадуть можливість будівництва карти регіонального полігона на ділянці кар'єру глини з урахуванням усіх норм і вимог і знизять негативний вплив карти складування ТПВ на навколишнє середовище. На полігон ТПВ приймаються тверді відходи від житлових будинків, суспільних будинків і установ, підприємств торгівлі, громадського харчування, вуличних і садово-паркових кошторисів і будівельне сміття. Полігон для складування твердих побутових відходів не передбачений для приймання рідких фракцій побутових відходів [6].

   2.2 Пропозиції по обігові з біогазом та фільтратом

    В умовах поховання, куди надходить практично 80 % загального потоку відходів, швидко формуються анаеробні умови, у яких протікає біоконверсія органічної речовини при участі метаногенного співтовариства мікроорганізмів. У результаті цього утворюється біогаз. Розрізняють три основні етапи існування полігона, представлений на рисунку 2.1.

Рисунок 2.1 – Етапи існування полігона

   Проектований полігон тільки через 5-10 років після початку експлуатації може виділяти близько 30 тис.м3 метану, що можна використовувати для потреб господарської зони (опалення). Враховуючи даний аспект, доцільно виконати окремий проект по обігу з біогазом.

    У розробці проекту по збору біогазу повинен бути врахований морфологічний склад компонентів ТПВ, що дає можливість визначити коефіцієнти ущільнення при розрахунках кількості біогазу (таблиця 2.1).

Таблиця 2.1 – Морфологічний склад ТПВ в % по масі

Фракція	м. Краматорськ	м. Слов'янськ	м. Дружківка	Середні показники
Харчові відходи	28	10	12	16,66
Папір	23	20	38	27
Метал чорний	1,7	3,0	3,0	2,6
Метал кольоровий	0,01	0,01	0,01	0,01
Пластмаса	6,0	5,5	7,0	6,2
Дерево	1,3	8,0	8,0	5,8
Текстиль	3,5	10,0	9,0	7,5
Скло	2,5	5,0	7,0	4,84
Шкіра, гума	2,3	1,0	1,0	1,43
Камені	4,0	10,0	10,0	8,0
Кістки	0,9	1,0	0,7	0,86
Інше (земля листя, і т.п.)	26,79	26,49	4,29	19,1
Усього %	100	100	100	100

    Макрокомпонентами біогазу є метан і діоксид вуглецю. Хімічний склад біогазу представлено на рисунку 2.2.

Рисунок 2.2 – Хімічний склад біогазу

(Анімований рисунок включає 6 кадрів; затримка 50; кількість циклів 100; розмір 54 кБ)

    Утилізація біогазу на полігоні вимагає інженерної облаштованості на даному полігоні.

    Пропонується наступна схема одержання електроенергії з біогазу, представлена на рисунку 2.3

1 – фільтруючі труби, 2 – трубопровід, 3 - збірник-змішувач, 4 – компресор, 5 – фільтр, 6 – газгольдер,
7 – теплоелектростанція, 8,9 – теплообмінники, 10 – димосос, 11 – факельний пристрій

Рисунок 2.3 – Схема одержання електроенергії з біогазу

    У випадку залишкового біогазу, який виробляється даною установкою, рекомендується не викидати в атмосферу, а спалювати в факельному пристрої.

    З метою запобігання розливу фільтрату за межі ділянки складування відходів усю площу карти полігона передбачається обладнати протифільтраційним екраном. Повністю питання утилізації фільтрату буде виконано при розробці проекту рекультивації Дружківсько - Краматорського смітника. Після збору фільтрату, його необхідно переробляти біологічним методом, а також використовувати рециркуляцію.

   ВИCНОВКИ

   Таким чином, аналіз роботи Краматорського регіонального полігона ТПВ показує, що небходно вирішувати проблеми, пов'язані з обігом біогазу й фільтрату, а також використанням даних компонентів у технологічних цілях.

    У цілому, створення комплексу по видаленню, переробці й похованню відходів може суттєво поліпшити санітарно-екологічну ситуацію в містах і в цілому Дружківсько-Краматорско-Слов'янського регіоні.

    ЛІТЕРАТУРА:

1. Пальгунов П.П., Сумарохов М.В. Утилизация бытовых отходов./ П.П. Пальгунов. – М.: Стройиздат, 1990. – 352 с.

2. Пособие по мониторингу полигонов твердых бытовых отходов. – Донецк: Тасис, 2004. – 291 с.

3. Богоявленский Р.Г., Рыжов В.А. Мировые тенденции в области современных технологий утилизации твердых промышленных и бытовых отходов. М.: ЭКОС, 2000. – с. 42-51.

4. Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов./ В.И. Сметанин. – М.: Колос, 2000. – 232 с.

5. Бобович Б.Б., Девяткин В.В. Переработка отходов производства и потребления. - М.: Интермет Инжиниринг, 2000. – 496 с.

6. Строительство региональных полигонов ТБО Донецкой области – регионального полигона в г.Краматорске. Проектно – изыскательские работы. Рабочий проект. – Донецк, 2008. – 111 с.

7. Переработка мусора: :WebDigest по материалам Гурвич В.И., Лифшиц А.Б.

8. Краткий анализ состояния и тенденций решения проблемы твердых бытовых отходов в мировой практике // Менеджер-эколог. – 2008. – N 4. – С.15-18.

9. Булычев Э.Ю., Миронов Л.В., Сухорукова С.М. Химико-технологические решения проблемы твердых бытовых отходов и их социо-эколого-экономические аспекты // Вестн. МИТХТ. – 2008. – Т.3, N 2. – С.24-28.

10. Алборов И.Д., Степанова С.В. Исследование биохимических процессов, происходящих на полигонах твердых бытовых отходов // Вестн. МАНЭБ. – 2002. – Т.7, N 9(57). – С.32-34.