Розробка та лабораторні випробування технології локалізації забруднення навколишнього середовища в умовах пожеж на стихійних сміттєзвалищах

Автор(и)

  • Іван Валерійович Бондаренко Громадська організація «Регіональний центр науково-технічного розвитку», Україна https://orcid.org/0000-0001-5076-7793
  • Ігор Никифорович Дудар Вінницький національний технічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-8453-7929
  • Ольга Василівна Яворовська Вінницький національний технічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-5304-1389
  • Ольга Сергіївна Зюзь України з питань екологічної політики та природокористування, Україна https://orcid.org/0000-0002-6208-5383
  • Сергій Валерійович Бойченко Національний технічний університет України «Київський політехнічний університет імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-2489-4980
  • Ігор Олегович Куберський ТОВ “СОБІГРУП”, Україна https://orcid.org/0000-0002-3800-8484
  • Ірина Олександрівна Шкільнюк Національний авіаційний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-8808-3570
  • Богдана Миколаївна Комариста Національний технічний університет України «Київський політехнічний університет імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0001-9542-6597
  • Ірина Миколаївна Джигирей Національний технічний університет України «Київський політехнічний університет імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-8360-447X
  • Владислав Іванович Бендюг Національний технічний університет України «Київський політехнічний університет імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-3295-4637

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.248252

Ключові слова:

тверді побутові відходи, димові гази, адсорбційна суспензія, протифільтраційний екран

Анотація

Проведено аналіз сучасної проблематики складування твердих побутових відходів, зокрема розглянуто проблему забруднення навколишнього середовища при займанні несортованих твердих побутових відходів (ТПВ). Розроблено технологію підвищення екологічної безпеки та забезпечення зниження техногенного навантаження на атмосферу, гідросферу та літосферу у разі пожеж на місцях складування ТПВ. Функціонування обладнання з урахуванням усіх передбачених режимів роботи та додаткових опцій є енергозберігаючим та автоматичним (або напівавтоматичним), що робить його особливо актуальним в умовах сучасності. Технологія значно підвищує оперативність процесів ліквідації загоряння ТПВ та локалізації його екологічних наслідків для прилеглих до  сміттєзвалищ територій.

Проведено лабораторні випробування, що довели ефективність практичного застосування в умовах розробленого обладнання нової екологічно активної адсорбційної суміші з метою очищення фільтрату відходів, її використання для утворення протифільтраційного екрану в насипу ТПВ. Досліди показали, що зразок водної суспензії запропонованої екологічно активної суміші адсорбує кальцій (на 92 %), залізо загальне (на 91 %), фосфор загальний (на 75 %), цинк (на 31 %), амоній (на 19 %). Це призводить до зниження загальної токсичності розчину і вказує на можливість підвищення екологічної безпеки загоряння відходів в умовах експлуатації запропонованого технічного рішення шляхом очищення фільтрату, що виділяється при пожежах на звалищах.

Отримані результати та зокрема технологія локалізації екологічних наслідків неконтрольованого загоряння відходів можна використовувати у процесі модернізації технічного забезпечення схем санітарної очистки населених пунктів.

Біографії авторів

Іван Валерійович Бондаренко, Громадська організація «Регіональний центр науково-технічного розвитку»

Директор

Ігор Никифорович Дудар, Вінницький національний технічний університет

Доктор технічних наук, професор

Кафедра будівництва, міського господарства та архітектури

Ольга Василівна Яворовська, Вінницький національний технічний університет

Кандидат технічних наук

Кафедра будівництва, міського господарства та архітектури

Ольга Сергіївна Зюзь, України з питань екологічної політики та природокористування

Спеціаліст секретаріату

Сергій Валерійович Бойченко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний університет імені Ігоря Сікорського»

Доктор технічних наук, професор

Кафедра екології

Ігор Олегович Куберський, ТОВ “СОБІГРУП”

Аспірант, директор

Ірина Олександрівна Шкільнюк, Національний авіаційний університет

Кандидат технічних наук

Український науково-дослідний центр хіммотології і сертифікації паливно-мастильних матеріалів і технічних рідин (УкрНДНЦ хіммотології і сертифікації ПММ і ТР)

Богдана Миколаївна Комариста, Національний технічний університет України «Київський політехнічний університет імені Ігоря Сікорського»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра математичних методів системного аналізу

Навчально-науковий комплекс «Інститут прикладного системного аналізу»

Ірина Миколаївна Джигирей, Національний технічний університет України «Київський політехнічний університет імені Ігоря Сікорського»

Кандидат технічних наук, доцент

Навчально-науковий комплекс «Інститут прикладного системного аналізу»

Владислав Іванович Бендюг, Національний технічний університет України «Київський політехнічний університет імені Ігоря Сікорського»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра математичних методів системного аналізу

Посилання

  1. Popelo, O., Tulchynska, S., Marhasova, V., Ivanova, N., Samiilenko, H. (2021). An innovative approach to determine the sustainable development of regions by harmonization of the economic, social and environmental components. Journal of Management Information and Decision Sciences, 24 (S4), 1–9.
  2. Boichenko, S. V., Leida, K., Ivanchenko, O. V. (2016). Ekolohistyka, utylizatsiia ta retsyklinh transportnykh zasobiv: tendentsiyi ta perspektyvy rozvytku. Naukoiemni tekhnolohiyi, 2 (30), 221–227.
  3. Boichenko, S. V., Lejda, K. (2015). European experience and perspectives of systems of utilization and recycling of transport means. Visnyk Natsionalnoho transportnoho universytetu, 2 (32).
  4. Boichenko, S. V., Ivanchenko, O. V., Iakovlieva, A. V. (2017). Recycling and utilization of aviation engineering: the global trends and peculiarities of introduction. Science-based technologies, 2 (34), 140–149. doi: https://doi.org/10.18372/2310-5461.34.11612
  5. Boychenko, S., Shkilnuk, I., Turchak, V. (2008). The problems of biopollution with jet fuels and the way of achieving solution. Transport, 23 (3), 253–257. doi: https://doi.org/10.3846/1648-4142.2008.23.253-257
  6. Shkilniuk, I., Boichenko, S. (2020). Biological Risk of Aviation Fuel Supply. Studies in Systems, Decision and Control, 179–199. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-48583-2_12
  7. Mar'in, V. V., Risnik, V. V., Pisarenko, V. N., Timofeev, V. B., Shishov, V. P. (2000). O probleme bytovyh othodov megapolisov i putyah ee resheniya. Gorniy informatsionno-analiticheskiy byulleten' (nauchno-tekhnicheskiy zhurnal), 10.
  8. Kutniashenko, O., Smoliaga, V., Litvinova, T. (2016). Improving the efficiency of household waste recycling by pre-preparation of their dispersed fraction. Polytechnic magazine Metal. Journal - Metallurgical and Mining Industry, 8, 6–14.
  9. Kurilenko, V. V., Osmolovskaya, N. G., Maksimova, D. A., Kuchaeva, L. N. (2015). Geo-ecological characteristics of kronstadt and assessment of its territory pollution by heavy metals. Vestnik SPbGU, 2, 107–124.
  10. Podlipskiy, I. I. (2013). Geoekologicheskaya otsenka prilegayuschih territoriy poligona bytovyh othodov (g. Pitkyaranta, Respublika Kareliya). Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. Nauki o Zemle, 2, 48–56.
  11. Chrysikou, L., Gemenetzis, P., Kouras, A., Manoli, E., Terzi, E., Samara, C. (2008). Distribution of persistent organic pollutants, polycyclic aromatic hydrocarbons and trace elements in soil and vegetation following a large scale landfill fire in northern Greece. Environment International, 34 (2), 210–225. doi: https://doi.org/10.1016/j.envint.2007.08.007
  12. Kazantseva, L. A., Sippel, A. E. (2018). Environmental and fire danger of a solid waste landfill within the territory of the Sorokinsky raion (the Tyumen oblast). Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 5. Geografiya, 5, 22–26. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/ekologicheskaya-i-pozharnaya-opasnost-poligona-tverdyh-bytovyh-othodov-na-territorii-sorokinskogo-rayona-tyumenskoy-oblasti
  13. Cocean, I., Diaconu, M., Cocean, A., Postolachi, C., Gurlui, S. (2020). Landfill Waste Fire Effects Over Town Areas Under Rainwaters. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 877, 012048. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/877/1/012048
  14. Pan, Y., Yang, L., Zhou, J., Liu, J., Qian, G., Ohtsuka, N. et. al. (2013). Characteristics of dioxins content in fly ash from municipal solid waste incinerators in China. Chemosphere, 92 (7), 765–771. doi: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2013.04.003
  15. Dos Muchangos, L. S., Tokai, A. (2020). Greenhouse gas emission analysis of upgrading from an open dump to a semi-aerobic landfill in Mozambique – the case of Hulene dumpsite. Scientific African, 10, e00638. doi: https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2020.e00638
  16. Wang, K., Nakakubo, T. (2020). Comparative assessment of waste disposal systems and technologies with regard to greenhouse gas emissions: A case study of municipal solid waste treatment options in China. Journal of Cleaner Production, 260, 120827. doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120827
  17. Weichenthal, S., Van Rijswijk, D., Kulka, R., You, H., Van Ryswyk, K., Willey, J. et. al. (2015). The impact of a landfill fire on ambient air quality in the north: A case study in Iqaluit, Canada. Environmental Research, 142, 46–50. doi: https://doi.org/10.1016/j.envres.2015.06.018
  18. Van den Berg, M., Birnbaum, L. S., Denison, M., De Vito, M., Farland, W., Feeley, M. et. al. (2006). The 2005 World Health Organization Reevaluation of Human and Mammalian Toxic Equivalency Factors for Dioxins and Dioxin-Like Compounds. Toxicological Sciences, 93 (2), 223–241. doi: https://doi.org/10.1093/toxsci/kfl055
  19. Faqi, A. S., Dalsenter, P. R., Merker, H.-J., Chahoud, I. (1998). Reproductive Toxicity and Tissue Concentrations of Low Doses of 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-Dioxin in Male Offspring Rats Exposed Throughout Pregnancy and Lactation. Toxicology and Applied Pharmacology, 150 (2), 383–392. doi: https://doi.org/10.1006/taap.1998.8433
  20. Wiwanitkit, V. (2016). Thai waste landfill site fire crisis, particular matter 10, and risk of lung cancer. Journal of Cancer Research and Therapeutics, 12 (2), 1088. doi: https://doi.org/10.4103/0973-1482.172120
  21. Vassiliadou, I., Papadopoulos, A., Costopoulou, D., Vasiliadou, S., Christoforou, S., Leondiadis, L. (2009). Dioxin contamination after an accidental fire in the municipal landfill of Tagarades, Thessaloniki, Greece. Chemosphere, 74 (7), 879–884. doi: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2008.11.016
  22. Cunliffe, A. M., Williams, P. T. (2009). De-novo formation of dioxins and furans and the memory effect in waste incineration flue gases. Waste Management, 29 (2), 739–748. doi: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2008.04.004
  23. Wang, G., Fan, Z., Wu, D., Qin, L., Zhang, G., Gao, C., Meng, Q. (2014). Anoxic/aerobic granular active carbon assisted MBR integrated with nanofiltration and reverse osmosis for advanced treatment of municipal landfill leachate. Desalination, 349, 136–144. doi: https://doi.org/10.1016/j.desal.2014.06.030
  24. Cabral, M., Garçon, G., Touré, A., Bah, F., Dewaele, D., Bouhsina, S. et. al. (2021). Renal impairment assessment on adults living nearby a landfill: Early kidney dysfunction biomarkers linked to the environmental exposure to heavy metals. Toxicology Reports, 8, 386–394. doi: https://doi.org/10.1016/j.toxrep.2021.02.009
  25. Peng, Y. (2017). Perspectives on technology for landfill leachate treatment. Arabian Journal of Chemistry, 10, S2567–S2574. doi: https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2013.09.031
  26. Anna Tałałaj, I., Bartkowska, I., Biedka, P. (2021). Treatment of young and stabilized landfill leachate by integrated sequencing batch reactor (SBR) and reverse osmosis (RO) process. Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management, 16, 100502. doi: https://doi.org/10.1016/j.enmm.2021.100502
  27. Kumar, G., Reddy, K. R., McDougall, J. (2020). Numerical modeling of coupled biochemical and thermal behavior of municipal solid waste in landfills. Computers and Geotechnics, 128, 103836. doi: https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2020.103836
  28. Fiorineschi, L., Frillici, F. S., Rotini, F. (2018). Enhancing functional decomposition and morphology with TRIZ: Literature review. Computers in Industry, 94, 1–15. doi: https://doi.org/10.1016/j.compind.2017.09.004
  29. MVV No. 081/12-0317-06. Poverkhnevi, pidzemni ta zvorotni vody. Metodyka vykonannia vymiriuvan vodnevoho pokaznyka (rN) elektrometrychnym metodom. Available at: https://budstandart.ua/normativ-document.html?id_doc=76469
  30. MVV No. 081/12-0106-03. Poverkhnevi, pidzemni ta zvorotni vody. Metodyka vykonannia vymiriuvan masovoi kontsentratsiyi amoniy-ioniv fotokolorymetrychnym metodom z reaktyvom Neslera. Zi zminoiu No. 1. Available at: http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=76427
  31. MVV No. 081/12-0647-09. Metodyka vykonannia vymiriuvan masovoi kontsentratsiyi KhSK u zvorotnykh, poverkhnevykh i pidzemnykh vodakh fotokolorymetrychnym metodom u diapazoni vid 4 mhO/dm3 do 10000 mhO/dm3 vkliuchno (z vykorystanniam testovoi sumishi reahentiv na vyznachenyi diapazon vymiriuvannia KhSK) (tilky dlia fotometriv abo spektrofotometriv typu PhotoLab Spectral, Spectroquant NOVA, Spektroflex, DR abo analohichnykh). Available at: http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=76576
  32. Bondarenko, I. V., Kutniashenko, O. I. (2019). Pat. No. 139374 UA. Systema dlia skorochennia ekolohichnoho zabrudnennia navkolyshnoho seredovyshcha pry pozhezhakh na polihonakh TPV ta v umovakh stykhiynykh smittiezvalyshch. No. a201902114; declareted: 01.03.2019; published: 10.01.2019, Bul. No. 1.
  33. Bondarenko, I. V. (2012). Pat. No. 103811 UA. Snariad dlia ekolohichnoho ochyshchennia atmosfernoho povitria. No. a201201731; declareted: 16.02.2012; published: 25.11.2013. Bul. No. 22.
  34. Bondarenko, I. V. (2013). Pat. No. 111828 UA. Drobylnyi ahrehat z hravitatsiino-pnevmatychnym elektropryvodom. No. a201304265; declareted: 05.04.2013; published: 24.06.2016, Bul. No. 12.
  35. Kieush, L., Schenk, J., Pfeiffer, A., Koveria, A., Rantitsch, G., Hopfinger, H. (2022). Investigation on the influence of wood pellets on the reactivity of coke with CO2 and its microstructure properties. Fuel, 309, 122151. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122151

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-12-29

Як цитувати

Бондаренко, І. В., Дудар, І. Н., Яворовська, О. В., Зюзь, О. С., Бойченко, С. В., Куберський, І. О., Шкільнюк, І. О., Комариста, Б. М., Джигирей, І. М., & Бендюг, В. І. (2021). Розробка та лабораторні випробування технології локалізації забруднення навколишнього середовища в умовах пожеж на стихійних сміттєзвалищах. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(10 (114), 40–48. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.248252

Номер

Том 6 № 10 (114) (2021): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Ivan Bondarenko, Igor Dudar, Olha Yavorovska, Olha Ziuz, Sergii Boichenko, Ihor Kuberskyi, Iryna Shkilniuk, Bohdana Komarysta, Iryna Dzhygyrey, Vladyslav Bendiuh

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.