Применение синхронного термического анализа для оценки стабильности захороненных на полигонах твердых коммунальных отходов

Представлены результаты исследования оценки степени стабильности отходов, размещенных на объектах захоронения ТКО Пермского края с использованием термических методов анализа в среде воздуха и аргона. Установлено, что применение метода синхронного термического анализа образцов ТКО, отобранных на полигонах и свалках ТКО, находящихся на различных этапах жизненного цикла, позволяет комплексно определять стабильность объекта захоронения. Проведена апробация методики оценки степени стабильности отходов, основанной на определении величины соотношения удельных энтальпий сухого вещества отхода (СВ) и органического сухого вещества отхода (ОСВ). Обоснована возможность использования методики для определения степени биохимической стабильности отходов на разных этапах жизненного цикла полигона. Установлено, что на эксплуатируемых полигонах и свалках ТКО соотношение удельных энтальпий СВ и ОСВ составляет 0,45 и более, на рекультивированных полигонах – 0,1-0,25, на закрытых полигонах – менее 0,1. Разработанный способ оценки стабильности образцов ТКО позволяет прогнозировать эмиссионный потенциал захороненных отходов, что в свою очередь может служить основой для разработки мероприятий по снижению негативного воздействия полигонов на окружающую среду, технических и технологических решений по рекультивации и безопасному выводу из эксплуатации объектов захоронения ТКО.

1. Малышевский А.Ф. Обоснование выбора оптимального способа обезвреживания твердых бытовых отходов жилого фонда в городах России. URL: http://rpn.gov.ru/sites/all/files/users/rpnglavred/filebrowser/docs/doklad_po_tbo.pdf (дата обращения 20.12.2014).

2. Huber-Humer M., Roeder S., Lechner P. Approaches to assess biocover performance on landfills // Waste Management. 2009. Vol. 29. Issue 7. P.2092-2104.

3. Директива Совета Европейского Союза 1999/31/EC от 26 апреля 1999 г. «По полигонам захоронения отходов», г. Люксембург.

4. Laner D. Understanding and evaluating longterm environmental risks from landfills. PhD Thesis, 2011. 243 р.

5. Stegmann R., Heyer K.-U., Hupe K., Willand A. Deponienachsorge - Handlungsoptionen, Dauer, Kosten und quantitative kriterien fьr die Entlassung aus der Nachsorge. Dessau, Umweltbundesamt. March. 2006.

6. Синхронный термический анализ. URL: http://www.spectrosystems.ru/methods/sinc_tga_tda.shtml (дата обращения 21.01.2015).

7. Альмяшев В.И., Гусаров В.В. Термические методы анализа: Учеб. пособие. СПб.: СПбГЭТУ (ЛЭТИ), 1999. 40 с.

8. Strezov V., Moghtaderi B., Lucas J.A. Computational calorimetric investigation of the reactions during thermal conversion of wood biomass // Biomass and Bioenergy. 2004. № 27 (5) Р.459-465. 9. Melis P., Castaldi P. Thermal analysis for the evaluation of the organic matter evolution during municipal solid waste aerobic composting process // Ther mochimica Acta. 2004. Vol. 413. Issue 1-2. Р.209-214.

9. Zhu Y., Chai X., Li H., Zhao Youcai., Wei Y. Combination of combustion with pyrolysis for studying the stabilization process of sludge in landfill // Thermochimica Acta. 2007. Vol. 464. Issue 1-2. Р.59-64.

10. Smidt E., Lechner P. Study on the degradation and stabilization of organic matter in waste by means of thermal analyses // Thermochimica Acta. Vol. 438. Issue 1-2. 2005. P.22-28.

11. Пухнюк А.Ю., Матвеев Ю.Б., Хубер-Хумер М. Применение спектральных и термических методов анализа для эколого-энергетической оценки полигонов твердых бытовых отходов // Энерго технологии и ресурсосбережение. 2012. № 4. С.49-59.

12. Зайцева Т.А. Закономерности изменения микробиоценозов на полигонах депонирования твердых бытовых отходов в процессе деструкции органических веществ: Дис. … докт. биол. наук. Пермь, 2006. 289 с.

13. E. Binner, P. Lechner, M. Widerin, A. Zach. Labor test methods characterizing the biological reactivity of wastes // 6th International Landfill Symposium. Sardinia: 1997. Р.1-12.