CC BY
5s
BIOLOGICAL SCIENCES / «ШЦШЩШУМ-ЛШГМаИ» #Щ99)), 2021
Данные рисунка 3.5 подтверждают гипотезу о положительной динамике увеличения хвоинок с некрозами и хлорозами. Данные полученные за 2019 и 2020 год по определению класса повреждения и
Исходя из данных таблицы 3.3 видно, что наибольший процент хвоинок сосны обыкновенной принадлежит первому классу повреждения и первому классу усыхания хвои. Второму классу повреждения хвои и второму классу усыхания хвои принадлежит наименьший процент. Также следует заметить, что третьему классу повреждения хвои, как и четвертому и пятому классу усыхания хвои принадлежит нулевой процент отобранных проб на данной территории, что говорит, о благоприятной экологической ситуации чистом атмосферном воздухе.
Список использованных источников и литературы
1. Алексеев, Д.К. Экологический мониторинг: современное состояние, подходы и методы: учеб, пособие / Д.К. Алексеев, В.В. Гольцова, В.В.
УДК 616.136-007.64-089-06:616.13-004.6-007.271
усыхания хвои сосны обыкновенной произрастающей на территории площадки «Орешник» представлены в таблице 3.3.
Дмитриев. - СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2011. -184 с.
2. Ашихмина, Т.Я. Биоиндикация и биотестирование - методы познания экологического состояния окружающей среды / Т.Я. Ашихмина. - Киров, 2012.- 455 с.
3. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотсстирование: учеб. -метод, пособие / под ред. О.П. Мелехова, Е.И. Егорова. - М.: Академия,2007. - 288 с.
4. Биоиндикация загрязнений / под ред. М.Г Опекунова. - СПб.: издательство Санкт-Петербургского государственного университета. - 2009.-251с.
5. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Под ред. Р. Шуберт. - М.: Мир, 2009. -296с.
Таблица 1.3
Классы повреждения и усыхания хвои сосны обыкновенной на площадке «Орешник»
Состояние хвои 2019 2020
Кол-во хвоинок Доля хвоинок от общего кол-ва обследованных % Кол-во хвоинок Доля хвоинок от общего кол-ва обследованных %
Повреждение хвои 1 класс 1656 82,8 1632 81,6
2 класс 208 10,4 232 11,6
3 класс - - - -
Усыхание хвои 1 класс 1656 82,8 1632 81,6
2 класс 136 6,8 136 6,8
3 класс - - - -
4 класс - - - -
Малишевська О.С.
кандидат технгчних наук, доцент кафедри гтени та екологи 1вано-Франк1вський нацюнальний медичний унгверситет DOI: 10.24412/2520-6990-2021-1299-8-11
ппенгаш передумови розробки незалежно ФУнкщoнyючoï ray4koï
ВИРОБНИЧОÏ СИСТЕМИ ПЕРЕРОБКИ ПОЛ1МЕР1В 13 ПОБУТОВИХ В1ДХОД1В
Malyshevska O.S.
Phd. Sc. (Technical), Associate Professor Ivano-Frankivsk National Medical University
HYGIENIC PREREQUISITES FOR THE DEVELOPMENT OF AN INDEPENDENTLY
FUNCTIONING FLEXIBLE PRODUCTION SYSTEM FOR POLYMER PROCESSING FROM
DOMESTIC WASTE
Анотацш.
Для впровадження в практику вимог СС щодо поводження з твердими побутовими вiдходами, що мктять полiмери, нами обтрунтовано доцшьтсть впровадження та розроблено структуру гнучко'1' си-стеми переробки вторинних полiмерiв i3 побутових вiдходiв, яка роздшена за функцюнально-щльовою озна-кою, забезпечена автономтстю та незалежнютю функцюнування на вах ïï рiвнях. Технологiчнi елементи системи працюють за схемою: накопичувач-пристрт для переробки вiдходiв - накопичувач. Структура кожноï пiдсистеми виконана так, що сировиною для не'1' служить попередтй натвфабрикат, а результатом ïï роботи е промiжний продукт або вирiб, готовий для споживання. Це дае можливкть здтснити територiальну декомпозищю виробничо'1' системи переробки вiдходiв полiмерiв на технологiчнi модулi пев-ного рiвня, щоб забезпечити утфкацт вироблення натвфабрикату чи продукту i стабшьну взаемодт з тдсистемами вищого рiвня.
«етуушиим-лшшау» 2©21 / biological sciences
9
Abstract.
To implement in practice the EU requirements for the treatment of solid waste containing polymers, we have substantiated the feasibility of implementation and developed a structure of a flexible system of recycling of secondary polymers from household waste, which is divided by functional purpose, provided autonomy and independence at all levels. The technological elements of the system work according to the scheme: storage-device for waste processing - storage. The structure of each subsystem is made so that the raw material for it is a preliminary semi-finished product, and the result ofits work is an intermediate product or product readyfor consumption. This makes it possible to carry out the territorial decomposition of the production system for processing polymer waste into technological modules of a certain level to ensure the unification ofthe production ofsemi-finished products or products and stable interaction with higher-level subsystems.
Ключот слова: поводження з eidxodaMU, переробка ТПВ, переробка nолiмерiв, схема переробки полiмерiв, рециклтг, управляння вiдходами
Keywords: waste management, solid waste processing, polymer processing, polymer processing scheme, recycling, waste management
Постановка проблеми. Ршення проблеми поводження з будь-якими ввдходами виробництва чи споживання пов'язане з труднощами еколого-еко-номiчного обгрунтування вибору i реалiзацi! конкретно! технологи. Нами виконано порiвняльний аналiз еколого-ппешчних та технiко-економiчних показнишв найбшьш вживаних технологш поводження з ТПВ та побутовими полiмерними выходами, результати якого представлеш в виглядi таблиц 1.
Знешкодження вiдходiв методом спалювання, на перший погляд, вiдрiзняeться низькими витрат-ами, але вимагае ретельного сортування полiмер-них вiдходiв за видами у порiвняннi з методом
шрол!зу [1]. З досвщу поводження з выходами в ро-звинених кра!нах саме цей чинник е визначальним тд час вибору методу утилiзацi! [2,3].
Аналiз останшх дослджень i публшацш. Пд час використання технологiй спалювання i плазмово! газифшацл полiмерних вiдходiв по^бна ретельна очистка викидш в атмосферу, що обумовлюе необ-хiднiсть впровадження в експлуатацш широкого комплексу сучасних очисних технологiй. В шшому випадку концентрацiя дiоксинiв i важких метал1в у ви-кидних газах е значно вищою за безпечт значення. Початком розкладу дiоксинiв е температура 700 °С.
Таблиця 1.
Порiвняння еколого-гiгieнiчних та технiко-економiчних показнишв основних технологш повод-
Показники Технолопя
рецикл1нг (ме-ханiчний) спалювання тролиз плазмова газифшащя
Катталовкладення, млн. грн. 17-58 670 - 975 520-730 740-920
Вартiсть аренди земельно! дмнки, тис.грн./ рiк 180 320 480 320
Вартють переработки, грн./т 210-380 400 - 670 340 - 600 1020 - 1280
Експлуатацiйнi витрати, грн./т 450-760 810 - 1100 760 - 1050 1100 - 1520
Екологчш платеж!, грн./т 2,8 44 39 12
Доходи, грн./т 537 486 421 128
Енергозатрати, кВт-год/т 12-38 50-75 50-75 225-450
Необх1дна площа, м2/т 0,03-0,05 0,1 - 0,2 0,15 - 0,3 0,1 - 0,2
Еколопчнш аспекти
Стутнь i термши знешкодження (переробки) Переробка - 18 -42 хв. Повне знешкод-жен-ня за 1 годину Повне знешкодження за 1 годину Повне знешко-дження за 1 годину
Наявнiсть вщход!в виробництва, % ввд маси вщ-ход!В 2-4 (шлам, полiмерний пил) 23 - 28 (зола -шлак) 25 - 30, (коксовий залишок) 15-20 др!6но- дисперсний пил, аерозолi важких метал1в
Забруднення грунту практично ввд-сутне шлаковщвал коксовий залишок практично вщсутне
Забруднення води немае немае
Забруднення атмосфери у межах норм у межах норм важю метали
Продукщя, що отримують у результатi переробки ввдход!в
Енергiя пари, МВт-год/т - 1,60 1,20 -
Електроенергiя, МВт-год/т - 0,40 0,30 0,5
1нша вторсирвина, % ввд маси вщ-ход!В - - 5- 10 15-20
Калорiйнiсть синтез-газу, МДж/м3 - - 12- 30 1,5 - 12,5
Окупшсть виробництва, роки 0,5-1 1,5-3 3- 6 5-10
ККД, % 96-98 30 88-90 80-90
10
BIOLOGICAL SCIENCES / «ШЦШЩШУМ-ЛШГМаИ» 2021
Щоб досягти зниження концентрацп дiоксинiв до необх1дних норм - 0,1 нг/м3, мае бути реалiзо-вано «правило двох секунд». Зпдно з «правилом» вiдхiднi гази для гарантованого розкладення дюк-синiв повинш перебувати в камерi спалювання за температури не нижче 850 °С з вмiстом кисню не менше 6 %, протягом 2-х секунд [4]. В Укрш'ш технологи пiролiзу i плазмово! газифiкацiï пройшли апробацiю лише на лабораторних, експерименталь-них i, в поодиноких випадках, на дослщно-проми-слових установках, але не впроваджеш у переробку полiмерних побутових вiдходiв.
З економiчноï точки зору, пiролiз, за кашталов-кладенням, вартiстю переробки i експлуатацiйними витратами значно дорожчий за технологiï спалювання, плазмово1 газифiкацiï, рециклiнгу. За рiвнем еколого-гiгенiчноï безпеки технологя пiролiзу пе-ревершуе технологiю спалювання, але посту-паеться плазмовiй газифiкацiï та мехашчному ре-циклiнгу. Однак технолопя плазмово1' газифiкацiï вимагае великих витрат.
Технологiï пiролiзу та рециклшгу, на вiдмiну вiд спалювання, дозволяють отримати кориснi про-дукти, що щдлягають реалiзацiï.
Найбезпечнiшою та найдешевшою технологiею е технологя мехатчного рециклiнгу. Процес ввдбу-ваеться за температур, яю виключають деструкцш
полiмерiв чи видiлення з них шквдливих речовин, не ввдбуваетъся утворення аерозолiв важких металiв, ви-сокотоксично1' золи та шлаку. Переробка полiмерних ввдходав технологями механiчного рециклшгу проходить у мшшальт термiни (ввд 18 хв. до 42 хв.) про-стими процесами та недорогим устаткуванням, як1 тддаються як ручному, так i автоматизованому ке-руванню.
Виклад основного матерiалу дослiдження.
На практищ, економiчнi та екологiчнi аспекти проблеми переробки полiмерiв повиннi бути збалансо-ванi. На основi даних таблицi 1 та аналiзу лтератур-них джерел нами запропонованi рекомендацл для вибору технологй' утилiзацiï вiдходiв полiмерiв, представленi у виглядi таблицi 2. У наведенiй таб-лицi для рiзного типу полiмерiв вказано найкращий (++), можливий (+) i не рекомендований (-) шляхи поводження.
Для впровадження в практичну дiяльнiсть ви-мог СС щодо поводження з ТПВ нами розроблена структура гнучко1' виробничо1' системи переробки полiмерних побутових вiдходiв, яка роздiлена за функцюнально-щльовою ознакою i забезпечена ав-тономнiстю та незалежнiстю функцiонування (рис. 1).
Таблиця 2.
Рекомендоваш способи вторинно'1 переробки побутових полiмерних вiдходiв
Тип полiмерних вiдходiв Рециклiнг (повторна переробка) Хiмiчна переробка (га-зифшащя, розкладання) Пiролiз Спалювання iз от-риманням енерги
Ввдсортоваш полiмери одного типу ++ + + +
Сумiш полiмерiв ++ ++ + -
Полiмери в побутових вiдходах ++ - ++ -
Сумш полiмерiв з папером, ме-талом та iншими включеннями + - ++ -
Рис. 1. Функцюнально-цшьова структура гнучкоЧ технологiчноï системи переробки полiмерiв i3 побутових eidxodie
«шушетим-лшигмау» 2©21 / biological sciences
11
Технолопчт елементи системи повинт працювати за схемою: накопичувач - пристрш для пе-реробки вОдходав - накопичувач. Структура кожно! тдсистеми виконана так, що сировиною для не! служить попереднш натвфабрикат, а результатом 11 ро-боти е промОжний продукт або вирОб, готовий для спо-живання. Це дае можливкть зд1йснити територiальну декомпозицш виробничо! системи переробки вОд-ходав полiмерiв на технологiчнi модулi певного ршня, щоб забезпечити унiфiкацiю вироблення нашвфабри-кату чи продукту i стабiльну взаемодю з подсистемами вищого рiвня.
Подсистему першого рiвня становлять сорту-вальнi станци i пункти вторсировини, завдання яких збiр i сортування твердих побутових вОдходав на мiсцях 1хнього утворення. Продуктом щдсистеми е вОдходи полiмерiв, шдготоват для транспортування в1д мюця утворення до технолопчного модуля другого рОвня.
Подсистема другого рОвня здшснюе: прийом вто-ринно! полОмерно! сировини, сортування за видами полОмерОв, ступенем забруднення, видами виробОв та шшими ознаками, накопичуе й передае до техно-лопчних модулОв третього рОвня.
Пiдсистема третього рОвня проводить попе-редню переробку вторинно! полОмерно! сировини: очищення О подрОбнення вщходОв, модифжацш, стабшзацш, фарбування, наповнення.
ПОдсистема четвертого рОвня здшснюе термОчш О зсувш методи переробки: екструзш, га-ряче пресування, каландрування (випуск виробОв методом прокатки). Продуктом переробки е полОмерш гранули, погонажш вироби - труби, ли-сти О панело
Шдсистемою п'ятого рОвня випускаються висо-котехнолопчш вироби методом лиття под тиском, видуванням, штампуванням.
Висновки та перспективи подальших до-слiджень. Проблема переробки побутових полОмерОв у тих об'емах, у яких вони утворюються на сьогодт, не може бути виршена за допомогою технологш, що основат на методах знищення (захоронення, спалю-вання) або розкладання (пОролз, гОдролз, газифжащя).
Основними стримуючими чинниками виступають: дороговизна, як на стада реалзацп, так i под час експлуа-тацщ матер1ало- та ресурсоемк1сть; необхвдтсть суво-рого дотримання температурного дапазону процеав переробки; наявтсть високотоксичних ввдходав, яю потребують подальшо! переробки, знищення чи захоронення на спещально обладнаних полшэнах. Навггь отримання за рахунок спалювання додатково! електроенергп не е достатньо привабливим в еко-ном1чному вщношенш.
У найближчому майбутньому перспективним способом утил1зацИ водход1в композицшних пол1мерних матер1ал1в стануть х1м1чн1 способи, ос-новним недолжом яких, на даному етат, е склад-шсть процеав, що пропкають у реакторах, для вив-чення й адаптацп яких до р1зних за складом сумшей пол1мерних в1дход1в та впровадження ав-томатизованих систем управл1ння процесами утил1заци, необх1дний час.
Тому, на даному еташ, УкраМ сл1д тти евро-пейським шляхом поводження з ТПВ, що мютять пол1мери та впроваджувати й розвивати технологи повторно! мехашчно! та терм1чно! переробки, як найбшьш ушверсальш, просп i техшчно забезпечеш.
Список лiтератури
1. Rodgers M. Large-scale demonstration of viability of recycled PET (rPET) in retail packaging. The Waste & Resources Action Programme. URL: link.springer.com/article/10.1007/s11356- 017-9027-0. (дата звернення 08.04.2021).
2. Ernest L., Philipp К., Proll Т. Hofbauer IT. Start-up and Operation optimization of a 39 MWth Bubbling Fluid-izcd Bed Incinerator for Domestic Waste and Sewage Sludge. Proc. of 19th FBC Conference. - Vienna, Austria, May 21-24, 2006.
3. Erratum to: Study of plasma off-gas treatment from spent ion exchange resin pyrolysis. SpringerLink. 2018. URL: http://www.link.springer.com/article/10.1007/ s11356-017-9027-0. (дата звернення 14.04.2021).
4. Waste Tire Pyrolysis: Influential Parameters and Product Properties. 2019. URL: http://www.link.springer.com/article/10.1007%2Fs40518-014-0019-0. (дата звернення 13.04.2021).
