Места захоронения отходов наносят экологический вред окружающей среде. На свалках образуются выбросы вредных веществ в атмосферу, загрязняются природные воды и ухудшается качество почвы. При развивающихся технологиях утилизации отходов, вопрос о старых захоронениях остается нерешенным. Перспективное решение этой проблемы – получение из свалочного грунта энергетических ресурсов. Ученые Пермского Политеха провели полевые и лабораторные исследования и оценили энергетический потенциал захороненного мусора. Результаты будут полезны для разработки технологий ликвидации старых свалок.
Результаты работы ученых опубликованы в журнале Recycling, 2022. Vol. 7, Iss. 1 (WoS). Разработка выполнена в рамках Программы академического стратегического лидерства «Приоритет-2030».
Изучением энергетического потенциала грунта старых свалок занимались ученые из разных стран. Однако результаты зарубежных исследований не подходят для российских условий. Все дело в разнице состава свалочного грунта, который зависит от срока и технологии захоронения, практики сортировки мусора, климата территории и других факторов.
Отличительная особенность исследования пермских ученых – оценка влияния загрязнений на теплотехнические свойства отходов. Очистка от загрязнений была необходима для понимания истинного энергетического потенциала компонентов свалочного грунта. Было установлено, что из-за налипшей влажной земли теплота сгорания отходов снижается на 40%. При помощи грохота – машины с вибрационными ситами – свалочные отходы легко очищаются от загрязнений.
– В результате исследования мы определили, что в захороненном свалочном грунте содержится от 31 до 46% калорийных компонентов. К их числу относятся макулатура, различные пленки, ПЭТ-бутылки, 3D-пластики, текстиль, дерево. Теплота сгорания компонентов свалочного грунта была равна 14 МДж/кг. Это сравнимо с теплотой сгорания бурого угля и является хорошим показателем. Использование вторичного топлива из свалочного массива позволит частично или полностью заменить традиционное топливо, – рассказывает доцент кафедры охраны окружающей среды ПНИПУ, кандидат технических наук, младший научный сотрудник лаборатории рационального природопользования и природоподобных технологий Степан Полыгалов.
Использование свалочного топлива позволит решить проблему утилизации отходов. Ликвидация полигонов приведет к новым коммерческим возможностям. Восстановленный участок земли можно будет вновь использовать в качестве зоны отдыха и туризма, развития промышленной собственности или других форм сооружений.
Для справки:
Пермский Политех стал обладателем гранта «Приоритет 2030» в 2021 году. Его размер составил 100 млн рублей. «Приоритет 2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель – формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60 % – региональные университеты.