alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2016.15-18.104-111alternative-808Research ArticleVII. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 20. Вода, её свойства. Водоподготовка, применениеVII. ENVIRONMENTAL ASPECTS OF ENERGY. 20. Water, Its Properties. Water Preparation, ApplicationОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ НЕЗАВИСИМОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛИГОНОВ ТКОENSURING ENERGY INDEPENDENCE AND IMPROVEMENT ON THE ENVIRONMENTAL SAFETY OF LANDFILLСадчиковА. В.SadchikovA. V.

Алексей Викторович Садчиков: кандидат технических наук, доцент

Alexey V. Sadchikov: Ph.D. (engineering), Associate Professor

lyohantron@mail.ruСоколовВ. Ю.SokolovV. Y.

Виталий Юрьевич Соколов: кандидат технических наук, доцент

Vitaly Yu. Sokolov: Ph.D. (engineering), Associate Professor

lyohantron@mail.ruКокаревН. Ф.KokarevN. F.

Николай Федорович Кокарев: директор ООО pan>

Nikolai F. Kokarev: Director of Company

НаумовС. А.NaumovS. A.

Сергей Александрович Наумов: кандидат технических наук, доцент

Sergey A. Naumov: Ph.D. (engineering), Associate Professor

office@komplesu.ruОренбургский государственный университетРоссияOrenburg State UniversityRussian FederationКомплексные Системы Утилизации» («КомплеСУ»), ОренбургРоссияIntegrated Recycling Systems LLC, OrenburgRussian Federation201607092016015-18104111Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20162016Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/808

В статье рассматриваются полигоны по захоронению твердых коммунальных отходов (ТКО), а также свалочный биогаз как энергоресурс и его негативные свойства. Затрагиваются проблемы роста объемов образования ТКО и использования свалочного газа в энергетических целях. Анализируются соотношение объемных долей основных макрокомпонентов свалочного биогаза и причины высокого содержания азота в его составе. Приводятся результаты исследований в области когенерации и тригенерации энергии на основе газовых смесей. Формулируются принципы создания более совершенных систем очистки и сжигания свалочного газа. Разрабатывается эффективный и низкозатратный способ повышения метановой составляющей при снижении содержания азота в свалочном газе. Рассматриваются биопрепараты на основе метанового эффлюента для обработки субстратов в теле полигона ТКО с целью повышения метаноотдачи и экологической безопасности. Оценивается ожидаемый эффект, приводятся положительные результаты внедрения предложенного способа. Предлагается комплекс мероприятий по повышению эффективности дегазации полигона ТКО. Делается вывод о востребованности данной технологии в России и за рубежом. 

The article discusses landfills for disposal of municipal solid waste, landfill biogas as an energy resource and its negative properties. We consider the problems of growth of volumes of solid municipal waste in the world and use of landfill gas for energy purposes. Moreover, the article analyzes the ratio of the volume fractions of the major macrocomponents of landfill biogas and the reasons for the high nitrogen content in the composition of the landfill gas. It shows the results of research in the field of cogeneration and trigeneration energy from gas mixtures and formulates the principles of creation of better treatment and landfill gas combustion systems. We develop an effective and lowcost method for increasing the methane component in reducing the nitrogen content in the landfill gas and consider the application of biological products on the basis of methane effluent for processing substrates in the body of the landfill to increase the proportion of methane and environmental safety. The article assesses the expected effect, the positive results of the implementation of the proposed method and proposes set of measures to improve the efficiency of degassing municipal solid waste (MSW) landfill. The demand of this technology for the exploited and newly commissioned MSW landfills inRussiaand abroad is approved.

твердые коммунальные отходысвалочный газметановый эффлюентгазовая смесьазотполигон ТКОmunicipal solid wastelandfill gasmethane effluentgas mixturenitrogenMSW landfilReferencesФедеральный закон от 29.12.2014 № 458-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Об отходах производства и потребления», отдельные законодательные акты Российской Федерации и признании утратившими силу отдельных законодательных актов (положений законодательных актов) Российской Федерации»The federal law, 29.12.2014 no. 458-FZ “O vnesenii izmenenij v Federal’nyj zakon “Ob othodah proizvodstva i potrebleniâ”, otdel’nye zakonodatel’nye akty Rossijskoj Federacii i priznanii utrativšimi silu otdel’nyh zakonodatel’nyh aktov (položenij zakonodatel’nyh aktov) RF” (in Russ.).Нетребин Ю.Я. Снижение газовой эмиссии объектов захоронения твердых бытовых отходов после завершения их эксплуатации: Дис. кандидат технических наук: 03.00.16: Пермь, 2004. 122 c. РГБ ОД, 61:055/708.Netrebin Yu.Ya. Sniženie gazovoj èmissii ob’ektov zahoroneniâ tverdyh bytovyh othodov posle zaveršeniâ ih èkspluatacii: Dis. Ph.D. (engineering): 03.00.16: Perm, 2004, 122 p. RGB OD, 61:05-5/708 (in Russ.).Патент 2487305 РФ МПК F25B 29/00 (2006.01), F25B 27/02 (2006.01), F02C 6/18 (2006.01). Тригенерационная установка на базе микротурбинного двигателя / Фирсова Е.В., Соколов В.Ю., Садчиков А.В., Горячев С.В., Наумов С.А., Сологуб И.В. // Бюл № 19, 10.07.2013.Firsova E.V., Sokolov V.Yu., Sadchikov A.V., Goryachev S.V., Naumov S.A., Sologub I.V. Trigeneracionnaâ ustanovka na baze mikroturbinnogo dvigatelâ. Patent 2487305 RF MPK F25B 29/00 (2006.01), F25B 27/02 (2006.01), F02C 6/18 (2006.01) // Bul 19, 10.07.2013 (in Russ.).Соколов В.Ю., Фирсова Е.В. Использование двигателя стирлинга в тригенерационном цикле // Фундаментальные исследования. 2012. № 3. С. 141– 144; ISSN 1812-7339.Sokolov V.Yu., Firsova E.V. Ispol’zovanie dvigatelâ stirlinga v trigeneracionnom cikle. Fundamental’nye issledovaniâ, 2012, no. 3, pp. 141–144; ISSN 1812-7339 (in Russ.).Соколов В.Ю., Фирсова Е.В. Подбор микротурбинного двигателя для тригенерационных циклов // Материалы Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (XVII Бенардосовские чтения). ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В. И. Ленина» В 4-х т.; Т. 2. Иваново: 2013. С. 211–213; ISBN 978-5-89482874-7.Sokolov V.Yu., Firsova E.V. Podbor mikroturbinnogo dvigatelâ dlâ trigeneracionnyh ciklov. Materialy Meždunarodnoj naučno-tehničeskoj konferencii “Sostoânie i perspektivy razvitiâ èlektrotehnologii” (XVII Benardosovskie čteniâ). Ivanovskij gosudarstvennyj ènergetičeskij universitet imeni V.I. Lenina, vol. 2. Ivanovo, 2013, pp. 211–213; ISBN 9785-89482-874-7 (in Russ.).Соколов В.Ю. Когенерационная выработка энергии газопоршневыми электростанциями // Труды VII Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: состояние, проблемы, перспективы». Оренбург: ООО ИПК «Университет», 2014. С. 47–49; ISBN 978-5-4417-0466-3).Sokolov V.Yu. Kogeneracionnaâ vyrabotka ènergii gazoporšnevymi èlektrostanciâmi. Trudy VII Vserossijskoj naučno-tehničeskoj konferencii “Ènergetika: sostoânie, problemy, perspektivy”. Orenburg: OOO IPK Universitet Publ., 2014, pp. 47–49; ISBN 978-5-4417-0466-3) (in Russ.).Наумов С.А., Соколов В.Ю., Коробков А.И. Увеличение полноты сгорания газовых горелок. Теплогазоснабжение: состояние, проблемы, перспективы // Сборник материалов всероссийской научнопрактической конференции. Оренбург: ООО «НикОс», 2011. С. 68–72; ISBN 978-5-4417-0018-4.Naumov S.A., Sokolov V.Yu., Korobkov A.I. Uveličenie polnoty sgoraniâ gazovyh gorelok. Teplogazo-snabženie: sostoânie, problemy, perspektivy. Sbornik materialov vserossijskoj naučno-praktičeskoj konferencii. Orenburg: OOO NikOs Publ., 2011, pp. 68– 72; ISBN 978-5-4417-0018-4 (in Russ.).Соколов В.Ю., Наумов С.А., Стародубцев Н.А. Методы утилизации твердых бытовых отходов // Труды VII Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: состояние, проблемы, перспективы». Оренбург: ООО ИПК «Университет», 2014. С. 70–73; ISBN 978-5-4417-0466-3.Sokolov V.Yu., Naumov S.A., Starodubtsev N.A. Metody utilizacii tverdyh bytovyh othodov. Trudy VII Vserossijskoj naučno-tehničeskoj konferencii “Ènergetika: sostoânie, problemy, perspektivy”. Orenburg: OOO IPK Universitet Publ., 2014, pp. 70–73; ISBN 978-5-4417-0466-3 (in Russ.).Патент РФ № 2479790 МПК F23D 14/02 (2006.01) F23D 14/62 (2006.01). Газовая горелка / Соколов В.Ю., Наумов С.А., Садчиков А., Горячев С.В., Коробков А.И., Лаврентьев А.В. // Бюл. № 11, 20.04.2013.Sokolov V.Yu., Naumov S.A., Sadchikov A., Goryachev S.V., Korobkov A.I., Lavrentev A.V. Gazovaâ gorelka. Patent RF no. 2479790 MPK F23D 14/02 (2006.01) F23D 14/62 (2006.01) // Bul. 11, 20.04.2013 (in Russ.).Патент РФ № 2471118 МПК F23D 14/66 (2006.01) F23D 14/02 (2006.01). Газовая горелка / Соколов В.Ю., Наумов С.А., Садчиков А., Горячев С.В., Лаврентьев А.В., Коробков А.И. // Бюл. № 3627, 12.2012.Sokolov V.Yu., Naumov S.A., Sadchikov A., Goryachev S.V., Lavrentev A.V., Korobkov A.I. Gazovaâ gorelka. Patent RF no. 2471118 MPK F23D 14/66 (2006.01) F23D 14/02 (2006.01) // Bul. 3627, 12.2012 (in Russ.).Садчиков А.В., Кокарев Н.Ф., Идигенов Б.Б. Применение субстратов с быстрым расщеплением для повышения метаноотдачи биогазовых установок с комбинированной загрузкой // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6.Sadchikov A.V., Kokarev N.F., Idigenov B.B. Primenenie substratov s bystrym rasŝepleniem dlâ povyšeniâ metanootdači biogazovyh ustanovok s kombinirovannoj zagruzkoj. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniâ, 2014, no. 6 (in Russ.).Садчиков А.В., Идигенов Б.Б. Повышение эффективности работы биогазовых установок с комбинированной загрузкой путем добавления в качестве компонента предварительно дигерированного птичьего помета // Приволжский научный вестник. 2014. № 5 (33). С. 58–60; ISSN 2223-5213.Sadchikov A.V., Idigenov B.B. Povyšenie èffektivnosti raboty biogazovyh ustanovok s kombinirovannoj zagruzkoj putem dobavleniâ v kačestve komponenta predvaritel’no digerirovannogo ptič’ego pometa. Privolžskij naučnyj vestnik, 2014, no. 5 (33), pp. 58–60; ISSN 2223-5213 (in Russ.).Патент РФ № 2515038 МПК C05F 3/00 (2006.01). Способ подготовки птичьего помета для анаэробного сбраживания / Кокарев Н.Ф., Садчиков А.В., Никоноров И.Н., Идигенов А.Б. // Бюл. № 13, 10.05.2014.Kokarev N.F., Sadchikov A.V., Nikonorov I.N., Idigenov A.B. Sposob podgotovki ptič’ego pometa dlâ anaèrobnogo sbraživaniâ. Patent RF no. 2515038 MPK C05F 3/00 (2006.01) // Bul. 13, 10.05.2014 (in Russ.).Патент РФ № 2525251 МПК A01C 3/00 (2006.01) C05F 3/00 (2006.01). Способ микробиологической переработки птичьего помета / Кокарев Н.Ф., Садчиков А.В., Идигенов А.Б., Никоноров И.Н., Идигенов Б.Б. // Бюл. № 22, 10.08.2014.Kokarev N.F., Sadchikov A.V., Idigenov A.B., Nikonorov I.N., Idigenov B.B. Sposob mikrobiologičeskoj pe-rerabotki ptič’ego pometa. Patent RF no. 2525251 MPK A01C 3/00 (2006.01) C05F 3/00 (2006.01) // Bul. 22, 10.08.2014 (in Russ.).Патент РФ № 2563377 МПК C05F3/00 (2006.01). Способ предварительной подготовки птичьего помета для последующего его использования в составе многокомпонентного загрузочного сырья однокамерной биогазовой установки (бгу) / Садчиков А.В., Идигенов Б.Б., Кокарев Н.Ф., Никоноров И.Н., Идигенов А.Б. // Бюл. № 26, 20.09.2015.Sadchikov A.V., Idigenov B.B., Kokarev N.F., Nikonorov I.N., Idigenov A.B. Sposob predvaritel’noj podgotovki ptič’ego pometa dlâ posleduûŝego ego ispol’zovaniâ v sostave mnogokomponentnogo zagruzočnogo syr’â odnokamernoj biogazovoj ustanovki (bgu). Patent RF # 2563377 MPK C05F3/00 (2006.01) // Bul. 26, 20.09.2015 (in Russ.).Патент РФ № 2555143 МПК B09B1/00 (2006.01). Способ повышения эффективности полигонов ТБО / Садчиков А.В., Кокарев Н.Ф., Никоноров И.Н., Идигенов А.Б. // Бюл. № 19, 10.07.2015.Sadchikov A.V., Kokarev N.F., Nikonorov I.N., Idigenov A.B. Sposob povyšeniâ èffektivnosti poligonov TBO. Patent RF no. 2555143 MPK B09B1/00 (2006.01) // Bul. 19, 10.07.2015 (in Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.