Определение затрат на очистку зоны загрязнения тяжелыми металлами грунтов близлежащих к полигонам твердых бытовых отходов

Характеристика требуемых размеров зоны загрязнения тяжелыми металлами грунтов близлежащих к полигонам твердых бытовых отходов. Определение затрат на очищение грунтов, разработка стратегии, комплекса машин и оборудования для обращения с твердыми бытовыми.

Рубрика Экономика и экономическая теория
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 24.12.2018
Размер файла 37,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определение затрат на очистку зоны загрязнения тяжелыми металлами грунтов близлежащих к полигонам твердых бытовых отходов

О.В. Березюк

к.т.н., доцент

Винницкий национальный технический университет

Ежегодно в Украине образовывается более чем 46 млн. м3 твердых бытовых отходов (ТБО), основная часть которых захороняется на 4530 полигонах и свалках площадью почти 7,7 тысяч га и лишь частично перерабатываются или утилизируются [1-5]. Только за 1999-2007 гг. более чем в 2,5 раза увеличилась площадь перегруженных и не отвечающих экологическим нормам полигонов и свалок, что может представлять опасность загрязнения вредными веществами сопредельных земель сельскохозяйственного назначения и послужить причиной дополнительных затрат в том числе и предпринимательского сообщества на их очистку. Поэтому определение размеров зоны загрязнения тяжелыми металлами грунтов близлежащих к полигонам ТБО с целью определения размеров затрат на очищение грунтов, разработки стратегии, комплекса машин и оборудования для обращения с твердыми бытовыми отходами для уменьшения темпов роста площадей земельных участков под их захоронение является актуальной научно-технической задачей.

В работе [6] приведены данные относительно кратности превышения предельно допустимой концентрации (ПДК) тяжелых металлов в грунтах, близлежащих к полигонам захоронения ТБО. В статье [1] определена регрессионная зависимость количества бульдозеров для выполнения технологических операций уплотнения ТБО в местах их захоронения с целью уменьшения темпов роста площадей земельных участков. Автор [7] приводит регрессионную зависимость денежного сбора за размещение отходов на полигоне в зависимости от их класса опасности. В статье [8] определена регрессионная зависимость затрат на захоронение ТБО от уровня доходов населения. Однако конкретные регрессионные модели определения размеров зоны загрязнения тяжелыми металлами грунтов близлежащих к полигонам ТБО, в результате анализа известных публикаций, не выявлены.

Целью исследования является построение регрессионных моделей определения размеров зоны загрязнения тяжелыми металлами грунтов близлежащих к полигонам ТБО для определения размеров затрат на очищение грунтов, разработки стратегии, комплекса машин и оборудования для обращения с твердыми бытовыми отходами для уменьшения темпов роста площадей земельных участков под их захоронение.

В табл. 1 приведены кратности превышения ПДК тяжелых металлов в грунтах на разных расстояниях от полигона захоронения ТБО [6].

Таблица 1 - Кратности превышения ПДК тяжелых металлов в грунтах на разных расстояниях от полигона захоронения ТБО [6]

Тяжелые металлы

Кратности превышения ПДК на расстояниях от полигона ТБО, м

50

200

500

Mn

3

2,5

2

Pb

6

3,9

2

На основе данных табл. 1 планировалось получить математические модели в виде парных регрессионных зависимостей кратности превышения ПДК (C/ПДК) тяжелых металлов в грунтах от расстояния (l) к полигону захоронения ТБО.

Определение коэффициентов уравнений регрессии осуществлялось методом наименьших квадратов с помощью разработанной компьютерной программы "RegAnaliz", защищенной свидетельством о регистрации авторского права на произведение и детально описанной в работе [9].

Результаты регрессионного анализа приведены в табл. 2, где серым цветом обозначены ячейки с максимальным значением коэффициентов корреляции R.

Таблица 2 - Результаты регрессионного анализа C/ПДК = f(l)

Вид регрессии

Коэффициент корреляции R

Вид регрессии

Коэффициент корреляции R

Mn

Pb

Mn

Pb

1

y=a+bx

0,98198

0,97612

9

y=axb

0,98466

0,97104

2

y=1/(a+bx)

0,99718

0,99753

10

y=a+b·lg x

0,99313

0,99609

3

y=a+b/x

0,93326

0,94323

11

y=a+b·ln x

0,99313

0,99609

4

y=x/(a+bx)

0,99709

0,98623

12

y=a/(b+x)

0,99718

0,99753

5

y=abx

0,99129

0,99781

13

y=ax/(b+x)

0,88589

0,80930

6

y=aebx

0,99129

0,99780

14

y=aeb/x

0,91084

0,88169

7

y=a·10bx

0,99129

0,99780

15

y=a·10b/x

0,91084

0,88169

8

y=1/(a+be-x)

0,80296

0,70808

16

y=a+bxn

0,92771

0,91655

Итак, по результатам регрессионного анализа на основе данных табл. 1, как наиболее адекватные, окончательно приняты такие регрессионные модели:

тяжелый металл бытовой отход

; (1)

. (2)

На рис. показаны графические зависимости кратности превышения ПДК тяжелых металлов в грунтах от расстояния к полигону захоронения ТБО, построенные с помощью регрессий (1) и (2), подтверждающие определенную раньше высокую точность полученных зависимостей.

Подставив предельное условие C/ПДК = 1 в уравнения (1) и (2), определим, что размеры зоны загрязнения тяжелыми металлами грунтов, близлежащих к полигонам ТБО, составляют: lMn = 1863 м, lPb = 784,3 м. На основе полученных результатов с помощью математической модели, приведенной в работе [10], можно рассчитать удельные энергозатраты очищения грунтов полигонов ТБО, а также размер денежных затрат на очищение грунтов:

;

;

;

;

;

,

где - удельные энергозатраты очистки грунтов полигонов ТБО, кВт·ч/м3; Ci - концентрация і-го тяжелого метала в грунте, мг/кг; Ei - энергозатраты очистки грунтов полигонов ТБО, кВт·ч; SЗi, SС - площади зоны загрязнения и свалки, соответственно, м2; h - средняя глубина загрязнения, м.

а б

Рисунок - Зависимости кратности превышения ПДК для Mn (а), Pb (б) в грунтах от расстояния к полигону захоронения ТБО: фактическая _, теоретическая --

Полученные результаты приведены на примере полигона ТБО г. Луцк, для которого SС = 12 га = 120000 м2; h = 0,1 м [6]. Для действующего в Украине промышленного тарифа на электроэнергию в 1,4375 грн/(кВт·ч) затраты на очистку грунтов близлежащих к полигону ТБО от загрязнения трудными металлами к уровню ПДК будут составлять 144,3 млн. грн. или 5,773 млн. долл.

Приведенные внушительные цифры должны стимулировать предпринимателей, в том числе сельхозтоваропроизводителей, внедрять в своей производственной деятельности безотходные и малоотходные технологии для минимизации загрязнения близлежащих к полигонам ТБО грунтов и затрат на их очистку.

Таким образом, определены регрессионные зависимости кратности превышения ПДК тяжелых металлов в грунтах от расстояния к полигону захоронения ТБО, которые могут быть использованы для определения размеров зоны загрязнения, затрат на очищение грунтов, разработки стратегии, комплекса машин и оборудования для обращения с твердыми бытовыми отходами для уменьшения темпов роста площадей земельных участков под их захоронение.

Список использованной литературы:

1. Березюк О. В. Регрессия количества машин для уменьшения темпов роста площадей земельных участков под захоронение твердых бытовых отходов / О. В. Березюк // Формирование инфраструктуры развития регионального АПК: теория и практика: материалы XIV Международной научно-практической конференции. Барнаул, 24-25 сентября 2015 г. / Алтайский отдел ФГБНУ СибНИИЭСХ; под науч. ред. проф. Г. М. Гриценко. - Барнаул: Алтайский дом печати, 2015. - С. 356-359.

2. Лемешев М. С. Электротехнические материалы для защиты от электромагнитного загрязнения окружающей среды / М. С. Лемешев, А. В. Христич // Инновационное развитие территорий: Материалы 4-й Междунар. науч.-практ. конф. (26 февраля 2016 г.). - Череповец: ЧГУ, 2016. - С. 78-83.

3. Лемешев М. С. Формування мікроструктури бетонів для захисту від іонізувального випромінювання / М. С. Лемешев, А. В. Христич // Вісник Вінницького політехнічного інституту. - 1998. - № 2. - С. 18-23.

4. Очеретний В. П. Дрібноштучні стінові матеріали з використанням відходів промисловості / В. П. Очеретний, В. П. Ковальський // Вісник Вінницького політехнічного інституту. - 2005. - № 1. - С. 16-21.

5. Очеретний В. П. Активація компонентів цементнозольних композицій лужними відходами глиноземного виробництва / В. П. Очеретний, В. П. Ковальський, М. П. Машницький // Вісник Вінницького політехнічного інституту. - 2006. - № 4. - С. 5-19.

6. Гринчишин Н. М. Вплив процесів горіння твердих побутових відходів на екологічний стан ґрунту / Н. М. Гринчишин // Пожежна безпека: зб. наук. праць. - Львів: ЛДУ БЖД. - 2012. - № 20. - С. 131-136.

7. Березюк О. В. Встановлення регресій параметрів захоронення відходів та потреби в ущільнювальних машинах на основі комп'ютерної програми "RegAnaliz" / О. В. Березюк // Вісник Вінницького політехнічного інституту. - 2014. - № 1. - С. 40_45.

8. Березюк О. В. Визначення регресійних залежностей витрат на управління твердими побутовими відходами від рівня доходів населення / О. В. Березюк // Вісник Вінницького політехнічного інституту. - 2012. - № 5. - С. 24-26.

9. Березюк О. В. Определение регрессии коэффициента уплотнения твердых бытовых отходов от высоты полигона на основе компьютерной программы "RegAnaliz" / О. В. Березюк // Автоматизированные технологии и производства. - 2015. - № 2 (8). - С. 43-45.

10. Березюк О. В. Моделювання питомих енерговитрат очищення ґрунтів полігонів твердих побутових відходів від забруднення важкими металами / О. В. Березюк // Комунальне господарство міст. - 2015. - № 1 (120). - С. 240-242.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.