Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка

ГЕОГРАФІЯ

Bulletin of Taras Shevchenko National University of Kyiv

GEOGRAPHY

ПІЛОТНЕ МЕТАНОДЕГРАДУЮЧЕ БІОПОКРИТТЯ НА ДІЮЧОМУ ПОЛІГОНІ

1 А. Шолохова, магістр,
2 О. Циберна, магістр,
1 В. Михайленко, к.хім.н., доцент,
3 Ю. Бурлаковс, доктор наук,
2 В. Куусеметс, доктор наук, професор,
2 K.-M. Пехме, аспірант,
2 М. Кріпсалу, доктор наук, професор

1 Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна,
2 Естонський університет наук про життя, Естонія,
3 Ліннейський Університет, Швеція

Анотація:
Полігон твердих побутових відходів (ТПВ) – це великий біореактор, у тілі якого утворюються звалищні гази. Основним компонентом звалищних газів є метан, який утворюється в результаті анаеробної деструкції органічних фракцій. Викиди метану згідно з європейсь­ким законодавством повинні бути зведені до мінімуму, оскільки він є парниковим газом і значно впливає на зміну клімату планети. У про­цесі генерації великих обсягів метан може бути використаний для виробництва енергії, але якщо продуктивність метаноутворення падає, перспективним варіантом мінімізації викидів є накриття полігону біоактивним шаром, який руйнує метан у товщі накриття. На діючому санітарному полігоні Уйкала (Естонія) існує система збору біогазу, однак за рахунок горизонтальної дифузії не весь газ уловлю­ється даною системою. Емісію метану з полігону можна знизити шляхом його біодеструкції в товщі накриття. Метою даної роботи є перевірка ефективності роботи двох пілотних майданчиків, сформованих на основі тонких фракцій, отриманих після механічної та біоло­гічної обробки відходів (MBT). З цією метою були побудовані два експериментальні майданчики, накриті фракціями різної крупності: 0-20 мм і 0-40 мм. Нами представлено проект конструкції майданчиків, описано процеси їхнього будівництва, властивості будівельних мате­ріалів і попередні результати дослідження. Системи моніторингу емісії метану в товщі накриття встановлені на обох майданчиках: газові свердловини із фільтрами розміщені на восьми рівнях і три газові камери облаштовані на поверхні обох майданчиків. Для контролю водного балансу в товщі накриття встановлено три рівневі лізиметри. Дослідження біодеструкції метану заплановано терміном на два роки із щомісячним виміром емісії метану на кожному з рівнів. Завданням експерименту є визначення ефективності біодеструкції метану залежно від крупності фракцій MBT: 0-20 мм або 0-40 мм. Підтвердження ефективності накриття більш дрібною фракцією MBT важливо не тільки з екологічної, але й технологічної точки зору. Застосування дрібної фракції відходів як будівельного матеріалу для створення шару біопокриття зменшить витрати на переробку цієї фракції і стане хорошим прикладом кругової економіки, оскільки в процесі реку­льтивації полігону планується використання власних ресурсів.

Ключові слова: звалищні гази, метан, фракція MBT, емісія, біодеструкція метану, накриття полігону, лізиметр.

Мова:
англійська

DOI: http://doi.org/10.17721/1728-2721.2019.74.15

Посилання:

  1. Barlaz, M. A., Green, R. B., Chanton, J. P., Goldsmith, C. D., Hater, G. R. (2004).Evaluation of a biologically active cover for mitigation of landfill gas emissions. Environmental Science & Technology 38: 4891­4899.
  2. Crawford J. F., Smith P.(1985). Landfill Technology. Wiley, New York,159 P.
  3. Hanson,R.S., Hanson,T.E. (1996). Methanotrophic bacteria. Microbiological Reviews 60: 439-471.
  4. Hilger, H., Humer, M. (2003). Biotic landfill cover treatments for mitigating methane emissions. Environmental Monitoring and Assessment 84: 71-84.
  5. Humer, M., Lechner, P. (2001). Design of a landfill cover layer to en­hance methane oxidation – Results of a two-year field investigation. 30th anniversary book. Milestone papers and photostory. Sardinia 16th International Waste Management and Landfill Symposium. 226-235.
  6. IPCC (2014). Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Edenhofer, O., R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, E. Farahani, S. Kadner, K. Seyboth, A. Adler, I. Baum, S. Brunner, P. Eickemeier, B. Kriemann, J. Savolainen, S. Schlomer, C. von Stechow, T. Zwickel, J.C. Minx (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, Ny,
  7. Pedersen, G. B. (2010). Processes in a compost based landfill bio­cover; methane emission, transport and oxidation. Kgs. Lyngby, Denmark: Technical University of Denmark (DTU).
  8. Pehme, K.-M., Kriipsalu, M. (2018). Full scale project – from landfill to recreational area. Detritus, V. 174-179.
  9. Philopoulos, A., Felske, C., McCartney, D. (2008). Field-scale treat­ment of landfill gas with a passive methane oxidizing biofilter. Journal of Environmental Engineering and Science 7: 531-542.
  10. Scheutz, C., Kjeldsen, P., Bogner, J. E., De Visscher, A., Gebert, J., Hilger, H. A. (2009). Microbial methane oxidation processes and technolo­gies for mitigation of landfill gas emissions. Waste Management Research 27: 409-455.

Завантажити (.pdf)

Рекомендуємо цитувати цю статтю так:

A. Sholokhova, O. Tsibernaja, V. Mykhaylenko, J. Burlakovs, V. Kuusemets, K.-M. Pehme, M. Kriipsalu  (2019) Pilot-scale methane degradation biocover at operating landfill. Visnyk Kyivskogo nacionalnogo universytetu imeni Tarasa Shevchenka, Geografiya [Bulletin of Taras Shevchenko National University of Kyiv, Geography], 1 (74), 88-92 (in English, abstr. in Ukranian).

Надійшла до редколегії 07.05.2019
Прийнята до друку 19.06.2019