Численное моделирование миграции фильтрационных вод от объектов размещения твердых коммунальных отходов через грунтовые защитные сооружения

Численное моделирование миграции фильтрационных вод от объектов размещения твердых коммунальных отходов через грунтовые защитные сооружения

Автор: Паршакова Я.Н., Висков М.В., Катаев Р.И., Картавых Н.Н.

Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm

Статья в выпуске: 2 т.17, 2024 года.

Бесплатный доступ

Обсуждаются результаты анализа процессов миграции загрязнений от полигона размещения твердых коммунальных отходов (ТКО). Проблема загрязнения окружающей природной среды остатками веществ и предметов, образующихся в результате хозяйственно-бытовой или производственной деятельности человека, является одной из самых актуальных как в России, так и во всем мире. В экономически развитых странах реализуется управление отходами, позволяющее минимизировать их накопление, приоритет отдается технологиям обезвреживания и переработки. Следствие такой стратегии - значительное снижение объема отходов. В нашей стране, несмотря на положительную динамику применения новых технологий обращения с отходами, их подавляющая часть, по-прежнему, отправляется на мусорные полигоны и свалки. И если полигоны ТКО, построенные и эксплуатируемые в соответствии с природоохранными нормами, не так опасны, то существующие на территории страны в большом количестве свалки, особенно несанкционированные, представляют серьезную угрозу для экологии. В связи с этим возникает вопрос оценки влияния подобных объектов на окружающую среду. В данной работе для изучения особенностей распространения загрязняющих веществ и определения миграционных параметров использованы архивные данные комплекса полевых и лабораторных исследований в районе расположения действующего полигона захоронения ТКО. Построена численная модель, описывающая гидродинамику мигрирующих веществ в почвогрунтовой толще основания полигона. Процесс движения загрязняющих веществ оценивается по показателю сухого остатка. В математической модели учитываются факторы, существенно влияющие на фильтрацию, такие как конвективный перенос, диффузия, геологическое сложение основания объекта.

Еще

Полигон твердых коммунальных отходов (тко), фильтрационные процессы, численное моделирование

Короткий адрес: https://sciup.org/143183218

IDR: 143183218   |   DOI: 10.7242/1999-6691/2024.17.2.14

Список литературы Численное моделирование миграции фильтрационных вод от объектов размещения твердых коммунальных отходов через грунтовые защитные сооружения

  • Aziz S., Bashir M., Aziz H., Mojiri A., Abu Amr S., Maulood Y. Statistical analysis of municipal solid waste landfill leachate characteristics in different countries // Zanco J.of Pure and Applied Sciences. 2018. Vol. 30, no. 6. P. 85–96. DOI: 10.21271/ZJPAS.30.6.8.
  • Al-Wabel M.I., Al Yehya W.S., AL-Farraj A.S., El-Maghraby S.E. Characteristics of landfill leachates and bio-solids of municipal solid waste (MSW) in Riyadh City, Saudi Arabia // Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences. 2011. Vol. 10, no. 2. P. 65–70. DOI: 10.1016/j.jssas.2011.03.009.
  • Salem Z., Hamouri K., Djemaa R., Allia K. Evaluation of landfill leachate pollution and treatment // Desalination. 2008. Vol. 220. P. 108–114. DOI: 10.1016/j.desal.2007.01.026.
  • Chu L.M., Cheung K.C., Wong M.H. Variations in the chemical properties of landfill leachate // Environmental Management. 1994. Vol. 18. P. 105–117. DOI:10.1007/BF02393753.
  • Parvin F., Tareq S.M. Impact of landfill leachate contamination on surface and groundwater of Bangladesh: a systematic review and possible public health risks assessment // Applied Water Science. 2021. Vol. 11, no. 6. 100. DOI: 10.1007/s13201-021-01431-3.
  • Luo H., Zeng Y., Cheng Y., He D., Pan X. Recent advances in municipal landfill leachate: A review focusing on its characteristics, treatment, and toxicity assessment // Science of The Total Environment. 2020. Vol. 703. 135468. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.135468.
  • Silva T.F.C., Soares P.A., Manenti D.R., Fonseca A., Saraiva I., Boaventura R.A.R., Vilar V.J.P. An innovative multistage treatment system for sanitary landfill leachate depuration: Studies at pilot-scale // Science of The Total Environment. 2017. Vol. 576. P. 99–117. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2016.10.058.
  • Torretta V., Ferronato N., KatsoyiannisI., TolkouA., Airoldi M. Novel and Conventional Technologies for Landfill Leachates Treatment: A Review // Sustainability. 2016. Vol. 9, no. 1. P. 9. DOI: 10.3390/su9010009.
  • Wiszniowski J., Robert D., Surmacz-Gorska J., Miksch K., Weber J.V. Landfill leachate treatment methods: A review // Environmental Chemistry Letters. 2006. Vol. 4. P. 51–61. DOI: 10.1007/s10311-005-0016-z.
  • Воронкова Т.В., Вайсман Я.И., Чудинов С.Ю. Рециркуляция фильтрата на полигонах захоронения твердых бытовых отходов // Вестник ПНИПУ. Урбанистика. 2012. № 3. C. 83–91.
  • Милютина Н.О., Аверьянова Н.А., Политаева Н.А. Изучение свойств литификата, полученного из фильтрата полигона ТКО // Экологический мониторинг опасных промышленных объектов: современные достижения, перспективы и обеспечение экологической безопасности населения. Сборник научных трудов по материалам Всероссийской научно-практической конференции. Саратов, 11-13 декабря 2019 г. Саратов: Амирит, 2019. C. 188–192.
  • Поворов А.А., Павлова В.Ф., Шиненкова Н.А., Логунов О.Ю. Технология очистки дренажных полигонных вод // Твердые бытовые отходы. 2009. № 4. C. 26–27.
  • Малышева А.В. Очистка фильтратов полигонов: мембранные технологии // Твердые бытовые отходы. 2011. № 6. C. 32–33.
  • El-Fadel M., Findikakis A.N., Leckie J.O. Modeling Leachate Generation and Transportin Solid Waste Landfills // Environmental Technology. 1997. Vol. 18, no. 7. P. 669–686. DOI: 10.1080/09593331808616586.
  • Иванов В.Н., Лобачева Л.В., Кундряков В.В. Моделирование распространения загрязнений в подземном потоке от полигона твердых бытовых отходов // Научно-технический вестник Поволжья. 2012. № 5. C. 183–187.
  • Лобачева Л.В., Борисова Е.В. Моделирование процессов миграции загрязнений от свалки твердых бытовых отходов // Компьютерные исследования и моделирование. 2020.Т. 12, № 2. C. 369–385.DOI: 10.20537/2076-7633-2020-12-2-369-385.
  • Лонгобарди А., Елизарьев А.Н., Насырова Э.С., Елизарьева Е.Н., Кияшко Л.Ю., Кабанов К.Ю. Распространение свалочного фильтрата в грунтовые воды// Теоретическая и прикладная экология. 2020. № 2. C. 36–43. DOI: 10.25750/1995-4301-2020-2-036-043.
  • Schroeder P.R., Dozier T.S., Zappi P.A., McEnroe B.M., Sjostrom J.W., Peyton R.L. The hydrologic evaluation of landfill performance (HELP) model. Engineering documentation for version 3: tech. rep. / U.S. Environmental Protection Agency, Cincinnati, OH, USA. 1994. EPA/600/R–94/168b.
  • Simunek J., Sejna M., Saito H., Sakai M., van Genuchten M.T. The HYDRUS-1D software package forsimulating the movement of water, heat, and multiple solutes in variably saturated media. Version 4.17 / Department of Environmental Sciences, University of California Riverside. Riverside, 2013. HYDRUS Software Series 3.
  • Любимова Т.П., Лепихин А.П., Паршакова Я.Н., Циберкин К.Б. Численное моделирование инфильтрации жидких отходов из хранилища в прилегающие грунтовые воды и поверхностные водоемы // Вычислительная механика сплошных сред. 2015. Т. 8, № 3. C. 310–318. DOI: 10.7242/1999-6691/2015.8.3.26.
  • Цепелев И.А., Стародубцев И.С. Численное моделирование эволюции лавового купола на вулкане Колима VOF и SPH методами // Вычислительная механика сплошных сред. 2022. Т. 15, № 3. C. 263–273. DOI: 10.7242/1999-6691/2022.15.3.20.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp