автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Научно-методические основы и практические решения идентификации и управления состоянием природно-технических систем утилизации отходов

004601262

На правах рукописи

КОСТАРЕВ Сергей Николаевич

НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ И

УПРАВЛЕНИЯ СОСТОЯНИЕМ ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ

Специальность:

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (в науке и технике)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

2 2 ДПР 2010

Ижевск 2010

004601262

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Пермский государственный технический университет» (ПГТУ).

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Мурынов А.И.

Официальные оппоненты: заслуженный изобретатель РФ,

доктор технических наук, профессор Лячин В.Е.

(ФГОУ ВПО «ИжГГУ», г. Ижевск);

доктор технических наук, профессор Лютое А.Г.

(ФГОУ ВПО «УГАТУ», г. Уфа);

доктор физико-математических наук, доцент

Симонов П.М.

(ФГОУ ВПО «ПТУ», г. Пермь).

Ведущая организация: Институт прикладной механики (ИПМ)

УрО РАН, г. Ижевск.

Защита диссертации состоится 20 мая 2010 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.065.06 в ФГОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет» по адресу: 426069, г. Ижевск, ул. 30 лет Победы, д. 2.

Отзывы на автореферат, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 426069, г. Ижевск, ул. 30 лет Победы, 2 - 503, ФГОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет», ученому секретарю диссертационных советов Мокеровой H.A.

E-mail: dissovet@istu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ижевского государственного технического университета.

Автореферат разослан «_» апреля 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, /¿З/С^

кандидат технических наук, доцент (^г В.Н. Сяктерев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Одной го важнейших проблем современности является поиск оптимальных методов утилизации отходов производства и потребления. Несмотря на экспоненциально увеличивающийся объем образующихся отходов (в среднем в расчете на человека в США образуется до 700 кг/год, в России до 300 кг/год) и современные технологии их утилизации (сортировка и вторичная переработка, сжигание, пиролиз, компостирование, вер-микультивирование и т.д.), основная масса отходов в мире (США 62-85 %, Канада 93-96 %, Россия 97 %)1 утилизируется почвенными методами путем их депонирования на неуправляемых свалках и полигонах твердых бытовых отходов (ТБО). Объекты депонирования ТБО отрицательно влияют на природные ландшафты урбанизированных территорий и здоровье населения.

Применение методов системного анализа является одним из перспективных способов рассмотрения и решения проблем выбора на сложных прикладных объектах в условиях неопределенности. В данной работе в качестве источника негативного влияния на окружающую среду рассматривается природно-техническая система утилизации отходов (система «Природа-Техника-Отходы» (ПТО)). Под системой ПТО понимается совокупность действующих на определенной территории инженерных сооружений (технических средств) в пределах участка захоронения отходов (УЗО) и хозяйственной зоны полигона ТБО, транспортных средств, системы коммуникаций, предназначенных для складирования, изоляции и обезвреживания ТБО, а также сфер их проектирования, строительства, реконструкции и содержания. Под безопасностью понимается система состояний природных и технических объектов на полигонах ТБО, влияющих на целостность компонентов биосферы.

Природно-технические системы утилизации отходов включают в себя целый ряд объектов, функционирующих как единое целое с широким выбором возможных связей между ними, где каждый объект (подводяшдя, распределяющая и отводящая подсистемы) работает для осуществления единой цели. В рассматриваемую систему ПТО поступают материально-энергетические потоки (потоки отходов, атмосферных осадков, энергии и т.п.) и информационные входы, влияющие на протекание внутри системы сложных взаимосвязанных физических и химико-биологических процессов биодеструкции отходов. Выходные потоки представлены такими эмиссионными продуктами, как свалочный газ, являющийся источником парникового эффекта и опасных химических соединений (диоксины и др.); фильтрат, содержащий высокой концентрации загрязняющие вещества и представляющий долговременную опасность загрязнения грунтовых и поверхностных вод, и неутилизируемый остаток, включающий в себя медленноразла-гаемые фракции отходов (полиэтилен, стекло, отдельные фракции компонентов ТБО).

Несмотря на то, что полигон ТБО имеет ограниченный эксплуатационный период (в среднем 30 лет), после его закрытия и рекультивации полный жизненный цикл (ЖЦ) данной природно-технической системы продолжается тыся-

1 Колобродов В.Г. Разделите биогаза: новые технологии // ТБО. - 2008. - № 4.

чи лет, в течение которых выделяются опасные для окружающей среды эмиссионные продукты. Поэтом}' применение методов кибернетики в управлении системами ПТО открывает возможность для осуществления системного аналюа при исследовании и организации управления объектом депонирования ТБО, когда информация последовательно накапливается и реализуется в виде алгоритмов для ЭВМ, а управляющие действия направлены на минимизацию ЖЦ природно-технических систем утилизации отходов, что имеет важное народнохозяйственное значение.

Обзор работ по данной тематике показал, что опубликованные результаты исследований противоречивы, не всегда адекватны, не имеют обобщающих критериев. Одной из причин этого является особенность процессов, протекающих на системах ПТО, их макродлительность, что затрудняет получение результатов экспериментов на реальных объектах - полигонах ТБО. В связи с этим применение подходов системного анализа, физического, математического и имитационного моделирования становится необходимым инструментарием для системного исследования данных объектов с целью идентификации «механизмов» их управления.

Разработанность проблемы. В теоретическую часть диссертации вошли работы, опирающиеся на теоретические основы: системного анализа, общей теории систем, механики сплошных сред, автоматизированного управления, теории реакторов, планирования эксперимента, теории вероятностей и математической статистики. Отечественными и зарубежными учеными предложены в этой области разработки, являющиеся научно-методической основой данной работы по следующим направлениям.

Результаты разработки общей теории систем, системного анализа и прикладных исследований, позволяющие описывать закономерности функционирования сложных систем и процессов управления, представлены в работах следующих авторов: М. Месарович, Я. Такахара, Н. Винер, Э. Квейд, С.П. Никано-ров, A.A. Богданов, H.H. Моисеев, Ф.И. Перегудов, A.B. Антонов, В.И. Гурман, Т.А. Акимова, П.Г. Белов, В. А. Трефилов и др.

Методам имитационного моделирования, являющимся современным инструментарием системного анализа, посвящены работы Р. Шеннона, Ю.Н. Павловского, В.П. Строгалева, А.Г. Варжапетяна, В.В. Емельянова, М. Jloy Аверил-ла и др.

Методам оптимального и автоматизированного управления технологическими процессами посвящены работы А.Г. Бутковского, В.А. Бесекерского, А.В Перельмана, Л. С. Понтрягина, Р. Ъеллмана, Я.М. Брайнеса, К. А. Пупкова, Б.Я. Советова, H.A. Саломатина, В.А. Бесекерского, Э.Я. Рапопорта, О.Б. Низамут-динова, P.A. Файзрахманова, А.Н. Новикова и др.

Результаты математического моделирования экологических систем и антропогенного воздействия на окружающую среду описаны в исследованиях Г.Й. Марчука, В.В. Кафарова, JI.C. Гордеева, П. Бертокса, Д. Радд, Н. Бейли,

A.К. Запольского, Н.И. Дружинина, А.Б. Горстко, Т.А. Акимовой и др.

Теория биохимических реакторов, процессов и аппаратов химических производств, экологической биотехнологии представлена в работах: Я.М. Брайнеса,

B.В. Кафарова, 3. Штербачека, К.Ф. Форстера, ДА. Дж. Вейза и др.

Результаты исследования процессов биохимического разложения отходов и технологии управления процессами на полигонах ТБО отражены в работах В.В. Разнощика, А.Д. Потапова, K.JI. Чертеса, А.Н. Мирного, Т.Г Середа, К.Ф. Форстера, П. Бертокса, Н.Ф. Гуляева, Т. Christensen, R. Cossu, R. Stegmann, P. Kjedsen, Cook, R. Cooper, H. Doedens и др.

Полигонным технологиям захоронения отходов и методам математического моделирования процессов на полигонах ТБО посвящены работы В.И. Смета-нина, Н.П. Вострецова, Я.И. Вайсмана, М.П. Федорова, Л.П. Грибановой, A.M. Гонопольского, В. А. Вавилнна, А.Н. Ножевниковой и др.

Комплексный подход к управлению состоянием объектов утилизации отходов и его техшгческая реализация являются важной научно-технической задачей.

Целыо диссертационной работы является решение актуальной научно-практической проблемы - разработка теоретико-методических основ и практических решений построения системы идентификации и управления состоянием природно-технических систем утилизации отходов.

Основные задачи исследований

1. Провести системный анализ результатов, полученных в области методического обеспечения планирования и постановки лабораторных, натурных и имитационных экспериментов для изучения количественных и качественных характеристик эмиссионных потоков на свалках и полигонах ТБО.

2. Формализовать обобщенные модели управления процессами на природно-технических системах утилизации отходов на основе анализа материально-энергетических и информационных потоков, полученных в результате физических (лабораторных и натурных) экспериментов.

3. Выявить степень взаимосвязи процессов, характеризующихся определенными физическими, физико-химическими и биологическими закономерностями при декомпозиции природно-технических систем утилизации отходов и идентифицировать их с помощью физических, математических и имитационных моделей.

4. Разработать инструментальную модель оценки безопасного состояния системы с учетом аддитивного влияния параметризированных источников опасности и этапов жизненного цикла системы ПТО на основе структурно-функционального анализа.

5. Создать алгоритмы структурно-параметрического синтеза и автоматического регулирования, реализующие варианты законов управления, с учётом влияния возмущающих детерминированных и стохастических факторов.

6. Разработать аналитические и имитационные модели управления полигоном ТБО на основе созданных алгоритмов для прогнозирования динамики и мониторинга технологических процессов.

7. Разработать компьютерную информационную систему поддержки принятия решений при управлении процессами на полигонах ТБО, включающую в себя программы автоматизированного проектирования, мониторинга и управления.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1. Концепция минимизации жизненного цикла природно-технической системы утилизации отходов на базе комплексной модели управления процессами, направленная на ускорение процессов биодеструкции отходов на полигоне ТБО [1,14,23,25,31].

2. Параметры процессов биодеструкции отходов, полученные в результате физического моделирования в соответствии с целевой функцией управления, учитываемые в технологических режимах эффективного функционирования эксплуатируемых полигонов ТБО [2, 7, 15, 20].

3. Научно-методические основы математического моделирования безопасного состояния прггродно-техническпх систем утилизации отходов на различных этапах жизненного цикла [5,14, 40].

4. Теоретико-методические основы эффективного управления природно-техническими системами утилизации отходов на основе математического и имитационного моделирования материальных потоков в различном агрегатном состоянии [3, 6, 7,15,16].

5. Информационная система автоматизированной обработки результатов мониторинга и автоматизированного управления на полигонах ТБО для принятия эффективных управленческих решений [10, 11, 44, 50-56].

Научная новизна диссертационной работы заключается в разработке научных подходов к системному анализу, моделированию и управлению природно-техническими системами утилизации отходов, направленных на минимизацию их полного жизненного цикла, способствующих значительному снижению техногенного влияния эмиссионных продуктов на объекты окружающей среды. Методологией работы является системный анализ материально-энергетических потоков, позволяющий установить взаимосвязи между качеством состояния полигонов ТБО и уровнем их воздействия на природные объекты.

1. Обобщены теоретические сведения об объектах депонирования отходов, которые впервые представлены в виде модели ПТО и модели объекта управления, в которой полигон ТБО представлен как природно-техническая система утилизации отходов, состоящая из подсистемы технического и природного комплексов с декомпозицией последнего на подсистему внутренних и внешних объектов, различающихся по способу образования и распространения загрязнений и реализации управляющих воздействий.

2. Систематизированы параметрические данные процессов биодеструкции отходов на системах ПТО с выявлением обобщающих закономерностей, вошедших в модель управления полигоном ТБО, реализованную в технологии автоматического регулирования.

3. Обоснована концепция минимизации жизненного цикла природно-технической системы утилизации отходов, направленная на снижение экологической нагрузки на объекты окружающей среды и обеспечение ускоренного возврата земель в народно-хозяйственное пользование.

4. Формализованы оценочные критерии задач управления безопасным состоянием природно-технической системы утилизации отходов, базирующиеся на методах общей теории систем и реализующие инструментальные подходы к идентификации и управлению состоянием системы.

5. Разработан комплекс математических моделей, описывающих массив ТБО в пространственно-временном базисе с учетом влияния детерминированных и стохастических возмущений, реализованный в программном обеспечении, предназначенном для анализа, обработки информации и управления (Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2009612494, ФИПС, 2009).

6. На основе экспериментальных и теоретических исследований определены технологические параметры процесса биодеструкции отходов, использованные в технологии управления качественным состоянием образующихся эмиссионных продуктов в ходе рециркуляции фильтрата, прошедшего реагент-ную обработку (патент № 2162059 ЯЦ), направленной на трансформацию веществ в жидком и газообразном состоянии в экологически безопасные формы и энергетически ценные продукты.

7. Создана система автоматизированного проектирования полигона ТБО, реализованная в информационной модели, позволяющей автоматизировать этапы ЖЦ с учетом возможных изменений параметров системы, оперативно обрабатывать информацию, визуализировать объекты полигона ТБО и осуществлять своевременное принятие эффективных решений.

Практическая значимость. Создан теоретико-методологический инструментарий решения практических задач по проектированию безопасной системы эксплуатации полигонов ТБО, идентификации и управления состоянием системы ПТО в различных климато-географических условиях конкретных объектов депонирования отходов. Рекомендации по созданию авторской системы обращения с отходами представляют практический интерес для внедрения в отрасли ЖКХ муниципальных объектов РФ. Разработаны специализированные математические модели и программный комплекс «АРМ ТБО» (зарегистрирован в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам), включающий комплекс модулей: конструктора-проектировщика, инженера по эксплуатации и рекультивации полигона, предназначенный для принятия проектных решений, прогнозных задач, управления объектом в эксплута-ционном и имитационном режимах.

Результаты внедрения. Результаты законченной НИР «Рекомендации по мониторингу и управлению санитарным полигоном захоронения твердых бытовых отходов» использованы при проектировании нового полигона г. Нытвы Пермского края. Оператором полигона ТБО г. Краснокамска Пермского края ООО «Буматика» сделана заявка на внедрение авторского патента № 2162059 1Ш. Программно-аппаратный комплекс «АРМ ТБО» внедрен при проектировании полигонов ТБО г. Хабаровска и г. Краснокамска Пермского края, используется при подготовке квалифицированных специалистов по направлению «Сервис в ЖКХ» в Пермском филиале ФГОУ ВПО РГУТиС и при подготовке студентов Пермской гос. сельскохозяйственной академии по направлению «Промышленное и гражданское строительство». Материалы диссертационной работы по инструментальной оценке безопасности полигонов ТБО используются при проведении анализа действующих и рекультивированных полигонов Ленинградской области. Практические рекомендации по созданию системы обращения с отходами внедрены в жилищно-коммунальном отделе Свердловского района г. Перми. Теоретические положения и результаты научных исследова-

ний отражены в монографиях, а также используются в лекциях и включены в методическую и учебную литературу при чтении курсов «Безопасность жизнедеятельности», «Системы автоматизированного проектирования», «Информационно-измерительные системы и автоматизированные системы управления технологическими процессами» в ФГОУ ВПО ПГТУ, «Информационные системы и процессы: моделирование и управление» в ФГОУ ВПО РГУТиС (филиал в г. Перми).

Объекты исследований - материально-энергетические и информационные потоки, протекающие на объектах утилизации отходов, рассматриваемые как объекты моделирования и управления.

Предмет исследования - методы и алгоритмы управления процессами биодеструкции отходов и потоками эмиссионных продуктов на системах ПТО; модели техногенной трансформации отходов.

Методы исследования. При обосновании методов и алгоритмов управления системами утилизации отходов использовались методы системного анализа, общей теории систем, теории автоматического регулирования, дифференциального и интегрального исчисления, методов математического и имитационного моделирования, математической статистики и теории вероятностей, механики сплошных сред. Методы исследования включали анализ, сравнение, обобщение, аналогию и статистическую обработку данных.

Достоверность н обоснованность научных результатов подтверждается применением апробированных методик, сертифицированных приборов, лабораторного оборудования и программного обеспечения; воспроизводимостью и согласованностью данных, полученных в ходе имитационных и проверочных натурных и лабораторных экспериментов; положительным внедрением результатов работы на ряде полигонов ТБО, свидетельством о государственной регистрации программного комплекса и патентом Российской Федерации. Разработанная методология, комплекс моделей и технологий управления базируются на фундаментальных положениях ряда научных дисциплин, включая общую теорию систем, системный анализ, теорию реакторов, математическую физику, теорию управления, теорию вероятности и математическую статистику.

Апробация работы. Результаты научных исследований по теме диссертации доложены более, чем на 45 научных конгрессах и конференциях, в том числе: региональной науч.-техн. конф. «Экология города» (Пермь, 1998); региональной науч.-практ. конф., посвященной 275-летию г. Перми (Пермь, 1998); науч.-практ. конф. «Экологизация образования в XXI веке» (Екатеринбург,

2000); науч. конф. «XXX лет горно-нефтяному факультету ПГТУ» (Пермь,

2001); международной науч. конф. студентов и молодых ученых «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2001); международной науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология и научно-технический прогресс» (Пермь, 2002); областной науч. конф. молодых ученых, студентов и аспирантов «Молодежная наука Прикамья - 2002» (Пермь, 2002); конгрессах «Вайстек» (Москва, 2003, 2005, 2007); международной науч.-практ. конф. МГУ-СУНИ «Человечество и окружающая среда» (Москва, 2004); III Всероссийской науч.-практ. конф. «Региональные и муниципальные проблемы экологической безопасности» (Бронницы, 2005); VI Международной науч.-

практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология. Человек. Общество» (Киев, 2003); I Всероссийской науч.-практ. конф. «Имитационное моделирование» (СПб., 2003); областной конференции студентов и молодых ученых «Проблемы химии и экологии» (Пермь, 2003); XI Всероссийской науч.-практ. конф. студентов, аспирантов, молодых ученых «Экология, проблемы и пути решения» (Пермь, 2003); всероссийских науч.-практ. конф. «Экологические проблемы промышленных регионов» (Екатеринбург, 2006, 2008); VII Международном конгрессе «Вода: экология и технология» Экватэк-2006 (Москва, 2006); Международной науч.-практ. конф. «Антропогенная динамика окружающей среды» (Пермь, 2006); международной науч. конф. «Информационное обеспечение экологической безопасности территорий» (Екатеринбург, 2008); заоч. межд. науч.-практ. конф. «Система управления экологической безопасностью» (Екатеринбург, 2007, 2009); Пятой международной научно-практической конференции «Устойчивое развитие городов и новащш жилищно-коммунального комплекса» (Москва, 2007); международных науч.-практ. конф. «Нефтегазопереработка и нефтехимия» (Уфа, 2005, 2007, 2008); XIV и XV Все-росс. школах-коллоквиумах по стохастическим методам; VIII, IX и X Всеросс. симпозиумах по прикладной и промышленной математике (Адлер, 2007, Волгоград, 2008, С-Петербург, 2009), всеросс. научно-практ. конф. «Перспективы развития инноваций в энергоресурсосбережении» (Пермь, 2007); всеросс. научно-практ. конф., посвященной 90-летию сельскохозяйственного образования на Урале (Пермь, 2008); IV Всеросс. научно-практической конференции «Актуальные задачи математического моделирования и информационных технологий» (Сочи, 2008); Международном семинаре «Обеспечение безопасности закрытых полигонов твердых бытовых отходов экологическими методами» (Пермь, 2009); всеросс. конф. «Исследования в области переработки и утилизации техногенных образований и отходов» (Екатеринбург, 2009); I Международной научно-техн. интернет-конф. «Инновационные технологии: теория, инструменты, практика» (Пермь, 2009), а также в других региональных и российских конференциях в период 1994-2010 гг.

Связь работы с крупными научными программами, темами. Диссертационная работа выполнена в рамках целевой федеральной программы: «Отходы» на 1996-2000 гг., целевых программ Пермского края: «Комплексная экологическая программа г. Перми» (2001-2005, 2008-2010 гг.), «Обращение с отходами потребления на территории Пермского края 2010-2014 гг.».

Полнота изложения положений и результатов, выносимых на защиту, в опубликованных работах. Результаты научных исследований по теме диссертации изложены в 104 публикациях, из них 13 статей входят в список периодической печати, рекомендованный ВАК РФ на соискание ученой степени доктора наук [1-13], 3 монографии [14-16], свидетельство о регистрации программы для ЭВМ [44], патент на изобретение [45].

Структура н объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения, библиографического списка и приложений. Основной текст изложен на 332 машинописных страницах, содержит 71 рисунок и 22 таблицы. Список использованных литературных источников включает 396 наименований на 27 страницах. Два приложения объемом 22 страницы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложены основные положения, раскрывающие актуальность диссертационного исследования, его научную новизну, теоретическую и практическую значимость.

В первой главе проводится анализ влияния полигонов и свалок ТБО на природную среду (ПС) с учетом их особенностей в условиях современной России, обосновываются полигонные объекты депонирования отходов как природ-но-технические системы утилизации отходов, включающие в себя следующие массивы элементов: П - «природа», Т - «техника», О - «отходы» (ПТО). Основным отличием полигонов ТБО от свалок является наличие технических устройств, позволяющих повысить производительность системы, рационально использовать природные ресурсы, более эффективно осуществлять преобразование и передачу энергии. К основным показателям техники относится производительность, надежность, долговечность, а также интенсификация способности системы достигать в процессе ее эксплуатации эффективного состояния. Поэтому использование современных средств по сбору, переработке и передаче информации позволяют разрабатывать и внедрять эффективные технические средства и технологические режимы управления процессами на полигонах ТБО. При рассмотрении систем ПТО с позиций системного анализа показано, что процессы взаимодействия объектов депонирования отходов с окружающей природной средой характеризуются сложностью и высокой динамичностью. При этом функционирование системы ПТО сопровождается мощными негативными воздействиями различного рода на окружающую природную среду за пределами санигарно-защитной зоны (ССЗ) полигона ТБО с выбросами газообразных (свалочный газ) и жидких (фильтрат) эмиссионных продуктов (ЭП), а сама система ПТО характеризуется такими свойствами, как эмерджентность, гетерогенность, динамичность, сложность. По оценке относительной организации системы, зависящей от сложности и разнообразия ее состава, эту систему можно рассматривать как детерминированную или стохастическую.

В первой главе приведен также анализ существующих подходов к управлению системами ПТО и возможные методы принятия и реализации управленческих решений в сфере обращения с отходами. Анализ научных исследований по проблеме утилизации отходов на полигонах ТБО показал, что, несмотря на довольно обширные исследования, технические средства на таких объектах остались несовершенными и заметный научно-технический прогресс по данному направлению отсутствует. В связи с этим обосновывается необходимость создания АСУ для обеспечения реализации эффективных технологий управления системами ПГО.

При анализе динамики развития полигонов ТБО методом экстраполяции, являющимся методом прогнозирования в данной области на основе обработки и анализа информации об этом объекте, показано, что примерно в интервале 10 лет появлялись и совершенствовались технологии утилизации отходов на полигонах ТБО. Так, в 70-е годы прошлого века сформировались полигоны I поколения, основным необходимым условием которых являлась изоляция от окружающей среды посредством создания противофильтрационных экранов и отвода ЭП с полигонов ТБО. Полигоны II поколения (90-е годы) ¡мели усовершенствован-

ные системы очистки фильтрата и биогаза, как правило, уже в составе полигонов ТБО, а также программы мониторинга ЭП, что говорило о возросшей заинтересованности в этих исследованиях научных кругов и общественности. В начале 2000 г. появляются первые разработки по стабилизации и управлению процессами на полигонах ТБО, в частности на закрытых отработанных свалках, при создании многослойного рекультивационного покрытия, минимизации образования фильтрата и использованию биогаза для технических нужд полигонов ТБО. Это явилось предпосылками для создания автоматизированных систем управлеши процессами биодеструкции отходов (БО) и разработки научных подходов к проектированию полигонов III поколения. Основным различием между поколениями полигонов ТБО является продолжительность их полного жизненного цикла (ЖЦ), который на полигонах I поколения по прогнозным расчетам составляет до 10 ООО лет, II поколения - до 1 ООО лет, а полигоны III поколения, включающие в себя современные (в том числе автоматизированные) технологии мониторинга и управления, позволяют снизить полный ЖЦ систем ПТО до ста лет.

При анализе ЖЦ полигонов ТБО было выявлено, что сокращение продолжительности рекультивационного и пострекультивационного этапов за счет введения процедур управления уже на эксплуатационном этапе может значительно ускорить воспроизводство земель и уменьшить экологический ущерб ПС продуктами Б О. На основе анализа ЖЦ полигона ТБО установлено, что существующие технологии как на эксплуатационном этапе жизненного цикла (первые 5-30 лет), так и на рекультивационном (спустя 30-40 лет) не гарантируют исключения отрицательного влияния вытекающих стоков в течение тысячи лет. В настоящее время ЖЦ систем ПТО неуправляем, поэтому актуальна разработка методики непрерывной информационной поддержки ЖЦ полигона ТБО, входящего в систему ПТО.

Метод научно-технического прогнозирования на основе анализа публикаций показал возможность прогнозировать развитие техники и технологии в области совершенствования систем ПТО на 1020 лет вперед. Поэтому исследованы основные подходы к моделированию процессов на полигонах ТБО, которые классифицированы как объемно-балансовые модели, модели диффузионно-конвективного переноса, модели реакторного типа, регрессионные и имитационные модели (рис. 1).

В главе обосновывается необходимость разработки интегрированной динамической модели управления состоянием системы ПТО. В этом случае можно рассмотреть два класса задач: первая - идентификация критичных состояний системы (опасное, безопасное и разрушение) и вторая - поиск наиболее эффек-

& / v

Т / Ч*

4>х 1

\->\ о„

Рис. 1. Структурная схема моделей применяемых при описании процессов, протекающих в системе ПТО

тивного состояния для желаемого протекания процессов в массиве отходов (МО). Для решения первого вида задач возможно использование подходов общей теории систем, которая изучает абстрагированные модели и основывается на формальных взаимосвязях между наблюдаемыми признаками и свойствами. Использование данной модели рекомендуется в диапазоне от эксплуатационного до пострекультивационного периодов ЖЦ системы ПТО, что позволит достичь значительного снижения риска реализации опасности и нанесения ущерба окружающей среде и населению. Для поддержания эффективного состояния полигона ТБО (управления процессом БО, так называемой техногенной трансформации отходов) применимы модели механики сплошных сред.

Рассмотрены основные типы упрощения больших и сложных систем: при помощи выделения относительно независимых подмоделей; разработки системы дифференциальных уравнений, содержащих меньшее число переменных и параметров, чем полная имитационная модель; составления функционально-логических диаграмм, отражающих внутреннюю структуру модели.

Для принятия и реализации управленческих решений в сфере обеспечения безопасности системы ПТО рассмотрен метод экспертных оценок, основанный на наличии априорных оценок значимости различных решений и интуитивных догадок об альтернативных вариантах путей решения проблемы, например, путем применения метода комиссии.

Таким образом, при составлении модели системы ПТО необходимо учитывать множество внешних воздействий на компоненты природной среды и на объекты полигонов ТБО, множество состояний данной системы, включающей показатели качества компонентов ПС и полигонов ТБО (концентрации загрязнений, входящих в состав эмиссионных продуктов), которые определяют условия и результат функционирования рассматриваемого объекта. В связи с этим актуальна разработка технологии управления (выработка и реализация управляющих воздействий), направленной на безопасное функционирование системы ПТО на данной территории, в определенных климато-географических условиях.

Во второй главе представлены этапы научного исследования систем ПТО, включающие в себя процесс получения научных знаний на основе теоретических исследований, наблюдений, проведения пассивного и активного экспериментов. Целью исследований являлась идентификация обобщающих критериев для полигонных объектов захоронения (депонирования) отходов. Методология исследований была направлена на получение комплексной оценки воздействия на окружающую природную среду ЭП с полигонов ТБО с учетом всех источников и путей миграции загрязняющих веществ. Методика обработки результатов эксперимента основывалась на вероятностно-статистических, детерминированных, графических и других методах.

Исследования проводились, с одной стороны, в направлении разделения изучаемого объекта на отдельные блоки и анализа каждого из них в отдельности, а с другой - в рассмотрении объекта депонирования отходов в качестве системы ПТО с набором функциональных и структурных особенностей.

На основе анализа информационных потоков и собственных исследований в главе определены факторы, влияющие на степень БО. Это физические свойства твердых бытовых отходов: их морфологический и фракционный состав, объ-

емный вес и влажность. Исследования показали, что общая влажность отходов, поступающих на полигон ТБО, зависела от морфологического и фракционного состава отходов, так как влажность отдельных составных частей ТБО различна (пищевых отходов 60-80%, бумаги 20-40% и т.д.), а влажность ТБО, морфологический и фракционный состав отходов влияют на объемный вес ТБО в МО. Несмотря на существующую тенденцию снижения объёмного веса отходов, поступающих на полигон с 0,4 т/м3 до 0,3 т/м3, в реальных условиях плотность отходов на полномасштабном современном полигоне может достигать 0,70,9 т/м3 при поглощающей способности 0,16-0,27 м3 на 1 т сухого мусора. Установлено (Christensen Т., 1994), что при плотности в 1 т/м3 поглощающая способность МО падает до 0,02-0,03 м3 на тонну сухого мусора, что является существенным фактором при расчетах объема выделяемого фильтрата на полигоне ТБО. В связи с этим рассмотрены основные способы расчета количества фильтрата, основанные на модели водного баланса, включающего в себя показатели скорости инфильтрации, коэффициентов проницаемости и фильтрации, скважности и полной максимальной влагоемко сти грунта. Массив отходов на полигоне рассмотрен в виде искусственного грунта, и от показателей его влажности и плотности зависела скорость БО и стабилизации процессов в МО. Экспериментальные исследования (Rees J., 1982) показали, что увеличение влажности от 10 до 65 % приводило к ускорению процессов биодеструкции в отходах с низкой плотностью (0,25 т/м3) по сравнению с отходами с более высокой плотностью (0,80 т/м3) из-за возрастания подвижности бактериальных клеток, что, в свою очередь, ускоряло процесс гидролиза и затем метаногенеза. Напротив, при постоянной влажности (21%) увеличение плотности от 0,32 до 0,47 т/м3 ускоряло газообразование от 410 до 845 мл/сут. на 1 кг сухих твердых отходов. Для максимального выхода метана оптимальная влажность составляла, по данным Rovers & Farquhar (1995), 60-80 % (по массе), а по данным Mariotta (1981) - 55-60 %.

На процессы биодеструкции отходов также оказывают влияние такие факторы, как присутствие кислорода, водорода, сульфатов, питательных веществ, ингибиторов, температуры, показателя активной реакции среды (pH). Такие факторы, как влажность, плотность и pH в массиве ТБО, являются лимитирующими, влияющими на скорость БО. В связи с этим в главе был проведен краткий обзор результатов лабораторных и полномасштабных экспериментов, проведенных такими исследователями, как: Farquliar (1973), Eifert (1977), Newton (1977), Walsch (1979), Mjers (1980) и др. по изучению влияния различных процедур управления (добавление растворов, обладающих высокой буферной емкостью, измельчение, уплотнение отходов, рециркуляция фильтрата) на скорость БО и стабилизацию процессов в МО. Более детально была изучена процедура рециркуляции фильтрата, достоинством которой являлось снижение содержания органических компонентов в дренажном фильтрате, уменьшение его количества, ускорение БО за счет разбавления локальных скоплений загрязняющих и ингибирующих веществ в массиве ТБО. Однако рециркуляция фильтрата с низким pH ингибировала процесс метаногенеза, а конечный сток имел достаточно высокие концентрации загрязняющих веществ, что диктует необходимость отвода части фильтрата на очистные сооружения и рН-регулирования рециркулируемого фильтрата.

Для адекватности переноса результатов физических лабораторных экспериментов на реальные объекты - полигоны ТБО автором в настоящей работе были выявлены критерии подобия, характеризующие термодинамические функции состояния, динамики жидкой фазы (фильтрата) и процессов массопе-реноса в массиве отходов. В качестве исследуемых характеристик выступали: давление (Р), коэффициенты влагопроводности (К), влажность массива ТБО (со) и температура (Т).

Р = /1(ю,5,а,Г), К = /2(ю,5,ПД1 (!)

где — площадь удельной поверхности твердых частиц в массиве ТБО; г| - вязкость жидкости в массиве ТБО, с - поверхностное натяжение жидкости.

Для описания процессов на эксплуатируемых полигонах ТБО был получен критерий, аналогичный критерию Рейнольдса, характеризующий отношение сил инерции, обусловленных скоростью потока жидкости, к силам вязкости, а также пространственную структуру нестационарного течения фильтрата в массиве отходов. Для описания процессов в МО на рекультивированном полигоне ТБО был получен критерий, аналогичный критерию Фруда, характеризующий соотношение между силами инерции и гравитации при динамике потока фильтрата в массиве ТБО.

С целью исследования процессов баодеструшцт отходов и выявления обобщающих закономерностей были проведены лабораторные исследования по определению оптимальных параметров БО (рНп[1Т = 8,0-8,5 и ю01ГГ = 60-80%). Результаты экспериментов по рециркуляции фильтрата, предварительно обработанного Са(ОН)2 до рН 9,0-0,5 на установке «каскад реакторов», показали динамику изменения качества эмиссионных продуктов с получением рада положительных эффектов, в частности уменьшением концентрации ионов тяжелых металлов в фильтрате (до 70 %), вошедших в авторский патент № 2162059 1Ш. Для изучения влияния управляемых факторов на скорость эмиссионных процессов и определения основных физико-химических параметров процесса были проведены полнофакторные лабораторные эксперименты с использованием метода математического планирования эксперимента. На основе анализа результатов аналитических и практических исследований в качестве управляемых факторов процесса были выбраны: 1) влажность отходов - со; 2) активная реакция среды - рН; 3) температура массива отходов в реакторах - Т. В качестве функции отклика выступал эмиссионный поток жидкой фазы (фильтрата) - Г. Отходы увлажнялись до необходимой влажности рециркулируемым фильтратом, прошедшим предварительное рН-регулирование (раствором Са(ОН)2).

В результате проведенных исследований были получены коэффициенты регрессионного уравнения:

Г = 2 + 0,6 Хх + 0,054 + 0,16 Хъ - 0,27 Л1Х2 + + 0,054X, Х3 - 0,054Х,Л'3 + 0,054X, Х2Х3. (2)

Уравнение регрессии потока фильтрата в натуральном обозначении факторов установило зависимость объема выделившегося фильтрата от физико-химических факторов биодеструкции отходов (рН и влажности МО):

У= 4,83 + 0,09 со + 0,63 рН - 0,01 рН со. (3)

Адекватность математической модели проверена с помощью критерия Фишера. Коэффициент множественной корреляции составил 0,8, коэффициент детерминации - 0,85.

В рамках пассивного эксперимента был проведен сбор статистических данных на объектах депонирования ТБО в условиях Пермского края, на большинстве которых не соблюдаются санитарно-гигиенические нормативы. Исследования показали устойчивое интенсивное загрязнение на этих объектах по почвам на расстояние 400-450 м, по подземным водам - на 250-300 м. Зона неустойчивого загрязнешш по подземным водам с действующих свалок и полигонов ТБО распространялась на расстояние 500-600 м, где отмечается превышение ПДК по отдельным компонентам в десятки раз. По поверхностным водам зона загрязнения прослеживалась на расстоянии до 1500 м. Информационные потоки показали, что зона рассеяния ионов тяжелых металлов (ИТМ) в водных источниках, почве, растительности выходит за границы СЗЗ полигона ТБО, которая устанавливается в пределах 500 м.

Выполненный аналитический обзор, системный анализ информационных потоков и собственные авторские исследования позволили формально объект депонирования отходов представить в виде системы

3 пто = Щ Н, Е, й, У, I, Я, С}, (4)

где Ж-множество компонентов отходов, У- множество внешних воздействий на элементы системы; Е - множество элементов природной среды; Н - множество элементов технических, инженерных средств и сооружений (ТИСС); Б -множество элементов БО; 7 - множество информационных потоков; Я - множество отношений (связей) между элементами; С - множество состояний системы ПТО.

Таким образом, проведенный эмпирический системный анализ, включающий в себя обзор нормативных документов и сбор статистических данных, был направлен на повышение информативности изучаемых признаков системы ПТО, обеспечивающих адекватность отображения реального объекта, для дальнейшего моделирования. В связи с этим были сформулированы и детализированы задачи дальнейших исследований, включающих в себя проблемно-ориентированное описание системы ПТО для более четкого формулирования проблемной ситуации, определения цели предстоящего моделирования, выбора соответствующих показателей и критериев и проведения теоретического системного анализа для получения уточненных информационных потоков для дальнейших системных исследований.

В третьей главе была проведена декомпозиция систем ПТО по жизненному циклу, входам и конечным продуктам системы (информационная), процессам (физическая), объектам подсистем (структурная). Поставленные цели в системе ПТО достигались в результате эффективного протекания внутри (МО) требуемых процессов, обеспечивающих безопасность системы ПТО и минимизацию ее жизненного цикла. ЖЦ систем ПТО представлен в виде этапов, основные из которых: инвестиционный, эксплуатационный, рекультивационный и пострекультивационньш. Поэтому при рассмотрен™ процессов в системе ПТО учтены стадии смены состояний системы, наиболее важными из которых являются безопасное, обеспечивающее целостность природной среды и предотвра-

щение нанесения ущерба окружающей среде, и эффективное, позволяющее управлять скоростью процессов БО и качеством ЭП.

Для формального описания системы ПТО введён пространственно-временной базис J[x,f), а переменные были сгруппированы в виде основных функциональных зависимостей: Оц{1), Qg(О - входные и выходные материальные; Ац{1), Aa{t) - энергетические; Jn(t), JaiO - информационные потоки; P{f) -ёмкости, накапливающие эмиссионные продукты (ЭП); D(x,t) - распределение ЭП внутри МО; RJxJ) - обобщённая функция распределения ЭП в системе ПТО (рис. 2).

Выполненная декомпозиция системы ПТО по входам и выходам позволяет отслеживать изменение выходных потоков от сигнала на входе без учета внутренней структуры системы.

D(x,i); Rd(x,t)

f

суо

Рециркулируемый ^ фильтрат

-Отходы-►

Атмосферные_

осадки

AJ0

_Космическая_

энергия Технологическая энергия

_Климатическая

энергия

•уо

Характеристика состава ТБО

Технологические параметры

Показатели —экологического — мониторинга

Материальные потоки

Энергетические потоки

Информационные потоки

Система ПТО

-Фильтрат —Биогаз —

Медленно— разлагаемый *• твердый_остаток_

3

Энергетический потенциал биогаза

Тепловая энергия — при экзотерми- ► ческих реакциях

Qg(Î); Pit)

л«(0

Характеристика

состава продуктов БО

—Стадия ЖЦ—

Период —отчуждения— земель

Показатели - экологического -мониторинга

JG(t)

Рис. 2. Обобщенная структура материальных (О), энергетических (А ) и информационных (I) потоков системы ПТО при реализации технологии рециркуляции фильтрата

Информационная декомпозиция системы ПТО представлена в виде базы данных, поступающей в блок идентификации безопасного состояния системы ПТО, который будет корректировать эффективность системы защиты и служить основой технологии управления эффективным и безопасным состояниями системы ПТО (рис. 3).

Рис. 3. Интегрированная динамическая модель управления состоянием системы ПТО

При декомпозиции системы ПТО по процессам были выделены комплексы физических (Ф), хидшко-биологическнх (ХБ) и механических (М) процессов, каждому из которых задавались некоторые управляющие воздействия. Для формализации системы ПТО выявлены факторы, определяющие основные процессы: ^ - наличие углеродсодержащих субстратов в массиве отходов; О2 - кислородный режим (аэробный, анаэробный); М - минеральный состав отходов; Т - температура во внутренних слоях МО; рН-показатель активной реакции среды; ЕЬ - показатель редокс-потенциала; со - влажность отходов; Р - давление, влияющее на плотность р отходов; д - поток жидкой или газовой фазы, а -угол откоса полигона, 5 - величина осадки МО. В связи с этим выявлены отдельные функциональные зависимости каждого из процессов для моделирования этих процессов (табл. 1).

Таблица 1. Функциональные зависимости процессов в системе ПТО

Процесс Функциональная зависимость

Биохимический (БХ) Физический (Ф) Механический (М) БХ =/БХ (М, 02, рН, ЕЬ, ш, Т, х, 0 ф =/ф (со, р. Г, д, Р, х, 0 М =/м(ос,£Р,х,0

При декомпозиции задачи по биохимическим процессам разработана модель анаэробного биореактора, в котором основные биохимические реакции под воздействием поступающих атмосферных осадков, технологических режимов рециркуляции фильтрата и участия живого вещества трансформируют массив отходов в трехфазную систему (газ, жидкость и твердое вещество). Процесс БО в массиве отходов описан с помощью многофазной модели биохимических реакций, в основу которой положен закон неразрывности потока с учетом диффузионного влияния

где /е (о,Т) - временная переменная, хеП - пространственная переменная, ш(х,0 - влажность массива, р,(х,0 - концентрация вещества /-й стадии реакции, £>(х,/) - диффузионно-фильтрационный тензор, с](х,1) - функция Дарси, уи -стехиометрический коэффициент при компоненте скорости реакции Я} в /-й стадии реакции (у,; < 0 для исходных веществ реакции, у,, > 0 для продуктов реакции).

БО в массиве отходов протекает за счет процессов гидролиза, осаждения, растворения с участием живого вещества. Проведенные эксперименты, описанные во второй главе, показали, что предварительная обработка гидроксидом кальция Са(ОН)2 рециркулируемого фильтрата сквозь массив ТБО дает ряд положительных эффектов, заключающихся в переводе химических реакций из окислительных в восстановительные, связывании ионов тяжелых металлов (Ме) в нерастворимые соединения (сульфиды, гидроксиды и т.п.) и образовании энергетически ценных продуктов. Процесс обработки рециркулируемого фильтрата гидроксидом кальция Са(ОН)2 описан комплексом уравнений, включающим Ne = 4 химических элемента, NR = 4 независимых реакции и Ns = 4 соединения, формализованном стехиометрической формой матрицы Г (6), используемой в дальнейшем для расчета материально-энергетического баланса в МО fH+ ОН" Н20 Са2+ СаОН+ Са(ОН)2 Ме(ОН)2 Ме2+ -1 -1 1 0 0 0 0 0 (6) Г= 0 0 1 1 -1 О О О

0 0 0 1 0 -1 1 -1 2 0-2-1 0 1 0 1

Стехиометрическая матрица показывает, что при рециркуляции фильтрата, обработанного Са(ОН)2 в МО, устанавливаются восстановительные (более безопасные) процессы. БХ процессы описаны в главе кинетическими и равновесными реакциями с учетом влияния рН, температуры, влажности МО и скорости роста биомассы по уравнениям Моно.

При декомпозиции системы ПТО по физическим процессам рассмотрены тепло- и массоперенос, растворение и диффузия, разработана задача теплопроводности в МО с использованием метода конечных элементов, включающего в себя дифференциальную и вариационную постановки задачи теплопроводности на полигоне ТБО, получивших решение в специально разработанных компьютерных программах.

При постановке задачи массопереноса рассматривалось движение частиц жидкости фильтрата, описываемых переменными Лагранжа. Учитывая гравитационное притяжение, для упрощения описания динамики фильтрата принято во внимание только вертикальное направление. Введены сопряженные переменные х,^ - пространственные и /,т - временные. Для применения теории дифференциального вычисления получено уравнение неразрывности, использующее переменные Эйлера, связывающее переход го дискретной области в непрерывную. В результате получены функции потока q(xj), влажности ю(*,/) и скорости движения фильтрата v(x,t), которые использованы при составлении уравнения материального баланса фильтрата, вошедшего в модель управления полигоном ТБО в пятой главе диссертации:

-i .. AN

q(x,t) = lim-

v ' te

dN ■ ~t \ ,■ = üíL, ra(x,í)= hm-

. Sí Ax

dN , ч Ax dx

=-' vlx,í)= lim — = — >

с 8x Ai di

(7)

где ААГ - количество фильтрата.

При моделировании механических процессов представлен расчет возможного движения грунта оснований полигона ТБО, его осадка и деформация как в

нормальном режиме эксплуатации, так и в результате применения различных процедур управления (уплотнения, рециркуляции фильтрата и послойной прокладки массива ТБО изолирующими слоями и т.п.), реализованных в программном комплексе АРМ ТБО.

На основе проведенного анализа структуры системы ПТО выделены основные классы его элементов. К первому относятся элементы ПС (атмосферные осадки и воздух, водные объекты, объекты литосферы и т.п.) на территории полигона ТБО и прилегающих территориях, которые подвергаются его негативному воздействию, а ко второму - сам полигон ТБО, включающий в себя технические системы и инженерные сооружения (ТИСС), обслуживаемые специалистами и персоналом полигона ТБО, реализующими различные технологические режимы в массиве отходов. На основе полученных представлений проведена декомпозиция системы ПТО по объектам подсистем и упрощение общего количества элементов, представленных в гл. 2, с выделением основных (существенных) элементов (рис. 4): поступающие отходы - продукты БО - О, природная среда - Е, взаимодействующих между собой по заданной технологии и установленной организации работ с применением технических средств и инженерных сооружений - II.

1 У-(1,и) Рис. 4. Обобщенная модель систе-

мы пто: {Зд, {ад, {щ, {ад -собственные свойства соответственно отходов, продуктов БО, ПС, ТИСС; I—информационные штоки мошггоринга; 7 - внешние воздей-^ ствия, включающие и - управ-^ ляющие воздействия и 2 - возмущающие воздействия; К - отношения, отображающие связи элементов; с/1, Дс/ — соответственно входные воздействия на систему, выходные и рециркулируемые внутри системы ПТО материально-энергетические потоки; Сцто -состояние системы ПТО

Все внешние воздействия У на элементы системы ПТО сгруппированы в управляющие воздействия С/ природоохранные мероприятия (направленные на защиту ОС за счет изменения технических и технологических параметров системы ПТО) и воздействш внешней среды 2 (климато-географические факторы, особенности инфраструктуры населенных мест, направляющих отходы на полигон ТБО и т.п.). На рис. 4 функция характеризует материально-энергетические потоки и результаты функционирования системы ПТО, воздействующие на внешнюю природную среду, находящуюся за пределами ССЗ полигона ТБО. Состояние системы ПТО (Спто) определяется системными свойствами - эффективностью, точностью и состоянием элементов системы. Управление системой ПТО путем выработки и реализации управляющих воздействий направлено на достижение эффективного функционирования системы ПТО на данной территории, при котором действительное состояние природной среды

Се, взаимодействующей с этими объектами при внешних воздействиях 1, будет не превышать допустимого значения состояния СаЕ (нормативы качества окружающей среды согласно санитарно-гигиеническим требованиям). Для решения задач управления системой ПТО найдена совокупность эколого-экономических критериев, направленных на не превышение уровня С^ при управлении системой ПТО.

Теоретические, лабораторные и натурные исследования на основе информационной, структурной и физической декомпозиции системы ПТО показали возможность решения поставленных задач системного анализа и создания модели управления процессами на полигонах ТБО.

В четвертой главе проведена идентификация безопасного состояния ПТО, для математической формализации элементов системы ПТО введены множества элементов: г = {к^,...,™,^ = „ёк},Е = {^,е1г..,ея}, Н = {КК,-А) и

выделены элементы системы, связанные бинарными отношениями Е1 и Я2, с дополнительной переменной - состоянием (С), идентифицирующей текущее состояние системы ПТО. Показано, что безопасность системы ПТО и состояния (С) каждого элемента в целом зависят от их свойств, которые изменяются во время ЖЦ системы ПТО. Для построения зависимостей реальных изменений состояний в системе ПТО задан некоторый функционал который определяет состояние системы и ее элементов:

Спто = Т, [ Си-, Се, С/?, сд]. (8)

В качестве модели случайных процессов использованы полумарковские процессы, характеризующиеся произвольными функциями распределения вероятностей (рд времени пребывания в / состоянии. Переход системы из состояния С/ в состояние с, осуществляется под воздействием потока событий с вероятностью перехода (>.у). Определение вероятности (/>,(/)) состояния системы сь с2, ..., с„ осуществляется посредством решения системы уравнений Колмогорова.

Для возникновения происшествий элементы массивов ТИСС, поступающих отходов и продуктов БО (Я, IV и О) должны обладать некоторыми свойствами, опасными для множества элементов окружающей природной среды - Е.

Исходя из этого система ПТО с точки зрения безопасности может находиться в безопасном состоянии -Сг,то, опасном состоянии или состоянии разрушения -СпТ0, когда в системе ПТО присутствуют необходимые и достаточные условия. Взаимосвязи между состояниями системы ПТО представлены на рис. 5, из которого видно, что система ПТО может переходить из безопасного состояния (Б) в опасное (О) и наоборот, а переход из опасного состояния в состояние разрушения (Р) - конечный, так как система в этот момент времени разрушается.

-Х.12 —

Спто Спто 2

Рис. 5. Граф состояний системы ПТО: Спто »Спто. С пто - соответственно состоя->.23 ния безопасное, опасное и разрушения,

СпТ1

вероятности перехода из одного состояния в другое

С использованием системы дифференциальных уравнений и графа состояний разработана модель состояний системы ПТО, раскрывающая динамику процесса развития опасности, связанной с наличием источников опасности, обладающих физической (движение грунта, его осадка, тепловые процессы в МО и т.п.), химической (состав образующихся ЭП, образование канцерогенных, об-щетокагческих и мутагенных веществ и парниковых газов, регламентированных Киотским протоколом) и биологической (патогенные микроорганизмы, бактерии, вирусы) энергиями. К параметрам источников опасности относятся: мощность источника опасности (с) - концентрация эмиссий продуктов БО или количество энергии, которую может выделить источник опасности при воздействии на окружающую природную среду; приведенное расстояние опасного воздействия (г), характеризующее расстояние или объем, на которое распространяется воздействие данного источника опасности; время опасного воздействия (т), характеризующее продолжительность воздействия источника опасности на объект защиты, и скорость распространения эмиссионного потока

у = —Ь необходимая для определения времени, за которое поток ЭП достигав

нет объекта защиты, находящегося за пределами ССЗ полигона ТБО. Параметр (у) является особенно важным в момент возникновения каких-либо происшествий или аварий на полигоне ТБО (например, взрывы, пожары, разгерметизация заицггного экрана, приводящая к массовым утечкам биогаза и фильтрата) для разработки прогнозных моделей и принятия эффективных решений по защите природной среды и населения.

Таким образом, каждый источник опасности (/) в системе ПТО представляет собой совокупность параметров (с„ л:,, у„ т,), с помощью которых определяется степень безопасного состояния системы ПТО, зависящей от наличия необходимых и достаточных условий. Необходимым условием перехода из одного состояния в другое системы ПТО является мощность источника опасности, а достаточными - расстояние, скорость распространения эмиссионного потока и время воздействия. Для оценки безопасности и исследования аддитивного влияния различных источников опасности (; =¡777) произведено преобразование параметров, характеризующих отклонение параметров допустимых значений (с1) от реальных.

Формализация пространства параметров источника опасности (/) позволила оценить степень его безопасности:

е,=

(¿> с уг-У*

-!-- ^—!-—!-—!-!

при (с, <Ол(г >.<')д(ц <Ол(т,. <<); (9)

О при (с,. (ч >44 >4

Таким образом, общий показатель для множества источников опасности рассчитывается как среднее арифметическое или равен нулю, если хотя бы один из источников опасен:

[-Уе;,У/ = йУ:а>0; (10)

О ,3 / = 1,ЛГ: 0, = 0.

Данные соотношения могут быть использованы в качестве инструментальной оценки для идентификации состояния системы ПТО на этапах проектирования или эксплуатации. Опасное состояние одного элемента будет означать опасное состояние системы, а происшествие хотя бы в одном массиве будет угрожать разрушению системы ПТО (10).

В связи с этим исследованы состояния массивов элементов, описывающих безопасное состояние продуктов БО (Сс), безопасное состояние массива отходов (Сг), состояние безопасности природной среды (С£), состояние безопасности технических средств и инженерных сооружений (ТИСС) (Ся).

В процессе эксплуатации полигона ТБО параметры источников опасности (с, х, V и -с) системы ПТО могут изменяться как детерминированно (износ проти-вофильтрационного экрана, элементов оборудования и материалов), так и стохастически (утечка фильтрата, выброс биогаза, природные явления). В связи с этим разработана модель безопасного состояния системы ПТО и предложена методика оценки безопасности системы, включающая в себя определение геометрических параметров системы и технологических режимов управления процессами на полигоне ТБО, перечня источников опасности и нормативных значений параметров каждого источника опасности с целью вычисления коэффициентов безопасности 0, г-го источника опасности и показателя безопасности © системы для выбора средств и методов защиты по обеспечению безопасности системы ПТО. Если 0 2 0, то система ПТО находится в опасном состоянии и необходимо разработать методы и средства ее защиты. Модель системы защиты окружающей среды от влияния ЭП полигона ТБО показана на рис. 6.

Рис. 6. Модель системы защиты окружающей среды от влияния ЭП: Н - технические средства и инженерные сооружения, входящие в состав полигона ТБО, Ш— поступающие отходы, о, 6 ~ эмиссия продуктов БО до и после средств защиты, Е - окружающая природная среда за пределами СЗЗ, Ь - система защиты

Система защиты Ь должна обеспечить воздействие опасных факторов не выше допустимых значений (с , ха, т?, у1'), и она включает в себя средства и мероприятия, снижающие значения эмиссионных продуктов Ст до допустимых значений (рис. 7).

Н

4 с(/), I, х(г), у(/), Ьх т(() •

н

в ^ЙМ'МЬ«

Рис. 7. Модель системы защиты окружающей среды по параметрам источников опасности

Безопасность системы ПТО по параметрам источников опасности будет обеспечиваться в случае выполнения неравенств:

с'1 -Ьс с(?)> 0, ьх х(г)-х' ^ 0, у" - 4 г(/)> 0, -Ьх т(г)> 0. (12)

Оценка безопасности системы по г-му источнику опасности с учетом коэффициентов защиты будет определяться с учетом выполнения неравенств (12) по формуле:

О =-' 4

у.'-А.у(')

(13)

Модели системы защиты позволяют на этапе проектирования системы ПТО оценить степень ее безопасности. Разработка и внедрение данной модели позволит своевременно и надежно переводить систему ПТО в безопасное состояние как в эксплуатационный период полигона ТБО, так и на рекультиваци-онном этапе его ЖЦ. Программная реализация методики оценки безопасности системы ПТО представлена в виде диаграммы ГОЕИ функционально-объектной модели. Предполагается, что в оценке состояния системы ПТО будут принимать участие квалифицированные специалисты, вводящие в систему массив данных параметров источников опасности и их допустимых значений, руководствуясь действующими нормативными документами и данными экологического мониторинга с полигона ТБО. В дальнейшем производится автоматизированная обработка данных, вычисляется степень безопасности массива источников опасности, суммарная оценка состояния безопасности системы ПТО и вычисляются коэффициенты защиты системы ПТО, реализуемые с применением специальных способов, и делается анализ с целью определения необходимости применения средств защиты (рис. 8).

ГЧйТЕ5: 1 23456769 Ь

влисАпа*

ГОСТы> СанПины

1НЫ 1

Теоретические

основы

безопасности

Данные об источниках опасности

Обработка данных -

Вычисленные показатели /безопасное

7

Рекомендации по снижению опасности

V

Принятие мер по обеспечению безопасности

Специалисты

АО

Обеспечение безопасности системы ПТО

Рис. 8. Функционально-объектная модель принятия решений по повышению безопасности системы ПТО

Таким образом, при оценке состояния системы ГГГО проводится анализ материально-энергетических потоков источников опасности в системе ПТО и предлагаются рекомендации по выбору средств защиты, если текущее состояние опасное. Как результат применения данной модели выступает инструментальная оценка состояния системы ПТО, позволяющая учитывать характеристики системы ПТО на проектном уровне и проводить сценарии возможного развития опасных ситуаций и аварий на полигоне ТБО.

В пятой главе представлена разработанная модель эффективного управления системами ПТО. На основе уточнения и обоснования факторов эффективного протекания процессов БО влажность отходов и рН выбраны основными лимитирующими факторами. На примере наиболее изученной технологии управления жидкой фазой посредством рециркуляции фильтрата через массив отходов разработана математическая модель управления процессами в МО полигона ТБО.

На данную модель возложена роль контура управления процессами на полигоне ТБО, способствующего ускорению процессов БО ТБО и тем самым уменьшению экологической нагрузки на окружающую природную среду.

На примере технологии рециркуляции фильтрата разработана математическая модель управления полигоном ТБО. Уравнение материального баланса фильтрата в МО формализовано уравнением

+ + = (14)

81 8х у '

где поток фильтрата, - влажность МО, Ь(х,с) - возмущение, ха-

рактеризующее изменение материальной массы.

Задача управления процессами заключается в минимизации отклонений влажности и рН среды в МО от рекомендуемого режима, вызванных различными факторами. В качестве управляющего параметра выступает распределенное внутреннее управление.

С точки зрения управления рассмотрены не истинные значения переменных, а их отклонения от стационарного режима, для чего они представлены в виде аддитивных функций:

д(х,1)=д0(х,1)+д(х,1), 5(х,/) = оз0(х,/) + ю(х,/) (15)

и(х,[) = иа(х,1) + и(хл), (16)

где <во(х/), м0(х,/) - заданные величины соответственно - поток фильтра-

та, влажность среды массива ТБО и управление рециркулируемым потоком фильтрата; #(хД со(хД 11 (х,О - отклонения от стационарного режима соответственно - потока фильтрата, влажности среды и управления.

В качестве критерия качества управления будет выступать показатель отклонения влажности МО от стационарного режима за весь период управления:

н **

|||ю(х,/](ск(1/ ->тт. (|7)

'о

Задача управления эффективным состоянием полигона ТБО с учетом идентификации безопасного состояния системы ПТО будет заключаться в поддержании необходимой влажности в МО, а в качестве управляющего параметра

выступает внутреннее распределенное воздействие потока рециркулируемого фильтрата. В качестве законов управления материальной субстанцией полигона ТБО предложены следующие аналитические формы, характеризующие скорость

v(x,/) и величину потока с/(х,/) фильтрата в МО:

*

'а

д{х.1)=-к1]4и)£г (19)

Выражение (18) представляет собой управление отклонением величины потока фильтрата от заданного режима. Смысл выражения (19) заключается в мониторинге влажности МО. Если есть отклонение от стационарного режима, то нужно изменить величину потока рециркулируемого фильтрата для стабилизации режима. Функциональные зависимости (18), (19) представляют собой задание необходимой влажности массива отходов в пространственно-врсмснном базисе, достигаемой за счет изменения величины потока рециркулируемого фильтрата в пространстве или влажности МО во времени. Изменение влажности

Рис. 9. Состояние параметров МО: а - изменение влажности: <в(х,1)=/1{Ь{х,1)) - под влиянием мгновенных возмущений в пространстве; а>(х,0 -/г^хЛ)) - под влиянием локальных возмущений по времени; ®(х,1)~ истинное значение; ®0(х,() - рекомендуемое значение, а>(х/) -отклонения от рекомендуемою режима влажности среды МО; б - возмущающие воздействия: Ь(х,1) - утечки (приток) фильтрата; :(х/) - колебания влажности за счет изменения скорости хшфильтрации в массиве ТБО

Обобщенная структура схема распределенного управления полигоном ТБО, описываемая функцией Грина 0(х,£,/,т), построенная по принципу отклонения показана на рис. 10. Регулятор и[х,г), формирует распределенное управляющее воздействие тц(х,г). Вторая составляющая ть __(х,/) стандартиз1фующей функции учитывает внешние возмущения.

Рис. 10. Обобщенная структурная схема распределенного управления полигоном ТБО: сэ0(с,т) - заданное состояние влажности МО, ю(х,/) - отклонение распределенного

выхода от заданного состояния; т) - стандартизирующая функция

Управление полигоном ТБО с обратными связями по отклонению величин q(x,t) и а(х,/) от стационарного режима формализовано системой уравнений:

о,

д/ дх J

хс

(20)

q(x, t) = J u(x, i)dx + J z(x, t)c1t,

'o 'o

где w(x,i)= |ii(x,т)с1т _ распределенное внутреннее управляющее воздействие;

'о

= ]/.(£,/)d£, z(x,t) = )z(x,тМт ~ В(ПМуШаЮЩИС В0ЗДСГ[СТВМ; 14)11 >'СЛ0ВИЯХ

'd

на переменные: x0<x<xk; t>t0 и при следующих начальных и граничных условиях: со(х, 40 = ю0(х); q(x0, t) = q0(t): q(xk, t) - qk(t).

При введен1ш в закон управления интегрально-дифференциальных составляющих функция управления представлена следующем образом:

u(x,t) = knq+k12q'l+kuq[ +kuj(jdt~kl^qdx+k2lc + k2Zc'!+k^c'x + k2ijcdi + k2^cdx, ^1)

<о *о го х0

которая получила свое развитие при решении данной задачи в несколько упрощенном виде:

1) пропорционального регулятора (П)

м(х, 0= - h q(x, /) - к2 ю(х, /); (22)

2) пропорционально-интегрального (ПИ) регулятора

u(x,t) = knq(x,t)+k21<a(x,t)+k25 |ffl(x,i)dx.

В результате исследования влияния изменений массы жидкой субстанции ¿(х,/) и колебаний концентрации жидкой субстанции в МО на поведение модели по влажности ю(х, /), положив начальные и граничные условия нулевыми, найдены варианты решения задачи:

1) ш(х,/) = /ДЬ(*,0),2)ш(*,0 = /2(ф:,0) (24)

Аналитическое решение получено с использованием функции Грина:

где Сг(лг- функция Грина (переходная функция системы); - стан-

дартизирующая функция внешних воздействий; х, / - пространственная координата и время; с, т - переменные интегрирования по х, /.

Решение задачи (20) показало, что использование ПИ-регулятора (23) характеризуется асимптотической экспоненциальной устойчивостью процесса управления. Применение П-регулятора (22) рекомендуется при нормальном ходе процесса БО, а при переходе состояния системы ПТО в опасное необходимо применение ПИ-регулятора (23).

Разработаны алгоритмы управления состоянием полигона ТБО при детерминированных и стохастических возмущающих воздействиях. Получена зависимость статистических характеристик состояния полигона ТБО в зависимости от стохастических характеристик возмущений: математического ожидания, дисперсии и корреляционной функции.

В шестой главе разработаны имитационная модель (ИМ) управления полигоном ТБО и проектные решения по выбору ТИСС. Процессы, протекающие на полигоне ТБО, характеризуются длительными периодами, что затрудняет проведение натурных макроэкспериментов и принятие эффективных решений, поэтому применен аппарат имитационного моделирования, который наиболее адекватен решаемым задачам. В основу ИМ были положены функциональные зависимости, описывающие влияние внешней ПС на полигон ТБО: 2 =ДрН(х,0, <у(хД ®(х,0, Ь(х,0, 2(х,0). с полученными ранее эмпирическими выражениями. Для имитации возмущений использован генератор случайных чисел. Возмущения носят знакопеременные импульсы с 10%-ным отклонением параметров среды МО от стационарного режима. Управление технологическим режимом заключается в поддержании и уменьшении отклонения физико-химических параметров от заданного режима по алгоритму, реализующему закон управления процессами на полигоне ТБО. Для расчета расхода рециркулируемого фильтрата, являющегося управляющим параметром, использована приближенная многофакторная эмпирическая зависимость, учитывающая изменение возмущающих факторов. Для удобства визуализации технологического процесса рециркуляции фильтрата возможно ускорение (замедление) или остановка имитационных процессов (рис. 11). Разработанная компьютерная программа АСУТП «Полигон ТБО» реализует ИМ реального полигона ТБО и позволяет имитировать управление основными физико-химическими параметрами.

Номера установок 1 2 3 4 5

1 I I II

2 I I II

3 III Ш V V

4 IV IV V V

5 Ш-ГУ

На реальном полигоне данная программа АСУТП «Полигон ТБО» предназначена для оперативного контроля и управления основными технологическими установками полигона.

При рассмотрении ИМ, реализующей технологию рециркуляции фильтрата, прошедшего рН-регулирование, построена матрица связей между технологическими установками с использованием теории графов (табл. 2), в которой каждой строке соответствует установка, производящая продукт (т.е. выдающая его на выходе), а каждому столбцу - установка, перерабатывающая продукт (т.е. получающая его на входе). В соответствующей ячейке проставлен порядковый номер продукта, передаваемого с одной установки на другую.

Таблица 2. Технологические связи между установками

Примечание. 1 - секция полигона ТБО со старыми отходами; 2 - секция полигона со свежими отходами; 3 - резервуар-накопитель; 4 - ступень известкования; 5 - дальнейшая очистка фильтрата; перечень материальных потоков: I - отходы; Я - образующийся фильтра г; (Ш) - необработанный фильтрат, подаваемый в технологические установки; (IV) - фильтрат, прошедший реагентную обработку; (V) - фильтрат подаваемый на реагентную обработку

Управление качеством жидкой и газообразной фаз БО направлено на достижение абсолютно инертного состояния медленноразлагаемого твердого остатка и снижение его количества на момент рекультивации полигона ТБО. В связи с этим разработаны практические решения по выбору конструкций ТИСС полигонов ТБО. Для защиты окружающей ПС от эмиссий фильтрата рассмотрена противофильтрационная защита в основании полигона ТБО с применением искусственных и естественных материалов. Обоснованы системы рециркуляции фильтрата для высоконагружаемых полигонов, включающие в себя гидроизо-лирующнй противофильтрационный экран, дренажную коллекторную сеть для сбора фильтрата и технологические установки: 1) пруд-накопитель объемом до 30% общего годового количества образующегося фильтрата; 2) станция нейтрализации, включающая реагентное хозяйство, смесители, контактные резервуары, отстойники для выделения шлама, а также приборы автоматического рН-регулирования раствора на выходе из смесителя; 3) установка насоса для подачи фильтрата в МО; 4) инфильтрационная система дренажных труб; 5) система отвода фильтрата из каждой секции полигона в пруд-накопитель, оборудованный насосами для подачи фильтрата на последующую очистку.

Устройства для рециркуляции фильтрата рекомендуется изготавливать одновременно с введением в строй новой секции полигона. Схема подачи стоков на поверхность карт полигона включает в себя перфорированные трубы, напорный трубопровод, коллектор вдоль карт секций ТБО, насосные станции, подающие трубопроводы, и дренажную траншею.

На «старых» полигонах (свалках) ТБО, где не было предусмотрено отведение фильтрата через дренажную систему, рекомендована откачка фильтрата из скважин по периметру свалки.

Перед разработкой проекта системы сбора и утилизации биогаза определяют состав и свойства ТБО, вместимость и срок эксплуатации полигона, схему и максимальную высоту складирования отходов, гидрогеологические условия земельного участка, на основании которых производят выбор материалов газопроводов, конструкционных особенностей и технологий утилизации биогаза. Для предотвращения опасности взрыва смеси метана с воздухом рассмотрены защитные мероприятия и технологии пассивной и активной дегазации на полигонах ТБО и утилизации биогаза.

Закрытые для приема ТБО старые свалки и полигоны традиционно относятся к объектам повышенной экологической и санитарно- эпидемиологической опасности, поэтому в главе представлены рекомендации по управлению процессами на рекультивированных полигонах, включающие в себя систему сбора поверхностных и фильтрационных стоков ТБО в биомелиоративные каналы и технологию самоочищения фильтрата на рекультивированном полигоне с использованием естественной экологической системы.

Внедрение автоматизированных систем управления качеством образующихся ЭП в системах ПТО значительно повысит их безопасность и надежность. Автоматизированная система управления, состоящая из измерителей фазовых координат и индикаторов, позволит отслеживать текущее состояние функционирования (СФ) системы. Основная цель автоматизированного управления системой ПТО состоит в том, чтобы непрерывно поддерживать с заданной точно-

стью требуемую функциональную зависимость между управляемыми переменными, характеризующими состояние объекта, и управляющими воздействиями в условиях взаимодействия объекта с внешней средой по установленному закону и алгоритму управления параметрами полигона ТБО (гл. 5). В связи с этим автором были выполнены подходы к автоматизации процессов, протекающих на полигонах ТБО (рис. 12). Для автоматизации управления процессами по заданной технологии на полигоне ТБО предусмотрен автоматический контроль температуры, рН и влажности МО, расхода фильтрата. При рН < 9 фильтрата I открывается задвижка на линии ступени известкования и фильтрат полностью подается на известкование. Позиции 4 и 5 а, б показывают рН-регулирование. При рН > 9 открывается задвижка на линию подачи части фильтрата на рециркуляцию в 1 и 2 секции и части фильтрата на линию спуска фильтрата на последующую очистку. Таким образом, часть фильтрата поступает на спуск (5а), а часть - непосредственно на рециркуляцию (56).

Рис. 12. Принципиальная схема автоматизации полигона ТБО: 1,2- секции полигона ТБО, 3 - пруд-накопитель, 4 - блок реагентной обработки фильтрата, ® - насос

Определение оптимального состава и типов измерителей фиксирующих изменения СФ системы, будет способствовать повышению точности извлекаемой информации, более раннему выявлению отказов, оценке нанесенного и прогнозного ущерба. В качестве приборов автоматического мониторинга подобраны: термометр почвенный АМГ-5 с конечными датчиками температуры ДТ; многоуровневый влагомер РЯ2; рН-метр стационарный МАРК-902 МП/1 и ультразвуковой стационарный расходомер АТ868. Передача результатов измерений выполняется по стандарту ИБ 485.

Выполнено имитационное моделирование с помощью специального компьютерного программного обеспечения масштабов загрязнения системы ПТО при аварийных выбросах газообразных веществ с полигонов ТБО, которые содержатся в повышенных количествах в свалочных газах и продуктах горения отходов, возникающих при пожарах в теплый период года, подтвердила актуальность внедрения на полигонах ТБО защитных мероприятий и непрерывной информационной поддержки ЖЦ системы ПТО.

В седьмой главе представлена разработанная концепция непрерывной информационной поддержки на системах ПТО для реализации выбора и принятия решений. Модель непрерывной информационной поддержки ЖЦ системы ПТО на этапах проектирования, эксплуатации и рекультивации способствует переходу системы на новый уровень безопасности с использованием САПР на основе CAD систем, имеющих функции параметрического проектирования и моделирования.

Для принятия эффективных" решений по созданию более безопасной и наиболее удовлетворяющей санитарным и экологическим нормам системы ПТО разработано специальное программное обеспечение для осуществления многоэтапного процесса проектирования с учетом факторов неопределенности специфики состава отходов, интенсивности биохимических процессов, протекающих в МО, климато-географических и гидрогеологических особенностей региона. Методологические подходы к проектированию автоматизированных систем обработки информации (АСОИ) на полигонах ТБО были основаны на системном и частном проектировании. Разработаны структурная схема этапов проектирования (мониторинга) и эксплуатации полигона ТБО и программный инструментарий конструктора-проектировщика (ПИКП) полигона ТБО - «АРМ ТБО». Схематично АРМ поддержки принятия решений в течение ЖЦ системы ПТО показан на рис. 13.

Рис. 13. АРМ поддержки принятия решений в течение ЖЦ системы ПТО

Процесс проектирования полигона ТБО начинается с декомпозиции задач на основные информационные потоки. Производится анализ всех процессов , связанных с обменом информацией (рис. 14), выделяется приём данных на про- I ектирование полигона ТБО, включающих заказ на проектирование и исходные , данные (нормы накопления отходов, климаго-географические условия и т.д.). |

заказ на проектирование

задание на проектирование

правила и стандарты

Исходные

Данные

методики расчета

.1 М

определение параметров полигона

показатели полигона

Рис. 14. Процесс разработки научно-технической документации при проектировании полигона ТБО

На основе инструкций по проектированию полигонов и правил составления программных комплексов строится дерево, состоящее из блоков программного комплекса (блоки ввода исходных данных, вывода проектно-графической эскизной документации и обработки данных). Процесс проектирования полигона ТБО с помощью ПИКП «АРМ ТБО» включает в себя автоматизированные расчеты емкости полигона ТБО, технологических параметров управления полигоном ТБО исходя из эксплуатационного периода и индивидуальных особенностей, автоматизированную подготовку технической и графической документации на основе параметрического программирования с построением эскизных проектных чертежей полигона ТБО. Выбор и реализация альтернативных вариантов управления включает в себя идентификацию системы ПТО и имеющихся в ней противоречий, теоретические исследования, основанные на обработке имеющейся информации с целью определения эффективных способов устранения противоречий, оценку выбранных альтернатив и реализацию корректирующих воздействий.

Обоснование наилучших или рациональных управляющих воздействий основано на выборе альтернатив, учитывающих достижимость целей, накопленный опыт и ресурсы, необходимые условия и факторы случайности. Для выбора и оптимизации альтернативных управляющих воздействий использованы эко-лого-экономические критерии. Наиболее важной задачей программно-целевого подхода к совершенствованию безопасности систем ПТО является поддержание требуемого режима функционирования системы, способствующего минимизации возможного нанесения ущерба окружающей природной среде.

При обосновании внедрения технологий управления полигоном ТБО проведены оптимизация эколого-экономических показателей, включающих в себя расчет предотвращенного ущерба и экспертизу проекта, исходя из экономического ущерба от загрязнения окружающей среды и затрат на обустройство полигона ТБО необходимыми ТИСС.

При внедрении АСУ затраты на обеспечение экологической безопасности объекта увеличиваются в связи с затратами на приобретение дополнительных ТИСС и оборудования. С другой стороны, контроль и управление качеством ЭП позволят значительно снизить штрафные санкции и плату за наносимый экологический ущерб окружающей природной среде.

При задании и проверке выполнения требований по безопасности системы ПТО учитываются нормативы качества природной среды. Величина требуемого значения показателя безопасности функционирования системы ПТО (©*) выражается в показателях предотвращенного ущерба (ПУ). Оптимизация затрат на мониторинг и управление системой ПТО с учетом возможных штрафных выплат за сбросы и выбросы загрязняющих веществ (Ш) в окружающую ПС выражена системой уравнений

где & - показатель безопасности системы ПТО, характеризующий предотвращенный ущерб; Ш- штрафные платежи за загрязнение окружающей природной среды; 3 - затраты.

При проектировании полигона ТБО предусматривается требуемая величина экономических затрат на поддержание безопасного СФ системы ПТО. При возникновении противоречий в случае недостатка денежных средств на выполнение требований по обеспечению экологической безопасности системы ПТО проводятся системный анализ, дополнительные расчеты и составляется экспертное заключение.

Для своевременного и эффективного принятия решений обосновано создание организационной системы, обеспечивающей безопасное СФ системы ПТО. В течение функционирования полигона ТБО принимаются решения и практические действия совместными усилиями операторов полигонов ТБО, природоохранными надзорными органами и обслуживающим персоналом (в том числе научно-исследовательскими организациями). Цель организационной системы состоит в поддержании выходных характеристик в заданных пределах. Для ее достижения учитывается информация о задачах /(() контролируемых систем ПТО и результативности их функционирования O(t) с помощью соответствующих управляющих воздействий <7(0, с промежуточной выработкой показателей /*(0, 0*(t) и корректирующих воздействии - г|(/) (рис. 15). На вход организационной системы поступает множество входных воздействий I(t), а с ее выхода -результат 0{t). Оператор динамической системы /(/(/),/) осуществляет необходимое преобразование матрицы входных элементов I ={in,..., ¿и,..., /'„,„}, описывающей ресурсы и операции в выходной массив О ={0],..., ок,..., от}, указывающий на эффективность полезности управляющих воздействий и принятых решений по планированию управления системой ПТО.

(26)

Рис. 15. Функционально-алгоритмическая структура информационной модели поддержки принятия решений при управлении системой ПТО

В ходе дальнейшей эксплуатации мониторинг и анализ состояния системы ПТО обеспечат оперативный контроль за протекающими на данном объекте процессами, а информационная поддержка в течение ЖЦ системы ПТО повысит эффективность управления и безопасность эксплуатации полигона ТБО.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе решена актуальная научная проблема, имеющая важное теоретическое и прикладное значение, заключающая в разработке методических основ, теоретических и практических решений построения системы идентификации и управления состоянием природно-технической системы утилизации отходов. В процессе теоретических и экспериментальных исследований, математического и имитационного моделирования разработанных методов и алгоритмов поддержки при принятии управленческих решений для безопасного функционирования природно-технических систем утилизации отходов, получены следующие основные результаты и выводы:

1. Проведен системный анализ в области методического обеспечения планирования и постановки лабораторных экспериментов, на основе которых определены лимитирующие факторы (влажность ТБО, рН), влияющие на скорость биодеструкции отходов и состояние образующихся эмиссионных продуктов и обоснована технология рециркуляции предварительно обработанного раствором

Са(ОН)2 фильтрата до рН 9-9,5 способствующая снижению в 2-2,5 раза концентрации ионов тяжелых металлов в дренажном фильтрате и ускорению метано-тенеза, повышающего энергетическую ценность биогаза полигона ТБО.

Научная ценность результатов экспериментов подтверждена патентом РФ №2162059.

2. На основе подходов системного анализа формализована модель управления процессами описывающих массив ТБО в пространственно-временном базисе с учетом влияния детерминированных и стохастических возмущений, направленная на реализацию концепции минимизации жизненного цикла полигона ТБО, характеризующей полигон ТБО на этапе его рекультивации как «конечное хранилище».

Научно-практическая ценность состоит в том, что предложенная концепция составляет основу решения задач экологического прогнозирования и управления жизненным циклом, позволяющая на порддок сократить ЖЦ природно-технических систем утилизации отходов, тем самым уменьшить экологическую нагрузку на объекты окружающей среды и период возврата земель в народнохозяйственное пользование.

3. Формализована взаимосвязь процессов, характеризующихся определенными физическими, физико-химическими и биологическими закономерностями влияющими на водно-воздушный режим, скорость протекания процессов биодеструкции отходов, состав эмиссионных продуктов и популяций микроорганизмов в массиве отходов, которая идентифицирована с помощью физических, математических и имитационных моделей, получивших дальнейшее развитие при оценке состояния природно-технической системы утилизации отходов.

Научно-практическая значимость данных моделей заключается в разработке расчетной модели плоской контактной задачи теплопереноса, позволяющей моделировать тепловые поля в массиве полигона ТБО с учетом внешних и внутренних энергетических факторов; гидрогеохимичесой модели биореактора, моделирующей биохимические реакции, позволяющей рассчитывать материально-энергетический баланс в массиве ТБО; модели диффузионно-фильтрационной эмиссии биогаза и фильтрата, имеющей важное значение для прогноза эмиссионных потоков; модели расчета устойчивости откосов высоко-нагружаемого полигона ТБО для увеличения его емкости и устойчивости фунтовых оснований.

4. Разработана методика оценки состояния природно-технических систем утилизации отходов на основе структурно-функционального анализа с учетом этапов жизненного цикла полигона ТБО, позволяющая строить прогнозные модели развития опасностей с учетом статистических закономерностей изменения материальных и энергепгческих параметров элементов системы.

Научно-практическая ценность заключается в обобщении оценочных критериев задач управления безопасным состоянием природно-технических систем утилизации отходов, базирующихся на методах общей теории систем и реализующих инструментальные подходы к идентификации и управлению состоянием системы и обеспечивающих защиту объектов биосферы от загрязнений по-

токами фильтрата и биогаза с целью повышения уровня экологической безопасности полигонов ТБО.

5. На основе разработанных алгоритмов структурно-параметрического синтеза, с учётом влияния возмущающих детерминированных и стохастических факторов поставлен и решен комплекс взаимосвязанных задач, включающих в себя:

- регулирование параметров процесса биодеструкции отходов в массиве ТБО,

- стабилизацию заданного уровня планирования материально-энергетических и информационных потоков природно-технической системы утилизации отходов;

- минимизацию полного жизненного цикла природно-технических систем утилизации отходов.

Научно-практическая ценность системы управления полигоном ТБО заключается в возможности наиболее полного извлечения энергетических потоков для хозяйственных нужд и снижения поступления эмиссионных потоков с полигонов ТБО в природные системы.

6. Разработаны аналитические и имитационные модели управления полигонами ТБО, позволяющие визуализировать технологические процессы и служащие основой системы прогнозирования, направленной на повышение безопасности природно-технических систем утилизации отходов.

Практическая ценность заключается в возможности прогнозирования физических, химико-биологичесих процессов в зависимости от применяемой технологии управления на продолжительном отрезке времени (более ста лет), что затруднено в натурных экспериментах.

7. Разработана компьютерная информационная система поддержки принятия решений при управлении процессами на полигонах ТБО, включающая в себя системы автоматизированного проектирования, мониторинга, управления и прогнозирования, реализованных в геоинформационных моделях, позволяющих автоматизировать все этапы ЖЦ с учетом возможных изменений параметров системы, оперативно обрабатывать информацию, визуализировать объекты полигона ТБО и осуществлять своевременное принятие эффективных решений.

Научно-практическая значимость подтверждена внедрением комплекса программ при проектировании новых полигонов ТБО г. Хабаровска, г. Красно-камска и г. Нытвы (Пермский край) и при управлении экологической безопасностью на рекультивированных закрытых полигонах Ленинградской области. На разработанный программный комплекс, предназначенный для анализа, обработки информации и управления получено свидетельство о регистрации программы для ЭВМ [44].

Основные публикации по теме работы

(91 / 67 - общий объем / лично автора в п.л.):

Работы, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ па соискание ученой степени доктора наук1

(всего 13, в списке автореферата 13)

1. Костарев, С.Н. Автоматизированное проектирование природно-техни-ческих систем утилизации отходов [Текст] / С.Н. Костарев // Программные продукты и системы. - 2010. -№ 1. - С. 98-101. -0,3 п. л.

2. Костарев, С.Н. Критерии подобия термодинамических характеристик фильтрата в массиве отходов [Текст] / С.Н. Костарев // Обозрение прикладной и промышленной математики. -2009. -Т. 16, В. 2. -С. 350-351.-0,1 п.л.

3. Костарев, С.Н. Статистически оптимальное управление процессом биодс-струкщш твердых бытовых отходов на полигонах захоронения [Текст] / С.Н. Костарев // Автоматизация и современные технологии. - 2009 - № 3,-С. 6-8. - 0,3 п.л.

4. Костарев, С.Н. Снижение пожаровзрывоопасности объектов депонирования отходов [Текст] / С.Н. Костарев и [др.] // Пожарная безопасность. -2008. - № 3. - С. 84-89. - 0,25 / 0,5 п.л.

5. Костарев, С.Н. Оценка безопасности полигона твердых бытовых отходов [Текст] / С.Н. Костарев // Обозрение прикладной и промышленной математики- 2008. - Т. 15, В. 5. - С. 892-893. - 0,1 п.л.

6. Костарев, С.Н. Управление полигоном твердых бытовых отходов при стохастических возмущающих воздействиях [Текст] / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа // Обозрение прикладной и промышленной математики. - 2007. -Т. 14, В. 4. - С. 729-730. - 0,1 / 0,08 п.л.

7. Костарев, С.Н. Управление влажностью отходов на полигонах депонирования [Текст] / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа // Автоматизация и современные технологии. - 2006. - № 2. - С. 10-14. - 0,3 / 0,2 п.л.

8. Середа, Т.Г. Разработка методов проектирования автоматизированных систем обработки информации и управления искусственными экосистемами хранения отходов [Текст] / Т.Г. Середа, С.Н. Костарев // Экологические системы и приборы. - 2006. - № 11. - С. 21-24- 0,2 / 0,15 п.л. 1 МР./АУ\у\У.(Й12(1П1 /та§/есо1ойу/есо^у_6_11_6.5Ыт1

9. Середа, Т.Г. Оценка возможности биологического восстановления геосистем, загрязненных нефтью и нефтепродуктами в условиях Урала [Текст] / Т.Г. Середа, С.Н. Костарев // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2007. -№ 10 - С. 82-84. - 0,3 / 0,2 п.л.

10. Середа, Т.Г. Научные подходы к автоматизированному проектированию полигонов твердых бытовых отходов [Текст] / Т.Г. Середа, С.Н. Костарев // Техника машиностроения. - 2006. - № 3. - С. 16-19. - 0,5 / 0,3 п.л.1

1 Работы, опубликованные до 31 декабря 2006 г. изданиями, вошедшими в предыдущий Перечень (Бюллетень ВАК № 4, 2005 т.), но не вошедшими в Перечень от 2007 г. учитываются при приеме и защите диссертаций (Бюллетень ВАК № 1, 2007).

11. Костарев, С.Н. Комплексная система управления полигоном твердых бытовых отходов [Текст] / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа // Экологические системы и приборы. - 2004. - № 10. - С. 12-16,- 0,3 / 0,2 п.л.1

12. Середа, Т.Г. Рекомендации по биоочистке стоков на полигонах захоронения твёрдых бытовых отходов [Текст] / Т.Г. Середа, С.Н. Костарев // Наука - производству. - 2002. - № 4. - С. 47-48.- 0,2 / 0,15 п.л.1

13. Середа, Т.Г. Регулирование качества стоков на полигонах захоронения ■ твёрдых бытовых отходов [Текст] / Т.Г. Середа, С.Н. Костарев // Наука -

производству. - 2002. - № 4. - С. 48-^9. - 0,2 / ОД п.л.1 Монографии (всего 3, в списке автореферата 3)

14. Костарев, С.Н. Системный анализ и моделирование процессов в природ-но-технических системах утилизации отходов [Текст] / С.Н. Костарев-Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. - 11 п.л. - ISBN 978-5-39800363-5.

15. Артемов, Н.И. Технологии автоматизированного управления полигоном твердых бытовых отходов [Текст] / Н.И. Артемов, Т.Г. Середа, С.Н. Костарев, О.Б. Низамутдинов. Пермь, НИИ управляющих машин и систем. -2003. - 16 /7 пл. -ISBN 5-88151-320-7.

16. Середа, Т.Г. Наукоемкие технологии в проектировании искусственных экосистем хранения отходов [Текст] / Т.Г. Середа, P.A. Файзрахманов, С.Н. Костарев. Перм. филиал Института экономики УрО РАН, Перм. гос. техн. ун-т. - Пермь, 2006. - 18,25 / 8 п.л. - ISBN 5-98975-088-9. Материалы, опубликованные в других изданиях (всего 63, в списке

автореферата 27)

17. Костарев, С.Н. Автоматизированное проектирование, управление и системный анализ природно-технических объектов утилизации отходов [Текст] / С.Н. Костарев, А.И. Мурынов // Материалы I международной научно-техн. интернет конф. «Инновационные технологии: теория, инструменты, практика» / Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2010 - С. 19-26.-0,5/0,25 п.л.

18. Костарев, С.Н. Математическое моделирование физико-химических процессов, протекающих на полигонах депонирования твердых бытовых отходов [Текст] / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа : Сб. тр. Перм. ин-т МГУКа / Пермь, 1998. - Вып. I - С. 153-158. - 0,4 / 0,3 п.л.

19. Костарев, С.Н. Информациологические подходы к экологическому мониторингу индустриальных районов [Текст] / С.Н. Костарев // Материалы всероссийской научно-практ. конф., посвященной 90-летию сельскохозяйственного образования на Урале «Инновационный потенциал аграрной науки - основа развития АПК» / Пермь, ИПЦ «Прокростъ» Перм. гос. сел.-хоз. академии, 2008. -Ч 1- С. 78-79. -0,2 пл.

20. Костарев, С.Н. Моделирование физико-химических процессов биодеструкции отходов [Текст] / С.Н. Костарев // Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные задачи математического моделирования и информационных технологий» / Соч. гос. ун-т туризма и курорт, дела. - Сочи, 2008. - С. 16-17. - 0,2 п.л.

21. Костарев, С.Н. Распределенная база данных мониторинга потоков промышленных и бытовых отходов [Текст] / С.Н. Костарев // Материалы региональной научно-технической конференции «Информационное обеспечение экологической безопасности территорий» / Уралгеоинформ. - Екатеринбург, 2008. - С. 29-31. - www.ugi.rn - 0,2 п.л.

22. Костарев, С.Н. Моделирование безопасности экосистем хранения отходов [Текст] / С.Н. Костарев // Современные проблемы развития сервиса в Пермском крае: Сб. статей / РГУТиС. - Пермь, 2007. - С. 251-256. - 0,3 п. л.

23. Костарев, С.Н. Концепция управления жизненным циклом экосистем депонирования отходов третьего поколения [Текст] / С.Н. Костарев // Система управления экологической безопасностью : Сб. тр. третьей заоч. мсжд. на-уч.-практ. конф. - Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2009. - С. 116-120. - 0,3 п.л.

24. Костарев, С.Н. Мониторинг и управление полигоном твердых бытовых отходов [Текст] / С.Н. Костарев // Материалы международной научно-практической конференции «Антропогенная динамика окружающей среды», Пермь: Естественно-научный институт, 2006. - С. 358-362.-0,25 п.л.

25. Костарев, С.Н. Теоретические основы и практические рекомендации управления объектами депонирования муниципальных отходов [Текст] / С.Н. Костарев / Устойчивое развитие городов и новации жилищно-коммунального комплекса : Материалы пятой международной научно-практической конференции. - М. : Издательско-полиграфический центр МИКХиС, 2007. - С. 305-308. - 0,3 п.л.

26. Костарев, С.Н. Автоматизированный расчет грунтовых защитных экранов полигонов хранения отходов [Текст] / С.Н. Костарев // Экологические проблемы промышленных регионов : Материалы VIII всерос. науч.-практ. конф. - Екатеринбург: Изд-во АМБ, 2008. - С. 202. - 0,2 п.л.

27. Костарев, С.Н. Экологические аспекты восстановления нефтезагрязненных территорий [Текст] / С.Н. Костарев // Нефтепереработка - 2008 : Материалы международной научно-практической конференции - У (¡и: Изд-во ГУП «Институт нефтехимпереработки РБ», 2008. - С. 313-314- 0,2/0,1 п.л.

28. Костарев, С.Н. Математическая модель управления состоянием полигона твердых бытовых отходов [Текст] / С.Н. Костарев : Автореф. дисс. ... канд. техн. наук по специальности - 05.13.18, Томск: Томский гос. ун-т. -2003.-1,2 п.л.

29. Костарев, С.Н. Применение моделей механики сплошных сред к управлению процессом биодеградации твердых бытовых отходов [Текст] / С.Н. Костарев // Экология и научно-технический прогресс: Тезисы докладов международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых / Пермский гос. техн. ун-т. - Пермь, 2002. - 0,05 п.л.

30. Костарев, С.Н. Оценка параметров беспроводных датчиков в системе мониторинга подвижных объектов [Текст] / С.Н. Костарев, P.A. Файзрахма-нов, A.B. Кычкин // Современные проблемы развития сервиса в Пермском крае : Сб. статей / РГУТ и С. - Пермь, 2007. - С. 411-423. - 0,4 / 0,1 п.л.

31. Шиловских, П.А. Концепция разработки моделей управления современными хранилищами отходов производства и потребления [Текст] / П.А. Шиловских, С.Н. Костарев, P.A. Файзрахманов // Проблемы геологии и

освоения недр: тр. XI междунар. симпозиума им. акад. М.А. Усова студентов и молодых ученых, посвящ. 80-летию акад. М.И. Щадову. - Томск: Изд-во ТПУ, 2007. - С. 677-679. -0,3 / 0,2 п.л.

32. Костарев, С.Н. Автоматизированное проектирование полигона твердых бытовых отходов [Текст] / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа : Материалы 5-го Международного конгресса по управлению отходами и природоохранным технологиям «ВэйстТэк-2007». - М., 2007. - С.115. - 0,1 / 0,05 п.л.

33. Костарев, С.Н. Концептуальные подходы к моделированию управления процессами на объектах депонирования отходов [Текст] / С.Н. Костарев, П.А. Шиловских // Вестник Пермского гос. техн. ун-та : Геология, геоинформационные системы, горно-нефтяное дело. - Пермь, Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. - № 2. - С. 120-125. - 0,3 / 0,2 п.л.

34. Kostarew, S. Erarbeitung eines mathematischen Modells der Monitoringsprozesse und der Steuerung der Haushaltsabfälle und der Industrieabfälle [Текст] / Kostarew S. [ua.]. // Sammelband, Berichte des Hauses der Wissenschaftler, Ausgabe 4, Umweltschutzprobleme. - Hamburg, 2002. -P. 3-9,- 0,3 / 0,1 п.л.

35. Kostarew, S. The ecology-economic approach at the analysis of the cycle of cable production [Текст] / Kostarew S. [ua.]. // Sammelband, Berichte des Hauses der Wissenschaftler, Ausgabe 4, Umweltschutzprobleme. - Hamburg, 2002. -P. 10-14.-0,5/0,2 пл.

36. Низамутдинов, О.Б. Эколого-зкономический анализ ущерба, наносимого фильтратом твердых бытовых отходов объектам гидросферы [Текст] / О.Б. Низамутдинов, С.Н. Костарев, Т.Г. Середа // Сб. науч. тр., вып. 50. - Пермь: НИИ управляющих машин и систем, 2001. - С. 21-27. - 0,5 / 0,2 п.л.

37. Костарев, С.Н. Решение плоской контактной задачи теплопроводности для полигона твердых бытовых отходов [Текст] / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа // Сб. науч. тр., вып. 53. - Пермь; НИИ управляющих машин и систем, 2004. -С. 136-142.-0,4/0,3 п.л.

38. Низамутдинов, О.Б. Имитационная модель управления состоянием полигона захоронения твердых бытовых отходов [Текст] / О.Б. Низамутдинов, С.Н. Костарев, Т.Г. Середа // Сб. науч. тр., вып. 52. - Пермь: НИИ управляющих машин и систем, 2003. - С. 15-20. -0,4 / 0,2 п.л.

39. Костарев, С.Н. Мониторинг материальных и энергетических потоков эмиссии загрязняющих веществ [Текст] / С.Н. Костарев и [др.] // Материалы всероссийской научно-практ. конф., посвященной 90-летию сельскохозяйственного образования на Урале «Инновационный потенциал аграрной науки - основа развития АПК» / Пермь, ИПЦ «Прокрость» Перм. гос. сел.-хоз. академии, 2008. -Ч 1- С. 79-80. -0,2 п. л.

40. Костарев, С.Н. Комплексное решение задач управления экологической безопасностью полигонов твердых бытовых отходов [Текст] / С.Н. Костарев, P.A. Файзрахманов, Т.Г. Середа // Система управления экологической безопасностью : Сб. тр. заоч. межд. науч.-практ. конф. - Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2007. - С. 332-335. - 0,25 / 0,1 п.л.

41. Зинов, И.А. Методика реабилитации территорий, загрязненных нефтепродуктами [Текст] / И.А. Зинов, Т.Г. Середа, С.Н. Костарев // Экологические проблемы промышленных регионов : Материалы седьмой всерос. науч,-практ. конф. - Екатеринбург: Изд-во АМБ, 2006. - С. 224-226. - 0,12 / 0,05 п.л.

42. Костарев, С.Н. Автоматизированная система управления и мониторинга процессов, протекающих на антропогенных объектах [Текст] / С.Н. Костарев, С.И. Прохоров, А.И. Агарков // Экология, проблемы и пути решения : Материалы XI Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых / Пермский гос. ун-т. — Пермь, 2003. -

С. 184-185.-0,1 /0,05 п.л.

43. Костарев, С.Н. Модель управления процессами на полигоне захоронения твердых бытовых отходов [Текст] / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа, О.Б. Низа-мутдинов // XXX лет Горно-нефтяному факультету ПГТУ: Сб. тезисов докладов научной конференции. - Пермь: РИО Перм. гос. техн. у-та, 2001.

- С.53. - ОД /0,5 п.л.

Патенты н свидетельства (всего 1 патент и 1 свидетельство)

44. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2009612494 / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа, P.A. Файзрахманов. Программный комплекс «Управление жизненным циклом полигона твердых бытовых отходов (АРМ ТБО)».

- ФИПС, 2009. -5/3 п.л.

45. Патент 2162059 RU [Текст] / Т.Г. Середа, С.Н. Костарев, Л.В. Плахова. Способ очистки сточных вод полигонов твердых бытовых отходов от тяжелых металлов. - 0,3 / 0,1 п.л.

Учебники н учебные пособия (всего 7, в списке автореферата 4)

46. Костарев, С.Н. Лабораторный практикум по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» [Электронный ресурс] : учеб. пособие / С.Н. Костарев [и др.] - Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. -5/2 п.л.

47. Методы и средства защиты человека от опасных и вредных производственных факторов : учебное пособие [Текст] / под ред. В. А. Трефилова. -Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2008. -20/2 п.л.

48. Костарев, С.Н. Системы автоматизированного проектирования. Основы AutoCAD : лабораторный практикум [Текст] / С.Н. Костарев. - Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. - 1 ч. - 3 п.л.

49. Костарев, С.Н. Системы автоматизированного проектирования (в 2 частях): лабораторный практикум. Основы AutoLISP: лабораторный практикум [Текст] / С.Н. Костарев. - Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007.

- 2 ч. - 5 п. л.

Информационные материалы (всего 16, представлено в списке

автореферата 7)

50. Костарев, С.Н. АСУ ТП полигона захоронения твердых бытовых отходов ТБО / С.Н. Костарев : Информационно-коммерческий каталог [Текст] / НИИ управляющих машин и систем. - Пермь, 2006 - С. 15. - 0,05 п.л.

51. Костарев, С.Н. Имитационная модель полигона ТБО / С.Н. Костарев : Информационно-коммерческий каталог [Текст] / НИИ управляющих машин и систем. - Пермь, 2005,- 0,05 п.л.

52. Костарев, С.Н. Расчет количества фильтрата (РКФ) / С.Н. Костарев : Информационно-коммерческий каталог [Текст] / НИИ управляющих машин и систем. - Пермь, 2006- 0,05 п.л.

53. Середа, Т.Г. Метод расчёта эколого-экономического ущерба объектам гидросферы наносимого фильтратом полигонов депонирования твёрдобы-товых отходов (ТБО) [Текст] / Т.Г. Середа, С.Н. Костарев : Информ. листок / Пермский центр, науч.-техн. информ. - Пермь, 1999. -http://www.shop.csti.ru.. http://www.sibpatent.ru. - 0,2 / 0,1 п.л.

54. Костарев, С.Н. Расчет нагрузки очистных сооружений полигона (РНОС) / С.Н. Костарев : Информационно-коммерческий каталог [Текст] / НИИ управляющих машин и систем. - Пермь, 2006. - 0,05 п.л.

55. Костарев, С.Н. Морфологический состав (МСО) / С.Н. Костарев : Информационно-коммерческий каталог [Текст] / НИИ управляющих машин и систем. - Пермь, 2006 - 0,05 п.л.

56. Костарев, С.Н. АРМ контролера полигона ТБО / С.Н. Костарев : Информационно-коммерческий каталог [Текст] / НИИ управляющих машин и систем. - Пермь, 2003 (2005-2006).-0,05 п.л.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АРМ

АСОИ

АСУ

АСУТП

БО

ЖКХ

жц им итм

МО п

ПДК

ПИ

ПИКП

ПС

ПТО

САПР

сзз

СФ

ТБО

ТИСС

УЗО

ЭП

- автоматизированное рабочее место

- автоматизированная система обработка информации

- автоматизированная система управления

- АСУ технологическим процессом

- биодеструкция отходов

- жилшцно-коммунальное хозяйство

- жизненный цикл

- имитационное моделирование / имитационная модель

- ионы тяжелых металлов

- массив отходов

- пропорциональный регулятор

- предельно-допустимая концентрация

- пропорционально-интегральный регулятор

- программный инструментарий конструктора-проектировщика

- природная среда

- природно-технические системы утилизации отходов

- системы автоматизированного проектирования

- санитарно-защитная зона

- состояние функционирования

- твердые бытовые отходы

- технические средства и инженерные сооружения

- участок захоронения отходов

- эмиссионные продукты процессов биодеструкции отходов

Диссертант

С.Н. Костарев

КОСТАРЕВ Сергей Николаевич

Научно-методические основы п практические решения идентификации н управления состоянием природно-технических систем утилизации отходов

Специальность: 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (в науке и технике)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Редакционно-издательский отдел ПГТУ Формат 60 х 84 Vi6. Гарнитура «Тайме» Объем - 2 п.л. _Ризограф. Тираж 100 экз._

Типография НИИУМС, 614990, г. Пермь, ул. Ленина, 66

Список сокращений. ^

Введение.

Глава 1 Применение подходов системного анализа для решения проблемы построения интегрированных моделей динамического функционирования и управления процессами на природно-технических системах утилизации отходов.

1.1 Системный анализ природно-технических систем утилизации отходов с целью их исследования, проектирования в условиях неполноты информации.

1.1.1 Анализ методов утилизации отходов потребления.

1.1.2 Анализ информационных потоков жизненного цикла природно-технических систем утилизации отходов с использованием подходов системного анализа.

1.2 Конструкционно-технологические параметры инженерных сооружений полигонов ТБО.

1.3 Развитие системных представлений при формализации природно-технических систем утилизации отходов.

1.3.1 Классификационные признаки систем ПТО.

1.3.2 Анализ эмиссионных материально-энергетических потоков, рассматриваемых как объекты моделирования и управления.

1.4 Анализ известных подходов к формализации природно-технических систем утилизации отходов.

1.4.1 Объемно-балансовые модели.

1.4.2 Модели диффузионно-конвективного переноса. 56'

1.4.3 Модели реакторного типа.

1.4.4 Регрессионные модели.

1.4.5 Имитационные модели.

1.4.6 Подходы к разработке концепции иерархической модели управления системами утилизации отходов почвенными методами

1.4.7 Подходы к созданию управленческих моделей на природно-технической системе утилизации отходов.

1.4.8 Анализ рассмотренных моделей.

Выводы по первой главе.

Глава 2 Научное исследование процессов, протекающих на природно-технических системах утилизации отходов как ^ средство построения моделей.

2.1 Методология и методика проведения исследований.

2.1.1 Методология исследований.

2.1.2 Методика получения фактического материала, оценки и обработки информации.

2.2 Исследование физических свойств твердых бытовых отходов.

2.3 Системный подход к исследованию динамики процессов биодеструкции отходов на основе анализа научной информации.

2.3.1 Методы управления системами утилизации отходов.

2.3.2 Формализация критериев подобия термодинамических 99 характеристик фильтрата в массиве отходов.

2.4 Идентификация параметров процессов биодеструкции отходов.

2.4.1 Методы идентификации.

2.4.2 Экспериментальные исследования по управлению рециркуляцией фильтрата.

2.4.3 Активный эксперимент. Параметрические методы обработки экспериментальной информации.

2.4.4 Пассивный эксперимент. Сбор статистических данных на объектах депонирования ТБО в условиях пермского края.

2.5 Системный подход к формализации объектов депонирования отходов (системы ПТО).

Выводы по второй главе.

Глава 3 Декомпозиция системы ПТО - как метод математического описания.

3.1 Принципы построения модели системы ПТО.

3.1 Формальная модель объекта системы ПТО.

3.1.2 Декомпозиция системы ПТО по процессам.

3.2 Моделирование биохимических процессов.

3.2.1 Стадии биодеструкции отходов.

3.2.2 Представление системы ПТО в качестве модели анаэробного f биореактора.

3.3 Моделирование физических процессов в системах ПТО.

3.3.1 Моделирование процесса теплопереноса.

I 3.3.2 Разработка диффузионно-фильтрационных моделей

I эмиссионных продуктов.

I 3.4 Моделирование механических процессов. $ 3.4.1 Расчет грунтовых оснований полигонов ТБО.

I 3.4.2 Расчет устойчивости откосов полигонов ТБО. п 3.5 Структурная декомпозиция системы ПТО по подсистемам.

3.6 Формирование критериев управления системой ПТО.v.

Выводы по третьей главе.

Глава 4 Идентификация безопасного состояния природнотехнической системы утилизации отходов.

4.1 Формальная модель системы ПТО.

4.1.1 Определение состояния системы ПТО.

4.1.2 Разработка модели системы ПТО.

4.2 Моделирование процесса возникновения и развития опасности в системе ПТО.

4.2.1 Классификация состояний системы ПТО.

4.2.2 Источники опасности на природно-технических системах утилизации отходов.

4.2.3 Параметры источников опасности в системах ПТО.

4.3 Необходимые и достаточные условия изменения состояния безопасности системы ПТО.

4.4 Детерминированная модель оценки состояния системы ПТО.

4.5 Статистическая динамическая модель параметров источников опасности на системах ПТО.

4.6 Модель безопасного состояния системы ПТО.

4.6.1 Методика оценки безопасности системы ПТО.

4.6.2 Модель системы защиты объектов системы ПТО.

4.7 Программная реализация модели безопасности системы ПТО.

Выводы по четвертой главе.

Глава 5 Разработка модели эффективного управления системами утилизации отходов.

5.1 Модель активного мониторинга на полигоне ТБО.

5.2 Модель переноса фильтрата на полигоне ТБО.

5.3 Установление критерия качества управления полигоном ТБО.

5.4 Управление процессами на полигоне ТБО в детерминированной постановке.

5.4.1 Исследование модели водного баланса с обратными связями по отклонению потока и влажности от стационарного режима.

5.4.2 Исследование влияния возмущений, вызванных изменением материальной массы и колебаний плотности фильтрата, на поток и влажность массива ТБО.

5.4.3 Исследование поведения потока фильтрата и влажности массива при формировании управляющего воздействия в более общем виде.

5.4.4 Исследование влияния возмущений на материальную среду при наличии интегральной составляющей в законе управления.

5.5 Статистически оптимальное управление процессами биодеструкции отходов на полигонах ТБО.

Выводы по пятой главе.

Глава 6 Разработка имитационных моделей и практических решений по выбору конструкций технических средств и инженерных сооружений систем ПТО.

6.1 Имитационное моделирование как метод системного анализа.

6.2 Имитационная модель полигона ТБО.

6.2.1 Постановка задачи

6.2.2 Применение теории графов для моделирования структурных свойств системы ПТО.

6.2.3 Алгоритм управления полигоном ТБО.

6.2.4 Реализация имитационной модели.

6.3 Обоснование имитационного моделирования для прогнозирования масштабов загрязнения системы ПТО при аварийных выбросах загрязняющих веществ с полигонов ТБО.

6.3.1 Программно-аппаратное обеспечение прогнозирования масштабов загрязнения.

6.3.2 Результаты имитационных экспериментов.

6.4 Практические решения по выбору конструкций технических средств, инженерных сооружений и АСУ полигонов ТБО.

6.4.1 Разработка защитных систем от фильтрационных потоков.

6.4.2 Разработка проектных решений по сбору и утилизации биогаза.

6.4.3 Разработка проектных решений по рекультивации полигона

6.4.4 Разработка подходов к автоматизированому мониторингу эмиссионных потоков на полигоне ТБО.

6.5 Подходы к автоматизированным технологиям управления полигоном ТБО.

6.5.1 Разработка принципиальной схемы автоматизации полигона

6.5.2 Подбор оборудования для мониторинга и управления физико- 273 химическими параметрами в массиве отходов.

6.6 Разработка человеко-машинной имитационной системы.

Выводы по шестой главе.

Глава 7 Обоснование концепции непрерывной информационной поддержки на природно-технических системах утилизации отходов для реализации выбора и принятия решений.

7.1 Обоснование задач принятия решений в системах ПТО.

7.2 Выбор и принятие решений в системах ПТО в условиях неопределенности.

7.3 Выбор решений в системах ПТО, основанный на критериальных методах.

7.4 Решение задач выбора методом многокритериального предпочтения в системах ПТО.

7.5 Разработка модуля автоматизированного проектирования конструкторской документации полигонов ТБО.

7.6 Обоснование рациональных управляющих воздействий в 312 системах ПТО.

7.7 Оптимизация экономических нормативов 316 и физико-химических параметров биодеструкции ТБО.

7.8 Подходы к созданию организационной системы для 320 эффективного принятия решений на объектах депонирования отходов.

Выводы по седьмой главе.

Актуальность темы диссертации

Одной из важнейших проблем современности является поиск оптимальных методов утилизации отходов производства и потребления. Несмотря на экспоненциально увеличивающийся объем образующихся отходов (в среднем в расчете на человека в США образуется до 700 кг/год, в России до 300 кг/год) и современные технологии их утилизации (сортировка и вторичная переработка, сжигание, пиролиз, компостирование, вермикультивирование и т.д.), основная масса отходов в мире (США 62-85, Канада 93-96, Россия 97 %) [89] утилизируется почвенными методами путем их депонирования на неуправляемых свалках и полигонах твердых бытовых отходов (ТБО). Объекты депонирования ТБО отрицательно влияют на природные ландшафты урбанизированных территорий и здоровье населения.

Применение методов системного анализа является одним из перспективных способов рассмотрения и решения проблем выбора на сложных прикладных объектах в условиях неопределенности. В данной работе в качестве источника негативного влияния на окружающую среду рассматривается природно-техническая система утилизации отходов (система «Природа-Техника-Отходы» (ПТО)). Под системой ПТО понимается совокупность действующих на определенной территории инженерных сооружений (технических средств) в пределах участка захоронения отходов (УЗО) и хозяйственной зоны полигона ТБО, транспортных средств, системы коммуникаций, предназначенных для складирования, изоляции и обезвреживания ТБО, а также сфер их проектирования, строительства, реконструкции и содержания. Под безопасностью понимается система состояний природных и технических объектов на полигонах ТБО, влияющих на целостность компонентов биосферы.

Природно-технические системы утилизации отходов включают в себя целый ряд объектов, функционирующих как единое целое с широким выбором возможных связей между ними, где каждый объект (подводящая, распределяющая и отводящая подсистемы) работает для осуществления единой цели. В рассматриваемую систему ПТО поступают материально-энергетические потоки (потоки отходов, атмосферных осадков, энергии и т.п.) и информационные входы, влияющие на протекание внутри системы сложных взаимосвязанных физических и химико-биологических процессов био деструкции отходов. Выходные потоки представлены такими эмиссионными продуктами, как свалочный газ, являющийся источником парникового эффекта и опасных химических соединений (диоксины и др.); фильтрат, содержащий высокой концентрации загрязняющие вещества и представляющий долговременную опасность загрязнения грунтовых и поверхностных вод, и неутилизируемый остаток, включающий в себя медленноразлагаемые фракции отходов (полиэтилен, стекло, отдельные фракции компонентов ТБО).

Несмотря на то, что полигон ТБО имеет ограниченный эксплуатационный период (в среднем 30 лет), после его закрытия и рекультивации полный жизненный цикл (ЖЦ) данной природно-технической системы продолжается тысячи лет, в течение которых выделяются опасные для окружающей среды эмиссионные продукты. Поэтому применение методов кибернетики в управлении системами ПТО открывает возможность для осуществления системного анализа при исследовании и организации управления объектом депонирования ТБО, когда информация последовательно накапливается и реализуется в виде алгоритмов для ЭВМ, а управляющие действия направлены на минимизацию ЖЦ природно-технических систем утилизации отходов, что имеет важное народнохозяйственное значение.

Обзор работ по данной тематике показал, что опубликованные результаты исследований противоречивы, не всегда адекватны, не имеют обобщающих критериев. Одной из причин этого является особенность процессов, протекающих на системах ОТО, их макродлительность, что затрудняет получение результатов экспериментов на реальных объектах — полигонах ТБО. В связи с этим применение подходов системного анализа, физического, математического и имитационного моделирования становится необходимым инструментарием для системного исследования данных объектов с целью идентификации «механизмов» их управления.

Разработанность проблемы. В теоретическую часть диссертации вошли работы, опирающиеся на теоретические основы: системного анализа, общей теории систем, механики сплошных сред, автоматизированного управления, теории реакторов, планирования эксперимента, теории вероятностей и математической статистики. Отечественными и зарубежными учеными предложены в этой области разработки, являющиеся научно-методической основой данной работы по следующим направлениям.

Результаты разработки общей теории систем, системного анализа и прикладных исследований, позволяющие описывать закономерности функционирования сложных систем и процессов управления, представлены в работах следующих авторов: М. Месарович, Я. Такахара, Н. Винер, Э. Квейд, С.П. Никаноров, A.A. Богданов, H.H. Моисеев, Ф.И. Перегудов, A.B. Антонов, В.И. Гурман, Т.А. Акимова, П.Г. Белов, В.А. Трефилов и др.

Методам имитационного моделирования, являющимся современным инструментарием системного анализа, посвящены работы Р. Шеннона, Ю.Н. Павловского, В.П. Строгалева, А.Г. Варжапетяна, В.В. Емельянова, М. Jloy Аверилла и др.

Методам оптимального и автоматизированного управления технологическими процессами посвящены работы А.Г. Бутковского, В.А. Бесекерского, А.В Перельмана, JI.C. Понтрягина, Р. Беллмана, Я.М. Брайнеса, К.А. Пупкова, Б.Я. Советова, H.A. Саломатина, Э.Я. Рапопорта,

О.Б. Низамутдинова, P.A. Файзрахманова, А.Н. Новикова и др.

Результаты математического моделирования экологических систем и антропогенного воздействия на окружающую среду описаны в исследованиях Г.И. Марчука, В.В. Кафарова, JI.C. Гордеева, П. Бертокса, Д. Радд, Н. Бейли, А.К. Запольского, Н.И. Дружинина, А.Б. Горстко, Т.А. Акимовой и др.

Теория биохимических реакторов, процессов и аппаратов химических производств, экологической биотехнологии представлена в работах: Я.М. Брайнеса, В.В. Кафарова, 3. Штербачека, К.Ф. Форстера, Д.А. Дж. Вейза и др.

Результаты исследования процессов биохимического разложения отходов и технологии управления процессами на полигонах ТБО отражены в работах В.В. Разнощика, А.Д. Потапова, K.JI. Чертеса, А.Н. Мирного, Т.Г Середа, К.Ф. Форстера, П. Бертокса, Н.Ф. Гуляева, Т. Christensen, R. Cossu, R. Stegmann, P. Kjedsen, Cook, R. Cooper, H. Doedens и др.

Полигонным технологиям захоронения отходов и методам математического моделирования процессов на полигонах ТБО посвящены работы В.И. Сметанина, Н.П. Вострецова, Я.И. Вайсмана, М.П. Федорова, Л.П. Грибановой, A.M. Гонопольского, В. А. Вавилина, А.Н. Ножевниковой и др.

Комплексный подход к управлению состоянием объектов утилизации отходов и его техническая реализация являются важной научно-технической задачей.

Целью диссертационной работы является решение актуальной научно-практической проблемы - разработка теоретико-методических основ и практических решений построения системы идентификации и управления состоянием природно-технических систем утилизации отходов.

Основные задачи исследований

1. Провести системный анализ результатов, полученных в области методического обеспечения планирования и постановки лабораторных, натурных и имитационных экспериментов для изучения количественных и качественных характеристик эмиссионных потоков на свалках и полигонах ТБО.

2. Формализовать обобщенные модели управления процессами на природно-технических системах утилизации отходов на основе анализа материально-энергетических и информационных потоков, полученных в результате физических (лабораторных и натурных) экспериментов.

3. Выявить степень взаимосвязи процессов, характеризующихся определенными физическими, физико-химическими и биологическими закономерностями при декомпозиции природно-технических систем утилизации отходов и идентифицировать их с помощью физических, математических и имитационных моделей.

4. Разработать инструментальную модель оценки безопасного состояния системы с учетом аддитивного влияния параметризированных источников опасности и этапов жизненного цикла системы ПТО на основе структурно-функционального анализа.

5. Создать алгоритмы структурно-параметрического синтеза и автоматического регулирования, реализующие варианты законов управления, с учётом влияния возмущающих детерминированных и стохастических факторов.

6. Разработать аналитические и имитационные модели управления полигоном ТБО на основе созданных алгоритмов, для прогнозирования динамики и мониторинга технологических процессов.

7. Разработать компьютерную информационную систему поддержки принятия решений при управлении процессами на полигонах ТБО, включающую в себя программы автоматизированного проектирования, мониторинга и управления.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1. Концепция минимизации жизненного цикла природно-технической системы утилизации отходов на базе комплексной модели управления процессами, направленная на ускорение процессов биодеструкции отходов на полигоне ТБО [98, 99, 141, 143, 291].

2. Параметры процессов биодеструкции отходов, полученные в результате физического моделирования в соответствии с целевой функцией управления, учитываемые в технологических режимах эффективного функционирования эксплуатируемых полигонов ТБО

7, 100, 102, 109].

3. Научно-методические основы математического моделирования безопасного состояния природно-технических систем утилизации отходов на различных этапах жизненного цикла [99, 105, 111].

4. Теоретико-методические основы эффективного управления природно-техническими системами утилизации отходов на основе математического и имитационного моделирования материальных потоков в различном агрегатном состоянии [7, 114, 107, 102, 246].

5. Информационная система автоматизированной обработки результатов мониторинга и автоматизированного управления на полигонах ТБО для принятия эффективных управленческих решений [138, 241, 145, 127-132].

Научная новизна диссертационной работы заключается в разработке научных подходов к системному анализу, моделированию и управлению природно-техническими системами утилизации отходов, направленных на минимизацию их полного жизненного цикла, способствующих значительному снижению техногенного влияния эмиссионных продуктов на объекты окружающей среды. Методологией работы является системный анализ материально-энергетических потоков, позволяющий установить взаимосвязи между качеством состояния полигонов ТБО и уровнем их воздействия на природные объекты.

1. Обобщены теоретические сведения об объектах депонирования отходов, которые впервые представлены в виде модели ПТО и модели объекта управления, в которой полигон ТБО представлен как природно-техническая система утилизации отходов, состоящая из подсистемы технического и природного комплексов с декомпозицией последнего на подсистему внутренних и внешних объектов, различающихся по способу образования и распространения загрязнений и реализации управляющих воздействий.

2. Систематизированы параметрические данные процессов биодеструкции отходов на системах ПТО с выявлением обобщающих закономерностей, вошедших в модель управления полигоном ТБО, реализованную в технологии автоматического регулирования.

3. Обоснована концепция минимизации жизненного цикла природно-технической системы утилизации отходов, направленная на снижение экологической нагрузки на объекты окружающей среды и обеспечение ускоренного возврата земель в народно-хозяйственное пользование.

4. Формализованы оценочные критерии задач управления безопасным состоянием природно-технической системы утилизации отходов, базирующиеся на методах общей теории систем и реализующие инструментальные подходы к идентификации и управлению состоянием системы.

5. Разработан комплекс математических моделей, описывающих массив ТБО в пространственно-временном базисе с учетом влияния детерминированных и стохастических возмущений, реализованный в программном обеспечении, предназначенном для анализа, обработки информации и управления (Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2009612494, М.: ФИПС, 2009).

6. На основе экспериментальных и теоретических исследований определены технологические параметры процесса биодеструкции отходов, использованные в технологии управления качественным состоянием образующихся эмиссионных продуктов в ходе рециркуляции фильтрата, прошедшего реагентную обработку (патент № 2162059 КЦ), направленной на трансформацию веществ в жидком и газообразном состоянии в экологически безопасные формы и энергетически ценные продукты.

7. Создана система автоматизированного проектирования полигона ТБО, реализованная в информационной модели, позволяющей автоматизировать этапы ЖЦ с учетом возможных изменений параметров системы, оперативно обрабатывать информацию, визуализировать объекты полигона ТБО и осуществлять своевременное принятие эффективных решений.

Практическая значимость. Создан теоретико-методологический инструментарий решения практических задач по проектированию безопасной системы эксплуатации полигонов ТБО, идентификации и управления . состоянием системы ПТО в различных климато-географических условиях конкретных объектов депонирования отходов. Рекомендации по созданию авторской системы обращения с отходами представляют практический интерес для внедрения в отрасли ЖКХ муниципальных объектов РФ. Разработаны специализированные математические модели и программный комплекс «АРМ ТБО» (зарегистрирован в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам), включающий комплекс модулей: конструктора-проектировщика, инженера по эксплуатации и рекультивации полигона, предназначенный для принятия проектных решений, прогнозных задач, управления объектом в эксплутационном и имитационном режимах.

Результаты внедрения. Результаты законченной НИР «Рекомендации по мониторингу и управлению санитарным полигоном захоронения твердых бытовых отходов» использованы при проектировании нового полигона г. Нытвы Пермского края. Оператором полигона ТБО г. Краснокамска Пермского края ООО «Буматика» сделана заявка на внедрение авторского патента № 2162059 1Ш. Программно-аппаратный комплекс «АРМ ТБО» внедрен при проектировании полигонов ТБО г. Хабаровска и г. Краснокамска Пермского края, используется при подготовке квалифицированных специалистов по направлению «Сервис в ЖКХ» в Пермском филиале ФГОУ ВПО РГУТиС и при подготовке студентов Пермской гос. сельскохозяйственной академии по направлению «Промышленное и гражданское строительство». Материалы диссертационной работы по инструментальной оценке безопасности полигонов ТБО используются при проведении анализа действующих и рекультивированных полигонов Ленинградской области. Практические рекомендации по созданию системы обращения с отходами внедрены в жилищно-коммунальном отделе Свердловского района г. Перми. Теоретические положения и результаты научных исследований отражены в монографиях, а также используются в лекциях и включены в методическую и учебную литературу при чтении курсов «Безопасность жизнедеятельности», «Системы автоматизированного проектирования», «Информационно-измерительные системы и автоматизированные системы управления технологическими процессами» в ФГОУ ВПО ПГТУ, «Информационные системы и процессы: моделирование и управление» в ФГОУ ВПО РГУТиС (филиал в г. Перми).

Объекты исследований — материально-энергетические и информационные потоки, протекающие на объектах утилизации отходов, рассматриваемые как объекты моделирования и управления.

Предмет исследования - методы и алгоритмы управления процессами биодеструкции отходов и потоками эмиссионных продуктов на системах ПТО; модели техногенной трансформации отходов.

Методы исследования. При обосновании методов и алгоритмов управления системами утилизации отходов использовались методы системного анализа, общей теории систем, теории автоматического регулирования, дифференциального и интегрального исчисления, методов математического и имитационного моделирования, математической статистики и теории вероятностей, механики сплошных сред. Методы исследования включали анализ, сравнение, обобщение, аналогию и статистическую обработку данных.

Достоверность и обоснованность научных результатов подтверждается применением апробированных методик, сертифицированных приборов, лабораторного оборудования и программного обеспечения; воспроизводимостью и согласованностью данных, полученных в ходе имитационных и проверочных натурных и лабораторных экспериментов; положительным внедрением результатов работы на ряде полигонов ТБО, свидетельством о государственной регистрации программного комплекса и патентом Российской Федерации. Разработанная методология, комплекс моделей и технологий управления базируются на фундаментальных положениях ряда научных дисциплин, включая общую теорию систем, системный анализ, теорию реакторов, математическую физику, теорию управления, теорию вероятности и математическую статистику.

Апробация работы. Результаты научных исследований по теме диссертации доложены более, чем на 45 научных конгрессах и конференциях, в том числе: региональной науч.-техн. конф. «Экология города» (Пермь, 1998); региональной науч.-практ. конф., посвященной 275-летию г. Перми (Пермь, 1998); науч.-практ. конф. «Экологизация образования в XXI веке» (Екатеринбург, 2000); науч. конф. «XXX лет горно-нефтяному факультету ПГТУ» (Пермь, 2001); международной науч. конф. студентов и молодых ученых «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2001); международной науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология и научно-технический прогресс» (Пермь, 2002); областной науч. конф. молодых ученых, студентов и аспирантов «Молодежная наука Прикамья - 2002» (Пермь, 2002); конгрессах «Вайстек» (Москва, 2003, 2005, 2007); международной науч.-практ. конф. МГУ-СУНИ «Человечество и окружающая среда» (Москва,

2004); III Всероссийской науч.-практ. конф. «Региональные и муниципальные проблемы экологической безопасности» (Бронницы,

2005); VI Международной науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология. Человек. Общество» (Киев, 2003); I Всероссийской науч.-практ. конф. «Имитационное моделирование» (СПб., 2003); областной конференции студентов и молодых ученых «Проблемы химии и экологии» (Пермь, 2003); XI Всероссийской науч.-практ. конф. студентов, аспирантов, молодых ученых «Экология, проблемы и пути решения» (Пермь, 2003); всероссийских науч.-практ. конф. «Экологические проблемы промышленных регионов» (Екатеринбург, 2006, 2008); VII Международном конгрессе «Вода: экология и технология» Экватэк-2006 (Москва, 2006); Международной науч.-практ. конф. «Антропогенная динамика окружающей среды» (Пермь, 2006); международной науч. конф. «Информационное обеспечение экологической безопасности территорий» (Екатеринбург, 2008); заоч. межд. науч.-практ. конф. «Система управления экологической безопасностью» (Екатеринбург, 2007, 2009); Пятой международной научно-практической конференции «Устойчивое развитие городов и новации жилищно-коммунального комплекса» (Москва, 2007); международных науч.-практ. конф. «Нефтегазопереработка и нефтехимия» (Уфа, 2005, 2007, 2008); XIV и XV Всеросс. школах-коллоквиумах по стохастическим методам; VIII, IX и X Всеросс. симпозиумах по прикладной и промышленной математике (Адлер, 2007, Волгоград, 2008, С-Петербург, 2009), всеросс. научно-практ. конф. «Перспективы развития инноваций в энергоресурсосбережении» (Пермь, 2007); всеросс. научно-практ. конф., посвященной 90-летию сельскохозяйственного образования на Урале (Пермь, 2008); IV Всеросс. научно-практической конференции «Актуальные задачи математического моделирования и информационных технологий» (Сочи, 2008); Международном семинаре «Обеспечение безопасности закрытых полигонов твердых бытовых отходов экологическими методами» (Пермь, 2009); всеросс. конф. «Исследования в области переработки и утилизации техногенных образований и отходов» (Екатеринбург, 2009); I Международной научно-техн. интернет-конф. «Инновационные технологии: теория, инструменты, практика» (Пермь, 2009), а также в других региональных и российских конференциях в период 1994-2010 гг.

Связь работы с крупными научными программами, темами. Диссертационная работа выполнена в рамках целевой федеральной программы: «Отходы» на 1996-2000 гг., целевых программ Пермского края: «Комплексная экологическая программа г. Перми» (2001-2005, 20082010 гг.), «Обращение с отходами потребления на территории Пермского края 2010-2014 гг.».

Полнота изложения положений и результатов, выносимых на защиту, в опубликованных работах. Результаты научных исследований по теме диссертации изложены в 104 публикациях, из них 13 статей входят в список периодической печати, рекомендованный ВАК РФ на соискание ученой степени доктора наук, 3 монографии, свидетельство о регистрации программы для ЭВМ, патент на изобретение.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения, библиографического списка и приложений. Основной текст изложен на 332 машинописных страницах, содержит 71 рисунок и 22 таблицы. Список использованных литературных источников включает 396 наименований на 27 страницах. Два приложения объемом 22 страницы.

ВЫВОДЫ ПО СЕДЬМОЙ ГЛАВЕ

1. Обоснованы задачи принятия решений в системах ПТО в условиях неопределенности. Рассмотрены основные типы неопределенностей, характерные для природно-технических систем утилизации отходов и подходы: стохастический, нечётных множеств и интервальный анализ, применимых в ходе решения задач по управлению в системах ПТО.

2. Рассмотрены критериальные способы выбора решений в системах ПТО и выделены критерии оптимизации: экономический, эколого-технологический и ресурсный, описывающих альтернативы или стратегии управления системами ПТО. В ходе решения задачи определения отношений предпочтения в системах ПТО с применением аксиометрических методов теории принятия решений установлено, что наиболее предпочтительный в кортеже предпочтений находится критерий по стратегии эффективного управления.

3. Для обеспечения непрерывной информационной поддержки на системах ПТО для реализации выбора и принятия решений на этапе проектирования разработан программный инструментарий конструктора-проектировщика полигона ТБО, который включает в себя программы по расчету фильтрата, биогаза, выбору технологий очистки фильтрата и биогаза. Разработан программный компьютерный комплекс «АРМ ТБО» (госрегистрация, М., ФИПС [145]) предназначенный для выполнения типового проекта полигона ТБО.

4. Для реализации эффективного управления процессами на системах ПТО, выбора и принятия решений в ходе технологических режимов, разработан системный комплекс автоматизации управления полигоном ТБО, состоящий из модулей: автоматизированной обработки информации, автоматизированной системы эффективного управления, имитационного моделирования и прогнозирования, а также разработаны рекомендации по составу аппаратных средств, оборудования и назначения операторских станций АСУ автоматизированного рабочего места (АРМ) контролера полигона ТБО, обеспечивающих на момент рекультивации полигона ТБО максимальный переход качественного состава эмиссионных продуктов в инертное состояние.

5. Проведена оптимизация экономических показателей при обосновании внедрения технологий управления, технических средств и инженерных сооружений в том числе, автоматизированных систем управлении полигоном ТБО, показателей предотвращенного экологического ущерба, экономических нормативов и физико-химических параметров биодеструкции ТБО, в результате которой показано, что при внедрении технологии управления полигоном ТБО достигается наилучшая экономическая эффективность при наименьших затратах и ускоряется переход процессов из кислотной стадии в метановую в 2,2 раза.

6. Выполнены подходы к созданию организационной системы, обеспечивающей безопасное состояние функционирования системы ПТО, эффективное управление процессами на полигоне ТБО и решение задач нахождения оптимальной альтернативы в пределах сформированных критериев и ограничений. Детализирован состав модуля идентификации и управления состоянием систем ПТО и модуля поддержки решений в функционально-алгоритмической структуре информационной модели поддержки принятия решений при управлении, что обеспечит оперативный контроль и управление, повысит эффективность управления, безопасность эксплуатации полигона ТБО, ускорит возврат отчужденных территорий в народнохозяйственное пользование.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе решена актуальная научная проблема, имеющая важное теоретическое и прикладное значение, заключающая в разработке методических основ, теоретических и практических решений построения системы идентификации и управления состоянием природно-технической системы утилизации отходов. В процессе теоретических и экспериментальных исследований, математического и имитационного моделирования разработанных методов и алгоритмов поддержки при принятии управленческих решений для безопасного функционирования природно-технических систем утилизации отходов, получены следующие основные результаты и выводы:

1. Проведен системный анализ в области методического обеспечения планирования и постановки лабораторных экспериментов, на основе которых определены лимитирующие факторы (влажность ТБО, рН), влияющие на скорость биодеструкции отходов и состояние образующихся эмиссионных продуктов и обоснована технология рециркуляции предварительно обработанного раствором Са(ОН)2 фильтрата до рН 9-9,5 способствующая снижению в 2-2,5 раза концентрации ионов тяжелых металлов в дренажном фильтрате и ускорению метаногенеза, повышающего энергетическую ценность биогаза полигона ТБО.

Научная ценность результатов экспериментов подтверждена патентом РФ №2162059.

2. На основе подходов системного анализа формализована модель управления процессами, описывающих массив ТБО в пространственно-временном базисе с учетом влияния детерминированных и стохастических возмущений, направленная на реализацию концепции минимизации жизненного цикла полигона ТБО, характеризующей полигон ТБО на этапе его рекультивации как «конечное хранилище».

Научно-практическая ценность состоит в том, что предложенная концепция составляет основу решения задач экологического прогнозирования и управления жизненным циклом, позволяющая на порядок сократить ЖЦ природно-технических систем утилизации отходов, тем самым уменьшить экологическую нагрузку на объекты окружающей среды и период возврата земель в народно-хозяйственное пользование.

3. Формализована взаимосвязь процессов, характеризующихся определенными физическими, физико-химическими и биологическими закономерностями влияющими на водно-воздушный режим, скорость протекания процессов биодеструкции отходов, состав эмиссионных продуктов и популяций микроорганизмов в массиве отходов, которая идентифицирована с помощью физических, математических и имитационных моделей, получивших дальнейшее развитие при оценке состояния природно-технической системы утилизации отходов.

Научно-практическая значимость данных моделей заключается в разработке расчетной модели плоской контактной задачи теплопереноса, позволяющей моделировать тепловые поля в массиве полигона ТБО с учетом внешних и внутренних энергетических факторов; гидрогеохимичесой модели биореактора, моделирующей биохимические реакции, позволяющей рассчитывать материально-энергетический баланс в массиве ТБО; модели диффузионно-фильтрационной эмиссии биогаза и фильтрата, имеющей важное значение для прогноза эмиссионных потоков; модели расчета устойчивости откосов высоконагружаемого полигона ТБО для увеличения его емкости и устойчивости грунтовых оснований.

4. Разработана методика оценки состояния природно-технических систем утилизации отходов на основе структурно-функционального анализа с учетом этапов жизненного цикла полигона ТБО, позволяющая строить прогнозные модели развития опасностей с учетом статистических закономерностей изменения материальных и энергетических параметров элементов системы.

Научно-практическая ценность заключается в обобщении оценочных критериев задач управления безопасным состоянием природнотехнических систем утилизации отходов, базирующихся на методах общей теории систем и реализующих инструментальные подходы к идентификации и управлению состоянием системы и обеспечивающих защиту объектов биосферы от загрязнений потоками фильтрата и биогаза с целью повышения уровня экологической безопасности полигонов ТБО.

5. На основе разработанных алгоритмов структурно-параметрического синтеза и автоматизированного управления, с учётом влияния возмущающих детерминированных и стохастических факторов поставлен и решен комплекс взаимосвязанных задач, включающих в себя:

- регулирование параметров процесса биодеструкции отходов в массиве ТБО;

- стабилизацию заданного уровня планирования материально-энергетических и информационных потоков природно-технической системы утилизации отходов;

- минимизацию полного жизненного цикла природно-технических систем утилизации отходов.

Научно-практическая ценность автоматизированной системы управления полигоном ТБО заключается в возможности наиболее полного извлечения энергетических потоков для хозяйственных нужд и снижения поступления эмиссионных потоков с полигонов ТБО в природные системы.

6. Разработаны аналитические и имитационные модели автоматизированного управления полигонами ТБО, позволяющие визуализировать технологические процессы и служащие основой системы прогнозирования, направленной на повышение безопасности природно-технических систем утилизации отходов:

Практическая ценность заключается в возможности прогнозирования физических, химико-биологичесих процессов в зависимости от применяемой технологии управления на продолжительном отрезке времени (более ста лет), что затруднено в натурных экспериментах.

7. Разработана компьютерная информационная система поддержки принятия решений при управлении процессами на полигонах ТБО, включающая в себя системы автоматизированного проектирования, мониторинга, управления и прогнозирования, реализованных в геоинформационных моделях, позволяющих автоматизировать все этапы ЖЦ с учетом возможных изменений параметров системы, оперативно обрабатывать информацию, визуализировать объекты полигона ТБО и осуществлять своевременное принятие эффективных решений.

Научно-практическая значимость подтверждена внедрением комплекса программ при проектировании новых полигонов ТБО г. Хабаровска, г. Краснокамска и г. Нытвы (Пермский край) и при управлении экологической безопасностью на рекультивированных закрытых полигонах Ленинградской области. На разработанный программный комплекс, предназначенный для анализа, обработки информации и управления получено свидетельство о регистрации программы для ЭВМ [145].

1. Биологические опасные и вредные факторы:

2. Таким образом, каждый источник опасности / в системе ПТО представляет собой совокупность параметров (с„ х„ т„ v,), с помощью которых определяется степень безопасного состояния системы ПТО.

3. НЕОБХОДИМЫЕ И ДОСТАТОЧНЫЕ УСЛОВИЯ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМЫ ПТО

4. Необходимым условием перехода из одного состояния в другое системы ПТО является мощность источника опасности, а достаточным -расстояние, скорость распространения эмиссионного потока и время воздействия (таблица 4.1)

5. Антонов, A.B. Системный анализ: учеб. для вузов / A.B. Антонов. — М.: Наука и технологии, 2008. 177 с.

6. Акимова, Т.А. Экология : учеб. для вузов / Т.А. Акимова, В.В. Хас-кин. -М.: Юнити, 1999.

7. Аладьев, В.З. Введение в среду пакета MATHEMATICA 2.2 / В.3. Аладьев, M.JI. Шишаков. М. : ИИД Филинъ, 1997. - 368 с.

8. Ананьев, В.П. Инженерная геология и гидрогеология / В.П. Ананьев, JI.B. Передельский. -М. : Высшая школа, 1980. — 271 с.

9. Алексеев, JI.C. Контроль качества воды: учебник / JI.C. Алексеев. -М.: ИНФА-М, 2007. 154 с.

10. Алексеев, А.Д. и др.. Диффузионно-фильтрационная модель выхода метана из угольного пласта // Журнал технической физики. -2007. Т. 77, В. 4. - С. 65-74.

11. Ахназарова, C.JI. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии / C.JI. Ахназарова, В.В. Кафаров : учеб. пособие для хим.-технол. спец. вузов. 2-е изд. -М. : Высш. шк., 1985. - 327 с.

12. Афанасьев, В.Н. Математическая теория конструирования систем управления / В.Н. Афанасьев, В.Н. Колмановский, В.Р. Носов. М. : Высш. шк., 1987. - 424 с.

13. Балагин, В.В. Теоретические основы автоматизированного управления: учеб. пособие для вузов / В.В. Балагин. Мн.: выш. шк., 1991.-252 с.

14. Бартоломей, A.A. Основы проектирования и строительства хранилищ отходов: учеб. пособие для вузов / A.A. Бартоломей, X. Брандл,

15. A.Б. Пономарев; Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 2000. — 196 с.

16. Брезгунов B.C. Новые конструкции водоохранных мелиоративных систем / B.C. Брезгунов, и др. // НТИ и Рынок. 1991. - № 6. - С. 50-52.

17. Белов, П.Г. Системный анализ и моделирование опасных процессов в техносфере: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / П.Г. Белов. — М.: Издательский центр «Академия», 2003. 512 с.

18. Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического регулирования /

19. B.А. Бесекерский, Е.П. Попов. М.: Наука, 1975. - 768 с.

20. Бертокс, П. Стратегия защиты окружающей среды от загрязнений / П. Бертокс, Д. Радд. М.: Мир, 1980. - 606 с.

21. Болонкин, В. Е. Анализ и синтез систем автоматического управления на ЭВМ. Алгоритмы и программы : справочник / В.Е. Болонкин, П.И. Чинаев. М. : Радио и связь, 1991. - 256 е.: ил.

22. Бондарь, А.Г. Математическое моделирование в химической технологии / А.Г. Бондарь. Киев : Высща школа, 1973. - 279 с.

23. Брайнес, Я.М. Введение в теорию химических и нефтехимических реакторов / Я.М. Брайнес. — М. : Химия, 1968. — 247 с.

24. Брежнев, А.И. и др.. Имитационная модель влагопереноса в почве // Вестн. с.-х. наук, 1985. № 3. - С. 116-123.

25. Бутковский, А.Г. Структурная теория распределенных систем / А.Г. Бутковский. М. : Наука, 1977. - 156 с.

26. Бутковский, А.Г. Характеристики систем с распределенными параметрами / А.Г. Бутковский. М. : Наука, 1979. — 224 с.

27. Бутковский, А.Г. Методы уравления системами с распределенными параметрами / А.Г. Бутковский. М. : Наука, 1975. - 568 с.

28. Вавилин, В.А. Имитационное моделирование сукцессии микроорганизмов в свалках бытового мусора / В.А. Вавилин, Л.Я. Локшин, C.B. Рытов // Вода: экология и технология «Экватек — 98» : сб. тез. докл. М., 1998. - С. 376-377.

29. Вайсман, Я.И. Управление отходами. Полигоны захоронения твердых бытовых отходов / Я.И. Вайсман и др.. — Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. 464 с.

30. Ведерников, В.В. Прогнозирование водного режима почв с учетом их техгогенного уплотнения / В.В. Ведерников, Е.Л. Ворожцова // Почвоведение. 1997. - № 6. - С. 711-716.

31. Ведерников, Ю.В. Метод многокритериального предпочтения сложных систем / Ю.В. Ведерников // Информационно-управляющие системы. 2009. - № 1. - С. 52-59.

32. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей и ее инженерные приложения / Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров. -М. : Наука, 1988.

33. Вигдорчик, Е.М. Математическое моделирование непрерывных процессов растворения / Е.М. Вигдорчик, А.Б. Шейнин. Л. : Химия, 1971.-248 с.

34. Вир, С. Кибернетика и управление производством / С. Вир. М. : Наука, 1965.

35. Вольтера, В. Математическая теория борьбы за существования / В. Вольтера. М., 1976. - 286 с.

36. Воронин, А.Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв / А.Д. Воронин. -М. : Изд-во Моск. ун-та, 1987. 202 с.

37. Вострецов, С.П. Технологические параметры полигона твердых бытовых отходов / С.П. Вострецов // 4-й Международный конгресс по управлению отходами «Вайстек». — М., 2005. — С. 265-267.

38. Вострецов, С.П. Планирование инвестиций в полигоны твердых бытовых отходов / С.П. Вострецов // 4-й Международный конгресс по управлению отходами «Вайстек». — М., 2005. — С. 257—258.

39. Вострецов, С.П. Оценка стоимости строительства полигона твердых бытовых отходов на предпроектной стадии / С.П. Вострецов // 4-й Международный конгресс по управлению отходами «Вайстек».- М., 2005 С. 256.

40. Горстко, А.Б. Введение в моделирование эколого-экономических систем / А.Б. Горстко, Г.А. Угольницкий. Ростов-на-Дону: Изд-во Ростов, ун-та, 1990. — 112 с.

41. Глобус, A.M. Почвенно-гидрофизическое обеспечение агроэколо-гических математических моделей / A.M. Глобус. JL: Гидроме-теоиздат, 1987. - 428 с.

42. Гринин, A.C. Экологический менеджмент: учеб. пособие для вузов / A.C. Гринин, H.A. Орехов, С. Шмидхейни. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.-206 с.

43. Григорьев, В.Я. Приближенный расчет скорости инфильтрации дождевого стока в почву / В.Я. Григорьев, М.С. Кузнецов, О.В. Соловьева // Почвоведение. 1993. - № 3. - С. 100-105.

44. ГОСТ 2874-82. Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством.

45. ГОСТ 24481-80. Вода питьевая. Отбор проб.

46. ГОСТ 19.102-77. Единая система программной документации. Стадии разработки.

47. ГОСТ 34.003-90. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Термины и определения. — М.: Госстандарт. 1993. — 39 с.

48. ГОСТ 34.601-90. Автоматизированные системы. Стадии создания.

49. ГОСТ 12.0.0.3-86. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. Система стандартов безопасности труда.

50. ГОСТ 21.610-85 (1987). СПДС. Газоснобжение. Наружные газопроводы. Рабочие чертежи.

51. ГОСТ 23740-79. Грунты. Методы лабораторного определения содержания органических веществ.

52. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа.

53. ГОСТ 12.1.033-81. Пожарная безопасность. Термины и определения.

54. ГОСТ Р 51769-2001. Документирование и регулирование деятельности по образованию с отходами производства и потребления.

55. ГОСТ Р ИСО 10303-41-99. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 41. Интегрированные обобщенные ресурсы. Основные описания и поддержки изделий.

56. ГОСТ Р ИСО 9127-94. Системы обработки информации. Документация пользователя и информация на упаковке для потребительских программных пакетов.

57. ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126-93. Общие положения в информационной технологии. Оценка программной продукции. Характеристики качества и руководства по их применению.

58. Грег, С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость / С. Грег, К. Синг : Пер. с англ. М. : Мир, 1984. - 306 с.

59. Губер, А.К. Адаптация и идентификация математических моделей переноса влаги в почвах / А.К. Губер, Е.В. Шеин // Почвоведение, 1997. — № 9. С. 1107-1119.

60. Грибанова, А.П. Экологическая реабилитация в зонах влияния полигонов / А.П. Грибанова, В.Н. Гудкова // Твердые бытовые отходы, 2008.- №9. -С. 18-23.

61. ГОСТ 30774-2001. Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Паспорт опасности отходов. Основные требования.

62. Гуд, Г. Системотехника, введение и проектирование больших систем / Г. Гуд, Р. Макол. М.: Советское радио, 1962.

63. Дарулис, П.В. Отходы областного города. Сбор и утилизация / П.В. Дарулис. Смоленск. 2000. - 520 с.

64. Денк, С.Ю. Энергетические источники и ресурсы близкого будущего. — Пермь : Издательский дом «Пресстайм», 2007. 383 с.

65. Дитрих, Д. EIB система автоматизации зданий : пер. с нем. / Д. Дитрих. - Пермь, Перм. гос. техн. ун-т, 2001. - 378 с.

66. Дитрих, Д. Fieldbus концепция построения систем промышленной автоматизации / Д. Дитрих // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2000 — № 1. — С. 35-38.

67. Джамп, Д. AutoCAD. Программирование : Пер. с англ. / Д. Джамп. М. : Радио и связь, 1992. - 336 с.

68. Долгова, Е.В. Методология выбора моделей распределения в про-мышленно-экономических системах / Е.В. Долгова. Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2006. — 166.

69. Дополнение к технико-экономическому обоснованию полигона захоронения твердых бытовых отходов г. Перми «Конвэк».- Пермь, 1995.

70. Дружинин, Н.И. Математическое моделирование и прогнозирование загрязнения поверхностных вод суши / Н.И. Дружинин, А.И. Шишкин. JI. : Гидрометиздат, 1989. - 384 с.

71. Жуков, А.И. Методы очистки производственных сточных вод: справочное пособие / А.И. Жуков, И.Л. Монгайт, И.Д. Радзиллер М. : Стройиздат, 1977. - 204 с.

72. Запольский, А.К. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды / А.К. Запольский, A.A. Баран. Л.: Химия, 1987. - 208 с.

73. Закон Российской Федерации «Об охране окружающей природной среды». — М. : Республика, 1992. — 64 с.

74. Зальцберг, Э.А. Режим и баланс грунтовых вод зоны избыточного увлажнения / Э.А. Зальцберг. Л.: Недра, 1980. - 208 с.

75. Заде, Л.А. Понятие лингвистической переменной и его применения к принятию приближенного решения / Л.А. Заде. М. : Мир, 1976.

76. Зеликман, А.Н. Теория гидрометаллургических процессов /

77. A.Н.Зеликман, Г.М. Вольман, Л.В. Белявская — М.: Металлургия, 1975.-504 с.

78. Зельдович, Я.Б. Элементы математической физики / Я.Б. Зельдович, А.Д. Мышкис. М.: Наука, 1973. - 352 с.

79. Инвестиционный проект строительства полигона ТБО г. Красно-вишерска Пермской области / Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 1998.

80. Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов / АКХ им. К.Д. Памфилова.-М., 1996.

81. Казаков, И.Е. Статистическая динамика систем с переменной структурой / И.Е. Казаков. М.: Наука, 1977.

82. Казаков, И.Е. Статистическая теория систем управления в пространстве состояний / И.Е. Казаков М. : Наука, 1975.

83. Казаков, И.Е. Оптимизация динамических систем случайной структуры / И.Е. Казаков, В.М. Артемьев. М.: Наука, 1980.

84. Карплюс, У. Моделирующие устройства для решения задач теории поля / У. Карплюс: пер. с англ. М. : Изд-во иностранной литературы, 1962.-488 с.

85. Катаев, В. Экологический мониторинг и eSCape-технологии / В. Катаев // Экология и промышленность России. 2002. - №6. - С. 41-42.

86. Карюхина, Т.А. Химия воды и микробиология / Т.А. Карюхина, И.Н. Чурбанова. М.: Стройиздат, 1974. - 224 с.

87. Кафаров, В.В. Основы массопередачи: учеб. пособие для вузов /

88. B.В. Кафаров. М.: Высшая школа, 1972. - 496 с.

89. Кафаров, В.В. Программирование и вычислительные методы в химии и химической технологии /В.В. Кафаров, В.И. Ветохин, А.Ч. Бояринов. М.: Наука, 1972. - 487 с.

90. Кафаров, B.B. Моделирование биохимических реакторов / В.В. Кафаров, А.Ю. Винаров, JI.C. Гордеев. М. : Лесная пром-сть, 1979.-344с.

91. Кафаров, В.В. Системный анализ процессов химической технологии. Топологический принцип формализации / В.В. Кафаров, И.Н. Дорохов. -М. : Наука, 1979.

92. Климентов, П.П. Методика гидрогеологических исследований / П.П. Климентов, В.М. Кононов. М.: Высш. шк., 1989. - 448 с.

93. Колобродов, В.Г. Разделение биогаза: новые технологии / В.Г. Ко-лобродов // Твердые бытовые отходы. 2008. - № 4.

94. Коротаев, В.Н. Научно-методические основы и технические решения по снижению экологической нагрузки при управлении движением твердых бытовых отходов : автореф. дис. . д-ра техн. наук /

95. B.Н. Коротаев; Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 2000. — 47 с.

96. Концепция краевой целевой программы «Обращение с отходами потребления на территории Пермского края на 2010-2014 гг.» -http://daily.perm.ru/news/view/1267.

97. Конюх, B.J1. Компьютерная автоматизация производства : учеб. пособие : в 2 ч. 4.1 / В.Л. Конюх // ГУ-КузГТУ Кемерово, 2003. - 118 с.

98. Кузовков, Н.Т. Модальное управление и наблюдающие устройства /Н.Т. Кузовков. -М. : Машиностроение, 1976.

99. Костарев, С.Н. Разработка рекомендаций по проектированию, дальнейшей эксплуатации и автоматизации полигона твердых бытовых и твердых производственных отходов для г. Пыть-Ях / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа : отчет о НИР. Пермь: НИИУМС, 2005. - 131 с.

100. Костарев, С.Н. Восстановление нефтезагрязненных почв Текст. /

101. C.Н. Костарев, Т.Г. Середа, И.А. Зинов // Нефтегазопереработка и нефтехимия: Материалы международной научно-практической конференции / ГУП «Институт нефтехимпереработки РБ». Уфа, 2007. - С. 326-327.- 0,2 / 0,1 п.л.

102. Костарев, С.Н. Подходы к созданию информационных технологий автоматизированного управления безопасным состоянием экосистем депонирования отходов / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа, A.A. Клюкин // Вестник ПГТУ. 2009. - № 3. - С. 15-24.

103. Лабораторный практикум по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» Электронный ресурс. : учеб. пособие / С.Н. Костарев [и др.] Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009.

104. Костарев, С.Н. Системный анализ и моделирование процессов в природно-технических системах утилизации отходов / С.Н. Костарев. -Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. 168 с.1.BN 978-5-398-00363-5.

105. Костарев, С.Н. Критерии подобия термодинамических характеристик фильтрата в массиве отходов / С.Н. Костарев // Обозрение прикладной и промышленной математики. — 2009. — Т. 16, В. 2. — С. 350-351.

106. Костарев, С.Н. Автоматизированное проектирование полигона твердых бытовых отходов / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа : Материалы 5-го Международного конгресса по управлению отходами и природоохранным технологиям «ВэйстТэк-2007». М., 2007. - С. 115.

107. Костарев, С.Н. Управление влажностью отходов на полигонах депонирования / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа // Автоматизация и современные технологии. 2006. - № 2. - С. 10-14.

108. Костарев, С.Н. Моделирование безопасности экосистем хранения отходов / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа // Современные проблемы развития сервиса в Пермском крае : Сб. статей / РГУТиС. Пермь, 2007.-С. 251-256.

109. Костарев, С.Н. Оценка безопасности полигона твердых бытовых отходов / С.Н. Костарев // Обозрение прикладной и промышленной математики 2008. - Т. 15, В. 5. - С. 892-893.

110. Костарев, С.Н. Управление полигоном твердых бытовых отходов при стохастических возмущающих воздействиях / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа // Обозрение прикладной и промышленной математики.- 2007. Т. 14, В. 4. - С. 729-730.

111. Костарев, С.Н. Автоматизация систем управления на полигонах депонирования твердых бытовых отходов / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа // ВэйстТэк-2005 : материалы 4-го Международного конгресса по управлению отходами. — М., 2005.- С. 239.

112. Костарев, С.Н. Информатизация учета и управления утилизацией отходов при полигонных технологиях / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа // Сб. науч. тр. : Информация, инновации, инвестиции. ЦНТИ, Пермь, 2004. - С. 61-62.

113. Костарев, С.Н. Автоматизированная система управления полигоном твердых бытовых отходов / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа // Актуальные вопросы в области охраны окружающей среды. Программное обеспечение для экологов: XXX Всероссийский семинар. -М., 2004.

114. Костарев, С.Н. Статистически оптимальное управление процессом биодеструкции твердых бытовых отходов на полигонах захоронения / С.Н. Костарев // Автоматизация и современные технологии. 2009. -№ 3. — С. 6-8.

115. Костарев, С.Н. Снижение пожаровзрывоопасности объектов депонирования отходов / С.Н. Костарев и др. // Пожарная безопасность. 2008. - № 3. - С. 84-89.

116. Костарев, С.Н. Математическое моделирование физико-химических процессов, протекающих на полигонах депонирования твердых бытовых отходов / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа : сб. тр. / Перм. ин-т Моск. гос. ун-та коммерции. Пермь, 1998. - С. 153-159.

117. Костарев, С.Н. Дискретная модель оперативно-производственного планирования бизнес-процесса предприятия / С.Н. Костарев, О.Б. Низамутдинов, Н.М. Беляева: сб. тр. / Перм. ин-т Моск. гос. ун-та коммерции. — Пермь, 1998.— С. 138-152.

118. Костарев С.Н. Модели и технологии управления полигоном ТБО / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа : Материалы 3-го Международного конгресса по управлению отходами ВэйстТэк-2003. — С. 263.

119. Костарев, С.Н. Решение плоской контактной задачи теплопроводт ности для полигона твердых бытовых отходов / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа // Сб. науч. тр., вып. 53. Пермь: НИИ управляющих машин и систем, 2004. - С. 136-142.

120. Костарев, С.Н. Системы автоматизированного проектирования. Основы AutoCAD : лабораторный практикум / С.Н. Костарев. -Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. -1 ч.

121. Костарев, С.Н. Системы автоматизированного проектирования. Основы AutoLISP : лабораторный практикум / С.Н. Костарев. -Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. -2 ч.

122. Костарев, С.Н. АСУ ТП полигона захоронения твердых бытовых отходов ТБО / С.Н. Костарев : Информационно-коммерческий каталог / НИИ управляющих машин и систем. Пермь, 2006 - С. 15.

123. Костарев, С.Н. Имитационная модель полигона ТБО / С.Н. Костарев : Информационно-коммерческий каталог / НИИ управляющих машин и систем. Пермь, 2005.

124. Костарев, С.Н. Расчет количества фильтрата (РКФ) / С.Н. Костарев : Информационно-коммерческий каталог / НИИ управляющих машин и систем. Пермь, 2006.

125. Костарев, С.Н. Расчет нагрузки очистных сооружений полигона (РНОС) / С.Н. Костарев : Информационно-коммерческий каталог / НИИ управляющих машин и систем. Пермь, 2006.

126. Костарев, С.Н. Морфологический состав отходов (МСО) / С.Н. Костарев : Информационно-коммерческий каталог / НИИ управляющих машин и систем. Пермь, 2006.

127. Костарев, С.Н. АРМ контролера полигона ТБО / С.Н. Костарев : Информационно-коммерческий каталог / НИИ управляющих машин и систем. Пермь, 2003 (2005-2006).

128. Костарев, С.Н. Математическая модель управления состоянием полигона твердых бытовых отходов : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.13.18 / С.Н. Костарев ; Томский гос. ун-т Томск, 2003.

129. Костарев, С.Н. Математическая модель управления состоянием полигона твердых бытовых отходов : дис. . канд. техн. наук : 05.13.18 / С.Н. Костарев. Пермь, 2003. - 199 с.

130. Костарев, С.Н. АРМ контролера полигона ТБО : информационно-коммерческий каталог / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа ; научно-исследовательский институт управляющих машин и систем. -Пермь, 2003.-С. 15.

131. Костарев, С.Н. Комплексная система управления полигоном твердых бытовых отходов / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа // Экологические системы и приборы. 2004. - № 10. - С. 12-16.

132. Костарев, С.Н. Мониторинг и управление полигоном твердых бытовых отходов / С.Н. Костарев // Материалы международной научно-практической конференции «Антропогенная динамика окружающей среды», Пермь: Естественно-научный институт, 2006. -С. 358-362.

133. Костарев, С.Н. Автоматизированный расчет грунтовых защитных экранов полигонов хранения отходов / С.Н. Костарев // Экологические проблемы промышленных регионов : Материалы VIII всерос. науч.-практ. конф. Екатеринбург: Изд-во АМБ, 2008. - С. 202.

134. Костарев, С.Н. Программный комплекс "Управление жизненным циклом полигона твердых бытовых отходов ("АРМ ТБО")". Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2009612494 / С.Н. Костарев, Т.Г. Середа, P.A. Файзрахманов. М. : ФИПС, 2009.

135. Калицуп, В.И. Лабораторный практикум по водоотведению и очистке сточных вод : учеб. пособие для вузов / В.И. Калицуп, Ю.М. Ласков. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Стройиздат, 1995. - 266 с.

136. Кондаков, А.И. САПР технологических процессов : учеб. для студ. высш. учеб. заведений / А.И. Кондаков. М.: Академия, 2008. - 272 с.

137. Крамин, И.И. Моделирование фильтрации и теплообмена в водонапорных системах / И.И. Крамин. М.: Недра, 1976. - 159 с.

138. Крамере, X. Химические реакторы. Расчет и управление ими / X. Крамере, К. Вестерп. М. : Химия, 1967. - 264 с.

139. Краснянский, М.Е. Имитационное моделирование процессов образования рассеивания дымовых газов при сжигании твердых бытовых отходов / М.Е. Краснянский, О.Н. Калинихин // Вайстек 2005 : сб. тез. докл. М., 2005. - С. 276-277.

140. Курош, А.Г. Курс высшей алгебры / А.Г. Курош. СПб.: Лань, 2006.-432 с.

141. Куржанский, А.Б. Управление и наблюдение в условиях неопределенности / А.Б. Куржанский. М. : Наука, 1977.

142. Ландау, Л.Д. Статистическая физика. 41./ Л.Д. Ландау, Е.М. Лиф-шиц. -М.: Наука, 1986. 583 с.

143. Лайниотис, Д.Г. Разделение единый метод построения адаптивных систем / Д.Г. Лайниотис // ТИИЭР. - 1976. - Т. 64. - № 8.

144. Лепихин, А.П. Особенности моделирования трансформации тяжелых металлов в водотоках-приемниках / А.П. Лепихин, E.H. Капи-танова // Совершенствование природоохранных мероприятий в угольной промышленности : сб. науч. тр. Пермь, 1983. - С. 69-77.

145. Легонькова, O.A. Тысяча и один полимер от биостойких до био-разлагаемых / O.A. Легонькова, Л.А. Сухарева. М.: РадиоСофт, 2004.-272 с.

146. Лернер, А. Начала кибернетики / А. Лернер. М. : Наука, 1967.

147. Липатов, И.Н. Информационно-измерительные системы и автоматизированные системы управления технологическими процессами / И.Н. Липатов, P.A. Файзрахманов. Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. - 184 с.

148. Линник, Ю.В. Метод наименьших квадратов и основы математи-ческо-статистической теории обработки наблюдений / Ю.В. Линник. -М.: Физматгиз, 1962.

149. Лейбензон, Л.С. Движение природных жидкостей и газов в пористой среде / Л.С. Лейбензон. М.-Л., Изд-во технико-техн. лит-ры, 1947.-244 с.

150. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский: учеб. для вузов. 7-е изд., испр. - М.: Дрофа, 2003. - 840 с.

151. Лурье, Ю.Ю. Химический анализ производственных сточных вод / Ю.Ю. Лурье, А.И. Рыбникова. 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Химия, 1974.-355 с.

152. Ляпунов, A.A. Об изучении балансовых соотношений в биогеоценозах (попытка математического анализа) / A.A. Ляпунов // Журнал общей биологии. 1968. - Т. 29. - № в.- С. 629-644.

153. Ляпунов, A.A. Биогеоценозы и их математической моделирование (попытка математического анализа) / A.A. Ляпунов // Природа. — 1971.-№Ю.-С. 38-41.

154. Махонина, Г.И. Экологические аспекты почвообразования в техногенных экосистемах Урала / Г.И. Махонина. — Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2003. 256 с.

155. Максимова, C.B. Моделирование процессов образования биогаза на полигонах твердых бытовых отходов / C.B. Максимова, И.С. Глушанкова, О.Я. Вайсман // Инженерная экология. 2003. - № 4. -С. 32-41.

156. Максимова, C.B. Экологические основы освоения территорий закрытых свалок и полигонов захоронения твердых бытовых отходов : автореф. дис. . д-ра техн. наук / C.B. Максимова. Пермь, 2004. - 32 с.

157. Малеев, К.И. Экологическое краеведение. Пермская область : учеб. пособие для студенов агрономических специальностей / К.И. Малеев, С. А. Двинских. Пермь. : Книжный мир, 2003. - 224 с.

158. Мартинсон, Л.К. Дифференциальные уравнения математической физики : учеб. Для вузов : под ред. B.C. Зарубина, А.П. Крищенко / Л.К. Мартинсон, Ю.И. Малов. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Баумана, 2006.-368 с.

159. Математическое моделирование жизненных процессов / М.Ф. Ве-денов и др.. М. : Мысль, 1968. - 284 с.

160. Марчук, Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды / Г.И. Марчук. М. : Наука, 1982. - 320 с.

161. Математика и САПР / П. Шенен и др.; пер с франц.: кн. 1. М. : Мир, 1988.-204 с.

162. Математические модели контроля загрязнения воды / под ред. А. Джеймса; пер. с англ. М. : Мир, 1981. — 471с.

163. Материлы международного семинара «Обеспечение безопасности закрытых полигонов твердых бытовых отходов экологическими методами». — Пермь : Изд-во «Кленовый лист», 2009. 206 с.

164. Маций, С.И. Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах / С.И. Маций, Е.В. Безуглова // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. — 2007—№ 6. С. 537-546.

165. Меньшиков, В.В. Методы оценки загрязнения окружающей среды : учеб. пособие к лекционному курсу «Техногенные системы и экологический риск» /В.В. Меньшиков, Т.В. Савельева. М. : Изд-во МПЭПУ, 2000. - 60 с.

166. Месарович, М. Общая теория систем. Математические основы / М. Месарович, Я. Такахара. — М. : Мир, 1978. — 311 с.

167. Методика исследования свойств твердых отбросов / под общей ред. Н.Ф. Гуляева. М. : Стройиздат, 1970. — 144 с.

168. Методы и средства защиты человека от опасных и вредных производственных факторов : учебное пособие / Костарев и др.; под ред. В.А. Трефилова. Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2008. — 360 с.

169. Милицкова, Е.А. Утилизация отходов пластмасс / Е.А. Ми-лицкова, A.C. Дмитриев. -М., 2003. — 124 с. рукопись.

170. Мирцхулава, Ц.Е. Об экологически целесообразном сроке эксплуатации потенциально опасных геотехнических сооружений / Ц.Е. Мирцхулава // Инженерная экология. 2007. - № 2. - С.41-55.

171. Мирцхулава, Ц.Е. Проблемы создания, функционирования и живучести природоохранных сооружений / Ц.Е. Мирцхулава // Инженерная экология. 2007. — № 6. — С.50—56.

172. Мичурин, Б.Н. Зависимость приведенного давления от содержания свободной влаги в почве / Б.Н. Мичурин, В.Г. Онищенко // Почвоведение. 1975. - № 6.

173. Михайлов, В.П. Дифференциальные уравнения в частных производных / В.П. Михайлов. -М.: Наука, 1975.

174. Муромцев, Ю.Л. Моделирование и оптимизация сложных систем при изменениях состояния функционирования / Ю.Л. Муромцев, Л.Н. Ляпин, О.В. Попова. Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1993.

175. Надежность технических систем / под ред. И.А. Ушакова. М. : Радио и связь, 1985. - 606 с.

176. Неруш, Ю.М. Логистика: учеб. для вузов / Ю.М. Неруш. — М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2000. 389 с.

177. Минц, Д.М. Теоретические основы технологии очистки воды / Д.М. Минц. -М. : Стройиздат, 1964. 156 с.

178. Низамутдинов, О.Б. Имитационная модель управления состоянием полигона захоронения твердых бытовых отходов / О.Б. Низамутдинов, С.Н. Костарев, Т.Г. Середа : сб. науч. тр., вып. 52 / НИИ управляющих машин и систем. Пермь, 2003. - С. 15-20.

179. О проблеме очистки фильтрата полигонов для захоронения твердых бытовых отходов / А.Ю. Бекетов и др. // Экологическая химия. 1998. - Т. 7, вып. 4. - С. 217-218.

180. О строительстве в городе Перми завода по биотермическому обезвреживанию городских твердых бытовых отходов : постановление от 28 октября 1999 г. № 2418 / Администрация города Перми.

181. Определение морфологического состава твердых бытовых отходов : отчет о НИР / Лаборатория НОТ территориального производственного объединения ЖКХ Перм. обл. исполкома. Пермь, 1990. - 45 с.

182. Онищенко В.Г. Обобщенные зависимости давления влаги и влагопроводности от влажности в однородных механических фракциях / В.Г. Онищенко, Б.Н. Мичурин // Почвоведение. -1976.-№4.

183. Орловский, С.А. Проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации / С.А. Орловский. М. : Наука, 1981.

184. Основы управления технологическими процессами / под ред. Н.С. Райбмана. -М. : Наука, 1978.

185. Острем, К.Ю. Введение в стохастическую теорию управления / К.Ю. Острем. -М.: Мир, 1973.

186. Основы кибернетики. Теория кибернетических систем / под ред. К.А. Пупкова: учеб. пособие для вузов. — М. : Высш. шк., 1976. -408 с.

187. Оценка негативного влияния свалки бытовых отходов г. Красно-камска на грунтовые воды и разработка рекомендаций по его предотвращению : отчет о НИР / Перм. гос. ун-т; Рук. А.Г. Мялицин. № 204. Пермь, 1996. - 76 с.

188. Пат. 3911589 ФРГ, МКИ Е 02 В 11/00. Rohz zur Ableitung von der Sohle von Deponien (Труба для отвода фильтрационной воды со свалок отходов) / Preussag A.G. (ФРГ) № 3911589.5; заявл. 08.04.89; опубл. 26.10.89. - 15 с.

189. Пат. № 2162059 RU. Способ очистки сточных вод полигонов твердых бытовых отходов от тяжелых металлов / Т.Г. Середа, С.Н. Костарев, JT.B. Плахова. № 2000100422; заявл. 06.01.2000; опубл. 20.01.2001. -8 с.

190. Покровский, С.Г. Ландшафтно-экологическое обоснование создания полинонов твердых отходов в истринском и солнечногорском районах московской области / С.Г. Покровский, М.Н. Киреева // Экологические системы и приборы. 2004. - № 1. - С. 23-27.

191. Потапов, П.А. Методы локализации и обработки фильтрата полигонов захоронения твердых бытовых отходов / П.А. Потапов, Е.И. Пупырев, А.Д. Потапов. М. : Изд-во АСВ, 2004. - 168 с.

192. Полумарковские процессы и их применение : сб. статей / B.C. Ко-ролюк, С.М. Броди, А.Ф. Турбин. С. 47-96.

193. Пачепский, Я.А. Математические модели физико-химических процессов в почвах / Я.А. Пачепский. М.: Наука, 1990. - 188 с.

194. Пачепский, Я.А. и др.. Моделирование водно-солевого режима почвогрунтов с использованием ЭВМ. — М.: Наука, 1976 124 с.

195. Письменный, Д.Т. Конспект лекций по теории вероятностей, математической статистике и случайным процессам / Д.Т. Письменный-М. : Айрис-пресс, 2008. 288 с.

196. Пособие по проектированию полигонов захоронения токсичных промышленных отходов (к СНиП 2.01.28-85). М., 1990.

197. Построение математических моделей химико-технологических объектов / Е.Г. Дудников и др.. Л. : Химия, 1970. - 312 с.

198. Пугачев, B.C. Теория случайных функций и ее применение к задачам автоматического управления. — М. : Физматгиз, 1962.

199. Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. СНиП 2.01.28-85. Основные положения по проектированию.) / Центральный ин-т типового проектирования. -М., 1990.-46 с.

200. Прохоров, Ю.В. Теория вероятностей. Основные понятия. Предельные теоремы. Случайные процессы / Ю.В. Прохоров, Ю.А. Розанов. М. : Наука, 1967. — 496 с.

201. Рабочая документация «Полигон захоронения твердых бытовых отходов г. Краснокамска». Общая пояснительная записка. Т.1. -Пермь, МНИИЭКО ТЭК, 2006.

202. Разнощик, В.В. Проектирование и эксплуатация закрытых полигонов для твердых бытовых отходов /В.В. Разнощик. — М. : Строй-издат, 1981.-110 с.

203. РД 52.04.253-90. Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте.

204. Рапопорт, Э.Я. Структурно-параметрический синтез систем автоматического управления с распределенными параметрами / Э.Я. Рапопорт // Известия РАН. Теория и системы управления 2006— №4.-С. 47-60.

205. Рапопорт, Э.Я. Структурное моделирование объектов и систем управления с распределенными параметрами: учеб. пособие / Э.Я. Рапопорт. М. : Высш. шк., 2003. - 299 с.

206. Рапопорт, Э.Я. Анализ и синтез систем автоматического управления с распределенными параметрами: учеб. пособие / Э.Я. Рапопорт. М.: Высш. шк., 2005. - 292 с.

207. Ресурсосберерегающие технологии переработки твердых отходов жилищно-коммунального хозяйства, обеспечивающие безопасность жизнедеятельности мегаполиса / B.C. Артамонов и др.. — СПб.: Гуманистика, 2008. 192 с.

208. РД 52.18.191-89. Методика выполнения измерений массовой доли кислоторастворимых форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия) в пробах почвы атомно-абсорбционным анализом.

209. Рыжиков, Ю.И. Решение научно-технических задач на персональном компьютере / Ю.И. Рыжиков. СПб. : Корона принт, 2000. -272 с.

210. Санитарные правила устройства и содержания полигонов для твердых бытовых отходов. № 2811-83 от 16.05.83. -М., 1983.

211. РД 52.18.289-90. Методические указания. Методика выполнения измерений массовой доли подвижных форм металлов (меди, цинка, свинца, никеля, кадмия, кобальта, хрома, марганца) в пробах почвы атомно-абсорбционным анализом.

212. СанПиН 2.1.4.559-96. Питьевая вода. Гигиенические требования по качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. М. : Информ.- изд. центр Госкомсанэпиднадзора, 1996111 с.

213. СанПиН 2.1.7.1322-03. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления.

214. СанПиН 2.2.1/2.1.1-98. Проектирование, строительство, реконструкция и эксплуатация предприятий. Планировка и застройка населенных мест : санитарные правила и нормы Пермской области. -Пермь, 1998.

215. СанПиН 4630-88. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнений. М.: МЗО СССР, 1988.

216. Системный анализ в управлении: учебное пособие / Под ред. A.A. Емельянова. — М.: Финансы и статистика, 2002. — 368 с.

217. Сегерлинд, JI. Применение метода конечных элементов / Л. Сегер-линд : пер. с англ. М.: Мир, 1979. - 390 с.

218. Семячков, А.И. Методология оценки техногенной трансформации окружающей среды под воздействием горно-металлургических комплексов / А.И. Семячков. — Екатеринбург : Ин-т экономики УрО РАН, 2007.-348 с.

219. Сергин, М.Ю. Метод оптимизации структур функционалов при построении систем управления / М.Ю. Сергин // Приборы и системы Управление, контроль, диагностика. — 2001. — №7.

220. Середа, Т.Г. Очистка дренажных стоков на полигонах захоронения твёрдых бытовых отходов от тяжёлых металлов Текст. / Т.Г. Середа // Весщ АН Беларусь Сер.х1м.навук. 1999. -№ 3. - С. 56-59.

221. Середа, Т.Г. Научные подходы к автоматизированному проектированию полигонов твердых бытовых отходов / Т.Г. Середа, С.Н. Костарев // Техника машиностроения. — 2006. — № 3. С. 16-19.

222. Середа, Т.Г. Биохимический метод очистки дренажных вод на полигонах захоронения твердых бытовых отходов / Т.Г. Середа // Весщ HAH Беларусь Сер.х1м.навук. 2000. - № 1. - С. 129-133.

223. Середа Т.Г. Научные подходы к автоматизированному проектированию полигонов твёрдых бытовых отходов / Т.Г; Середа, С.Н. Костарев // Наука-производству. — 2007. № 3 — С. 43-46

224. Середа, Т.Г. Наукоемкие технологии в проектировании искусственных экосистем хранения отходов / Т.Г. Середа, P.A. Файзрах-манов, С.Н. Костарев; Перм. филиал Института экономики УрО РАН, Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 2006. - 292 с.

225. Середа, Т.Г. Рекомендации по биоочистке стоков на полигонах захоронения твёрдых бытовых отходов / Т.Г. Середа, С.Н. Костарев // Наука производству. - 2002. - № 4. - С. 47-48.

226. Середа, Т.Г. Регулирование качества стоков на полигонах захоронения твёрдых бытовых отходов / Т.Г. Середа, С.Н. Костарев // Наука производству. - 2002. - № 4. - С. 48-49.

227. Сборник нормативных документов по переработке, обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. — М. : Промэкознание, 1991.-230 с.

228. Системный анализ в логистике / Л.Б. Миротин, Ы.Э. Ташбаев. — М.: Экзамен, 2002. 480 с.

229. Сельскохозяйственная мелиорация и водоснабжение / Н.С. Ерхов, B.C. Мисенев, Н.И. Ильин. М. : Колос, 1983. - 351 с.

230. Сметанин, В.И. Восстановление и очистка водных объектов / В.И. Сметанин. М. : Колос, 2003. 157 с.

231. СП 2.1.7.1038-01. Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для твердых бытовых отходов М., 2001.

232. СНиП 2.01.28-85. Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для твердых бытовых отходов.

233. Сигорский, В.П. Математический аппарат инженера / В.П. Сигор-ский. К.: Изд-во Технпса, 1975. - 768 с.

234. Сиразитдинов, Т.К. Оптимизация систем с распределнными параметрами / Т.К. Сиразитдинов. М.: Наука, 1977. - 480 с.

235. Советов, Б.Я. Автоматизированное управление современным предприятием / Б.Я. Советов, В.В. Цехановский. — Л. : Машиностроение, 1988.-168 с.

236. Сольницев, Р.И. Моделирование замкнутой системы управления «природа-техногеника» / Р.И. Сольницев, Г.И. Коршунов, A.A.

237. Шабалов // Информационно-управляющие системы. 2008. - № 2. -С. 36-41.

238. Сторонкин, A.B. Термодинамика гетерогенных систем / A.B. Сто-ронкин. JI. : Изд-во Ленинградского ун-та, 1969. - 189 с. -Ч. 3.

239. СН 551-82. Инструкция по проектированию и строительству по-тивофильтрационных устройств из полиэтиленовой пленки для искусственных водоемов.

240. СНиП 2.02.01-83 (2000). Основания зданий и сооружений. М. : Стройиздат, 2000.

241. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. -М. : Стройиздат, 1985.

242. СНиП 2.04.08-87* Газоснабжение. ГипроНИИгаз Минжилкомхоза РСФСР.

243. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги.

244. СНиП 2.09.04-88*. Административные и бытовые здания. М. : ЦИТП Госстроя СССР. - 1994.

245. СНиП 3.05.02-88*. Газоснабжение. Госстрой СССР.

246. СНиП II — 60-75 Планировка и застройка городов, поселков и сельских населенных пунктов. М. : Стройиздат, 1976. — 76 с. (Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений).

247. Состояние окружающей среды и здоровья населения г. Перми : сб. информационно-справочных материалов. — Пермь, 2008.

248. Справочник по теории автоматического управления / под ред. A.A. Красовского. М. : Наука, 1987.

249. Стратонович, Р.Л. Условные процессы Маркова / Р.Л. Стратоно-вич // Теории вероятностей и ее применения. М., 1960. - Т. V.

250. Тагилов, М.А. Противофильтрационная защита оснований полигонов захоронения твердых бытовых отходов : автореф. дис. . канд. техн. наук / М.А. Тагилов ; Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 2002.

251. Теличенко, В.И. Управление экологической безопасностью строительства. Экологическая экспертиза и оценка воздействий на окружающую среду: учебное пособие / В.И. Теличенко, М.Ю. Слесарев. М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2005. - 441 с.

252. Теплопроводность твердых тел : справочник / A.C. Охотин и др.; под ред. A.C. Охотина. М. : Энергоатомиздат, 1984. - 320 с.

253. Тихонов, А.Н. Уравнения математической физики : учеб. пособие / А.Н. Тихонов, A.A. Самарский. М.: Изд-во МГУ, 1999. - 798 с.

254. Трефилов, В.А. Теоретические основы безопасности производственной деятельности: учеб. пособие / В.А. Трефилов. Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. - 84 с.

255. Трояновский, В.М. Информационно-управляющие системы и прикладная теория случайных процессов : учеб. пособие / В.М. Трояновский. М. : Гелиос АРВ, 2004. - 304 с.

256. Ультразвуковой метод определения влажности почв / М.Б. Мин-кин и др. // Почвоведение. 1987. - № 12. - С. 121-125.

257. Файзрахманов, P.A. Моделирование и управление материальными потоками производственной системы с учетом факторов неопределенности и риска / P.A. Файзрахманов. Пермь: Изд-во Перм. гос. ун-та, 2002. - 180 с.

258. Федеральный закон «О пожарной безопасности» от 14 декабря 1994 года № 69-ФЗ.

259. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ.

260. Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» № 52-ФЗ от 30.03.99.

261. Философский словарь / под ред. В.Ф. Ковалева. Свердловск: Изд-во УФАН, 1968.-241 с.

262. Фильтрация и стохастическое управление в динамических системах / под ред. К.Т. Леондеса. М.: Мир, 1980.

263. Флеминг, У. Оптимальное управление детерминированными и стохастическими системами / У. Флеминг, Р. Ришел. — М. : Мир, 1978.

264. Харламов, Б.П. Непрерывные полумарковские процессы / Б.П. Харламов. СПб. : Наука, 2001. - 432 с.

265. Хорбенко, И.Г. В мире неслушимых звуков / И.Г. Хорбенко. — М. : Машиностроение, 1971. 247 с.

266. Царева, З.М. Оновы теории химических реакторов (компьютерный курс) : учеб. для химико-техн. спец. / З.М. Царева, Л.Л. Товажнян-ский, Е.И. Орлова. Харьков : ХГПУ, 1997. - 624 с.

267. Червонный, A.A. Надежность сложных систем / A.A. Червонный, В.И. Лукьяненко, Л.В. Котин. М. : Машиностроение. - 1972. -304 с.

268. Черемсин, A.B. Методика расчета теплового режима искусственных геосистем (на примере полигонов твердых бытовых отходов) : автореф. дис. . канд. техн. наук. СПб., 2004. - 18 с.

269. Шеннон, Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука / Р. Шеннон : пер. с англ.; под ред. Е.К. Масловского. - М.: Мир, 1978.- 418 с.

270. Штойер, Р. Многокритериальная оптимизация. Теория, вычисления и приложения / Р. Штойер. М.: Радио и связь, 1992. — 504 с.

271. Шумский, A.A. Системный анализ в защите информации: учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по специальностям в области информационной безопасности / А.А. Шумский, А.А. Шелу-панов. М: Гелиос АРВ, 2005. - 224 с.

272. Экологическая биотехнология / под ред. К.Ф. Форстера и Д.А. Дж. Вейза; пер. с англ. В.А. Дымишца. JL: Химия, 1990. - 360 с.

273. Экологически чистый полигон для захоронения ТБО г. Москвы // Агенство по охране окружающей среды Дании. -М., 1995. 150 с.

274. Экологические требования к проектированию, сооружению и эксплуатации полигонов захоронения (депонирования) твердых бытовых отходов в пределах Пермской области : метод, рекомендации / Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 1995. - 177 с.

275. Экологические проблемы промышленных регионов : Материалы VIII всерос. науч.-практ. конф. Екатеринбург: Изд-во АМБ, 2008. -292 с.

276. Экологическая токсикология : учеб. пособие / под. общ. ред. B.C. Безеля. Екатеринбург : Изд-во урал. гос. ун-та, 2001. - 136 с.

277. Albers, Н. Combined biological and physical / chemical treatment of sanitary landfill leachate / H. Albers, G. Kruckberg // In JSWA 88 : 5th International Sohl Wastes Conference, Proc., London : Academic Press. -1988. Vol. J.-P. 123-125.

278. Brown D., Clarke J., Okuda M., Yamazaki Т., A domain decomposition parallel processing algorithm for molecular dynamics simulations of polymers. // Сотр. Phys. Comm. 1994. Vol. 83 P. 1

279. BPwin 1.5. Руководство по методам и справочник / Logic Work, Inc.-M.: Интерфейс Ltd, 1995.

280. Belevi, H. Long-term leachate emissions from municipal solid waste landfills / H. Belevi, P. Baccini. 1992.

281. Brookins, D. 1988. Eh-pH-Diagrams for Geochemistry. Springer Verlag in: Grischek, 2001

282. Box J. E. Influence of soil bulk density on matric potential //Soil Sci. Amer. Proc. 1962. V. 26.

283. Buivid, M.G. Laboratory simulation of fuel gas production enhancement, from municipal solid waste landfills / M.G. Buivid. Dynatec R & D Co., Cambridge M.A. - 1980.

284. Buivid, M.G., Wise D.I., Blanchet M.J., Remedios E.C., Jenkins B.M., Boyd W.F., Pacey J.G. Fuel gas enhancement by controlled landfilling of municipal, solid waste. Resources and Conservation, 6,3-20.

285. Buswell, A.M. Anaerobic fermentation's. Bulletin №. 32, Illinois State Water Survey, Urbana, 1939.

286. Christensen, T. Sanitary Landfilling of Waste / T. Christensen, R. Cossu, R. Stegmann. Barriers, 1994.

287. Christensen, T. Basic biochemical processes in landfills, In: Sanitary Landfilling: process, Technology and Evironmental Impact. / Ed. T. Christensen, R.Cossu & R. Stegmann. London : Academic Press, 1989.

288. Christensen, T. Landfilling of Waste, Leachate / T. Christensen, R. Cossu, R. Stegmann, London and N.Y., 1992.

289. Christensen, T. Sanitary Landfilling.Technology and Environmental Impact. / T. Christensen, R. Cussu, R. Stegmann. — London : Academic Press Ltd, 1989.

290. Domenico P.A., Schwartz F.W. Physical and Chemical Hydrogeology. John Wiley & Sons, New York, second edition, 1998.

291. Doedens, H., Cord-Landwehr, K. (Leachate recirculation. In Sanitary, Landfilling: Process, Technology and Environmental Impact, ed. T. H. Christensen, R. Cossu & R. Stegmann. Academic Press, London 89.

292. Farquhar, R. Waste Management, Research, 1973.

293. Flotation for Water and Easte Treatment / I.D. Melbrourne, T.F. Zable (eds.). Water Research Center, 1977.

294. Förstner, U. Geochemical Processes in Landfills. Hrsog.: Baccini; The Landfill-Reactor and Final Storage, Notes in Earth Sciences, Springer Verlag, Berlin, 1989.

295. Edlefsen, N.E. Thermodynamics of soil moisture / N.E. Edlefsen // Hilgarolia. 1943. V 15.

296. Ehrig, HJ. Leachate Quality. In Sanitary Landfilling: Process, Technology and Environmental Impacts, ed. T.H. Christensen, R. Cossu & R. Stegmann. Academic Press, London, 1989.

297. Ehrig, H.J. 1990. Wasserthaushalt und Langzeitemissionen von Deponien. in: Abfallwirtschaft und Deponietecnnik, Abfallwirtschaft 5, Hrsg. : Wiemer. K, Uni Kassel.

298. Ehrig, H.J. Flocculation and adsorption as posttreatment steps for highly polluted organic wastewater's. (Unpublished report, 1985.)

299. EI-Fadel, M. A numerical model for Methane production in managed sanitary landfills / M. EI-Fadel, N. Findikakis, J.O. Leckie. Waste Management & Research, 7, P. 31-42. - 1989.

300. Engelbrecht, R.S. Survival of viruses and bacteria in a simulated sanitary landfill. 1973, NTIS / PB - 234589, Springfield, VA.

301. ERwin 2.5. Руководство пользователя / Logic Work, Inc.- M.: Интерфейс Ltd, 1995.

302. Förstner, U. Geochemical Processes in Landfills. Hrsog.: Baccini; The Landfill-Reactor and Final Storage, Notes in Earth Sciences, Springer Verlag, Berlin, 1989.

303. Ham, R.K. Decomposition of solid waste in test lysimeters / R.K. Ham, T.J. Bookler // Journal of Environmental Engineering Division ASCE, 108, 1147-70.-1982.

304. Hasseigren, K. Leachate treatment combined with resource recovery. Fullscale treatment of Leachate in a Field / K. Hasselgren //Vegetation System. Reforsk, 1992, № 641. In Swedish, English summ.

305. Ho, S. Chemical treatment by coagulation and precipitation / S. Ho, W.G. Boyle, R.K. Ham // Journal of the Environmental Engineering Division ASCE, 1974. Vol. 99. - P. 535-537.

306. Hofmann, K. Wachtumsverhalten von Sehilf (Phragmites aus tralis) in klarschlammbeschikten Filterbeeten / К. Hofmann // Archiv fur Hydrobiologie. Vol. 107. - P. 385-409.

307. Humer, M. Methane oxidation in compost cover layers on landfills. / M. Humer, P.Lechner : Proceedings Sardinia 99, Seventh International Waste Management and Landfill Symposium, S. M. di Pula, Italy.

308. Ians, I.M. Treatment Concept for leachate from Sanitary landfills. / I.M. Ians, I. Van der Schroeff, A.A. Iaap : Sardinia 87, First International

309. Zandfill Sumposium, Cagliari, 1987. Vol. I., CIPA, Milan, Italy.

310. Ingenieurbüro für Bautechnik Gerrit Brammann: Altablagerung „Drachensee" Kiel, Gasabsaugversuch 1993 mit Stellungnahme von Prof. Stegmann. Elmshorn, 1993.

311. Jazwinski, A.H. Stochastic Processes and Filtering Theory / A.H. Jaz-winski. New York : Academic Press. - 1970.

312. Jones, K. L., Grainger, J.M. // Eur. J. Appl. Microbiol. Biotechnol, 1983.-Vol. 18.-P. 181.

313. Journal of Engineering Geology, 17, 1984. P. 19-29.

314. Karr, P.R. Treatment of leachate from sanitary landfill. / P.R. Karr // Special Research Problem, School of Civil Engineering, Georgia Institute of Technology, 1972, Atlanta, GA.

315. Keenan J.D. Chemical-physical leachate treatment / J.D. Keenan, R.L. Steiner, A.A. Fungaroli // Journal of Environmental Engineering, 1983. -Vol. 109 (6).-P. 1371-1384.

316. King, G.M., Roslev, P., Skovgaard, H. 1990. Distribution and Rate of Methaneoxidation in Sediments of the Florida Everglades, in: Applied and Environmental Microbiology. Vol 56, Nummer 9, Seiten 29022911.

317. Kinmann, R.N., Nutini, D.L., Walsh, J.J., Vogt, E.G., Stamm J., Richa-baugh J. (Gas enhancement techniques in landfill simulators. Waste Management & Research, 5, 13-26. 1987.

318. Kjeldsen, P., Barlaz, M.A., Rooker, A-P-j Baun, A., Ledin, A., Chnstersen, T.H. Present and Long Term Composition of MSW Landfill leachate A Review unveröffentlicht. — 2000.

319. Klaghofer, E. Einfluß von Klima und Topographie auf den Wasserhaushalt von Mülldeponien. In: Anforderungen an Müldeponien -Grundlagen zum Richtlinienentwurf. Abfallwirtschaft Band 7, TU-Wien. —1986.

320. Klink R.E., Ham R.K. (Effects of moisture movement on methane production in solid waste landfill samples. Resources and Conservation, 8, 29-41.-1982.

321. Kruse, K. Langfristiges Emissionsgeschehen von Siedlungsabfalldeponien. in: Veröffentlichungen des Institutes für SiedlungsWasserwirtschaft der TU Braunschweig, Heft 54, 1994.

322. LandGEM Landfill Gas Emissions Model, Version 3.02. User's Guide.

323. Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg : Der Deponiegashaushalt in Altablagerungen Vorgehensweise und Technik zu seiner Erkundung und Bewertung - (Leitfaden Deponiegas), in Materialien zur Altlastenbearbeitung Band 10, Karlsruhe, 1992.

324. Larcher, W. Ökologie der Pflanzen, UTB Verlag. Stuttgart, 4. Auflage. 1984.

325. Leckie J.O. Landfill management with moisture control. ASCE / J.O. Leckie, J.G. Pacey, C. Halvadakis // Journal of Environmental Engineering. -1979.

326. Lemmer, F. Möglichkeiten der Behandlung von Sickerwas ser durch ferfahren nach dem Stand der Technik. TTV Dokumentation 4 / Deponiesickerwasser ein Problem der Wassertechnik, 1986.-P.35-41.

327. Leuschner, A.P. Enhancement of degradation: laboratory scale experiments In: Sanitary landfilling : Process, Technology and Environmental Impact, ed. T.H. Christensen, R. Cossu, R. Stegmann. Academic Press, London. -1989.

328. Leuschner, A.P. Feasibility study for recovering methane gas from the Greenwood Street sanitary landfill, Worchester, MA, Vol. I. Task 1 -Laboratory feasibility. Dynatech R/D Company, Cambridge, MA. -1983.

329. Leuschner, A.P. Landfill enhancement for improving methane production and leachate quality / A.P. Leuschner, Jr.H. Melden : Presented at the 56-th Annual Conference of the Water Pollution Control Federation, 2-7 October, Atlanta, G.A. 1983.

330. Lu, J.C. Production and management of leachate from municipal landfills / J.C. Lu, S.B. Eichenberger, R.J. Stearns : Summary and assessment. Office of Research and Development, US, EPA, Cincinnaty.

331. Monod, J. Recherches sur la croissaces des cultures bacteriennes / J. Monod. Paris. Hermann et Cie, 1942.

332. Müller, W. Leistungsfähigkeit der biologischen Restmüllbehandlungand Auswirkungen der biologischen Vorbehandlung auf die Stabilität des zu deponierenden Materials / W. Müller. Herausgegeben von Abfall now e.V. - Stuttgart, 1995.

333. Novak, V. Non-isotermal flow of water in unsaturated soils / V. Novak // Journal Hydr. Sei. 1975. - V. 2.

334. Pacey, J.G. Benefits and quantification of performance expectations for an anaerobic bioreactor landfill. / J.G. Pacey : Sardinia 99, Seventh International Waste Management and Landfill Symposium, Conference Proceedings.- 1999. Vol. I. - P. 293-299.

335. Pohland, F.G. Leachate, recycle as landfill management option. ASCE / F.G. Pohland // Journal of Environmental, Engineering Division, 106, 1057-69.-1980.

336. Rees, J.F., Grainger, J.M. Rubbish dump fermenter? Prospects for the control of refuse fermentation to methane in landfills. Process Biochemistry, 17 (6), 41-4. -1982.

337. Reichenauer, T. Deponiebegrünung Entwicklung einer Pflanzendecke zur Optimierung der biologischen Methanoxidation und Minimierung der Sickerwassermengen, unveröffentlichter Endbericht des gleichnamigen Forschungsvorhabens, ARCS, Seibersdorf. - 2001

338. Ringhofer, J. Versuche zur Restmüllrotte des BAV Freistadt, Vorabzug des Endberichtes. -1995.

339. Robinson, H.D. Leachate from domestic waste; generation, composition and treatment / H.D. Robinson, P.I. Maris : a review. Technical report TR 108, Water Research Centre, Medmenham Lab., Marlow, UK, 1979.

340. Robinson, H.D. Development of methanogenic conditions within landfill, Sardinia 1989 / Symposium, Porto Conte, Haly, 1989, 9-12 October.

341. Robinson, H.D. The treatment of leachates from domestic waste in landfill sites / H.D. Robinson, P.J. Maris. // Water Pollution Control Federation Journal, 57, 30-8. — 1985.

342. Rowe, A.J. Simulation A Decision-Aiding Tool, AJJE International Conferenct Procttdings, New York. - 1963.

343. Sanitary Landfilling : Process Technology and Environmental Jmpack / Ed. T. Christensen, R.Cossu & R. Stegmann. London : Academic Press. -1997.

344. Scheelhaase, T., Halfmann, A., u.a. Versuchsreaktoren zur Simulation von Deponieverhalten / T. Scheelhaase, A. Halfmann. Studienreiche von Abfall now e.V. - Stuttgart, 1998.

345. Schierup, H. Brix, H. Plantebaserende tensemetoder i europa. Stadsog Havneingenioren, 1990. Vol. 1. - P. 18-20.

346. Schmidt, W. Der Massenausstrauch in freien Luft und verwandte Erscheinungen / W. Schmidt. Hamburg. Grand, 1925.

347. Schnell, K. Hydrogeochemische Prozesse bei Weichgelinjektionen-Stoffbilanzierung, potenzielle Langzeitfolgen und Grundwasser-gefahrdungspotenziale / K. Schnell. Karlsruhe, 2001.382. Url: www.Stratum.ru

348. Streff, L. Entwicklung von Testverfahren für biologisch Abbaubare Werkstoffe / L. Streff. Herausgegeben von Abfall now e.V. - Stuttgart, 1998.

349. Spillmann, P. Das Kaminzug-Verfahren. / P. Spillmann, H.J. Collins // Forum Stadtehygiene, 32, 15-24. 1981.

350. Streff, L. Biologische Restabfallbehandlung. Aerobe Methoden / L. Streff// Müll und Abfall. 1994. - № 5.

351. Taylor, S.A., Stewart, G.L. Some thermodynamics properties of soil moisture// Soir Sei. Soc. Amer. Proc. 1960. V. 24. № 4.

352. Thorton, R.J. Leachate treatment by coagulate and prepitation / RJ. Thorton, F.C. Blanc // Journal of the Environmental Engineering Division ASCE, 1973. Vol. 99. - P. 535-544.

353. Tittiebau, M.E. Organic carbon content stabilization through landfill leachate recirculation // Water Pollution Control Federation Journal, 54, 428-33.-1982.

354. Wallmann, R. Ökologische Bewertung der Mechanisch-biologischen Restabfallbehandlung und der Müllverbrennung auf Basis von Energie-und Schadgasbilanzen. Schriftenreihe des Arbeitskreises für die Nutzbarmachung von Siedlungsabfallen e.V., Heft 38.

355. Woitke, M., Boots, A., Gimmler, H. Reststoffdeponie Hopferstadt Industriebrache oder Oase inmitten einer Agrarsteppe ? Würzburg, 2001.

356. Zeithe, W. Ein bschleunightes Verfahren zur Bestimmung des Chemischen Sotuerstoffbedarfs in Wasser nut Kaliumpyrochromat, abruasser Rasch, 1970. - № 2. - P. 25-28.

357. Zogemann, F.P., & Clas, H. Using the reverse osmosisprocess for leachate water treatment. Recycling International, 1989. Vol. 3, 1965. -P. 71.

358. Url: http://www.energyresearch.ru/tborusfull

359. Url: http://www.landfill-gas.com/html/lfgforstudents.html

360. Url: http://www.solidwaste.ru