Разработка пермских ученых позволит отследить выбросы газов на полигонах твердых коммунальных отходов

❋ 4.7

В процессе утилизации отходов на полигонах ТКО образуются продукты биодеструкции: фильтрат и свалочный газ, которые отрицательно влияют на биосферу и здоровье людей. Исследователи из Пермского Политеха и Пермского ГАТУ имени академика Д. Н. Прянишникова предложили новый способ автоматизации учета поступающих на полигоны отходов. Программный комплекс, который создают исследователи, позволит проводить мониторинг фильтрата и выбросов газов, определять загруженность полигонов и отслеживать динамику их наполнения.

ПНИПУ

# автоматизация

# отходы

# полигоны

# свалки

# ТКО

# утилизация

Разработка пермских ученых позволит отследить выбросы газов на полигонах твердых коммунальных отходов / ©Пресс-служба ПНИПУ / Автор: Анастасия Кожевникова

Результаты исследования ученые опубликовали в журнале IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Усовершенствованное автоматизированное рабочее место оператора они разработали на примере одного из полигонов ТКО Пермского края.

«Сейчас рабочее место оператора полигона ТКО оборудовано только электронными весами, на которых взвешивают мусоровозы. В состав нашей разработки вошли автомобильные весы, система видеофиксации автомобиля, блок распознавания и система управления базой данных.

Программный комплекс сможет снимать на видео въезд мусоровоза, измерять его вес в груженом и порожнем состоянии, определять номерные знаки и управлять шлагбаумом. Автоматизация процессов позволит обеспечить автономную работу оборудования», – рассказывает один из разработчиков, профессор кафедры информационных технологий и автоматизированных систем Пермского Политеха, доктор технических наук, доцент Сергей Костарев.

Имитационная модель автоматизированной системы управления технологическим процессом полигона ТКО / ©Пресс-служба ПНИПУ

Разработка пермских ученых позволит повысить производительность труда сотрудников полигонов ТКО и оперативно отправлять данные в природоохранные организации. Специалисты также смогут получать информацию с помощью датчиков, которые будут отображать со с тоя ние параметров массива отходов.

Панель оператора автоматизированного рабочего места по мониторингу предельно допустимой концентрации свалочных газов на границе санитарно-защитной зоны / ©Пресс-служба ПНИПУ

«За счет управления процессами, протекающими в теле полигона, происходит автоматизированный мониторинг выбросов свалочного газа. Для отслеживания по периметру санитарно-защитной зоны полигона ТКО мы предлагаем установить датчики газоанализаторов по основным компонентам этого газа, сигналы с которых будут поступать на экран оператора», – поясняет исследователь.

Расчет изоповерхности рассеивания эмиссии углекислого газа в пределах санитарно-защитной зоны полигона ТКО / ©Пресс-служба ПНИПУ

С помощью программного комплекса также можно будет прогнозировать расход и качество фильтрата и свалочного газа. Численный расчет эмиссионного потока свалочного газа ученые произвели с помощью программы ANSYS. Для определения размера санитарно-защитной зоны они использовали результаты, полученные с помощью унифицированной программы расчета загрязнения атмосферы (УПРЗА) «ЭКОцентр».

Создание граничных условий для доменов «полигон», «атмосфера» в программе ANSYS / ©Пресс-служба ПНИПУ

По мнению ученых, разработка также позволит решить проблему предотвращения возгораний на полигонах ТКО. Кроме того, система сможет вести учет полигонов и организаций, которые вывозят отходы из жилого фонда и от объектов инфраструктуры.

Панель оператора автоматизированного рабочего места по управлению технологическим процессом утилизации отходов на полигоне ТКО / ©Пресс-служба ПНИПУ

Для создания программы исследователи из Пермского Политеха построили диаграмму состояний и переходов автоматизированного рабочего места оператора. Они также разработали логические уравнения, которые описывают алгоритм работы оборудования.

Программа для расчета геометрических размеров массива отходов полигона / ©Пресс-служба ПНИПУ

Лестничную диаграмму для программирования логического контроллера исследователи составили на основе международного стандарта IEC 61131-3, а систему автоматизированного управления реализовали с помощью программируемого контроллера OMRON CP1L и панели оператора на сенсорном дисплее NT21.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.