1462

Pseudomonas putida, Pseudomonas facilis, Rhodococcus ruber, Rhodococcus fasciens, Mortierella sp.

Иммобилизацию углеводородокисляющих микроорганизмов на носителе осуществляли статическим способом с перемешиванием культуральной жидкости и карбонизата в течение 2 ч. Исследование состояния поверхности носителя после иммобилизации проводили с помо-

щью Scanning Electron Microscope S-3400N Hitachi с программным обеспечением. Микроорганизмы, иммобилизованные на поверхности карбонизата, представляли собой овальные клетки размером 0,3–5 мкм, палочковидные бактерии длиной от 3 мкм (рис. 2).

Рис. 2. Иммобилизованные микроорганизмы на поверхности карбонизата, полученные в статике с перемешиванием (увеличение ×3000 раз)

Для определения эффективности полученного биосорбента на основе карбонизата планируется серия экспериментов по определению эффективности очистки воды от нефти и нефтепродуктов.

Одним из перспективных направлений по очистке природных вод от нефти и нефтепродуктов является применение биосорбентов. В результате проведенных экспериментальных исследований был получен биосорбент на основе карбонизата избыточного активного ила биохимических очистных сооружений нефтеперерабатывающего предприятия с иммобилизованными культурами углеводородокисляющих микроорганизмов.

291

УДК 502;574;577

ПОСТРОЕНИЕ ЭКОНОМИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ ЦЕПЯМИ ПОСТАВОК НА ПРИМЕРЕ ТРАНСПОРТНО-ЛОГИСТИЧЕСКОГО ЦЕНТРА ЗАО «ТАНДЕР»

Е.О. Хоробрых, С.В. Карманова

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Россия

Представлены результаты расчетов выбросов загрязняющих веществ при проведенной инвентаризации источников выбросов загрязняющих веществ распределительного центра. Выявлены важные экологические аспекты. Разработана эколого-экономическая модель, позволяющая управлять выбросами путем формирования оптимального единичного объема транспортной партии.

Ключевые слова: логистика, модель, управление, ресурсы, потоки, экологические аспекты.

На современном этапе развития на территории России создается большое количество торговых сетей с логистическими центрами, что обусловливает значительную экологическую нагрузку на объекты окружающей среды. Основные виды воздействия от данного вида деятельности связаны с изъятием больших территорий земель, с поступлением загрязняющих веществ в атмосферный воздух от эксплуатации грузового автотранспорта. Основными функциям логистического менеджмента, как правило, является снабжение, грузопереработка, сбыт.

Процесс снабжения включает в себя транспортировку, закупки, складирование, грузопереработку, упаковку, сбор возвратных отходов, тары. Хозяином процесса снабжения выступают поставщики [1, 2].

Функциями распределительного центра являются грузопереработка, складирование, обеспечение качества производства готовой продукции, управление производственными процедурами, запасами, упаковка готовой продукции и др. В каждом из производственных процессов должно быть взаимодействие звеньев логистической системы, прямые и обратные потоки материальных, информационных и финансовых ресурсов.

293

С целью сокращения товарных запасов и оборачиваемости вложенного капитала, а также для снижения логистических издержек необходимо внедрять методы логистического управления в торговые и другие организации, имеющие логистическую активность, тем самым обеспечивать удовлетворение потребностей покупателей в отношении качества товаров и оказываемых услуг.

Экологическая логистика обеспечивает движение материала при различных производственных процессах до его преобразования в конечный продукт и отходы с последующим проведением отходов до утилизации или безопасное хранение в окружающей среде [2].

Склад является многофункциональным техническим сооружением, состоящим из многочисленных взаимосвязанных элементов и выполняющим функции по трансформации материальных потоков, а также накапливанию, переработке и распределению грузов между потребителями.

Распределительный центр или склад продовольственных и непродовольственных товаров ЗАО «Тандер» располагается в Пермском районе, д. Нестюково, ул. Водопроводная, 9.

На участке построены следующие здания и сооружения, которые являются источниками выбросов и сбросов загрязняющих веществ (рисунок): склад продовольственных и непродовольственных товаров; здание обслуживания автотранспорта с автомойкой; площадка для вторсырья; площадка для поддонов; котельная; резервуары топлива для котельной; ДГУ (аварийные) (дизель-генераторные установки), топливозаправочный пункт с операторской; скважина для забора воды из подземного источника; комплекс очистных сооружений для хозяйст- венно-бытовых и ливневых сточных вод; насосная станция пожаротушения с резервуарами; трансформаторные подстанции; стоянки для фур на 21, 35, 95 м/м; стоянка для легкового транспорта на 199 м/м; площадка для контейнеров ТБО под навесом.

Для складирования ТБО предусмотрена площадка с контейнерами, оборудованная в соответствии с природоохранными и санитарногигиеническими требованиями.

Всего на территории склада размещено 43 источника выбросов, из них 32 – организованных и 11 – неорганизованных, в атмосферу выделяется 32 загрязняющих вещества. Наиболее опасные – бензапирен, марганец и его соединения – 3Е-0,4 т/г, формальдегид, бензол, фенол, серная кислота, сероводород, сажа – 0,006 т/г, углерода оксид – 0,08 т/г,

294

фториды газообр.– 0,002 т/г, фториды плохо растворимые – 0,001 т/г, серы диоксид – 0,006 т/г, железа оксид, толуол, ксилол – 1,174 т/г, железа оксид – 0,005 т/г, азота диоксид – 0,054 т/г, азота оксид – 0,009 т/г и предельные углеводороды. Распределительный центр ЗАО «Тандем» относятся к 3 категории опасности предприятия.

Рис. Распределительный центр ЗАО «Тандер»

Согласно проведенному расчету выбросов загрязняющих веществ по методике [3] валовый выброс в атмосферу составляет 75, 21 т/год.

На территории распределительного центра автотранспорт может находиться на открытой или закрытой стоянке, в отапливаемом или неотапливаемом складе, на участке мойки или техобслуживания и ремонта автотранспорта, что влияет на время прогрева двигателя и время работы на холостом ходу в различные периоды года. В зимний период при температуре окружающего воздуха от –20 °С и ниже время прогрева грузового транспорта на дизельном топливе составляет 30 мин. Ранее при расчётах выбросов не учитывалось время прогрева и соответствующие логистические издержки.

Ниже представлена разработанная экономико-математическая модель

295

РЗ.В {∑ii=1∑ jj=1∑tt=1∑rr=1 Xtrij ЗВijtr +∑ jj=1∑o0=1∑tt=1∑rr=1 Уtrjo ×

×ЗВtrjo +∑ jj=1∑kk =1∑tt=1∑rr=1 Ztrjk ЗВtrjk +∑oo=1∑kk =1∑tt=1∑rr=1×

×Qtrok ЗВtrok +∑o0=1∑ll=1∑tt=1∑rr=1 Wtrol ЗВtrol +

где PЗ.В – штрафные санкции за выбросы загрязняющих веществ (у.д.е./г.); ЗВ – t-го грузового транспорта на единицу перевозимой продукции при перевозке от i-го поставщика на j-предприятие r-м режи-

мом движения; ЗВtrjo – объем выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) t-го грузового транспорта на единицу перевозимой продукции при перевозке с j-го предприятия на о-й склад r-м режимом движения; ЗВtrjk –

объем выбросов ЗВ t-го грузового транспорта на единицу перевозимой продукции при транспортировке с j-го предприятия на k-й распреде-

лительный центр (РЦ) r-м режимом движения; ЗВtrok – объем выбросов

ЗВ t-го грузового транспорта на единицу перевозимой продукции при транспортировке с о-го склада на k-й (РЦ) r-м режимом движения;

ЗВtrol – объем выбросов ЗВ t-го грузового транспорта на единицу перевозимой продукции при перевозке с o-го склада l-му потребителю r-м режимом движения; ЗВtrkl – объем выбросов ЗВ t-го грузового транс-

порта на единицу перевозимой продукции при транспортировке с k-го РЦ l-му конечному потребителю r-м режимом движения.

Исходя из рассмотренных моделей [4, 5] была разработана и адаптирована для ЗАО «Тандер» экономико-математическая модель в программе LINGO 8.0. С целью оценки представленной экономикоматематической модели проводилось компьютерное моделирование в программе LINGO 8.0 для решения линейных, нелинейных оптимизационных задач. При расчетах учитываются следующие исходные данные: количество поставщиков; количество производственных предприятий; количество складов; количество распределительных центров; количество конечных потребителей (клиентов); количество центров по сбору товаров, подлежащих возврату в цепочку поставок от конечных потребителей (коллекторов); количество ремонтных предприятий; количество разборочных предприятий; количество единиц грузовых транспортных средств.

296

3.Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. – Доп. и перераб. / НИИ «Атмосфера» Федер. службы по экологическому, технологическому и атомному надзору. – СПб., 2012.

4.Мишенин Е.В., Коблянская И.И. Организационно-экономиче- ские основы реализации системы экологически ориентированного логистического управления / Нац. библиотека Украины имени В.И. Вер-

надского. – Киев, 2009. – С. 83–91.

5.Алесинская Т.В. Экономико-математические методы и модели: учеб. пособие по решению задач по курсу. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2012. – 153 с.

6.Карманов В.В., Арзамасова Г.С., Карманова С.В. Система экологического менеджмента: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2012. – 191 с.

Об авторах

Хоробрых Екатерина Олеговна (Пермь, Россия) – магистр, ка-

федра «Охрана окружающей среды», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсо-

мольский пр., 29; e-mail: horobryh_eo@perm.magnit.ru).

Карманова Светлана Валериевна (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Охрана окружающей среды», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: sveta@ eco.pstu.ac.ru).

298

УДК 504.054.064

АНАЭРОБНАЯ ОЧИСТКА ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ВОД В ПРУДАХ И МАССИВАХ ОТХОДОВ

И.С. Чрелашвили, С.В. Карманова, А.Н. Голубцова

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Россия

Рассмотрен процесс анаэробной стабилизации фильтрационных вод. Приведены результаты выполненных экспериментов анаэробного сбраживания. Проведен анализ эффективности анаэробной очистки в прудах и массивах отходов.

Ключевые слова: анаэробная очистка, фильтрат, стабилизация, полигон.

Негативное воздействие на объекты гидросферы обусловлено фильтрационными водами, которые образуются при захоронении твердых бытовых отходов. Фильтрационные воды включают огромное количество токсичных органических и неорганических веществ, содержащих патогенные микроорганизмы и болезнетворные бактерии, поэтому управление качеством фильтрационных вод является актуальной проблемой. Любой полигон ТБО или свалка представляет собой биохимический реактор, внутри которого под воздействием атмосферных осадков образуется фильтрат, сохраняющийся в течение нескольких десятков лет. Фильтрат содержит в себе токсичный раствор высокотоксичной жидкости коричневого цвета с высокой минерализацией, концентрациями тяжелых металлов (цинк, свинец, никель, хром, кадмий) и органических соединений.

Источником возникновения фильтрата являются отдельные виды отходов с исходной влажностью – влага, которая выделяется из толщи отходов в результате биохимических процессов, сопровождающихся при анаэробном разложении образованием воды. Основные компоненты фильтрата можно объединить в следующие четыре класса:

–основные элементы и ионы: кальций, магний, железо, натрий, аммоний, карбонаты, сульфаты, хлориды:

–рассеянные металлы: марганец, хром, никель, свинец, кадмий;

299

–различные химические соединения, количество которых обычно измеряется общим органическим углеродом (ООУ) и химическим потреблением кислорода (ХПК), отдельные органические вещества, такие, как фенол;

–микроорганизмы.

Фильтрат, вытекающий из тела свалки, условно классифицируют на фильтрат кислотной начальной стадии и старый фильтрат, отобранный на стадии стабилизации.

Морфологический состав ТБО оказывает значительное влияние на состав и объем ФВ. В состав ТБО входят такие компоненты, как бумага, пищевые отходы, металл, текстиль, резина, пластмасса и многие другие, типичные для большинства населенных пунктов. Обычно их содержание в массе ТБО составляет 80 %. В зависимости от сезона морфологический состав отходов сильно меняется. Также разнится состав ТБО отходов в различных городах и населенных пунктах, селах.

Практически весь указанный объем ТБО в дальнейшем размещается на полигонах и свалках, и только 4–5 % направляется на переработку.

Оставшаяся часть отходов прочие и загрязненные отходы проходит механическую и биологическую обработку. Механическая обработка состоит из стадий смешения, диспергирования (до 40–80 мм), уплотнения. Биологическая обработка может проводиться в аэробных или в анаэробных условиях [5]. При анаэробной стабилизации отходов создают условия, необходимые для активного протекания ацетогенных и метанногенных процессов (влажность 50–60 %, температура 40 °С). При обработке выделяется биогаз – до 0,7 м3/кг отходов, с содержанием 60 % метана. Механобиологическая стабилизация отходов ускоряет процессы их последующего разложения и сокращает продолжительность жизненного цикла полигона [5]. При очистке свежих фильтратов, которые образуются в первые 5–10 лет, в анаэробных условиях происходит конверсия сложных органических веществ, таких как полисахариды, липиды, белки, целлюлоза в метан и диоксид углерода под действием анаэробных ацетогенных, гидролитических, гетероацетогенных и метаногенных бактерий. Анаэробные бактерии разрушают фенолы, нефтепродукты, продукты брожения [5].

На процесс протекания анаэробного разложения активно влияют температура, рН и содержание водорода. Метатенки работают при t от 20 до 65 °С. Большинство установок работает при температуре от 34– 38 °С, что экономически выгодно и создает условия для существования

300