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

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.

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.

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 состояние параметров массива отходов.

«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.

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».

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.

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.

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.