По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 69.009 DOI:10.33920/nik-02-2306-03

Формирование алгоритма для обеспечения минимального количества захораниваемых твердых коммунальных отходов

Попов Алексей Анатольевич доцент кафедры информатики Российского экономического университета им. Г.В. Плеханова, 117997, Российская Федерация, г. Москва, Стремянный пер., 36, эл. адрес: a1710p@mail.ru

Статья посвящена проведению исследований в области автоматизации управления сортировкой, переработкой, повторным использованием и захоронением твердых коммунальных отходов. Рассмотрены иерархии работы с твердыми коммунальными отходами и результатами их переработки. Разработан алгоритм, позволяющий обеспечить минимизацию количества захораниваемых твердых коммунальных отходов. Рассмотрена последовательность работы операторов алгоритма.

Литература:

1. Нечаев Д.Ю. Межпредметные связи в обучении по экономико-прикладным дисциплинам / Д.Ю. Нечаев, А.В. Ельцин // Вестник Российского государственного торгово-экономического университета (РГТЭУ). — 2011. — № 4(53). — С. 195–201. — EDN OHVHRN.

2. Нечаев Д.Ю. Эмерджентность и морфология базовых аттракторов поведения сложных систем в условиях полифуркационных конфликтов. — Москва, 2012.

3. Попов А.А. Формирование алгоритма для управления твердыми коммунальными отходами // Инновации и инвестиции. — 2021. — № 10. — С. 78–85.

4. Beyene H.D., Werkneh A.A., Ambaye T.G. Current updates on waste to energy (WtE) technologies: a review // Renewable Energy Focus. — 2018. — Том 24(March). — С. 1–11.

5. Cudjoe D., Han M.S., Chen W. Power generation from municipal solid waste landfilled in the Beijing-Tianjin-Hebei region // Energy, 2021. — Том 217. — Статья номер 119393.

6. Edjabou M.E., Takou V., Boldrin A., Petersen C., Astrup T.F. The influence of recycling schemes on the composition and generation of municipal solid waste // Journal of Cleaner Production, 2021. — Том 295. — Статья номер 126439.

7. Edjabou M.E., Martín-Fernández J.A., Scheutz C., Astrup T.F. Statistical analysis of solid waste composition data: Arithmetic mean, standard deviation and correlation coefficients // Waste Management, 2017. — Том 69. — С. 13–23.

8. Ellsworth-Krebs K., Rampen C., Rogers E, Dudley L., Wishart L. Circular economy infrastructure: Why we need track and trace for reusable packaging // Sustainable Production and Consumption, 2022. — Том 29. — С. 249–258.

9. Huang J., Pretz T., Bian Z. Intelligent solid waste processing using optical sensor based sorting technology // 3rd International Congress on Image and Signal Processing, CISP 2010 (Yantai, China, 16–18 October 2010), 2010. — Том 4. — С. 1657–1661.

10. Kaya K., Ak E., Yaslan Y., Oktug S.F. Waste-to-Energy Framework: An intelligent energy recycling management // Sustainable Computing: Informatics and Systems, 2021. — Том 30. — Статья номер 100548.

11. Kumar S., Dhar H., Vijay V.N., Bhattacharyya J.K., Vaidya A.N., Akolkar A.B. Characterization of municipal solid waste in high-altitude sub-tropical regions // Environmental Technology, 2016. — Том 37(20). — С. 2627–2637.

12. Lugo M., Ail S.S., Castaldi M.J. Approaching a zero-waste strategy by reuse in New York City: Challenges and potential // Waste Management and Research, 2020. — Том 38. — С. 734–744.

13. Lu S.-F., Feng S.-J. Comprehensive overview of numerical modeling of coupled landfill processes // Waste Management, 2020. — Том 118. — С. 161–179.

14. Popov A.A., Kuzmina O.A. Algorithm of the Software Modules Interaction for Managing the Collection and Transportation of Municipal Solid Waste // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021. — Том 666(5). —Статья номер 052041.

15. Srinilta C. Kanharattanachai S. Municipal Solid Waste Segregation with CNN // 5th International Conference on Engineering, Applied Sciences and Technology (ICEAST), Luang Prabang, Laos, 2019. — Статья номер 8802522.

16. Saghir M., NaimiY., Laasri, L., Tahiri M. Energy recovery from Municipal Solid Waste in Oujda city (Morocco) // Journal of Engineering Science and Technology Review, 2019. — Том 12(1). — С. 137–142.

17. Vergara S. E., Tchobanoglous G. Municipal solid waste and the environment: a global perspective // Annual Review of Environment and Resources, 2012. — Том 37. — С. 277–309.

18. Zhou H., Long Y., Meng A., Li Q., Zhang Y. Classification of municipal solid waste components for thermal conversion in waste-to-energy research // Fuel, 2015. — Том 145. — С. 151–157.

1. Nechayev, D. Yu. Mezhpredmetnyye svyazi v obuchenii po ekonomiko-prikladnym distsiplinam / D. YU. Nechayev, A. V. Yel'tsin // Vestnik Rossiyskogo gosudarstvennogo torgovo-ekonomicheskogo universiteta (RGTEU). — 2011. — № 4(53). — S. 195–201. — EDN OHVHRN.

2. Nechayev, D.Yu. Emerdzhentnost' i morfologiya bazovykh attraktorov povedeniya slozhnykh sistem v usloviyakh polifurkatsionnykh konfliktov. — Moskva, 2012.

3. Popov A.A. Formirovaniye algoritma dlya upravleniya tverdymi kommunal'nymi otkhodami // Innovatsii i investitsii. — 2021. — № 10. — S. 78–85.

4. Beyene H.D., Werkneh A.A., Ambaye T.G. Current updates on waste to energy (WtE) technologies: a review // Renewable Energy Focus. — 2018. — Tom 24(March). — P. 1–11.

4. Beyene H.D., Werkneh A.A., Ambaye T.G. Current updates on waste to energy (WtE) technologies: a review // Renewable Energy Focus. — 2018. — Том 24(March). — P. 1–11.

5. Cudjoe D., Han M.S., Chen W. Power generation from municipal solid waste landfilled in the Beijing-Tianjin-Hebei region // Energy, 2021. — Том 217. — Статья номер 119393.

6. Edjabou M.E., Takou V., Boldrin A., Petersen C., Astrup T.F. The influence of recycling schemes on the composition and generation of municipal solid waste // Journal of Cleaner Production, 2021. — Том 295. — Статья номер 126439.

7. Edjabou M.E., Martín-Fernández J.A., Scheutz C., Astrup T.F. Statistical analysis of solid waste composition data: Arithmetic mean, standard deviation and correlation coefficients // Waste Management, 2017. — Том 69. — P. 13–23.

8. Ellsworth-Krebs K., Rampen C., Rogers E, Dudley L., Wishart L. Circular economy infrastructure: Why we need track and trace for reusable packaging // Sustainable Production and Consumption, 2022. — Том 29. — P. 249–258.

9. Huang J., Pretz T., Bian Z. Intelligent solid waste processing using optical sensor based sorting technology // 3rd International Congress on Image and Signal Processing, CISP 2010 (Yantai, China, 16–18 October 2010), 2010. — Том 4. — P. 1657–1661.

10. Kaya K., Ak E., Yaslan Y., Oktug S.F. Waste-to-Energy Framework: An intelligent energy recycling management // Sustainable Computing: Informatics and Systems, 2021. — Том 30. — Статья номер 100548.

11. Kumar S., Dhar H., Vijay V.N., Bhattacharyya J.K., Vaidya A.N., Akolkar A.B. Characterization of municipal solid waste in high-altitude sub-tropical regions // Environmental Technology, 2016. — Том 37(20). — P. 2627–2637.

12. Lugo M., Ail S.S., Castaldi M.J. Approaching a zero-waste strategy by reuse in New York City: Challenges and potential // Waste Management and Research, 2020. — Том 38. — С. 734–744.

13. Lu S.-F., Feng S.-J. Comprehensive overview of numerical modeling of coupled landfill processes // Waste Management, 2020. — Том 118. — P. 161–179.

14. Popov A.A., Kuzmina O.A. Algorithm of the Software Modules Interaction for Managing the Collection and Transportation of Municipal Solid Waste // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021. — Том 666(5). —Статья номер 052041.

15. Srinilta C. Kanharattanachai S. Municipal Solid Waste Segregation with CNN // 5th International Conference on Engineering, Applied Sciences and Technology (ICEAST), Luang Prabang, Laos, 2019. — Статья номер 8802522.

16. Saghir M., NaimiY., Laasri, L., Tahiri M. Energy recovery from Municipal Solid Waste in Oujda city (Morocco) // Journal of Engineering Science and Technology Review, 2019. — Том 12(1). — P. 137–142.

17. Vergara S.E., Tchobanoglous G. Municipal solid waste and the environment: a global perspective // Annual Review of Environment and Resources, 2012. — Том 37. — P. 277–309.

18. Zhou H., Long Y., Meng A., Li Q., Zhang Y. Classification of municipal solid waste components for thermal conversion in waste-to-energy research // Fuel, 2015. — Том 145. — С. 151–157.

В работах многих современных авторов указаны причины, усложняющих в настоящее время работу с твердыми коммунальными отходами (ТКО) в различных регионах [11; 14; 17]. Там же приведены виды компонентов, входящих состав ТКО.

В США существует стратегия иерархической работы с ТКО, включающая в себя четыре уровня: сокращение количества ТКО и их источников, переработка и компостирование, получение энергии, обработка и утилизация. В Европейском союзе создана иерархия управления ТКО, состоящая из пяти ступеней (предотвращение отходов, подготовка к повторному использованию, переработка, получение энергии из отходов, утилизация) [6; 14].

Данная иерархия была усовершенствована. В результате получена иерархия управления «Три R», включающая в себя три ступени: сокращение количества ТКО, повторное использование и переработка. Приведенные выше иерархии работы с ТКО предназначены для минимизации количества захораниваемых ТКО. Таким образом, актуальным является рассмотрение вопросов, связанных с обеспечением «нулевого» захоронения ТКО. Естественно, «нулевое» захоронение ТКО является идеальным, практически недостижимым, случаем. Поэтому в данной работе решается задача построения алгоритма для обеспечения минимального количества захораниваемых ТКО. Исследования, проведенные в рамках данной статьи, продолжают исследования, ведущих специалистов в области [7; 8].

В данной статье цикл работы с ТКО начинается с момента, когда на сортировочных предприятиях закончена выгрузка всех компонентов ТКО. Заканчивается цикл работы с ТКО в момент окончания их захоронения на объектах хранения ТКО.

Все компоненты ТКО (количество видов ТКО равно IW) доставляются на сортировочные предприятия, количество которых равно PP. Сортировочное предприятие характеризуется массивом SR. Если ТКО собраны в смешанном виде, то iw=0, а если ТКО собраны раздельно, то iw≠0 для iw-го вида ТКО. На pp-е сортировочное предприятие из мусоровозов выгружаются ТКО iw-го вида, количество которых равно ZW (pp, iw). Работа мусоровозов характеризуется массивом GT. Количество несортированных компонентов ТКО (iw=0), равно ZW (pp, 0). Сортировка таких компонентов ТКО характеризуется значением h (pp, iw). В результате каждый компонент ТКО iw-го вида, находящийся на pp-м сортировочном предприятии, характеризуется значением Q (pp, iw), представляющее собой сумму значений ZW (pp, iw) и h (pp, iw).

Для Цитирования:
Попов Алексей Анатольевич, Формирование алгоритма для обеспечения минимального количества захораниваемых твердых коммунальных отходов. Ученый совет. 2023;6.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: