geomgouГеографическая среда и живые системыGeographical Environment and Living Systems2712-76132712-7621Московский государственный областной университет10.18384/2712-7621-2024-3-62-79geomgou-1376Research ArticleПРИРОДНО-АНТРОПОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ, ОХРАНА ЛАНДШАФТОВ И ОКРУЖ ЮЩЕЙ СРЕДЫNATURAL AND ANTHROPOGENIC PROCESSES, LANDSCAPE AND ENVIRONMENTAL PROTECTIONПрименение информационных технологий для оценки и прогнозирования газоэмиссионных процессов на полигонах ТКОApplication of information technologies for assessment and forecasting of gas emission processes at MSW landfillshttps://orcid.org/0000-0002-2451-2321АшихминаТ. В.AshikhminaT. V.

Ашихмина Татьяна Валентиновна – кандидат географических наук, доцент кафедры техносферной и пожарной безопасности факультета инженерных систем и сооружений

 

394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, д. 84

Tatyana V. Ashikhmina – PhD (Geography), Assoc. Prof., Department of Technosphere and Fire Safety, Faculty of Engineering Systems and Structures

ul. 20-letiya Oktyabrya, Voronezh 394006

tv_ashikhmina@bk.ruhttps://orcid.org/0009-0002-8161-0531ЖидоваМ. В.ZhidovaM. V.

Жидова Маргарита Валерьевна – программист

394018, г. Воронеж, ул. Плехановская, д. 14

Margarita V. Zhidova – programmer

ul. Plekhanovskaya 14, Voronezh 394018

zhidovamargarita@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0008-5685-5039КотовД. В.KotovD. V.

Котов Даниил Вячеславович – старший программист

394018, г. Воронеж, ул. Плехановская, д. 14

Daniil V. Kotov – senior programmer

ul. Plekhanovskaya 14, Voronezh 394018

kotoff34@mail.ruВоронежский государственный технический университетРоссияVoronezh State Technical UniversityRussian FederationАО Концерн «Созвездие»  РоссияJSC Concern "Constellation"Russian Federation202404022025036279Copyright © Ашихмина Т.В., Жидова М.В., Котов Д.В., 20252025Ашихмина Т.В., Жидова М.В., Котов Д.В.Ashikhmina T.V., Zhidova M.V., Kotov D.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geoecosreda.ru/jour/article/view/1376Цель

Цель. Разработка программных продуктов для моделирования и прогнозирования газовых эмиссий на разных этапах жизненного цикла полигонов ТКО, а также при горении отходов.

Процедура и методы

Процедура и методы. В ходе работы использованы: системный подход к моделированию процессов взаимодействия объектов размещения отходов с окружающей средой, расчёт и моделирование газоэмиссионных процессов на основе существующих методик, информационные технологии программирования алгоритмов расчётов заданных газоэмиссионных параметров с получением программного продукта.

Результаты

Результаты. Применение информационных технологий на базе известных методик позволило разработать удобные программы для экспрессной оценки и прогнозирования газоэмиссионных процессов на полигонах ТКО с графической и географической визуализацией результатов.

Теоретическая и/или практическая значимость. Разработанные программные продукты способствуют решению актуальной задачи оценки и прогноза штатных и аварийных газоэмиссионных процессов на объектах размещения твёрдых коммунальных отходов. Представленные в статье программы позволяют оптимизировать применение известных методик расчётов выбросов загрязняющих веществ при эксплуатации объектов, а также при горении отходов.

Aim

Aim. Development of software products for modeling and forecasting gas emissions at different stages of the life cycle of municipal solid waste landfills, as well as during waste combustion.

Methodology

Methodology. The work uses: a systematic approach to modeling the processes of interaction of waste disposal facilities with the environment, calculation and modeling of gas emission processes based on existing methods, information technologies for programming algorithms for calculating specified gas emission parameters with the receipt of a software product.

Results

Results. The use of information technologies based on known methods made it possible to develop convenient programs for express assessment and forecasting of gas emission processes at municipal solid waste landfills with graphical and geographical visualization of the results.

Research implications

Research implications. The developed software products contribute to solving the urgent problem of assessing and forecasting routine and emergency gas emission processes at municipal solid waste disposal facilities. The programs presented in the article allow optimizing the application of known methods for calculating pollutant emissions during the operation of facilities, as well as during waste combustion.

моделирование и прогнозирование эмиссии биогаза горение отходовпрограммные продуктыbiogas emission modeling and forecastingwaste combustionsoftware productsReferencesАнализ основных тенденций развития системы обращения с отходами в России: проблемы и перспективы / Ю. Жукова, С. Никулина, о. Яковлева, Е. Чериканова // Экология и промышленность России. 2020. № 24. С. 66–71.Zhukova Yu., Nikulina S., Yakovleva o., Cherikanova E. [Analysis of the main trends in the development of the waste management system in Russia: problems and prospects] in: Ekologiya i promyshlennost Rossii [Ecology and industry of Russia], 2020, no. 24, pp. 66–71.Ашихмина т. В. Геоэкологический мониторинг в управлении экологической безопасностью объектов размещения твёрдых коммунальных отходов (тКо) // Успехи современного естествознания. 2022. № 11. С. 28–34. Doi: 10.17513/use.37924Ashikhmina T. V. [Geoecological monitoring in the management of environmental safety of municipal solid waste (MSW) disposal facilities]. in: Uspekhi sovremennogo yestestvoznaniya [Advances in modern natural science], 2022, no. 11, pp. 28–34. Doi: 10.17513/use.37924Ашихмина т. В. Моделирование влияния объектов размещения отходов на воздушную среду (на примере полигонов тКо Воронежской области) // Географическая среда и живые системы. 2023. № 3. C. 59–79. Doi: 10.18384/2712-7621-2023-3-59-7Ashikhmina T. V. [Modeling the impact of waste disposal facilities on the air environment (using MSW landfills in the Voronezh Region as an example)]. in: Geograficheskaya sreda i zhivyye sistemy [Geographical environment and living systems], 2023, no. 3, pp. 59–79. Doi: 10.18384/2712-7621-2023-3-59-7Ашихмина т. В., Жидова М. В. Мониторинг пожарной опасности полигонов твёрдых коммунальных отходов (тКо) с учётом геоэкологических и медико-экологических аспектов // Успехи современного естествознания. 2022. № 9. С. 21–27. Doi: 10.17513/use.37887Ashikhmina T. V., Zhidova M. V. [Monitoring the fire hazard of municipal solid waste (MSW) landfills taking into account geoecological and medical-ecological aspects]. in: Uspekhi sovremennogo yestestvoznaniya [Advances in modern natural science], 2022, no. 9, pp. 21–27. Doi: 10.17513/use.37887Ашихмина т. В., Каверина Н. В., Куприенко п. С. Анализ негативных экологических последствий эксплуатации полигона твёрдых коммунальных отходов г. Воронежа на разных этапах его жизненного цикла // Региональные геосистемы. 2020. т. 44. № 3. С. 343–358. Doi: 10.18413/2712-7443-2020-44-3-343-358Ashikhmina T. V., Kaverina N. V., Kuprienko P. S. [Analysis of the negative environmental consequences of operating a municipal solid waste landfill in Voronezh at different stages of its life cycle]. in: Regionalnyye geosistemy [Regional Geosystems], 2020, vol. 44, no. 3, pp. 343–358. Doi: 10.18413/2712-7443-2020-44-3-343-358Балакин В. А., труфманова Е. п., Старых Ю. Ю. Газогеохимические исследования для целей рекультивации полигонов // твёрдые бытовые отходы. 2017. № 9. С. 22–25.Balakin V. A., Trufmanova E. P., Starykh Yu. Yu. [Gas geochemical studies for the purposes of landfill reclamation]. in: Tvordyye bytovyye otkhody [Municipal solid waste], 2017, no. 9, pp. 22–25.Витковская С. Е. Захоронение твёрдых бытовых отходов как один из факторов антропогенного воздействия на глобальные циклы элементов в биосфере // Вестник Государственной полярной академии. 2010. № 10. С. 47–50.Vitkovskaya S. E. [Burial of municipal solid waste as one of the factors of anthropogenic impact on global cycles of elements in the biosphere]. in: Vestnik Gosudarstvennoy polyarnoy akademii [Bulletin of the State Polar Academy], 2010, no. 10, pp. 47–50.Джамалова Г. А. Эмиссия токсичного и взрывоопасного биогаза полигонами твёрдых коммунальных отходов // Известия Санкт-петербургского государственного технологического института (технического университета). 2013. № 22. С. 092–095.Dzhamalova G. A. [Emission of toxic and explosive biogas by municipal solid waste landfills]. in: Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo instituta (tekhnicheskogo universiteta) [Bulletin of the St. Petersburg State Technological institute (Technical University)], 2013, no. 22, pp. 092–095.Жажков В., Чусов А., политаева Н. Исследование и оценка состава биогаза на полигоне тКо и рекомендации по его использованию // Экология и промышленность России. 2021. № 25. С. 4–9. Doi: 10.18412/1816-0395-2021-5-4-9Zhazhkov V., Chusov A., Politaeva N. [Study and assessment of the composition of biogas at a solid municipal waste landfill and recommendations for its use]. in: Ekologiya i promyshlennost Rossii [Ecology and industry of Russia], 2021, no. 25, pp. 4–9. Doi: 10.18412/18160395-2021-5-4-9Медведков А. А. Адаптация к климатическим изменениям: глобальный эколого-экономический тренд и его значение для России // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки. 2018. № 4. С. 11–19. Doi: 10.18384/2310-7189-2018-4-11-19Medvedkov A. A. [Adaptation to climate change: global ecological and economic trend and its significance for Russia]. in: Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo oblastnogo universiteta. Seriya: Yestestvennyye nauki [Bulletin of Moscow State Regional University. Series: Natural Sciences], 2018, no. 4, pp. 11–19. Doi: 10.18384/2310-7189-2018-4-11-19Медведков А. А., полищук М. И., Никитин Б. В. Размещение новых производств по переработке отходов в регионе // твёрдые бытовые отходы. 2020. № 12. С. 52–56.Medvedkov A. A., Polischuk M. i., Nikitin B. V. [Placement of new waste processing facilities in the region]. in: Tverdyye bytovyye otkhody [Municipal solid waste], 2020, no. 12, pp. 52–56.Оценка воздействия объекта твёрдых коммунальных отходов на окружающую среду / т. В. олива, Ю. Б. Коновалова, Л. А. Манохина, Н. В. Андреева // Успехи современного естествознания. 2022. № 11. С. 66–72. Doi: 10.17513/use.37930oliva T. V., Konovalova Yu. B., Manokhina L. A., Andreeva N. V. [Assessment of the impact of a municipal solid waste facility on the environment]. in: Uspekhi sovremennogo yestestvoznaniya [Advances in modern natural science], 2022, no. 11, pp. 66–72. Doi: 10.17513/use.37930Описание массива срочных данных об основных метеорологических параметрах на станциях России / о. Н. Булыгина, В. М. Веселов, В. Н. Разуваев, т. М. Александрова [Электронный ресурс]. URL: https://aisori-m.meteo.ru (дата обращения: 06.07.2024).Bulygina o. N., Veselov V. M., Razuvaev V. N., Aleksandrova T. M. [Description of the array of urgent data on the main meteorological parameters at stations in Russia]. Available at: https://aisori-m.meteo.ru (accessed: 06.07.2024).Патынская Е. И. противопожарная безопасность на полигонах тКо // твёрдые бытовые отходы. 2024. № 3. С. 54–63.Patynskaya E. i. [Fire safety at MSW landfills]. in: Tvordyye bytovyye otkhody [Municipal solid waste], 2024, no. 3, pp. 54–63.Утилизация отходов в России: история и современность / Д. Г. хаяров, Е. В. Сотникова, Н.С. Ступина, т. Ю. Сычева, К.Д. Сычев, А.В. Федорова // Международный научно-исследовательский журнал. 2022. № 9. C. 17. Doi: 10.23670/iRJ.2022.123.80Khayarov D. G., Sotnikova E. V., Stupina N. S., Sycheva T. Yu., Sychev K. D., Fedorova A. V. [Waste disposal in Russia: history and modernity] in: Mezhdunarodnyi nauchno-issledovatelskii zhurnal [international Scientific Research Journal], 2022, no. №9 (123), p. 17. Doi: 10.23670/iRJ.2022.123.80Шаповалов Д. А., Горин В. В., Королев Я. С. Экологические и санитарно-эпидемиологические последствия обращения с твёрдыми коммунальными отходами в Московской области // Московский экономический журнал. 2019. № 7. С. 10. Doi: 10.24411/2413-046X-2019-17025Shapovalov D. A., Gorin V. V., Korolev Ya. S. [Environmental and sanitary-epidemiological consequences of solid municipal waste management in the Moscow region] in: Moskovskii ehkonomicheskii zhurnal [Moscow Economic Journal, 2019, no. 7, p. 10. Doi: 10.24411/2413-046X-2019-17025Ashikhmina T. V., Kaverina N. V. The main aspects of the formation of a complex geochemical anomaly on the territory of the waste disposal facility // Scientific research of the SCo countries: synergy and integration. Beijing: Инфинити, 2022. P. 139–144.Ashikhmina T. V., Kaverina N. V. The main aspects of the formation of a complex geochemical anomaly on the territory of the waste disposal facility. in: Scientific research of the SCO countries: synergy and integration. Beijing, Инфинити, 2022, pp. 139–144.Technogenic geochemical abnormalities in the soils and bottom sediments of Voronezh / N. V. Kaverina, S. A. Kurolap, P. M. Vinogradov, T. V. Dubovitskaya, N. N. Nazarenko, R. A. Kondaurov // Revista ingenieria UC. 2021. Vol. 28. № 1. P. 83–96.Kaverina N. V. , Kurolap S. A. , Vinogradov P. M. , Dubovitskaya T. V. , Nazarenko N. N. , Kondaurov R. A. Technogenic geochemical abnormalities in the soils and bottom sediments of Voronezh. in: Revista Ingenieria UC, 2021, vol. 28, no. 1, pp. 83–96.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.