Вредное воздействие газа с полигонов ТБО

Расчет выхода биогаза с закрытого полигона ТБО

 

 

                                           Профессор кафедры ТГВ к.т.н., доц. Комина Г.П.

 

Санкт-Петербург, 2016

Содержание

 

Введение. 3

1. Вредное воздействие газа с полигонов ТБО.. 3

2. Процесс образования биогаза. 3

3. Характеристика полигонов. 3

4. Методика расчета выхода биогаза с закрытого полигона ТБО.. 3

5. Энергия биогаза. 3

Заключение. 3

Литература. 3

 

Введение

Газ свалок, состоящий в основном из 45-60% из метана (СН₄) и 55-40% из углекислого газа (СО₂), образуется в особенно больших количествах на полигонах твердых бытовых отходов, где происходит разложение органических веществ. Если газ не утилизируется, то сначала он накапливается и мигрирует в толще слоя отходов, а затем постепенно выходит в атмосферу и в грунт на прилегающей территории в виде неконтролируемых эмиссий.

Свободное распространение биогаза приводит к загрязнению атмосферы прилежащих территорий токсичными и дурно пахнущими соединениями. Свалочный газ является парниковым газом, который усиливает эффект изменения климата Земли в целом. Глобальная эмиссия биогаза является важным параметром для расчета прогнозных моделей изменения климата, так как при поступлении биогаза в природную среду формируются негативные эффекты как локального, так и глобального характера. По этой причине во многих развитых странах мира осуществляются специальные мероприятия по минимизации эмиссии свалочного газа.

 

Вредное воздействие газа с полигонов ТБО

Свалочный газ оказывает гибельное воздействие на растительный покров, так как его накопление в поровом пространстве почвенного покрова, вызывает асфиксию корневой системы, а так же является пожароопасным и взрывоопасным.

Выделяемые свалками газы содержат огромное количество токсичных и вредных веществ, крайне опасных для здоровья и жизни людей. Добыча и утилизация биогаза на полигоне может решить экологические проблемы посредством предотвращения выбросов метана в атмосферу [1]. Метан (тепличный газ) и углекислый газ являются основными факторами, способствующими глобальному потеплению и росту парникового эффекта.

Вредное воздействие метана на окружающую среду в 21 раз превышает негативное влияние углекислого газа. Поэтому утилизация метана — лучший краткосрочный способ предотвращения глобального потепления. Бесконтрольно выделяясь, он затрудняет или делает невозможной планомерную регенерацию территории свалки, распространяя неприятный запах.

Вредные воздействия, обусловленные газом свалок можно разделить на 5 видов: физиологически вредные воздействия, химически вредные воздействия, физически вредные воздействия, негативное воздействие запаха, общее экологическое воздействие[2].

Понятие физиологически вредных воздействий для людей, животных и растений включает эффект отравления из-за токсического действия определенных компонентов или удушья, поскольку приток газа свалок приводит к снижению содержания кислорода. Некоторыми примерами подобной опасности являются: опасность удушья вследствие проникновения насыщенного газом воздуха в подвалы зданий или в скважины на полигоне; опасность отравления токсичными компонентами газа при эксплуатации полигона; повреждение растительности при рекультивации поверхности вследствие выхода газа в атмосферу через поверхность полигона.

Химически вредные воздействия могут появиться только на полигонах, оборудованных системами сбора газа. Речь идет о коррозионных повреждениях элементов газопроводов, уплотнений, нагнетательных устройств или арматуры.

Физически вредные воздействия могут привести к пожароопасной ситуации в случае возгорания взрывоопасной смеси метансодержащего газа свалок и воздуха, например, опасность взрыва в замкнутом объеме при смешении метана и воздуха в диапазоне концентраций, соответствующих пределам взрываемости (воспламеняемости), либо опасность пожара.

Негативное воздействие запаха имеет большое значение наряду с прочими воздействиями, исходящими от газа свалок. Вызываемые газом свалок нагрузки от запаха обусловлены наличием примесей таких компонентов как сероводород, органические соединения серы (меркаптаны), различные эфиры, алкинбензолы и др. Эти вещества с интенсивным запахом часто в малых количествах оказывают вредное действие на самочувствие жителей близлежащих районов.

Для снижения выброса вредных веществ, исходящих с полигонов ТБО, а также во избежание пожаро- и взрывоопасности и негативного воздействия на рост растительности на рекультивированных полигонах и в прилегающих зонах необходимы и неизбежны целенаправленный сбор и удаление газа со свалок. Наряду со снижением описанного выше негативного воздействия на окружающую среду, проведением технических мероприятий по сбору и удалению газа с полигона можно дополнительно получить и положительный эффект. Использование энергетического потенциала свалок, обусловленное содержанием в нем горючего компонента метана СН₄, позволяет заменить часть природного газа, мазута или угля для покрытия энергетических потребностей собственно полигонов ТБО или других систем. На малых полигонах возможно экономичное использование газа свалок с небольшими инвестиционными затратами на системы утилизации.

Вследствие выпадения атмосферных осадков, а также повышенной влажности бытовых отходов на полигонах ТБО образуются дренажные воды, которые проникают сквозь толщу захороненных отходов и впитывают содержащиеся в отходах растворимые вещества. Количество дренажных вод зависит в первую очередь от количества осадков, испарения и стока в приповерхностной области.

Выход фильтрата из толщи отходов и, тем самым, загрязнение почв и грунтовых вод вблизи полигона снижается, если устраивается гидроизоляция основного полигона. Необходимы сбор и обработка дренажных вод.