У нас уже 176407 рефератов, курсовых и дипломных работ
Заказать диплом, курсовую, диссертацию


Быстрый переход к готовым работам

Мнение посетителей:

Понравилось
Не понравилось





Книга жалоб
и предложений

 





Название Снижение газовой эмиссии объектов захоронения твердый Бъшовык откодов после завершения их эксплуатации
Количество страниц 113
ВУЗ МГИУ
Год сдачи 2010
Бесплатно Скачать 24450.doc 
Содержание ВВЕДЕНИЕ...5

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И ТЕХНОЛОГИИ СНИЖЕНИЯ щ ГАЗОВОЙ ЭМИССИИ ОБЪЕКТОВ ЗАХОРОНЕНИЯ ТБО В v ПОСТЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ ПЕРИОД...Л1

1.1. Физико-химические и биохимические аспекты биодеградации органических веществ на полигонах захоронения ТБО...11

1.2. Закономерности образования биогаза... 16

1.2.1. Процессы и масштабы газообразования...17

1.2.2. Состав и свойства свалочного газа...20

1.2.3. Эмиссии биогаза от полигонов захоронения ТБО. Качественная

ф и количественная характеристика...20

ч 1.2.4. Виды негативного влияния биогаза на окружающую среду .. 22

1.2.5. Технологическая схема экстракции и утилизации СГ... 23

1.2.6. Масштабы мировой экстракции СГ...28

1.2.7. Перспективы добычи и утилизации СГ в России...29

1.3. Характеристика современных и перспективных технологий снижения эмиссии загрязняющих веществ от полигонов ТБО...31

1.3.1. Сортировка ТБО...31

1.3.2. Методы термической переработки ТБО...34

1.3.3. Компостирование ТБО...35.

1.3.4. Утилизация и дезодорация биогаза на полигонах ТБО...36

1.4. Характеристика методов управления полигоном ТБО для снижения эмиссии загрязняющих веществ...37

1.4.1. Концепция вечного захоронения и концепция полигона ТБО, как биологического реактора... 37

1.4.2. Комплексная механико-биологическая обработка отходов .. 38

1.4.3. Аэробная стабилизация полигона, увлажнение и орошение полигонов... 39

1.5. Системы дегазации полигонов захоронения ТБО... 41

1.5.1. Пассивные системы сбора биогаза...41

1.5.2. Активные системы сбора биогаза...42

1.5.3. Применение биофильтров для дегазации полигонов...44

ГЛАВА 2. ОБЪЕМЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ...48

2.1. Химико-аналитические исследования, определение концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе...49

2.1.1. Определение содержания аммиака...49

2.1.2. Определение содержания сероводорода...49

2.1.3.Определение содержания фенола...49

2.1.4.Определение содержания меркаптана...50

2.1.5.Определение содержания метана...50

2.2. Расчет рабочих параметров сорбционных материалов (длина рабочего слоя, время работы слоя, количество поглощенного вещества, эффективность очистки)...52

2.3. Расчет эмиссий биогаза...53

2.4. Характеристика объектов исследования...54

2.4.1. Обоснование выбора объектов исследования...54

2.4.2. Оценка воздействия полигона ТБО г. Перми на окружающую природную среду...56

2.4.3. Образование биогаза на полигоне... 60

2.4.4. Оценка воздействия полигона ТБО г. Перми по запаху... 61

2.5. Оценка воздействия полигона ТБО «Сабурово» Щелковский район Московской области на окружающую среду...64

2.5.1. Общая характеристика полигона...64

2.5.2. Геологические и гидрогеологические особенности размещения площадки ТБО...64

2.5.3. Характеристика ландшафтов...66

2.5.4. Загрязнение поверхностных и подземных вод...67

2.5.5. Оценка газовой эмиссии...69

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ БИОСОРБЦИОННОГО СПОСОБА ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ПРИМЕСЕЙ ОБЪЕКТОВ ЗАХОРОНЕНИЯ ТБО... 71

3.1. Экспериментальные исследования по идентификации компонентов биогаза и изучению сорбционных свойств загрузочных материалов биофильтра... 71

3.2. Расчет рабочих параметров сорбционных материалов (длина рабочего слоя, время работы слоя, количество поглощенного вещества, эффективность очистки)... 73

3.3. Исследования по изучению зависимости степени очистки газов от влажности сорбционных материалов...77

3.4. Динамика и механизм сорбции...79

3.5. Изучение микробиоценозов биопленки сорбционных материалов биофильтра...85

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ КОМБИНИРОВАНОГО БИОСОРБЦИОННОГО ФИЛЬТРА...91

4.1. Последовательность и объемные соотношения фильтрующих материалов в биофильтре...91

4.2. Расчет комбинированного биосорбционного фильтра...92

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СНИЖЕНИЯ ГАЗОВОЙ ЭМИССИИ ПОЛИГОНОВ ТБО... 100

5.1. Разработка съемного биосорбционного фильтра...100

5.2. Разработка перекрытия полигона ТБО... 101

5.3. Эколого-экономическая оценка технологии снижения эмиссии >Щ биогаза на полигонах ТБО...102

5.3.1. Расчет предотвращенного экологического ущерба...102

5.3.2. Съемный биосорбционный фильтр для скважины...103

5.3.3. Перекрытие тела полигона ТБО...107

Выводы...110

Список литературы...113

Введение



ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в городах и поселках городского типа России ежегодно образуется около 130 млн. м3 (26 млн. т) твердых бытовых отходов (ТБО). По прогнозам в ближайшем будущем ежегодное накопление ТБО в России возрастет до 200 млн. м3. Основная масса ТБО (97 %) вывозится на полигоны (свалки), которые являются источниками загрязнения почвы, грунтовых вод и атмосферы. В настоящее время масса потока ТБО, поступающего ежегодно в биосферу достигла почти геологического масштаба и составляет около 400 млн. тонн в год /1/.

^ Влияние потока ТБО остро сказывается на глобальных геохимических

циклах ряда биофильных элементов, в частности органического углерода. Так, масса этого элемента, поступающего в окружающую среду с отходами, составляет примерно 85 млн. тон в год, в то время как общий естественный приток углерода в почвенный покров планеты составляет

ф) лишь 41,4 млн. тонн в год. Одним из основных способов удаления ТБО во

всем мире остается захоронение в приповерхностной геологической среде. В этих условиях отходы подвергаются интенсивному биохимическому разложению, которое вызывает, в частности, генерацию свалочного газа (СГ). Эмиссии СГ, поступающие в природную среду формируют

^ негативные эффекты как локального, так и глобального характера. По этой

причине во многих развитых странах мира осуществляются специальные мероприятия по минимизации эмиссии СГ. При складировании ТБО на полигонах процесс разложения их органической части протекает по разному в зависимости от условий аэрации — доступа кислорода воздуха

0 121. В верхнем слое, на той его глубине, куда проникает атмосферный

воздух, идут аэробные процессы, а в более глубоких слоях, где отсутствует кислород- анаэробные процессы. Аэробные процессы обычно протекают быстрее, сопровождаются большим количеством выделяемого тепла, идут до образования конечных продуктов разложения органических веществ - , Н2О, NH3, H2S. При этом обычно NH3 в результате процесса

нитрификации окисляется до солей азотистой и азотной кислот, a H2S — до солей сернистой и серной кислот. В анаэробных условиях протекает биоконверсия органического вещества (ОВ) с участием метаногенного сообщества микроорганизмов. Анаэробные процессы протекают значительно медленее, сопровождаются существенно меньшим выделением тепла, наряду с конечными продуктами распада (СОг, НгО, NH3, H2S, CH4) обычно образуются сложные органические продукты (фенол), в том числе дурнопахнущие (меркаптан RSH). В среднем газогенерация заканчивается в свалочном теле в течение 10-50 лет, при этом удельный выход газа составляет 120-200 куб. м на тонну ТБО. К числу параметров определяющих биоконверсию отходов относятся влажность, температура, рН, состав органических фракций. Состав биогаза обуславливает ряд его специфических свойств. Прежде всего СГ горюч, его средняя калорийность составляет примерно 5500 Ккал на мЗ. В определенных концентрациях он токсичен. Конкретные показатели токсичности определяются наличием ряда микропримесей, таких, например как сероводород (H2S). Свалки России ежегодно выбрасывают в атмосферу 1,1 млн. т, что составляет примерно 2,5 % от планетарного потока. Свободное распространение СГ в окружающей среде вызывает ряд негативных эффектов как локального, так и глобального масштабов, а также приводит к загрязнению атмосферы прилежащих территорий токсичными дурно пахнущими соединениями. СГ оказывает гибельное воздействие на растительный покров. Так, причиной подавления растительного покрова, которое регулярно наблюдается вокруг свалочных тел, является накопление СГ в поровом пространстве почвенного покрова, вызывающее асфиксию корневой системы. СГ является парниковым газом, который усиливает эффект изменения климата Земли в целом. Приведенный перечень негативных явлений, обусловленных СГ, свидетельствует о необходимости борьбы с его эмиссиями. Методом, который обеспечит решение этой задачи, является разработка конструкции

опытно-промышленной установки и конструкции перекрытия тела полигона захоронения твердых бытовых отходов на этапе его рекультивации, что позволит уменьшить экологическую нагрузку на окружающую среду.

Целью работы явилась разработка технологии снижения эмиссии биогаза (метана, комплекса дурнопахнущих веществ - аммиака, сероводорода, меркаптана, фенола) на полигонах ТБО после завершения их эксплуатации.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Проведено аналитическое исследование существующих методов и _ технологий снижения газовой эмиссии объектов захоронения ТБО на этапе

рекультивации и постэксплуатации, направленных на минимизацию негативного влияния биогаза на объекты окружающей среды;

2. Дана оценка газовой эмиссии на действующем полигоне ТБО в • постэксплуатационный период (на примере полигона ТБО «Софроны» г.

Пермь) и определен экологический ущерб воздействия полигонов ТБО на атмосферный воздух в районах их размещения по приоритетным компонентам газовой эмиссии (метан, сероводород, аммиак, фенол, меркаптан).

3. Обоснован биосорбционный метод снижения газовой эмиссии объектов захоронения ТБО и проведены экспериментальные исследования по выбору и изучению сорбционных свойств различных загрузочных материалов и их микробиологических характеристик.

, 4. Разработана конструкция биосорбционного фильтра: определены

последовательность размещения фильтрующих материалов по ходу потока биогаза и оптимальные объемные соотношения слоев фильтрующих материалов биофильтра; проведен расчет габаритов промышленного биофильтра.

5. Разработаны технологии снижения газовых эмиссий объектов захоронения ТБО в постэксплуатационный период в зависимости от особенностей устройства полигона (наличие или отсутствие систем сбора и отведения биогаза).

Научная новизна.

1. Обоснован выбор и экспериментально определены физико-химические и сорбционные свойства загрузочных материалов биосорбционного фильтра: щепа, опил, скоп, кора, представляющие собой отходы целлюлозно-бумажного производства.

2. Установлены объемные соотношения загрузочных материалов биофильтра: щепа, опил, скоп и кора - 1:1:2:1 соответственно, обеспечивающих высокую эффективность сорбционной очистки компонентов биогаза: метан -96,6 %, сероводород- 98 %, аммиак - 96 %, фенол - 85 %, меркаптан - 71 %.

3. Установлена зависимость сорбционной емкости загрузочных материалов биофильтра от их влажности по каждому компоненту биогаза: оптимальная влажность составляла 75-80 %, что позволило достичь эффективности сорбции 70-98,5 %.

4. Исследована динамика сорбции компонентов биогаза (метан, сероводород, аммиак, меркаптан, фенол) на изучаемых загрузочных материалах биофильтра (выходные кривые).

5. Определены параметры биосорбционного фильтра с учетом биохимической деструкции сорбированных газообразных примесей: время работы слоя, длина рабочего слоя, эффективность поглощения компонентов, фильтроцикл и характеристики микробиоценоза.

6. Разработан биосорбционный способ снижения эмиссии биогаза полигонов ТБО (метана, комплекса дурнопахнущих веществ: аммиака, сероводорода, меркаптана, фенола.) после завершения их эксплуатации.

Практическая значимость.

Установлена возможность использования отходов целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности в качестве загрузочных материалов биосорбционного фильтра, что позволяет уменьшить количество твердых отходов на предприятиях данной отрасли и снизить экологическую нагрузку на объекты окружающей среды в местах их размещения.

Разработана и рассчитана конструкция биосорбционного фильтра для полигонов ТБО на этапе завершения их эксплуатации (Патент на полезную модель № 41264 «Устройство для сбора биогаза» по заявке №2004114728, приоритет 17 мая 2004 г.).

Разработана технология снижения газовой эмиссии объектов захоронения ТБО с учетом степени обустройства полигона (наличие или отсутствие систем сбора и отведения биогаза).

Установлена возможность использования отработанных загрузочных материалов биофильтра в качестве органического удобрения для выращивания технических культур на этапе биологической рекультивации.

Результаты исследований использованы в проектах рекультивации полигонов ТБО в Пермской области (полигон ТБО "Софроны", полигон ТБО г.Кунгур, полигон ТБО г.Чусовой, полигон ТБО «Сабурово» Щелковский район Московской области).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса биосорбционной очистки компонентов биогаза с использованием отходов целлюлозно-бумажной промышленности;

2. Основные характеристики сорбционных материалов;

3. Способ очистки отходящих газов от метана и комплекса дурнопахнущих веществ (аммиак, сероводород, фенол, меркаптан) на биофильтрах с различными загрузочными материалами (щепа, опил, кора, скоп);

10

4. Конструкция биосорбционного фильтра, технические характеристики и технологии снижения эмиссии биогаза.

5. Эколого-экономическая оценка разработанной технологии снижения эмиссии биогаза на полигонах ТБО после завершения их эксплуатации.

Апробация работы.

Основные результаты работы доложены и обсуждены на Международной конференции «Проблемы сбора, переработки и утилизации отходов» г. Одесса, апрель 2004 г; Международной конференции «Экология и научно-технический прогресс», Пермь, ноябрь 2004 г; Международной конференции «Вопросы охраны окружающей

среды», г.Вена - г.Пермь, апрель, 2004 г.; Всероссийской конференции «Экологические проблемы промышленных регионов», г.Екатеринбург, март 2004 г.

Публикация результатов. Материалы диссертации изложены в 8 публикациях, в том числе 6 статей, 1 тезисы доклада, 1 патент.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 122 страницах машинописного текста, содержит 16 рисунков, 19 таблиц и приложение. Работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы включающего 97 наименований.

11

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И ТЕХНОЛОГИИ СНИЖЕНИЯ ГАЗОВОЙ ЭМИССИИ ОБЪЕКТОВ ЗАХОРОНЕНИЯ ТБО В

ПОСТЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ ПЕРИОД

1.1. Физико-химические и биохимические аспекты биодеградации органических веществ на полигонах захоронения ТБО

К твердым бытовым отходам (ТБО) относятся муниципальные отходы: отходы, произведенные населением, торговыми предприятиями, ресторанами, учреждениями и муниципальными службами /8,9/. ТБО представляют собой гетерогенную смесь сложного морфологического состава (черные и цветные металлы, макулатура, текстиль, стеклобой, пластмасса, пищевые отходы, камни, кости, резина, кожа, дерево и т.д.). Состав твердых отходов варьирует в зависимости от страны, типа хозяйства, времени года /10,11/. Несмотря на то, что в развитых странах состав твердых отходов становится все более однотипным, существенные различия встречаются даже на относительно небольших расстояниях. Ежегодно, каждый городской житель производит 200-500 кг ТБО, требующих удаления и ликвидации /8/. В настоящее время почти во всех странах мира большая часть ТБО захоранивается на свалках и полигонах: в СНГ - более 95 %, в Великобритании - 90 %, в США и Германии около 70 %. Исключение составляют страны, имеющие небольшую территорию, и высокую плотность населения - Япония, Швейцария, где на полигоны вывозят всего 25 -30 % образующихся ТБО /8/.

Стратегия размещения твердых отходов на свалках значительно различается в разных странах. Но в любом случае захоронение ТБО на свалках и полигонах приводит к изъятию больших земельных участков; безвозвратной потере ценных компонентов, содержащихся в ТБО; большим транспортным расходам, связанным со значительным удалением свалок и полигонов от городов; возрастанию экологической опасности в районах размещения свалок и полигонов (загрязнение почв, подземных и

12

поверхностных вод, атмосферного воздуха); ухудшению санитарно-эпидемиологической обстановки в зоне влияния полигонов и свалок.

Поведение отходов на свалке носит сложный характер, так как все время происходит наслаивание нового материала через неравные промежутки времени 111. Процесс биодеградации твердых отходов зависит от градиентов температуры, концентрации газа и жидкости, редокс-потенциала (Eh), pH, ферментативной активности и потока жидкости. К факторам, определяющим биохимическое разложение бытовых отходов, относятся их молекулярные свойства (водорастворимость, коэффициент распределения вода/липиды, летучесть, размер молекул, их заряд, способность сорбировать микроорганизмы); межвидовое взаимодействие различных микроорганизмов, наличие поверхностей раздела фаз /12/.

Характерной чертой свалок является наличие сложной взаимозависимой системы микроорганизмов, которые существуют как ассоциации клеток различных видов, прикрепленных к поверхности твердых частиц. Эти ассоциации зависят от градиентов концентрации доноров и акцепторов электронов и водорода.

На начальной стадии катаболизма твердых отходов преобладают аэробные биохимические и физико-химические процессы, в ходе которых лабильные молекулы быстро разрушаются беспозвоночными (клещами, двупараногими, равноногими, нематодами) и микроорганизмами (грибами, бактериями, актиномицетами).

Для биохимического окисления органических веществ, их молекулы должны сорбироваться на поверхности клеток за счет конвективной и молекулярной диффузии, а затем проникнуть через полупроницаемую цитоплазматическую мембрану. Внутри клетки химические соединения подвергаются различным анаболическим и катаболическим превращениям. Суммарные реакции биохимического окисления, протекающего в аэробных условиях, схематично можно представить в следующем виде:

13

CxHYOzN+(x+y/4+z/3+3/4)O2 -> xCO2 + (y-3)/2H2O + NH3 +AH

CxHyOzN + NH3 + O2-> C5H7NO2+CO2+AH

Промежуточными продуктами окислительных реакций являются жирные кислоты: пропионовая, масляная, олеиновая, пальмитиновая. При дальнейшем окислении начинается превращение клеточного вещества:

C5H7NO2 + 5 О2 -> 5 СО2 + NH3 + 3 Н2О +А Н NH3 + О2 -> HNO2 + О2 -> HNO3

На следующей стадии начинается катаболизм макромолекул, таких как лигнин, танин, лигноцеллюлоза, меланин. Биодеградация этих веществ протекает медленно, вследствие чего кислород перестает играть роль лимитирующего фактора. Продолжительность этого периода варьирует и частично зависит от предобработки.

В течение этой стадии рост температуры до 80 °С и присутствие бактерицидов абиотического происхождения приводят к гибели или инактивации патогенных микроорганизмов, личинок насекомых и семян растений. Температура используется в качестве индикатора работы свалки /13/. Повышение температуры увеличивает активность и скорость роста микроорганизмов, но отрицательно влияет на растворимость кислорода.

Образовавшиеся при аэробном окислении диоксид углеродаи жирные кислоты снижают значение рН. ИзхМенение реакции среды ускоряет гидролиз полимеров и способствует растворению металлов, образующих комплексы со свободными кислотами. Исчерпание молекулярного кислорода при одновременном накоплении диоксида углерода создает микроаэрофильные условия, в которых редокс-потенциал уменьшается, рН увеличивается и металлы начинают выпадать в осадок в виде сульфатов и карбонатов. При низких значениях Eh тяжелые металлы образуют комплексы с ионами аммония и гуминовыми кислотами. Создание микроаэрофильных условий сопровождается ростом числа факультативных, а затем и облигатных анаэробов. В отличие от аэробного метаболизма, при котором минерализация

14

отходов часто достигается с помощью одного вида бактерий, анаэробная биодеградация требует совместного метаболизма микроорганизмов разных видов. Это симбиотическое сообщество, благодаря тому, что оно может менять пути ферментации, функционирует как саморегулирующаяся система, поддерживающая рН, окислительно-восстановительный потенциал и термодинамическое равновесие. Процессы, протекающие в биомассе, включают конверсию сложных органических субстратов (полисахаридов, липидов, белков) в метан, углекислый газ, сероводород и аммиак.

Микробный метаболизм сопровождается значительным образованием воды, что сказывается на общем водном балансе свалки /14/.

Бактерии, участвующие в конверсии, делятся на три функциональные группы. Группа гидролитических бактерий или ацидогенных, обеспечивает начальный гидролиз субстрата до низкомолекулярных органических кислот и других соединений: уксусная, пропионовая, масляная, капроновая кислоты, метанол, этанол, глицерин, целлюлаза, водород, метан.

Гетероацетогенные бактерии продуцируют уксусную кислоту и водород. Конверсия отдельных органических соединений протекает в соответствии с химическими реакциями:

С2Н5СООН + 2 Н2О-> СНзСООН + СО2 + 3 Н2 С3Н7СООН + 2 Н2О -> 2 СНзСООН + 2 Н2

Метаногенные бактерии синтезируют метан в результате восстановления метильной группы уксусной кислоты и метилового спирта:

СНзСООН ->СН4 + СО2 4 СН3ОН -> 3 СН4 + СО2 + 2 Н2О

Для тех видов метаногенных бактерий, которые не способны утилизировать уксусную кислоту и метанол, характерен иной механизм образования метана. Такие бактерии синтезируют метан в результате восстановления диоксида углерода по реакции:

15

4 RH2 + CO2-> CH4 + 2 H2O + R

По данным ряда исследований в процесс метанообразования вовлекаются и более сложные вещества, такие как, масляная, пропионовая, капроновая, валериановая кислоты и соответствующие спирты.

Во время гидролиза и ферментации бактерии, не нуждающиеся во внешнем акцепторе электронов, гидролизуют полимеры (полисахараиды, липиды, белки и нуклеиновые кислоты) и сбраживают образовавшиеся мономеры до водорода и диоксида углерода, линейных и разветвленных жирных кислот, а также до этанола, молочной и янтарной кислот /12/.

В процессе образования ацетата участвуют два типа ацетогенных -бактерий: водородообразующие-ацетогенные бактерии, получающие энергию для роста при совместной конверсии спиртов и органических кислот в уксусную кислоту и водород (иногда диоксид углерода); гомоацетогенные бактерии, катаболизирующие углеводороды, водород и диоксид углерода в уксусную кислоту /16/. При метаногенезе возможны два типа лимитирования роста метаногенных бактерий, потребляющих диоксид углерода. Во-первых, на полигонах ТБО часто высока концентрация акцепторов электронов, таких как нитраты и сульфаты. Во-вторых, гомоацетогенные бактерии также могут потреблять диоксид углерода, восстанавливая его до уксусной кислоты, и конкурируя, таким образом, с метаногенными бактериями за водород. В настоящее время известно восемь различных субстратов метаногенных бактерий, четыре из которых обнаружены на полигонах ТБО: смесь диоксида углерода с водородом, уксусная кислота, метанол и триэтиламин /12/.Электронодонорные и электроноакцепторные соединения, содержащиеся в поступающих отходах, оказываются в области взаимодействия микроорганизмов, относящихся к группахМ с различным типом метаболизма. Ситуация усложняется еще и тем, что за исключением диоксида углерода, эти вещества используются последовательно, и эта последовательность может ограничивать протекание различных реакций и взаимодействий. Например, снижение высоких концентраций сульфата

V

>.

16

сульфатвосстанавливающими бактериями и превращение его в сероводород подавляет активность метаногенных бактерий, так как восстановление сульфата энергетически более выгодно, чем образование метана из водорода, диоксида углерода и ацетата [18].

1.2. Закономерности образования биогаза

Твердые бытовые отходы (ТБО) являются отходами сферы потребления, образующимися в результате бытовой деятельности населения. В современном мегаполисе накопление ТБО составляет около 300 кг на человека в год. По данным Министерства природных ресурсов ежегодно в России образуется около 3-4 млрд. тонн отходов (по другим данным - до 7 млрд. тонн). Из них: промышленные отходы составляют 2,6 млрд. тонн; ТБО - 35-40 млн. тонн; осадки очистных сооружений - 30 млн. тонн /4/.

С ростом промышленности и увеличением объёмов потребляемых с/х продуктов норма мусора, приходящегося на одного человека, непрерывно растёт. Интенсивность потребления человеком энергии и материальных ресурсов растет пропорционально численности населения и даже опережает его прирост. Примерный состав городских твёрдых бытовых отходов показан на рисунке 1.1.

Пищевые отходы 30%

Рис. 1.1. Состав ТБО

17

Образование свалочного газа (основной компонент СН4) вносит существенный вклад в глобальное потепление, содействует появлению взрыво- и пожароопасных условий как на самих свалках, так и на близлежащих объектах. Горение свалок приводит к образованию и попаданию в атмосферу токсичных соединений, в том числе неизвестных, переносимых на значительные расстояния.

При дренаже тела полигона атмосферными осадками образуется

фильтрат, который просачивается в почву, загрязняя грунтовые и

поверхностные воды. Антропогенные вещества, попадающие в почву

ф оказывают отрицательное воздействие на растения и животных. Изменяется

микроклимат вокруг свалки 111.

1.2.1. Процессы и масштабы газообразования

Одна из главнейших проблем, связанная с захоронением отходов, — N образование так называемого свалочного газа (биогаза). При захоронении

органического вещества (которого в мусорной массе в среднем от 50 до 70%) происходит его биоконверсия с участием микроорганизмов. В результате этого процесса образовывается биогаз, макрокомпонентами которого является метан (СН4) и диоксид углерода (СО2).

Масштабы образования этого газа также можно считать геологическими. По подсчетам экспертной группы Межправительственной комиссии по изменению климата, проведенными в середине 90-х годов, глобальная эмиссия свалочного метана составляет 40 млн. тонн в год, или около 8% его общепланетарного потока. Для сравнения, эта величина превышает массу метана, выделяемого угольными шахтами. Вследствие чего свалочный метан занесен в реестр основных источников парниковых газов планеты. В условиях захоронений, куда поступает практически 80 % общего потока отходов, быстро формируются анаэробные условия, в которых протекает биоконверсия органического вещества с участием метаногенного сообщества микроорганизмов. В составе органических
Список литературы
Цена, в рублях:

(при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)		 1425
Скачать бесплатно 24450.doc 





Найти готовую работу


ЗАКАЗАТЬ

Обратная связь:


Связаться

Доставка любой диссертации из России и Украины

Вход для партнеров

Регистрация

Восстановить доступ

Материал для курсовых и дипломных работ


Ссылки:

Выполнение и продажа диссертаций, бесплатный каталог статей и авторефератов

Счетчики:

Besucherzahler
счетчик посещений

© 2006-2022. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.