ГАЗ СО СВАЛОК ТБО КАК ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ - Студенческий научный форум

IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

ГАЗ СО СВАЛОК ТБО КАК ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Одна из главных проблем защиты окружающей среды сегодня - загрязнение экосистемы бытовыми и промышленными отходами. Чрезвычайные ситуации техногенного характера происходят не только на промпредприятиях, но и в области организации и устройства хранилищ промышленных отходов.

В социальной инфраструктуре полигоны твёрдых бытовых отходов занимают низкое положение. Во многих регионах сложилась критическая ситуация с несанкционированными свалками (рис. 1). Объекты такого рода требуются все больше, развитие грамотной и эффективной системы обращения с отходами производства и потребления в городском и сельском хозяйстве, и в промышленности возрастает. Вопросы экологической безопасности становятся приоритетными для промышленных предприятий страны, для городских и муниципальных органов власти [2].

Любой полигон твердых бытовых отходов представляет собой большой биохимический реактор, в недрах которого в процессе эксплуатации, а также в течение нескольких десятилетий после закрытия в результате анаэробного разложения отходов растительного и животного происхождения образуется биогаз, или как его иногда называют, свалочный газ [8].

1.   Понятие свалочного газа

Свалочный газ (биогаз, канализационный или болотный газ, газ-метан) является побочным продуктом анаэробного разложения органических веществ муниципальных отходов. Гниение мусора происходит под воздействием бактерий. Они производят его первичное разложение на летучие жирные кислоты и перерабатывают их [7]. Макрокомпонентами свалочного газа являются метан (СН4) и диоксид углерода (СО2), их соотношение может меняться от 40-70% до 30-60% соответственно. В существенно мень­ших концентрациях присутствуют азот (N2), кислород (О2), водород (Н2). В качестве микропримесей в состав свалочного газа могут входить десятки различных органических соединений. В определенных концентрациях свалочный газ токсичен. Показатели токсичности определяются наличием ряда микропримесей, например, сероводород (Н2S), придающий свалочному газу резкий неприятный запах. Теплота сгорания свалочного газа составляет от 21 до 27,2 МДж/м3. По теплоте сгорания 1 м3 биогаза эквивалентен: 0,8 м3 природного газа, 0,7 кг мазута или 1,5 кг дров [6].

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 [8].

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 [9]. 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 захват метана - лучший краткосрочный способ предотвращения глобального потепления [7]. Бесконтрольно выделяясь, он затрудняет или делает невозможной планомерную регенерацию территории свалки, распространяя неприятный запах. Накапливаясь, он может служить источником энергии [5]. Утилизация биогаза в количестве 1 млн. м3 в год (в т.ч. его сжигание) дает снижение выбросов парниковых газов на 8,3 тыс. тонн в СО2 эквиваленте (до 33,000 т/г) и сокращает потребление угля на 20% [9].

 

2.                История использования свалочного газа в мире и в России

Человечество научилось использовать биогаз давно. Ещё в 1-2 тысячелетии до н.э. на территории современной Германии уже существовали примитивные биогазовые установки.

Алеманам, населявшим заболоченные земли бассейна Эльбы, чудились Драконы в корягах на болоте. Они полагали, что горючий газ скапливающийся в ямах на болотах - это дурнопахнущее дыхание Дракона. Чтобы задобрить Дракона в болото бросались жертвоприношения и остатки пищи. Алеманы додумались шить из кожи тенты, накрывать ими болото, отводить газ по кожаным трубкам к своему жилищу и сжигать его для приготовления пищи [11].

Первые глобальные оценки потока свалочного метана начали проводиться в прошлом десятилетии. В одной из первых работ 1987 года было показано, что глобальная эмиссия свалочного метана составляет 30-70 млн. т в год, или 6-18% от его общепланетарного потока [10].

Первая современная мусорная свалка с применением специальных инженерных сооружений открылась в Калифорнии (США) в 1937 году. Исследования и применение свалочного газа в США начались после принятия в 1965 году закона об утилизации твёрдых отходов («Solid Waste Disposal Act»).

Англоязычный термин «landfill» (русск. свалка) устоялся только в 50-х годах. Работы по утилизации свалочного газа ускорились во время нефтяного кризиса 70-х годов. С 1980 года правительство США начало предоставлять налоговые льготы производителям свалочного газа. К концу 1984 года в США действовала 41 теплоэлектростанция, работающая на свалочном газе [7].

 «Биогаз Технолоджи» - одна из первых в мире компаний, которая начала использовать эти возможности в начале 2000-х годов. В настоящее время выполнены 20 проектов, по сбору и утилизации свалочного газа, в разных странах.

Глобальная добыча свалочного газа составляет около 1,2 млрд. м3 в год, что эквивалентно 429 тыс. тонн метана или 1% его мировой эмиссии. К 2002 году в мире действовало - 1152 объекта по получению свалочного газа, общей мощностью производства энергии - 3929 МВт,  с объёмов обрабатываемых отходов - 4548 млн. т. В Европе таких объектов насчитывалось 750. Лидерами по объёмам годовой газодобычи с полигонов ТБО являются: США - 500 млн. м3/год, Германия - 400, и Великобритания - 200 [3].

В начале века в США вступил в силу закон о необходимости оборудования всех без исключения полигонов страны системами добычи и обезвреживания биогаза, после того как американскими исследователями было показано, что свалки являются основным антропогенным источником метана [8].

Из 6 тыс. свалок, действующих на территории США (2004 г.), около 360 собирают и утилизируют свалочный газ, и ещё на 600 свалках возможно извлечение метана. Полученного из этого газа электричества будет достаточно для снабжения 1 млн домохозяйств. По данным EPA (Агентство по защите окружающей среды США) в 2006 году улавливание свалочного газа в США предотвратило выбросы в атмосферу 20 млн метрических тонн парниковых газов в СО2 эквиваленте, для захвата которых потребовалась бы высадка 20 млн акров лесов. Утилизация газа в 2006 году позволила США сэкономить 169 млн баррелей нефти из 500 тыс. по всему миру. К 2025 году США планируют получать 29 млрд кВт ч электроэнергии ежегодно из бытового мусора и свалочного газа.

Свалки Канады, в свою очередь, выбрасывают в атмосферу 25% парниковых газов. Но благодаря организованным полигонам выбросы парниковых газов уже сократились на 3,7 млн. тонн в год [7].

Чтобы разумно использовать 35 млн. м3 свалочного газа, ежегодно выделяющегося на свалке Раутенвег под Веной, была создана станция электрической мощностью 7908 кВт; она покрывает потребности в электричестве 25 тыс. квартир. Подобные станции действуют также в Великобритании, Швейцарии, Австралии, Гонконге и других странах [5].

В Финляндии эксплуатируется уже более 30 систем по сбору биогаза практически со всех полигонов размещения отходов. Эти биогазовые насосные станции собирают в течение года такое количество метана, которое эквивалентно более чем миллиону тонн углекислого газа.

В России в данное время разрабатывается несколько проектов по свалочному газу, в том числе утилизация свалочного газа на таких полигонах, как «Хметьево» и «Дмитровский» в Москве [4]. Свалки России ежегодно выбрасывают в атмосферу 1,1 млн. т, что составляет примерно 2.5% от планетарного потока.

По данным российского экологического форума (2006 г.) 3,4 млрд. тонн отходов образуется ежегодно. Приблизительно 2,7 млрд. тонн вывозится в места временного захоронения и более 85 млрд. тонн уже скопилось на свалках, причем ежегодно объём отходов возрастает на 4-5 %. В настоящее время площадь заполненных свалок и полигонов, пригодных для извлечения свалочного газа занимают площадь более 50 тыс. га. В этих районах удельный выход газа составляет 120-400 м/т твёрдых бытовых отходов. Исходя из этого, можно с уверенностью сказать, что потенциал биогаза, доступного для производства энергии, составляет сотни млрд. куб. м/год [3]. Хотя по нормам Международной группы экспертов по вопросам изменения климата (МГЭИК) расчетный объем для России составляет 0,93 кг/чел/день, что соответствует всего 30 млн. т/год [4].

 

3.                Возможности и перспективы использования свалочного газа

Сейчас в мире реализовано более 1100 проектов по использованию свалочного газа. Основной организацией занимающейся этим вопросом в РФ является Международное партнерство «Метан - на рынки», учрежденное по инициативе стран «Группы восьми» в 2004 году, представляет собой форму многостороннего международного сотрудничества в области коммерческого использования метана со свалок (полигонов бытовых отходов), цель которого заключается в содействии разработок и внедрению технологий извлечения метана и его последующего использования в качестве ценного и экологически чистого источника энергии [10].

Получение биогаза из органических отходов имеет некоторые особенности, к примеру, при метановом брожении высокий КПД превращения энергии органических веществ в биогаз (80-90%).

Как по экологическим, так и по экономическим причинам биогаз с высокой эффективностью используется для получения тепловой и электрической энергии, автомобильного топлива, является альтернативой природного газа, обогащается и вводится в газовые системы общего назначения, а также просто сжигается в факелах. В наилучшем случае из одного кубометра газа можно получить 1,5 кВт ч электроэнергии плюс около 3 кВт ч тепловой энергии. Газом, добытым на крупном полигоне для захоронения отходов, можно обогреть тысячи коттеджей [6].

Условия успешных реализаций проектов зависят от объёма накопленных отходов (более 1 млн. тонн), от глубины их залегания (более 10 м), а также от рекультивации самой свалки (перекрытия слоёв грунта мощностью не менее 30-40 см).

Наиболее рентабельным для установки систем сбора и утилизации свалочного газа являются полигоны областных центров и городов с населением от 100 тыс. человек. Биогазовые же установки могут быть размещены в любом регионе Российской Федерации, так как не требуют строительства дорогостоящих газопроводов [3]. Далее рассмотрим основные способы использования свалочного газа, их 6: сжигание, производство тепловой энергии, электроэнергии, холода, автомобильного топлива, а также когенерация.

Сжигание

В настоящее время биогаз в основном используется в виде энергетического топлива для сжигания в тепловых котлах и различных двигателях-генераторах.

Если биогаз не применяется, то его избыточные объёмы факельно сжигают для предотвращения эмиссии метана в атмосферу [11]. При сжигании метана свалочный газ превращается в углекислый, который так или иначе попал бы в атмосферу при разложении биомассы. Таким образом, использование биогаза в качестве энергии не увеличивает количество атмосферного углекислого газа, а значит, он, аналогично энергии, полученной путём сжигания древесины, является безвредным для природы энергоносителем.

При сжигании биогаза на факеле продажа эмиссионных квот является единственным источником дохода, обеспечивающим его быструю окупаемость и высокую прибыльность [3].

 Тепловая энергия

На 9-10 год эксплуатации полигона, энергетический потенциал утилизации биогаза становится достаточен для начала создания тепличного хозяйства и составляет в качестве котельного топлива 90-92%, а сброс биогаза на факел при этом составит 33,8% от собранного [9].

 Тепловая энергия может использоваться не только для обогрева человека или животных, но имеется еще целый ряд интересных возможностей ее использования. В летнее время можно преобразовывать тепло в холод и использовать его для охлаждения помещений. Излишки тепла можно преобразовывать в электрическую энергию. А также применять для отопления близлежащих потребителей и для сушки паром. Тепло от охлаждения когенерационной установки можно использовать для обогрева предприятия, технологических целей, получения пара, сушки семян или дров, получения кипяченой воды при содержании скота. Возле биогазовых установок можно возрождать или ставить теплицы до 2 гектар, которые будут отапливаться только от охлаждения когенерационной установки. По некоторым расчётам исследователей выходит, что возле биогазовой установки сельскохозяйственные теплицы могут работать с рентабельностью до 500% [6].

Электроэнергия

Производство энергии при использовании биогаза с полигонов ТБО эффективно, но его рыночное использование в качестве энергетического топлива в определенной мере ограничивается высокой стоимостью природоохранных устройств на энергогенерирующих установках.

Существуют два основных варианта производства электроэнергии на месте - с помощью двигателей внутреннего сгорания и газовых турбин. При использовании газа в двигателе внутреннего сгорания, необходима компрессия газа до ~33кРа, в газовой турбине 100кРа.

Необходимо учитывать при таком сжатии биогаз разогревается до температуры превышающей точку его самовоспламенения 82,50С, поэтому его надо охлаждать и для чего также необходима энергия (тепловые сети, локальные отопительные котельные и т.п.).

По энергетическому потенциалу 1 м3 биогаза соответствует 0,5 м3 природного газа. Газо-энергетический потенциал полигона, на котором размещен 1 млн. тонн твёрдых бытовых отходов с влажностью 40%, можно рассматривать как техногенное месторождение с запасами 50-60 млн. м3 природного газа.

Теоретический энергетический потенциал биогаза при объемном содержании метана 50% составляет 5 кВт*ч/м3. При использовании всего добытого газа с КПД = 100%, теоретическая мощность газо-энергетической установки, работающей на биогазе, могла бы составить 600 кВт на 1 млн. м3/год утилизируемого биогаза.

Энергетический потенциал при использовании биогаза составляет в качестве моторного топлива с выработкой электроэнергии 35-37%.

Эффективность использования биогаза в большой степени зависит от сезонной и суточной неравномерности потребления энергии. Генерация и объемы добычи биогаза в течение года относительно стабильны, тогда как электрические и тепловые нагрузки подвержены значительным колебаниям по сезонам и времени суток. Вследствие этого в отдельные периоды расход утилизируемого биогаза будет недостаточен для покрытия пиковых нагрузок, а при спаде потребляемых мощностей - избыточен. Избыточные объемы биогаза сбрасываются на факел и сжигаются.

В качестве примера приведем результаты расчёта потребляемых мощностей небольшого полигона (численность обслуживаемого населения 100 тыс. человек). Потенциальная мощность ГЭУ по расходу утилизируемого газа (155 м3/ч) составит 585,8 кВт, а с учетом добавки дизельного топлива («запальная доза ДТ») - 741,5 кВт.

Собственные потребности объектов полигона составляют: по электрической энергии от 44 кВт (ночное время летом) до 156 кВт (дневное время зимой); по теплу - от 0 летом до 255 кВт зимой. Сопоставление нагрузок с мощностью ГЭУ показывает низкую эффективность использования имеющегося энергетического потенциала: по максимальной потребляемой мощности на 55%, по годовой выработке на 23%. Вследствие неравномерной загрузки мощностей ГЭУ, более 70% биогаза, добытого с целью утилизации, должно быть отправлено на сжигание в факельной установке. Эффективность использования биогаза может быть существенно повышена за счёт более полной и равномерной загрузки мощностей ГЭУ.

 Наиболее распространенным способом реализации избыточной энергии на существующих в мире газоэнергетических установках является поставка электроэнергии в общие электрические сети. Но для применения такого способа необходимо наличие нормативных актов (в рамках законодательства об охране окружающей среды и энергосбережении), которые обязывали бы сетевые компании покупать такую электроэнергию. В России таких нормативных документов нет. Второе возражение - низкий КПД утилизации биогаза с выработкой только электрической энергии. Такое же количество энергии, которое может быть реализовано в виде электричества, будет теряться в виде избыточного тепла [9].

В России, особенно в ее центральной части, практически все потребители страдают от ограничений мощностей потребления электроэнергии, причиной является то, что энергосети слаборазвиты. Обеспечение же электроэнергией и теплом поселков, торговых комплексов и предприятий - серьезный путь. С такой задачей могут справиться когенерационные установки. В результате чего стоимость kW электроэнергии будет в разы ниже. Из 1 м3 биогаза благодаря когенерационной установке можно выработать до 4 kW электроэнергии: без перепадов как в сети.

Когенерация

Когенерация - совместная выработка тепла и электрической энергии (или электрической энергии и холода, или всех трех продуктов вместе) в энергетических установках из газа. Для проведения процесса когенерации, необходима локальная электростанция, то есть когенерационная установка или, как не редко называют, мини-ТЭЦ.

Энергетический потенциал при использовании биогаза составляет в качестве моторного топлива с когенерацией электрической и тепловой энергии - от 75% до 87%.  Когенерационные установки имеют КПД от 95% до 100% и более, если используются в Германии, Японии или Голландии. В России, где среднегодовая температура ниже, КПД используется максимально, так как отопительный сезон гораздо дольше, чем в выше перечисленных странах [6].

Свалочный газ является качественным топливом для когенерационных установок, вырабатывающих из него электроэнергию и тепло, которые могут использоваться для обеспечения близлежащих предприятий и жилых комплексов. Целесообразность применения этого способа утилизации свалочного газа бесспорно. Из 100 м3 свалочного газа можно получить от 270 kW до 350 kW электроэнергии и столько же тепла. Использование биогаза - это супер-альтернатива, но и использование природного (магистрального) газа многократно снижает затраты на приобретение электроэнергии и тепла.

Когенерационная установка контейнерного типа - это контейнер 9 м в длину, 3 м в ширину и высотой 3 м, который подсоединяется к газовой трубе природного (магистрального) газа и к кабелю и теплотрассе. Производится запуск когенерационной установки, которая начинает давать электроэнергию и тепло, может и горячую воду и холод (для холода потребуется дополнительный агрегат). Также когенерационные установки могут быть установлены в уже имеющихся здания котельных.

При конгенерации одновременно с целым комплексом проблем по бесперебойному обеспечению электроэнергией и теплом, снижаются выбросы CO2. Экологичность таких установок позволяет их использовать как в жилых, так и в производственных зонах.

Благодаря соединению производства электроэнергии и тепла в когенерационных установках, производство локального отопления из газа или покупаемой электроэнергии из централизованных сетей, значительно эффективнее. На снижение стоимости электроэнергии и тепла также влияет тот факт, что другие производители в сетях имеют большие потери и до потребителя доходит только 25-50% произведенной энергии, но платит потребитель за все. Использование когенерационных установок позволяет использовать 90% и более получаемой электроэнергии и тепла, могут экономить на объекте до 40% используемой энергии и уменьшают до 60% эмиссию CO2. Для работы когенерационных установок биогаз используется без какой-либо специальной очистки. Также возможно строить новые очистные сооружения с биогазовым комплексом, который будет вырабатывать электроэнергию и тепло с одновременной утилизацией отходов очистных сооружений [6].

Холод

Когенерационные установки начинают давать холод, после установки дополнительного агрегата. Также они могут быть доукомплектованы абсорбированными холодильными агрегатами, которые предназначены из тепла получать холод по принципу абсорбирования: при потреблении 1 kW тепла вырабатывается один 1 kw холода. С точки зрения энергосбережения абсорбционные холодильные машины выгодно применять совместно с когенерационными установками.

В летнее время можно преобразовывать тепло в холод и использовать его для охлаждения помещений. Ещё тепло может использоваться для приведения в действие испарителей рефрижераторов, например, для охлаждения свежего молока в молочном цехе или для хранения мяса и т.п.

Автомобильное топливо

Дальше всех в экспуатации свалочного газа в виде автомобильного топлива продвинулись специализированные фирмы, например известный австрийский производитель газовых моторов для энергетики Jenbacher AG и инженерная компания Austor-Com (Австрия). Первый газовый двигатель от Jenbacher AG, работающий на альтернативном топливе, был установлен 1957 г., он использовал коксовый газ и лишь в 1983 г. были введены в эксплуатацию установки на пиролизном и свалочном газах [6].

Использование биогаза в качестве моторного топлива обеспечивает значительную экономию топливно-энергетических ресурсов.  Главными параметрами такого двигателя до сих пор являются высшая теплота сгорания и так называемое метановое число, характеризующее газ с точки зрения устойчивости к детонации, а специальный газовый смеситель позволяет компенсировать колебания калорийности топлива (что имеет большое значение при использовании, например, свалочного газа) [9].

Для заправки автомобилей свалочным газом устанавливается дополнительная система очистки. После такой системы очистки полученный газ - биометан, полный аналог природного газа (90% метана (CH4) и 10% углекислого газа (CO2)) и по составу и по свойствам, отличный только в происхождении. Таким метаном можно и стоит заправлять технику. Вторым продуктом очистки биогаза является CO2, который тоже идет в прибыль: как сухой лед, для газирования напитков или технических целей.

Сегодня уже существует огромная сеть заправочных метановых станций. В условия подорожания солярки использование метана становится более выгодным. Такая биогазовая заправочная станция окупается менее чем за полгода [6].

4.  Перспективы использования свалочного газа с полигонов Московской области

 В России в обозримом будущем полигоны начнут играть значительную роль в технологиях управления отходами производства и потребления. В связи с этим вопросы образования биогаза на полигонах твердых бытовых отходов и минимизация его воздействия на природную среду становятся актуальными на ближайшее время. Снизить опасные факторы можно либо сокращая захоронения органосодержащих отходов, либо организованно собирая и используя биогаз на специально оборудованных полигонах, либо предотвращая образование метана. Однако рыночного использования биогаза, образующегося на полигонах твердых бытовых отходов, в настоящее время в России практически нет [11].  

Впервые в России проведена инвентаризация свалок ТБО. Созданная база данных является максимально полной на сегодняшний день и включает все крупные свалки. Общее количество учтенных свалок составляет 865. Общее количество отходов, размещаемых на представленных в базе данных свалках, составляет 122,4 млн. м3, или 24,6 млн.т в год. Количество накопленных отходов на учтенных свалках составляет 354 млн.т.

В результате анализа установлено, что в России практически отсутствуют объекты размещения отходов, которые можно назвать санитарными полигонами. Подавляющее большинство полигонов - это санкционированные (легальные) свалки, которые не отвечают действующим санитарным нормам. Практические все существующие свалки в России организованы стихийно, не имеют проекта (за исключением новых полигонов, построенных после 2000 г.). На подавляющем большинстве свалок наблюдается самовозгорание отходов. Подавляющее большинство свалок не имеет систем мониторинга, не ведется контроль за состоянием подземных и поверхностных вод, атмосферного воздуха, почвы. Большинство свалок переполнено и подлежит закрытию.

На основании собранной информации выполнено ранжирование свалок по площади, количеству поступающих и количеству накопленных отходов. В результате ранжирования выявлены наиболее крупные свалки, которые могут быть первоочередными кандидатами для реализации проектов по извлечению метана.

Распределение свалок по занимаемой площади показывает, что 78,4% всех отходов размещается на свалках площадью свыше 10 га, в том числе 21,3% - на свалках площадью от 10 до 20 га, 35,5% - от 20 до 50 га, 21,6% - более 50 га. Стоит отметить, что 7 из 25 наиболее крупных свалок площадью более 50 га расположено в Центральном ФО (Московская область - «Икша», «Домодедовский», «Саларьево», «Щербинка», «Тимохово», «Хметьево» и г. Ярославль - полигон «Скоково»), 7 - в Приволжском ФО (гг. Пенза, Пермь, Самара, Пугачев, Балашов, Нижний Новгород, Уфа), 6 - в Сибирском ФО (гг. Улан-Удэ, Томск, Назарово - Красноярский край, Славгород - Алтайский край), 2 - в Северо-западном ФО (Ленинградская область).

Установлено, что 76% всех отходов в России поступает на 118 свалок, или на 14% всех учтенных свалок. Наиболее крупными по количеству поступающих потоков отходов - более 250 тыс.т в год - являются 19 свалок, на которых размещается 34% всех отходов: Центральный ФО - 4 свалки, в том числе 3 свалки в Московской области - «Кучино», «Икша», «Жирошкино», 1 - в г. Тула; Северо-Западный ФО - 2 свалки, в том числе 1 - в г. Санкт-Петербург «ПТО-3 Новоселки»; Приволжский ФО - 6 свалок, в том числе в гг. Нижний Новгород (Игумновский полигон), Казань (Самосыровская свалка), Уфа, Ижевск, Самара (полигон «Преображенка»), Йошкар-Ола; Уральский ФО - 2 свалки, в том числе в гг. Челябинск и Екатеринбург («Широкоречная»); Сибирский ФО - 3 свалки, в том числе в гг. Новокузнецк, Томск, Новосибирск; Дальне-Восточный ФО - 1 свалка в г. Хабаровск («Березовская»).

Общая масса накопленных отходов на учтенных свалках составляет 354 млн.т. 94% отходов накоплено на 117 свалках, на которые ежегодно поступает 64,5% всех отходов. Наиболее крупными по количеству накопленных отходов - более 10 млн.т - являются 5 свалок - «Кучино» в Московской области, «Софроны» в Перми, Томский городской полигон в г. Томске, свалка «Широкоречная» в Свердловской области, Челябинский полигон в г. Челябинске.

Спецификой России является наличие свалки практически в каждом населенном пункте. Общее количество санкционированных свалок ТБО на территории РФ составляет более 15 тысяч, количество учтенных несанкционированных свалок - около 10 тысяч. Таким образом, общее количество свалок составляет около 25 тысяч.

Результаты предварительной оценки образования биогаза газа и метана по каждой свалке показали, что общий объем биогаза на учтенных свалках составил 1715 млн.м3 в год, метана - 858 млн.м3 в год. На 118 учтенных свалках (14% от общего количества) образуется 75% свалочного метана. Наибольшие объемы метана (в сумме 292 млн. м3 в год) образуются на 19 самых крупных свалках с объемом поступающих отходов более 250 тыс.т. Установлено, что потенциалом более 600 м3/ч метана обладают 34 полигона. Таким образом, проведенный анализ показал, что российские полигоны обладают значительным потенциалом свалочного метана.

В последние годы в России распространяется тенденция закрытия старых свалок и открытия новых полигонов, выполненных в соответствии с природоохранным законодательством. В связи с этим, целесообразно организовать извлечение метана на закрывающихся свалках и начать практику проектирования систем дегазации на новых полигонах. [4]
 

Заключение

В России, несмотря на огромные и возобновляемые ресурсы углеводородных отходов, работы по промышленному освоению производства из них биогаза ведутся крайне неудовлетворительно.

В настоящее время существует несколько экологически и экономически привлекательных методов утилизации свалочного газа.

Самым рентабельным способом является когенерация.

Хотя доля эмиссии «парниковых газов» в секторе отходов относительно невелика, она растет и проекты, направленные на сокращение выбросов свалочного газа привлекают все большее внимание инвесторов и в целом в мире и в РФ в частности. По итогам 2006 г. среди разрабатываемых в России проектов, прошедших стадию валидации уполномоченным экспертом, проекты по утилизации свалочного газа составили 8% из общего числа проектов и 6% из общего количества ожидаемых единиц сокращения выбросов.

 

Список литературы

  • 1. Колобродов, В. Г., Хажмурадов, М. А., Карнацевич, Л. В. Способы повышения качества биогаза. / В.Г. Колобродов, М. А. Хажмурадов, Л. В. Карнацевич // ТБО. - 2006. - № 8. - С. 10-14.
  • 2. Строители на страже экологии. //ТБО. - 2010. - № 2. - С. 39-41.
  • 3. Загорская Е. Добыча и утилизация свалочного газа для выработки электроэнергии и сокращения выбросов парниковых газов [Электронный ресурс]: презентация компании Green Light Energy Solutions / Е. Загорская. - «электрон. текст. дан.». - Режим доступа: http://www.glesllc.com/.
  • 4. Колганов Д. Является ли утилизация свалочного газа рентабельным проектом СО? [Электронный ресурс]: статья / Метан на рынки. - Д. Колганов. - Электрон. журн. - Русдем-Энергоэффект, 2007-2010. - Режим доступа: http://www.methanetomarkets.ru/goods/mater13/
  • 5. Плохих И.Н.. Энергия - вокруг нас. Моторные мини-ТЭС на вторичном топливе. Примеры использования и утилизации "дармовой" энергии. [Электронный ресурс]: статья / И.Н Плохих - «электрон. текст. дан.». - АКВА-ТЕРМ, 2001. - Режим доступа: http://www.esist.ru/help/energy.htm
  • 6. Мы и когенерация [Электронный ресурс]: статья / 2G Bio-Energietechnik. - Электрон. журн. - 2009. - Режим доступа: http://www.2g.rus-business.com/index.php
  • 7. Свалочный газ [Электронный ресурс]: статья / Википедия - свободная энциклопедия. - «электрон. текст. дан.». - 2010. - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B3%D0%B0%D0%B7
  • 8. Свалочный газ [Электронный ресурс]: статья / Офиц. сайт Некоммерческой организации «Углеродный фонд технологий и инвестиций». - Электрон. журн. - Углеродный фонд технологий и инвестиций, 2005. - Режим доступа: http://cfti.ru/fond.htm.
  • 9. Свалочный газ [Электронный ресурс]: статья / Теплосоюз Украина; Технологии и инновации. - «электрон. текст. дан.». - 2007-2009. - Режим доступа: http://www.teplosoyuz.com/ru/technology/poligon%20bto.html.
  • 10. Статья [Электронный ресурс]: Главная статья / Метан на рынки. - Электрон. журн. - Русдем-Энергоэффект, 2007-2010. - Режим доступа: http://www.methanetomarkets.ru/
  • 11. Статья [Электронный ресурс]: статья. - «электрон. текст. дан.». - Режим доступа: http://zorgbiogas.ru/o-kompanii/novosti-kompanii/article_20_27-1_3
Просмотров работы: 1000