Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
166 Экология<br />
«<strong>Молодой</strong> <strong>учёный</strong>» . № 3 (50) . Март, 2013 г.<br />
Таблица 1. Расчетный объем метана, выделившегося на полигонах ТБО за 2010 год<br />
Страна Объем выделенного метана, млн.т CO 2E<br />
США 129,7<br />
Китай 47,1<br />
Мексика 38,4<br />
Россия 37,1<br />
Турция 33,1<br />
Индонезия 28,3<br />
Канада 20,7<br />
Великобритания 18,9<br />
Бразилия 17,8<br />
Индия 15,9<br />
выбросов метана с полигонов ТБО и уменьшить потребность<br />
в энергии, получаемой из ископаемых видов топлива,<br />
сокращая тем самым выбросы CO 2, диоксида серы,<br />
окисей азота и других загрязнителей, образующихся при<br />
его сжигании.<br />
По энергетическому потенциалу 1 м 3 свалочного газа<br />
соответствует 0,5 м 3 природного газа. Газоэнергетический<br />
потенциал полигона, на котором размещен 1 млн. т<br />
ТБО с влажностью 40 %, можно рассматривать как техногенное<br />
месторождение с запасами 50–60 млн. м 3 природного<br />
газа [2].Утилизация биогаза на полигоне, обслуживающем<br />
город с населением 100 тыс. человек, может<br />
обеспечить потребности в электричестве и тепле жилого<br />
поселка с населением 1 тыс. человек. Причем это техногенное<br />
газовое месторождение не создается специально:<br />
гигантский биохимический реактор, коим является полигон<br />
ТБО – это побочный продукт жизнедеятельности<br />
человека, своего рода отхожее место города. Существенное<br />
отличие этого месторождения от природных – отсутствие<br />
газонепроницаемой изоляции, вследствие чего<br />
без оперативной добычи газа одновременно с его генерацией<br />
образующийся свалочный газ будет просто выбрасываться<br />
в атмосферу, загрязняя ее.<br />
На полигонах ТБО свалочный газ извлекают при помощи<br />
системы скважин и воздуходувных, факельных или<br />
вакуумных установок. Система направляет собранный<br />
газ в центральный пункт, в котором происходит его обработка<br />
или обогащение, в зависимости от дальнейшего<br />
предназначения. После этого газ можно сжигать в факельных<br />
установках, использовать для получения электричества,<br />
заменять им ископаемые виды топлива на производстве<br />
и в промышленности, либо, обогатив до уровня<br />
магистрального газа, использовать непосредственно или<br />
переработать на альтернативное топливо для транспортных<br />
средств.<br />
Несмотря на наличие сырья и отлаженности технологий<br />
получения свалочного газа, его рыночного использования<br />
в настоящее время в России практически<br />
не происходит. При производстве свалочного газа можно<br />
выделить два основных аспекта такой деятельности, ко-<br />
торые в конечном итоге определяют успешность мероприятия.<br />
Это аспекты экологической безопасности и энергетической<br />
эффективности производства свалочного газа.<br />
Рассмотрим сначала аспекты экологической безопасности.<br />
Исследования показывают, что кроме основных<br />
компонентов (метан, диоксид углерода) газ с полигонов<br />
ТБО содержит так называемые микропримеси, к которым<br />
относятся: толуол, аммиак, ксилол, оксид углерода, оксид<br />
азота, формальдегид, сернистый ангидрид, этилбензол,<br />
сероводород, фенол, цианистый водород [2,3,4]. Обнаруживается<br />
и целый ряд других нормируемых компонентов<br />
выбросов в атмосферу 2-го класса токсичности, таких как<br />
галогенированные углеводороды: дихлорметан, трихлорметан,<br />
хлорэтан, трихлорэтан, а также трихлорэтилен и<br />
его гомологи. При этом суммарное содержание хлора в<br />
микропримесях составляет 25–40 мг/м 3, что в 250–400<br />
раз превышает предельно-допустимую концентрацию<br />
(ПДК). Эти данные не только подтверждают опасность<br />
свалочного газа с полигонов ТБО, но, и указывают на необходимость<br />
специальных дорогостоящих систем газоочистки<br />
при его сжигании в любых целях для любых применений.<br />
То есть, коммерческое использование в качестве энергетического<br />
топлива газа с полигонов ТБО в определенной<br />
мере ограничивается высокой стоимостью природоохранных<br />
устройств на энергогенерирующих установках.<br />
В долевом отношении от стоимости основного оборудования,<br />
стоимость этих устройств не может быть ниже долевой<br />
стоимости газоочистного оборудования мусоросжигательных<br />
заводов, где она достигает 50 % от стоимости<br />
завода и где практически тот же набор загрязняющих веществ<br />
присутствует в потоке отходящих газов. В данном<br />
случае этот процент должен быть много выше, ибо масштаб<br />
производства много меньше, а физико-химические<br />
принципы газоочистки те же.<br />
Рассмотрим теперь второй аспект – энергетическая<br />
эффективность. При использовании свалочного газа для<br />
производства электроэнергии существуют два варианта<br />
генерации: с помощью двигателей внутреннего сгорания<br />
и газовых турбин. При использовании газа в двигателе