Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от полигонов твердых бытовых и промышленных отходов
Расчет выбросов загрязняющих веществ от полигонов отходов: руководство для инженеров-экологов
В учебном пособии, разработанном в Московском государственном техническом университете имени Н.Э. Баумана, рассматривается актуальная проблема минимизации негативного воздействия отходов на окружающую среду, в частности, полигонного захоронения твердых бытовых и промышленных отходов (ТБО и ПО). Пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению "Техносферная безопасность", а также может быть полезно студентам других специальностей, выполняющим выпускные работы, связанные с экологией и охраной труда.
Биогаз: источник проблем и возможностей
Основной акцент в пособии делается на изучении биогаза, образующегося в результате биотермического анаэробного процесса распада органической составляющей отходов. Рассматриваются способы добычи, утилизации и определения количественного и качественного состава выделяемого биогаза. Подчеркивается, что биогаз, содержащий метан, оксид углерода II, азот, кислород и сероводород, является парниковым газом и может быть использован как альтернативный источник энергии. Указывается на необходимость учета климатических и геологических условий, морфологического и химического состава отходов при определении состава биогаза. Описываются технологии добычи биогаза, включая использование вертикальных скважин, газопроводов и компрессорных станций.
Характеристика полигонов отходов
В пособии приводится общая характеристика полигонов отходов, включая морфологический состав ТБО, плотность отходов, влажность и содержание органического вещества. Рассматриваются пять фаз процесса распада органической составляющей отходов, от аэробного разложения до затухания анаэробных процессов. Подчеркивается, что расчет выбросов биогаза целесообразно проводить для условий стабилизированного процесса разложения отходов, то есть через два года после захоронения отходов.
Методика расчета выбросов
Основная часть пособия посвящена методике расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от полигонов ТБО и ПО. Рассматриваются факторы, влияющие на количественную характеристику выбросов, такие как климатические условия, рабочая площадь полигона, сроки эксплуатации, количество захороненных отходов, морфологический состав отходов и технология захоронения. Приводятся формулы для расчета удельного выхода биогаза, количественного выхода биогаза за год, плотности биогаза, весового процентного содержания компонентов в биогазе, удельных масс компонентов, выбрасываемых в год, максимальных разовых и валовых выбросов.
Практическая часть и анализ результатов
В пособии также представлена практическая часть, включающая работу с компьютерной программой "Полигоны ТБО" из программного комплекса "Интеграл". Описывается порядок работы с программой, включая добавление предприятия, ввод данных об источнике выбросов, ввод данных о составе биогаза, расчет выбросов и формирование отчета. В заключительной части приводится анализ полученных результатов, а также задания для самостоятельной работы, направленные на закрепление полученных знаний и практических навыков.
Текст подготовлен языковой моделью и может содержать неточности.
- ВО - Бакалавриат
- 20.03.01: Техносферная безопасность
- ВО - Магистратура
- 20.04.01: Техносферная безопасность
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана С. Г. Смирнов, Н. Н. Бушуев Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от полигонов твердых бытовых и промышленных отходов Учебное пособие
УДК 504.06 ББК 31.391 С50 Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/81/book1568.html Факультет «Энергомашиностроение» Кафедра «Экология и промышленная безопасность» Рекомендовано Редакционно-издательским советом МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия Рецензент канд. хим. наук П.В. Слитиков Смирнов, С. Г. С50 Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от полигонов твердых бытовых и промышленных отходов : учебное пособие / С. Г. Смирнов, Н. Н. Бушуев. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2016. — 35, [5] с. : ил. ISBN 978-5-7038-4551-6 Рассмотрены способы добычи, утилизации и определения количественного и качественного состава выделяемого полигонами биогаза, методы расчета удельных и валовых выбросов образующегося биогаза в целом и по компонентам. Приведен алгоритм выполнения практических работ по определению количественного и качественного состава биогаза, образующегося на полигонах твердых бытовых отходов, с использованием компьютерной программы «Полигоны ТБО» из программного комплекса «Интеграл». Для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по направлению подготовки «Техносферная безопасность». Также может быть полезно студентам других специальностей при выполнении раздела выпускных работ, посвященного экологии и охране труда. УДК 504.06 ББК 31.391 © МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016 © Оформление. Издательство ISBN 978-5-7038-4551-6 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016
Предисловие Объектами профессиональной деятельности специалиста по инженерной защите окружающей среды являются источники загрязняющих выбросов в атмосферу, потоки твердых и жидких отходов производства и потребления, системы размещения, переработки или захоронения этих отходов, энергосбережение и использование вторичных энергоресурсов. Пособие посвящено одной из глобальных экологических и технических проблем, которые предстоит решать обществу в XXI веке, — проблеме минимизации негативного воздействия отходов на окружающую природную среду. Основной объем таких отходов (свыше 90 %) в нашей стране, обладающей обширной территорией и малой плотностью населения, подвергается полигонному захоронению, что по понятным причинам наносит колоссальный вред природе и ведет к материальным издержкам в экономике страны [1, 2]. Изучение изложенной в пособии методики расчета количества поступающих в атмосферу загрязняющих веществ от полигонов твердых бытовых и промышленных отходов (ТБО и ПО) и информации о технике сбора и утилизации образующегося на полигонах биогаза — важный элемент образовательного процесса инженеров-экологов. Пособие может быть использовано при изучении дисциплин, предусмотренных учебными планами МГТУ им. Н.Э. Баумана, таких как «Отходы производства и потребления», «Переработка и ликвидация отходов», «Альтернативные и нетрадиционные источники энергии». Оно может быть основой проведения семинаров и практических занятий в компьютерных классах, будет полезно при выполнении домашних заданий. В настоящее время по рекомендациям Научно-методического совета по безопасности жизнедеятельности Министерства образования и науки РФ в компетенцию бакалавра и магистра по безопасности жизнедеятельности должны входить: – умение прогнозировать опасности при эксплуатации объектов социальной инфраструктуры (например, полигонов отходов), а также определять размеры санитарно-защитных зон;
– умение минимизировать уровни опасностей до нормативных значений благодаря рациональному использованию ресурсов и применению рециклинга. В связи с этим предлагаемое вниманию читателей учебное пособие может быть полезным при выполнении выпускных квалификационных работ бакалавров и магистров. В пособии использованы данные статистической обработки результатов, полученных Академией коммунального хозяйства (АКХ) им. К.Д. Памфилова и другими организациями, в том числе научнопроизводственным предприятием (НПП) «Экопром», методами полевых замеров на многих полигонах Московской области и лабораторных исследований. Эти сведения можно применять при проведении инвентаризации выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и разработке проектов нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) от полигонов ТБО и ПО, контроле за соблюдением установленных нормативов ПДВ (либо временно согласованных выбросов — ВСВ) и при оценке выбросов от полигонов ТБО и ПО в предпроектной и проектной документации на размещение новых и расширение существующих объектов на всей территории Российской Федерации. Предлагаемая методика расчета распространяется на основные виды газообразных загрязняющих веществ, образующихся в результате биотермического анаэробного процесса распада органических составляющих ТБО и ПО и выделяющихся с поверхности полигонов отходов в атмосферу в любом регионе Российской Федерации. В пособии приведены примерный морфологический состав и основные характеристики отходов, вывозимых на полигоны, указаны способы определения количественного и качественного состава выделяемого полигоном биогаза, рассмотрены методы расчета удельных и валовых выбросов образующегося биогаза в целом и по компонентам. Такие расчеты позволяют оценить энергетический потенциал добычи и утилизации биогаза анализируемого полигона. Цель работы — изучение проблемы образования биогаза на полигонах ТБО и ПО, характера воздействия на атмосферу газообразных выбросов, способов утилизации биогаза как дополнительного источника энергии, приобретение практических навыков работы с программой «Полигоны ТБО» из состава программного комплекса «Интеграл». Рис. 1–3 пособия выполнены А.А. Жарновой, студенткой кафедры «Экология и промышленная безопасность».