Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Колесникова Т.В., доктор технических наук, профессор Гудзюк Е.В., соискатель (Московский государственный строительный университет)
УМЕНЬШЕНИЕ УЩЕРБА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
БИОГАЗОВЫХ УСТАНОВОК
В работе рассматривается возможность использования биогаза, конечной продукции биогазовых станций, в условиях городов и сельской местности. Биогаз может использоваться для теплоснабжения, электроснабжения, а также сушки сельскохозяйственной продукции для предотвращения порчи при хранении и для других целей.
Ключевые слова: биогаз, биогазовые установки, биогазовая станция, метан, углекислый газ, тепличное хозяйство, углекислое удобрение, город, селективный отбор, твёрдые бытовые отходы.
REDUCTION OF DAMAGE OF OKRUZHAYUSHCHE TO WEDNESDAY BY USE OF
BIOGAS INSTALLATIONS
In work possibility of use of biogas, end products of biogas stations, in the conditions of the cities and rural areas is considered. Biogas can be used for heat supply, power supply, and also drying of agricultural production for prevention of damage at storage and for other purposes.
Keywords: biogas, biogas installations, biogas station, methane, carbon dioxide, hothouse economy, carbonic fertilizer, city, selective selection, municipal solid waste.
Твёрдые промышленные и бытовые отходы (ТП и БО) приводят к значительной экологической нагрузке, нарушая окружающую среду, так как они являются источником поступления в биосферу вредных химических, биологических и биохимических веществ. Образованные в результате их разложения химические соединения создают угрозу здоровью и жизни населения, а также всему живому на Земле. Кроме этого весьма существенна степень влияния вновь образующихся продуктов изменения ТП и БО на глобальный климат Земли, что сопровождается эмиссией в атмосферу парниковых газов и паров. Глобальная эмиссия свалочного СН4 составляет 30-70 млн.т в год. При этом данная величина превышает массу метана, выделяемого угольными шахтами. Учитывая темпы роста объёмов образования ТБО, в развивающихся странах в текущем столетии свалки будут основным глобальным источником попадания метана в атмосферу.
Образующиеся бытовые и промышленные отходы, при неправильном сборе, несвоевременном удалении и неудовлетворительном обезвреживании ухудшают экологическую обстановку и наносят экологический ущерб окружающей среде, вызывая загрязнение атмосферного воздуха, почвы, поверхностных и подземных вод.
При разработке мероприятий по обезвреживанию и утилизации ТБО, необходимо минимизировать негативное влияние на экологическое и санитарно-гигиеническое состояние окружающей среды и на здоровье человека, с учетом обострения социальных аспектов развития общества, повышения экономической эффективности процессов обезвреживания отходов и рационального использования земельных ресурсов.
Это достигается на основе, обоснования использования различных методов, утилизации отходов с разработкой мероприятий по энергосбережению.
В энергетике происходит возрастание замещения привозного топлива местными топливно-сырьевыми ресурсами. Одним из источников дешёвой энергии могут послужить органические отходы (биомассы), из которых путём сбраживания получают био-газ. Биогаз представляет смесь метана (СН4) и услекислого газа (СО2), водорода (Н2) и сероводорода (ШБ). Причём, основную объёмную долю составляет метан - 40-70% и углекислый газ 30-60%, содержание водорода 0-1% и сероводорода 0-3% в биогазе незначительно [1].
Исходными органическими отходами, из которых получается биогаз, может быть как биомасса, полученная в промышленных агломерациях и городах, так и в сельской местности.
Перечень органических отходов, пригодных для производства биогаза: навоз, птичий помёт, зерновая и мелассная послеспиртовая барда, пивная дробина, свекольный жом, фекальные осадки, отходы рыбного и забойного цехов, трава, бытовые отходы, отходы молокозаводов - солёная и сладкая молочная сыворотка, отходы производства биодизеля - технический глицерин от производства биодизеля из рапса, отходы от производства соков - жом фруктовый, ягодный, овощной, виноградная выжимка, водоросли, отходы производства крахмала и патоки - мезга и отходы переработки картофелеводства, чипсов - очистки, гнилые клубни, кофейная пульпа [2].
Теплота сгорания 1 м3 биогаза составляет в зависимости от содержания метана 20-25 МДж/м3, что эквивалентно сгоранию 0,6-0,8 л бензина, 1.3-1,7 кг дров или использованию 5-7 кВт/ч электроэнергии [1].
Биогазовая установка - устройство, в котором осуществляется переработка органических отходов в биогаз и органические удобрения. Биогазовая станция - более широкое понятие, которое включает комплекс инженерных сооружений, состоящий из устройств для подготовки сырья, произовдства биогаза и удобрений, очистки и хранения биогаза, производства электроэнергии и тепла [1, 2].
Продукция биогазовых станций (установок) используется для следующих целей:
• теплоснабжения близлежащих потребителей (допустима передача тепла на расстояние до 5 км) - фермеров, предприятий АПК, промышленных теплиц;
• при использовании когенерационной установки помимо тепла биогазовая станция также становится поставщиком электроэнергии, что очень актуально для дальних труднодоступных районов;
• сушки сельскохозяйственной продукции и предохранение её от порчи при хранении;
• интенсификации работы тепличных хозяйств, путем применения углекислого удобрения.
Повышение эффективности применения биогазовых станций (установок) можно увеличить путём комплексного ступенчатого использования газа.
Одним из перспективных способов переработки твёрдых бытовых отходов (ТБО) и их переработки в виде вторичных ресурсов является метод сортировки. В ряде работ затрагиваются вопросы осуществления селективного отбора при сборе ТБО [3, 4, 5], отмечается значительное улучшение экологической обстановки при осуществлении раздельного сбора ТБО.
Постановлением Правительства Московской области от 7 февраля 2012 года была утверждена долгосрочная целевая программа «Утилизация и обезвреживание отходов производства и потребления в Московской области за 2012-2020 годы № 144/5, в которой указывается на необходимость раздельного сбора мусора. В ряде городов Подмосковья уже действует предложение раздельного сбора мусора [5].
Вместе с тем, следует отметить, что подобное внедрение селективного сбора ТБО позволит получить для биогазовых станций (установок) ценное сырьё - отходы, пригодные для производства биогаза в условиях не только сельской местности, но и городов, уменьшить стоимость энергозатрат, не нанося ущерба окружающей среде.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ноздрин И.М., Берназинер И.М. Биогазовые установки: экологично и выгодно // Твёрдые бытовые отходы. - 2014, № 6. - С. 26-29.
2. Эдар Б., Шульц Х. Биогазовые установки: Практ. пособие. - 2006. - С. 180.
3. Колесникова Т.В., Жихарев А.С. Природоохранные мероприятия, улуЗчшающие экологическую обстановку промышленных а
4. Шубов Л.Я., Борисов О.Н. Исследование территории заблуждений // Твёрдые бытовые отходы. - 2013, № 7. - С. 42-47.
5. Сальников Н.А., Никогосов Х.С. Другая Германия, или как нас учили защищать окружающую среду // Твёрдые бытовые отходы. - 2013, № 10. - С. 64-66.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.