Снижение взрыво- и пожароопасности метаносодержащих отходов

• Автор: Миркасимова, Вероника Рустемовна
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 252 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Анализ существующего положения в системе обращения с отходами
1.1 Законодательные основы системы управления отходами
1.2 Состав отходов и количество извлекаемого сырья
1.3 Мировая практика управления отходами
1.4 Технологический регламент устройства полигонов и фактическое состояние
Выводы по первой главе
2. Экспериментальное исследование качественного (и количественного) состава биогаза на различных стадиях жизненного цикла полигона
2.1 Общие сведения о процессе метаногенеза
2.2 Методика проведения экспериментов
2.3 Проведение исследований по определению качественного состава биогаза
2.4 Обработка и анализ полученных результатов Выводы по второй главе
3. Оценка рисков, возникающих при пожарах и взрывах на полигонах
3.1 Оценка рисков от пожаров
3.2 Оценка рисков от взрывов
3.3 Существующие способы тушения и предотвращения пожаров на полигонах
Выводы по третьей главе
4. Математическая модель и методика расчета технологического комплекса по утилизации отходов и метаносодержащего газа
4.1 Обоснование схемы технологического комплекса по

переработке отходов
4.2 Методики расчета и подбора оборудования технологического

комплекса
4.3. Расчет единичной вместимости и количества метантенков
4.4. Подбор оборудования технологического комплекса
4.5. Подбор вспомогательного оборудования
4.6. Состав спроектированного технологического комплекса по переработке органических отходов на полигоне
4.7. Теплопотребление, водопотребление, энергопотребление
4.8 Стоимость комплекса по переработке отходов
Выводы по четвертой главе
Заключение
Список литературы
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4

Введение
Актуальность
Резкий рост уровня потребления товаров и услуг, рост промышленного производства в последние десятилетия во всем мире привел к существенному увеличению объемов образования отходов. Одним из основных способов удаления отходов различного происхождения остается их депонирование в приповерхностной геологической среде, являющееся наименее затратным.
Как правило, совместно депонируются промышленные, бытовые и строительные отходы. При этом в теле полигонов возможно образование пустот, в которых скапливается биогаз с большим содержанием горючих компонентов. Наличие плотных включений способствует миграции биогаза в поры грунтов и последующему их выходу в более поздних стадиях жизненного цикла. В связи с этим, действующие и закрытые полигоны являются потенциальными объектами пожаро- и взрывоопасности. В настоящее время нет конкретных требований в законодательстве к месту расположения полигонов, а размеры санитарнозащитных зон назначаются исходя из условий рассеивания загрязняющих атмосферу веществ. Между тем при размещении полигонов должна учитываться потенциальная взрывопожароопасность близлежащих объектов, например, предприятий нефтегазового комплекса, так как взрыв на полигоне может сдетонировать взрывы на ближайших предприятиях по подготовке и переработке углеводородного сырья.
Целью диссертационной работы является разработка схемы обращения с отходами, позволяющей извлекать материальные и энергетические ресурсы путем утилизации отходов и выделения метаносодержащего газа.
Для достижения цели решаются следующие задачи:
1) Экспериментальное исследование качественного и количественного состава биогаза на различных стадиях жизненного цикла полигонов.
2) Определение величины пожарного риска при взрыве метана на полигоне для зданий и обслуживающего персонала.

распространяться по ветру на несколько километров, хотя санитарно-защитная зона составляет не более 1 км [14].
По данным источников [56] при площади полигона в 5-7 га, наиболее интенсивно процесс газообразования протекает в первые 5 лет, за которые выделяется около 50% полного запаса биогаза. Удельное образование биогаза составляет 160 м3 с 1 тонны отходов при массовой доле органических отходов равной 0,6.
Кривая выхода биогаза в зависимости от срока службы полигона по данным [56] представлена на рисунке 1.14.

Рисунок 1.14 - Кривая выхода биогаза в зависимости от срока службы полигона
Общий алгоритм оценки поступления СН4 и С02 включает следующие этапы:
1) Оценка общего количества размещенных отходов;
2) Оценка доли в составе отходов углеродосодержищих компонентов, являющихся источником образования биогаза из отходов;
3) Расчет количества образующегося биогаза;
4) Оценка соотношения СН4 и С02 в образованном биогазе;
5) Расчет эмиссии СН4 и С02 из отходов.