Снижение газовой эмиссии объектов захоронения твердых бытовых отходов после завершения их эксплуатации

• Автор: Нетребин, Юрий Яковлевич
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 122 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И ТЕХНОЛОГИИ СНИЖЕНИЯ ГАЗОВОЙ ЭМИССИИ ОБЪЕКТОВ ЗАХОРОНЕНИЯ ТБО В

ПОСТЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ ПЕРИОДп

1.1. Физикохимические и биохимические аспекты биодеградации органических веществ на полигонах захоронения ТБО

1.2. Закономерности образования биогаза

1.2.1. Процессы и масштабы газообразования

1.2.2. Состав и свойства свалочного газа

1.2.3. Эмиссии биогаза от полигонов захоронения ТБО. Качественная и количественная характеристика

1.2.4. Виды негативного влияния биогаза на окружающую среду

1.2.5. Технологическая схема экстракции и утилизации СГ

1.2.6. Масштабы мировой экстракции СГ

1.2.7. Перспективы добычи и утилизации СГ в России.
1.3. Характеристика современных и перспективных технологий
снижения эмиссии загрязняющих веществ от полигонов ТБО.
1.3.1. Сортировка ТБО
1.3.2. Методы термической переработки ТБО.
1.3.3. Компостирование ТБО
1.3.4. Утилизация и дезодорация биогаза на полигонах ТБО
1.4. Характеристика методов управления полигоном ТБО для снижения эмиссии загрязняющих веществ
1.4.1. Концепция вечного захоронения и концепция полигона ТБО, как биологического реактора.
1.4.2. Комплексная механикобиологическая обработка отходов
1.4.3. Аэробная стабилизация полигона, увлажнение и орошение полигонов.
1.5. Системы дегазации полигонов захоронения ТБО.
1.5.1. Пассивные системы сбора биогаза
1.5.2. Активные системы сбора биогаза.
1.5.3. Применение биофильтров для дегазации полигонов.
ГЛАВА 2. ОБЪЕМЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Химикоаналитические исследования, определение концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.
2.1.1. Определение содержания аммиака
2.1.2. Определение содержания сероводорода.
2.1.3.Определение содержания фенола
Ф
2.1.4.Определение содержания меркаптана.
2.1.5.0пределение содержания метана
2.2. Расчет рабочих параметров сорбционных материалов длина рабочего слоя, время работы слоя, количество поглощенного вещества, эффективность очистки.
2.3. Расчет эмиссий биогаза
2.4. Характеристика объектов исследования
2.4.1. Обоснование выбора объектов исследования
2.4.2. Оценка воздействия полигона ТБО г. Перми на окружающую природную среду.
2.4.3. Образование биогаза на полигоне.
2.4.4. Оценка воздействия полигона ТБО г. Перми по запаху
2.5. Оценка воздействия полигона ТБО Сабурово Щелковский район Московской области на окружающую среду.
2.5.1. Общая характеристика полигона.
2.5.2. Геологические и гидрогеологические особенности размещения площадки ТБО.
2.5.3. Характеристика ландшафтов.
2.5.4. Загрязнение поверхностных и подземных вод.
2.5.5. Оценка газовой эмиссии
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ БИОСОРБЦИОННОГО СПОСОБА ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ПРИМЕСЕЙ ОБЪЕКТОВ ЗАХОРОНЕНИЯ ТБО
3.1. Экспериментальные исследования по идентификации компонентов биогаза и изучению сорбционных свойств загрузочных материалов биофильтра.
3.2. Расчет рабочих параметров сорбционных материалов длина рабочего слоя, время работы слоя, количество поглощенного вещества, эффективность очистки
3.3. Исследования по изучению зависимости степени очистки газов от влажности сорбционных материалов.
3.4. Динамика и механизм сорбции
3.5. Изучение микробиоценозов биопленки сорбционных материалов биофильтра.
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ КОМБИНИРОВАНОГО БИОСОРБЦИОННОГО ФИЛЬТРА
4.1. Последовательность и объемные соотношения фильтрующих материалов в биофильтре
4.2. Расчет комбинированного биосорбциониого фильтра.
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СНИЖЕНИЯ ГАЗОВОЙ ЭМИССИИ ПОЛИГОНОВ ТБО
5.1. Разработка съемного биосорбционного фильтра.
5.2. Разработка перекрытия полигона ТБО
5.3. Экологоэкономическая оценка технологии снижения эмиссии биогаза на полигонах ТБО
5.3.1. Расчет предотвращенного экологического ущерба
5.3.2. Съемный биосорбционный фильтр для скважины.
5.3.3. Перекрытие тела полигона ТБО.
Выводы.
Список литературы


Целью работы явилась разработка технологии снижения эмиссии биогаза метана, комплекса дурнопахнущих веществ аммиака, сероводорода, меркаптана, фенола на полигонах ТБО после завершения их эксплуатации. Дана оценка газовой эмиссии на действующем полигоне ТБО в иостэксплуатационный период на примере полигона ТБО Софроны г. Обоснован биосорбционный метод снижения газовой эмиссии объектов захоронения ТБО и проведены экспериментальные исследования но выбору и изучению сорбционных свойств различных загрузочных материалов и их микробиологических характеристик. Разработана конструкция биосорбционного фильтра определены последовательность размещения фильтрующих материалов по ходу потока биогаза и оптимальные объемные соотношения слоев фильтрующих материалов биофильтра проведен расчет габаритов промышленного биофильтра. Разработаны технологии снижения газовых эмиссий объектов захоронения ТБО в постэксплуатационный период в зависимости от особенностей устройства полигона наличие или отсутствие систем сбора и отведения биогаза. Научная новизна. Обоснован выбор и экспериментально определены физикохимические и сорбционные свойства загрузочных материалов биосорбционного фильтра щепа, опил, скоп, кора, представляющие собой отходы целлюлознобумажного производства. Установлена зависимость сорбционной емкости загрузочных материалов биофильтра от их влажности по каждому компонент биогаза оптимальная влажность составляла , что позволило достичь эффективности сорбции ,5 . Исследована динамика сорбции компонентов биогаза метан, сероводород, аммиак, меркаптан, фенол на изучаемых загрузочных материалах биофильтра выходные кривые. Определены параметры биосорбционного фильтра с учетом биохимической деструкции сорбированных газообразных примесей время работы слоя, длина рабочего слоя, эффективность поглощения компонентов, фильтроцикл и характеристики микробиоценоза. Разработан биосорбционный способ снижения эмиссии биогаза полигонов ТБО метана, комплекса дурнопахнущих веществ аммиака, сероводорода, меркаптана, фенола. Практическая значимость. Установлена возможность использования отходов целлюлознобумажной и деревообрабатывающей промышленности в качестве загрузочных материалов биосорбционного фильтра, что позволяет уменьшить количество твердых отходов на предприятиях данной отрасли и снизить экологическую нагрузку на объекты окружающей среды в местах их размещения. Разработана технология снижения газовой эмиссии объектов захоронения ТБО с учетом степени обустройства полигона наличие или отсутствие систем сбора и отведения биогаза. Установлена возможность использования отработанных загрузочных материалов биофильтра в качестве органического удобрения для выращивания технических культур на этапе биологической рекультивации. Результаты исследований использованы в проектах рекультивации полигонов ТБО в Пермской области полигон ТБО Софроны, полигон ТБО г. Кунгур, полигон ТБО г. Чусовой, полигон ТБО Сабурово Щелковский район Московской области. Основные положения, выносимые на защиту. Конструкция биосорбциошого фильтра, технические характеристики и технологии снижения эмиссии биогаза. Экологоэкономическая оценка разработанной технологии снижения эмиссии биогаза на полигонах ТБО после завершения их эксплуатации. Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на Международной конференции Проблемы сбора, переработки и утилизации отходов г. Одесса, апрель г Международной конференции Экология и научнотехнический прогресс, Пермь, ноябрь г Международной конференции Вопросы охраны окружающей среды, г. Всна г. Пермь, апрель, г. Всероссийской конференции Экологические проблемы промышленных регионов, г. Екатеринбург, март г. Публикация результатов. Материалы диссертации изложены в 8 публикациях, в том числе 6 статей, 1 тезисы доклада, 1 патент. Объем и структура работы. Диссертация изложена на 2 страницах машинописного текста, содержит рисунков, таблиц и приложение. Работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы включающего наименований.