Система переработки ранее размещенных на орловском городском полигоне захоронения отходов в биогаз (80
..pdfПроблемы обеспечения экологической безопасности промышленности |
|
я сельскохозяйственного производства |
1 0 7 |
СИСТЕМА ПЕРЕРАБОТКИ РАНЕЕ РАЗМЕЩЕННЫХ НА ОРЛОВСКОМ
ГОРОДСКОМ ПОЛИГОНЕ ЗАХОРОНЕНИЯ ОТХОДОВ В БИОГАЗ
НОВИКОВ А.Н., начальник Управления природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Орловской области, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой «Сервис и ремонт машин» ОрелГТУ ПАРАХИН Ю.А., генеральный директор ЗАО «Экология»
> Общая площадь полигона ТБО и ПО составляет около 28 га, масса складированных отходов оценивается в 12 млн. тонн. Проект включает следующие технические решения.
1. Для устранения причин образования фильтрата, сни-
108 Экологическая безопасность региона: опыт, проблемы, пути реше
жения его количества, сокращения объема выноса из тела свалки предусматривается устройство многофункциональ ного защитного поверхностного покрытия полигона от про никания атмосферных осадков. Оно состоит из подстилаю щего слоя песка толщиной 30 см, слабопроницаемого по крытия с коэффициентом фильтрации 103 см/с (слой песка толщиной 30 см, пропитанный битумом) и растительного плодородного слоя почвы (30 см). Общая толщина покры тия до 90 см.
2. Для предотвращения притока ливневых и поверхнос тных вод с окружающих территорий в тело свалки необхо димо строительство кольцевого дренажа. В связи с тем, что образование фильтрата и его вынос в близлежащие во доносные горизонты происходят также за счет напорного потока подземных вод, проникающих в массу отходов на глубину 5—6 м, предусматривается специальное гидротех ническое сооружение. Оно располагается в зоне притока подземных вод в западной части полигона и представляет собой противофильтрационную завесу типа «стена в грун те» шириной 0,5 м, глубиной 5—26 м с врезанием в водоупор. Наполнитель — глиноцементный раствор с химичес кими добавками, коэффициент фильтрации 104—105 см/с. Строительство стены в грунте приведет к снижению уров ня грунтовых вод под телом полигона на 6—8 м и тем са мым практически заблокирует подземный источник гене рации фильтрата. Предусматривается выполнение этих работ в 2004-2005 гг.
3. Сооружение системы сбора биогаза с пассивной дега зацией. Биогаз собирается с помощью пластового дренажа в газопровод и за счет самотяги выбрасывается в атмосферу через трубы высотой до 12—15 м.
На полигоне был проведен комплекс исследовательских работ. Прежде всего были оценены газогенерационные па раметры тела свалки и проведено моделирование процессов газообразования и экстракции биогаза.
Полученные результаты показывают (см. рис. 1), что в
Проблемы обеспечения экологической безопасности промышленности |
|
и сельскохозяйственного производства |
109 |
1 — образование биогаза
2 — добыча и переработка биогаза
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Период эксплуатации полигона в годах
Рис. 1. Процессы газообразования |
и экстракции биогаза |
на полигоне ТБО |
г. Орла |
110 Экологическая безопасность региона: опыт, проблемы, пути реше
период эксплуатации на городском полигоне ТБО (площадь 28 га, мощность отходов 20—29 м) образуется до 5000 м3 биогаза в час; не менее 50% этого объема можно использо вать в качестве альтернативного энергоносителя.
На полигоне предусмотрена установка системы газо добычи, включающая скважины, газопроводы и комп рессорные станции, осуществляющие подачу газа к бло кам-утилизаторам, в качестве которых используется мо тор-генератор, обеспечивающий производство электро энергии из биогаза. Мощность каждой пилотной уста новки до 100 кВт.
Начало эксплуатации на полигоне ТБО и ПО в 2004 г. первой биогазовой установки позволит собрать важную тех нологическую информацию о площади сбора биогаза еди ничной скважиной, эффективности перекрытия ТБО грун товым экраном, режимах добычи биогаза в различные сезо ны и т.п.
Опыт эксплуатации таких установок показал, что в усло
виях |
России, а видимо, и Орловской области в целом, из |
1 м3 |
биогаза может быть произведено 1,3—1,5 кВт электро |
энергии. Расчеты .показывают, что при полном использова нии выделяемых запасов биогаза на полигоне может быть произведено:
S = 26 га (1 га = 10 000 м2), площадь полигона = 260 000 м2
Н = 20—29 м (мощность слоя отходов), Н |
= 20 м |
|
v ^ |
^ ' * |
средняя |
V = S х Н = 260 000 м2 х 20 м = 5 200 000 м3 — объем отходов
5 200 000 м3 : 1050 м3 = 4952 м3/час — выделяемый биогаз
50% утилизируемый газ ~ 2476 м3/час или 2500 х 1,3 кВт/час = 3250 кВт/час — полученная
электроэнергия.
Годовое производство биогаза — 21 900 000 м3 электроэнергии — 28 470 000 кВт/час
Накопленный в ходе выполнения данного проекта опыт
Проблемы обеспечения экологической безопасности промышленности |
|
{«сельскохозяйственного производства |
1 1 1 |
дозволил получить технологическую информацию и тех- вико-экономические оценки, необходимые для расчета эф фективности и тиражирования систем добычи и утилиза ции биогаза в условиях малых полигонов районных цент ров Орловской области. Эти данные лягут в основу оцен ки перспектив использования данной технологии в Ор ловской области, которая показывает экономическую жиз неспособность проектов по добыче и утилизации биогаза на полигоне.
Если в ближайшее время никаких существенных изме нений в системе управления отходами г. Орла и региона не произойдет, можно ожидать роста усиления тех негативных тенденций, которые имеют место в настоящее время. По следствия стихийного развития ситуации могут быть следу ющими:
—усиление неконтролируемости процесса захоронения ТБО, рост числа несанкционируемых свалок;
—увеличение финансовых потерь официальной системы управления отходами;
—резкое ухудшение экологического и технологического состояния полигона захоронения;
—ускоренное исчерпание мощностей для захоронения отходов, образующихся в городах и районах области;
—увеличение площади территорий, загрязненных эмис сиями тел свалок, и соответственно рост численности населения, проживающего в экологически неблаго приятных условиях.
Понятно, что такое мрачное будущее не может устроить ни население, ни администрацию Орловской области. В свя зи с этим в настоящее время ведется интенсивная работа по созданию новой политики в сфере обращения с отходами Орловского региона.