Полигон ТБО: Расчёты

Ежегодно на полигоне захоронению подлежат 4140 тонн отходов в год. Количество выбросов от полигона в ближайшее время будет только увеличиваться, т.к. выбросы биогаза происходят от разлагающихся отходов и с каждым годом растут. К 2022 году валовый выброс от источника за год составит 245 тонн, что на 50 тонн больше, чем в 2017 году; выброс метана составит 235 тонн, что на 48 тонн больше, чем в 2017 году.

Состав отходов для расчета выбросов

Расчет рассеивания загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы выполнен по программе автоматизированного расчета «Эколог УПРЗА» (версия 3.0), разработанной Санкт-Петербургским НПО «Интеграл» с использованием методических указаний по расчету количественных характеристик выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от полигонов твердых бытовых и промышленных отходов.

Для расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, выделяющихся при анаэробном разложении, принят следующий усредненный состав отходов:

  • содержание органической составляющей в отходах R = 55 %;
  • содержание жиров в органике отходов Ж = 2 %;
  • содержание углеводов в органике отходов У = 83 %;
  • содержание белков в органике отходов Б = 15 %;
  • средняя влажность отходов W = 47 %.

Соотношения компонентов в органической составляющей отходов определены анализами отбираемых проб. Удельный выход биогаза за период его активной стабилизированной генерации при метановом брожении определяется по уравнению:

Q = k• R • (0,92Ж + 0,62У + 0,34Б) (1)

В уравнении (1) k – это безразмерный коэффициент, характеризующий влажность отходов, который изменяется в пределах от 1•10-4 для абсолютно сухих отходов до 1•10-6 для влажных отходов, подверженных метановому брожению.

В реальных условиях отходы содержат определенное количество влаги, которая сама по себе биогаз не генерирует. Следовательно, выход биогаза, отнесенный к единице массы реальных влажных отходов, будет меньше, чем отнесенный к той же единице абсолютно сухих отходов в 10-2 • (100-W) раз, так как в весовой единице влажных отходов абсолютно сухих отходов, генерирующих биогаз, будет всего 10-2(100-W) от этой единицы.

С учетом вышесказанного уравнение выхода биогаза при метановом брожении реальных влажных отходов принимает вид:

Qw = k • R • (100-W) • (0,92Ж + 0,62У + 0,34Б) (2)

Таким образом, удельный выход биогаза (соотношение массы биогаза к массе отходов) за период активного его выделения составил 0,170236 кг биогаза / кг отходов.

При использовании расчетного метода инвентаризации выбросов полигона ТКО [12], установлен следующий среднестатистический состав биогаза (%): метан 52,915, толуол 0,723, аммиак 0,533, ксилол 0,443, углерода оксид 0,252, азота диоксид 0,111, формальдегид 0,096, этилбензол 0,095, ангидрид сернистый 0,070, сероводород 0,026, диоксид углерода 44,736.
Период активного выделения биогаза для г. Пикалево (tср.тепл.= 11,1°С, Ттепл = 214 дней) составил 23 года.

Полигон ТБО: Полная характеристика

Расчет рассеивания отдельных загрязняющих веществ

Расчет рассеивания отдельных загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы с указанием максимальных расчетных приземных концентраций на 2022 г. приведен в таблице 2.

Таблица 2

Результаты расчетов приземных концентраций отдельных загрязняющих веществ от различных источников полигона

Загрязняющее вещество  

ПДК

Расчетная максимальная

приземная концентрация

в долях ПДК

Вклад источника в суммарный выброс, % Источник

выброса

Код

 

 

 

 

Наименование

 

 

на границе

СЗЗ 500 м

жилая

застройка

1 2 3 4 5 7 8
0301 Азота (IV) оксид 0,2 0,06 0,03 91,0 Стоянка и работа спецтехники
0303 Аммиак 0,2 0,02 0,01 100,0 Полигон ТБО
0304 Азот (II) оксид 0,4 менее 0,01 менее 0,01 75,0 Стоянка и работа спецтехники
0328 Углерод (Сажа) 0,15 0,02 0,01 99,0 Стоянка и работа спецтехники
0330 Сера диоксид 0,5 менее 0,01 менее 0,01 58,0 Полигон ТБО
0333 Сероводород 0,008 0,02 0,01 100,0 Полигон ТБО
0337 Углерод оксид 5 менее 0,01 менее 0,01 49,0 Стоянка и работа спецтехники
0627 Этилбензол 0,02 0,03 0,02 100,0 Полигон ТБО
0703 3,4-Бензпирен 1,00E-05 0,06 0,01 100,0 Отопительная печь
1852 2-Аминоэтанол 0,2 менее 0,01 менее 0,01 100,0 Ванна мойки колес
2732 Керосин 1,2 менее 0,01 менее 0,01 98,0 Стоянка и работа спецтехники
2902 Взвешенные вещества 0,5 менее 0,01 менее 0,01 92,0 Отопительная печь
2908 Пыль неорганическая:

70-20% SiO2

0,3 менее 0,01 менее 0,01 100,0 Хранение и пересыпка грунта

Расчет рассеивания произведен также для всех образующихся загрязняющими веществами групп суммации. Результаты расчетов находятся в пределах норматива. Количественная характеристика выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ приведена по усредненным годовым значениям в зависимости от изменения режима работы предприятия, технологического процесса и оборудования.

Максимальные приземные концентрации всех загрязняющих веществ на границе СЗЗ и жилой застройки по результатам расчетов рассеивания не превышают 0,1 ПДК с учетом фоновых концентраций. Фоновые концентрации загрязняющих веществ в районе расположения полигона следующие (мг/м3): диоксид серы – 0,013, оксид углерода – 2,5, диоксид азота – 0,083, сероводород – 0,004, формальдегид – 0,016.

Если Вашему предприятию требуется помощь в любых вопросах, касающихся отходов и мусора, обращайтесь к специалистам ЭкоПромЦентра! Мы готовы проконсультировать Вас.

Заказать расчет выбросов

Фазы процесса распада органической составляющей отходов на полигоне

Расчетная санитарно-защитная зона во всех направлениях от границы промплощадки предприятия составила 500 м.
Основным источником выделения загрязняющих веществ в атмосферный воздух от полигона является выделение биогаза. Различают пять фаз процесса распада органической составляющей отходов на полигоне:

  • 1-я фаза – аэробное разложение;
  • 2-я фаза – анаэробное разложение без выделения метана (кислое брожение);
  • 3-я фаза – анаэробное разложение с непостоянным выделением метана (смешанное брожение);
  • 4-я фаза – анаэробное разложение с постоянным выделением метана;
  • 5-я фаза – затухание анаэробных процессов. Первая и вторая фазы составляют около 700 дней.

Длительность третьей и четвертой фазы для крупных полигонов составляет около 50 лет. За период анаэробного разложения отходов с постоянным выделением метана и максимальным выходом биогаза генерируется около 80% от общего количества биогаза.

Расчет выбросов биогаза проведен для условий стабилизированного процесса разложения отходов при максимальном выходе биогаза, с учетом того, что стабилизация процесса газовыделения наступает в среднем через два года после захоронения отходов. Поступление биогаза с поверхности полигона в атмосферный воздух идет равномерно, без заметных колебаний его количественных и качественных характеристик.