Свалочный газ как альтернативный источник энергии

Цель исследования. С ростом численности населения Земли, увеличением числа мегаполисов растёт потребление различных товаров, отходы которых со временем превращаются в мусор. Растущее с каждым годом количество всевозможных отходов и их негативное воздействие на окружающую среду является проблемой мирового масштаба. Однако при всех существующих способах утилизации отходов в нашей стране применяется наименее экологичный способ утилизации отходов – утилизация по средствам захоронения на полигонах ТБО, ТКО. Полигоны ТБО, ТКО являются источником свалочного газа неконтролируемые выбросы которого оказывают негативное влияние на экологию. При этом свойства свалочного газа позволяют использовать его в качестве источника энергии. Проведённый анализ проблем показал актуальность направления использования свалочного газа как альтернативного вида газового топлива, а также разработки устройств для его эффективного сжигания.
Методы. В статье рассмотрено влияние, оказываемое на биосферу Земли свалками твёрдых бытовых отходов (ТБО). Проведён анализ мировой проблемы утилизации отходов, рассмотрены пути решения. На основе методики, указанной в ГОСТ 33998-2016 «Приборы газовые бытовые для приготовления пищи. Общие технические требования, методы испытаний и рациональное использование энергии» проведено исследование эффективности процесса сжигания свалочного газа в разработанной конструкции газогорелочного устройства, оснащённого тепловым рассекателем.
Результаты. На основании экспериментальных исследований для газогорелочного устройства разработанной конструкции получены значения КПД, % горелки и содержание угарного газа (СО, мг/м³) в продуктах сгорания в зависимости от длины теплового рассекателя.
Заключение. Результаты экспериментальных исследований показали высокую эффективность оригинального газогорелочного устройства при сжигании свалочного газа.

1. Ильичев В.А., Колчунов В.И., Бакаева Н.В. Архитектура градоустройства // Научный журнал строительства и архитектуры. 2020. №4. С. 121-129.

2. Зубаков В. А. Глобальный пик эндоэкологического отравления – биологический предел существования человечества // Успехи современного естествознания. 2003. № 5. С. 103-104.

3. Мирный А.Н. Санитарная очистка и уборка населенных мест. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1990. 413 с.

4. Cho H.S., Kim J.Y., Moon H.S. Effect of quantity and composition of waste on the prediction of annual methane potential from landfills // Elsevier Science Publishing Company, Inc.: Bioresource technology. 2012. Vol. 109. P. 86-92.

5. Management of municipal solid waste methane potential by using preliminary treatment / N. Sliusar, A. Pukhnyuk, V. Korotaev, Y. Matveev // 15th International multidisciplinary scientific geoconference SGEM 2015. Albena, Bulgaria, 2015. P. 483-490.

6. Шилкина С.В. Мировые тенденции управления отходами и анализ ситуации в России // Отходы и ресурсы: интернет-журнал. 2020. №1. URL: https://resources.today/ PDF/05ECOR120.pdf (дата обращения 23.02.2021).

7. Estimated annual waste per capita of the leading waste producing countries worldwide as of 2019 // Energy & Environment, Waste Management – 2021. URL: https://www.statista.com/statistics/1168066/largest-waste-producing-countries-worldwideper-capita/. (дата обращения 23.02.2021).

8. Арсентьев В.А., Михайлова Н.В. Переработка отходов: использование ресурсного потенциала // Твердые бытовые отходы. 2007. № 8. С. 60-63.

9. Утилизация мусора в России. Как реформируют отрасль // Информационное агентство ТАСС: 2019. URL: https://tass.ru/info/6000776#:~:text=Объем%20твердых%20коммунальных%20отходов%20(ТКО,%22Твердые%20бытовые%20отходы%22). (дата обращения 23.02.2021).

10. Мировой рынок мусора: захоронение отходов — удел отстающих стран // Интернет-газета «Реальное время». 2020. URL: https://realnoevremya.ru/articles/166395-mirovoy-musornyy-rynok-poka-v-peredovyh-stranah-szhigayut-i-sortiruyut-v-rossii-plodyatpoligony (дата обращения 23.02.2021).

11. Системы управления бытовыми отходами разных стран: рецепты для России // Институт экономики роста им. Столыпина П.А.. 2019. URL: https://stolypin.institute/analytics/sistemy-upravleniya-bytovymi-othodami-raznyh-stran-retsepty-dlya-rossii/ (дата обращения 23.02.2021).

12. Европа из 249 млн тонн отходов 47 % сжигает и 24 % отправляет на свалку // Научно-практический журнал: Твёрдые бытовые отходы. Новости Отрасли. 2019. URL: https://news.solidwaste.ru/2019/02/evropa-pererabatyvaet-szhigaet-i-opravlyaet-na-svalku/ (дата обращения 23.02.2021).

13. Хорошавин Л.Б., Беляков В.А., Свалов Е. А. Основные технологии переработки промышленных и твердых коммунальных отходов / науч. ред. А. С. Носков. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016. 220 с.

14. Оценка качества техногенно-нарушенных земель территории полигона ТБО г. Белгорода / Е.А. Пендюрин, Л.М. Смоленская, И.В. Старостина, С.Ю. Рыбина // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2012. № 4. С. 173-176.

15. Tchobanoglous G., Kreith F. Handbook of solid waste management. (2nd ed.), McGraw-Hill, New York, United States, 2002. 834 p.

16. Energy efficiency and environmental impact of biogas utilization in landfills / E.S. Karapidakis, A.A. Tsave, P.M. Soupios, Y.A. Katsigiannis // Int. J. Environ. Sci. Tech., 2010. Vol. 7. No 3. Pp. 599-608.

17. Park J.W., Shin H.C. Surface emission of landfill gas from solid waste landfill // Elsevier Science Publishing Company, Inc.: Atmospheric environment. 2001. Vol. 35. No 20. Pp. 3445-3451.

18. Carbon Dioxide, Methane, Nitrous Oxide, and the Greenhouse Effect // Conservation in a Changing Climate. 2020. URL: https://climatechange.lta.org/get-started/learn/co2-methane-greenhouse-effect/ (дата обращения 23.02.2021).

19. Пат. № 198280 РФ. МПК F23D 14/00 Газовая горелка / Р. С. Рамазанов, Д. Ю. Суслов, Л. А. Кущев, Д. О. Темников, И. В. Лобанов. № 2020107280; заявл. 17.02.2020; опубл. 29.06.2020, Бюл. №19. 6 с.

20. Мониторинг выхода биогаза с тела полигона ТКО / П.А. Трубаев, А.С. Клепиков, О.В. Веревкин, Б.М. Гришко, Д.Ю. Суслов, Р.С. Рамазанов // Энергетические системы: сб. тр. II Межд. науч.-техн. конф. Белгород: Изд-во БГТУ, 2017. С. 436-443.