автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Снижение взрыво- и пожароопасности метаносодержащих отходов

На правах рукописи

МИРКАСИМОВА ВЕРОНИКА РУСТЕМОВНА

СНИЖЕНИЕ ВЗРЫВО- И ПОЖАРООПАСНОСТИ МЕТАНОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

Специальность 05.26.03 - «Пожарная и промышленная безопасность» (нефтегазовая отрасль)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

—•

2 0ФЕВ 2014

005545322

Уфа-2014

005545322

Работа выполнена на кафедре «Промышленная теплоэнергетика» ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет».

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Байков Игорь Равильевич Официальные оппоненты: Колиниченко Анатолий Федорович

доктор технических наук, профессор, ООО «Научно-технический центр «Промбезопас-ность — Оренбург» / исполнительный директор Сафарова Валентина Исаевна доктор химических наук, профессор, ГБУ РБ Управление государственного аналитического контроля / начальник управления

Ведущая организация Уральский институт государственной противо-

пожарной службы МЧС России, г. Екатеринбург

Защита состоится «14» марта 2014 г. в 14.30 на заседании диссертационного совета Д 212.289.05 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет». Автореферат разослан «24> января 2014 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета Ризванов Риф Гарифович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

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 взрывоопасное™. В настоящее время нет конкретных требований в законодательстве к месту расположения полигонов, а размеры санитарно-защитных зон назначаются исходя из условий рассеивания загрязняющих атмосферу веществ. Между тем при размещении полигонов должна учитываться потенциальная взрыво-пожароопасность 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.

3) Разработка пошаговой математической модели, позволяющей оптимизировать параметры технологического комплекса по утилизации отходов и выделению метаносодержащего газа.

4) Обоснование технологической схемы утилизации отходов, снижающей взрыво- и пожароопасность полигонов при выделении метаносодержащего газа;

Научная новизна

1) Установлено, что выбросы метаносодержащего газа, имеющего взрыво-пожароопасные концентрации, происходят на всех стадиях жизненного цикла полигонов, включая стадию накопления и пострекультивационный период. Доказано, что в период эксплуатации полигона на последней стадии концентрации метана не уменьшаются по сравнению со штатным режимом эксплуатации, характеризующимся максимальными концентрациями.

2) Установлено, что расположение полигонов по депонированию отходов и размеры санитарно-защитных зон должны определяться для каждого полигона отдельно с учетом наличия вблизи потенциально взрывопожароопасных объектов.

3) Разработан пошаговый алгоритм расчета, позволяющий оптимизировать параметры технологического комплекса по утилизации отходов и выделению метаносодержащего газа.

Практическая значимость

Разработанная методика расчета технологического комплекса по утилизации отходов с выделением метаносодержащего газа была применена для обоснования эффективности полигона с совместным размещением бытовых и промышленных отходов.

Результаты исследований используются в учебном процессе Уфимского государственного нефтяного технического университета при подготовке инженеров по специальности 140104 «Промышленная теплоэнергетика».

Полученные результаты исследований могут быть использованы при разработке государственных экологических программ территориальных подразделений, доработке нормативных документов, регламентирующих обращение с отходами, а также при обосновании эффективного и экологически чистого способа обращения

с отходами различного происхождения.

Методы исследования

В процессе выполнения работы использовались аналитические, экспериментальные, статистические и численные методы.

На защиту выносятся:

1) результаты экспериментальных исследований состава метаносодержа-щего газа на полигонах в зависимости от стадии жизненного цикла;

2) оценка рисков взрывопожароопасности полигонов, находящихся вблизи предприятий нефтегазового комплекса;

3) пошаговый алгоритм расчета обоснования технологического комплекса по утилизации отходов;

4) схема технологического комплекса по утилизации отходов различного происхождения.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на всероссийской научно-практической конференции «Инновации и наукоемкие технологии в обеспечении промышленной, пожарной и экологической безопасности» (г. Уфа, 2008 г.), международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт - 2009» (г. Уфа, 2009 г.), IV научно-практической конференции «Промышленная безопасность на взрывоопасных и химически опасных производственных объектах» (г. Уфа, 2010 г.).

Публикации

Основное содержание диссертации опубликовано в 9 работах, из них 4 статьи опубликованы в ведущих рецензируемых журналах в соответствии с перечнем ВАК Минобразования и науки РФ.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованных источников из 66 наименований, содержит 252 страницы машинописного текста, включая 42 рисунка и 64 таблицы.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении раскрыта актуальность выбранной темы диссертационной работы, сформулированы цели, задачи исследования и основные положения, выносимые на защиту, раскрыта научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе рассмотрены основные работы и публикации по проблемной области диссертационного исследования отечественных и зарубежных авторов: Зайнуллина Х.Н., Шаимовой A.M., Насыровой JI. А., Ягафаровой Г. Г., Черп О.М., Персона М., Джонсона О., Нимберополоса Н. Было установлено, что основным способом обращения с отходами в нашей стране является их депонирование в приповерхностной геологической среде. Сравнительные способы обращения с отходами в различных странах приведены на рисунке 1.

■ Депонирование

* Сжигание

Биологическая утилизация отходов

я Переработка

Рисунок 1 - Сравнительные способы обращения с отходами в различных

странах

Самый дешевый способ обращения с отходами в нашей стране не противоречит существующим законодательным нормам и заложен в технологическом регламенте. Но существующий технологический регламент не учитывает всех негативных воздействий полигонов при складировании отходов, в-частности, их взрыво-пожароопасности. Санитарно-защитная зона назначается только с учетом рассеивания выбросов загрязняющих веществ. По результатам анализа статистических данных установлено, что более 80 % действующих полигонов на территории Рес-

публики Башкортостан были образованы в 50-е, 60-е гг. прошлого века, в годы бурного развития нефтеперерабатывающего комплекса. Складирование отходов производилось иногда совместно с отходами нефтепереработки. Поэтому необходимо изучить влияние наличия углеводородных отходов на степень взрыво-пожароопасности полигонов. На рисунке 2 представлена модель совместного размещения бытовых и промышленных углеводородсодержащих отходов.

Метан

Рисунок 2 - Модель полигона с совместным размещением отходов различного происхождения

Наличие бытовых отходов обусловливает метаногенез органических отходов. Выделение метана происходит с различной интенсивностью в зависимости от срока эксплуатации полигона, который делится на пять стадий: 1 - адаптационный, в котором практически не происходит выделения метана (от 2 до 7 лет); 2 - экспоненциального развития, в котором происходит активное выделение метана (от 12 до 17 лет); 3 - стабилизационный, в котором происходит постоянный выход мета-носодержащего газа с неизменной концентрацией метана (от 25 до 30 лет с момента закрытия полигона); 4 - этап затухания, характеризуемый снижением потока биогаза до безопасных концентраций по метану; 5 - стадия биологической инертности, характеризуемая минимальным выходом биогаза с низкими концентрациями метана. Кроме того, в зависимости от плотности промышленных углеводородных отходов происходит миграция метана в вертикальном или горизонтальном направлении. При наличии внешнего источника зажигания и в зависимости ог концентрации метана происходит взрыв и возгорание углеводородных отходов. Токсичность образующихся продуктов горения зависит от видов отходов. Необходимо

определить взрывопожароопасные концентрации метаносодержащего газа в условиях действущих промышленных полигонов.

По результатам сопоставительного анализа наиболее распространенных способов обращения с отходами, таких как депонирование на полигонах, депонирование на полигонах после прессования, механобиологическая переработка разделенных отходов, механобиологическая переработка смешанных отходов, сжигание, было установлено, что наименьший остаточный объем отходов, размещаемых на полигонах, получается при сжигании и при механобиологической переработке разделенных отходов (рисунок 3).

Депонирование Депонирование после Механобиологаческая Механобиологическая Сжигание

прессования переработка переработка

раздельных отходов смешанных отходов А Стоимость. руб/мЗ ■ Сокращение объёма отходов, %

Рисунок 3 - Сопоставление удельной стоимости утилизации и сокращения объёма отходов при различных способах обращения Во второй главе представлены экспериментальные исследования качественного и количественного состава биогаза на различных стадиях жизненного цикла полигонов и влияние горючих компонентов, содержащихся в биогазе, на уровень взрывопожароопасности полигона.

Промышленные полигоны для депонирования отходов производства состоят из промышленных отходов и бытовых, которые являются неотъемлемой частью любого производства. Органическая часть отходов при длительном хранении подвергается биосинтезу с выделением горючего газа - метана. Основным источником зажигания является внешний фактор.

Экспериментальные исследования проведены на нескольких полигонах, находящихся на различных стадиях жизненного цикла и характеризующихся различным составом размещаемых отходов.

1. Полигон № 1.

Полигон действует и эксплуатируется с 2001 г. Ежегодное поступление отходов составляет 534 тыс. м3/год. Труб для отвода биогаза и отбора проб нет.

2. Закрытый для использования полигон № 2, сооруженный примерно в 50-х годах прошлого века для захоронения промышленных и бытовых отходов.

Особенностью этого полигона является наличие в нем отходов нефтепереработки близлежащего предприятия по подготовке и переработке углеводородного сырья. Состав отходов предприятия представлен в таблице 1. После закрытия полигона для практического использования началось извлечение из отходов углеводородного сырья. На рисунке 4 представлен котлован, в котором виден пласт смесей углеводородов. На основании приведенных результатов в главе 1 можно сделать предположение, что при достижении взрывоопасной концентрации метана в воздушной среде в 5-15 об. % и в случае появления источника зажигания возможно возгорание углеводородных отходов. При пожаре будут выделяться токсичные вещества в виде продуктов горения.

Таблица 1 - Химический состав горючих отходов предприятия по подготовке и переработке углеводородного сырья

Отходообразующий вид деятельности, процесс Физико-химические свойства отхода

Наименование вида отхода Класс опасности Агрегатное состояние Наименование компонентов Содержание компонентов, %

1 2 3 4 5 6

Медь 0,0576

Свинец 0,0013

Кадмий 0,0001

Цинк 0,0119

Марганец 0,0214

Отходы от очистки Ремонт и очистка технологии ее кого Хром Кобальт Никель 0,0033 0,014 0,014 6,95 0,94 0,11 0,08 0,33 1,18 4,16 21,76

аппаратов и оборудо- оборудования на 3 Твердый

вания нефтеперерабатывающем заводе Натрий Калий Кальций Нефтепродукты Сера общ. Алюминий Кремний

Продолжение таблицы 1

Отходообразующий вид деятельности, процесс Физико-химические свойства отхода

Наименование вида отхода Класс опасности Агрегатное состояние Наименование компонентов Содержание компонентов, %

1 2 3 4 5 6

Отходы ОТ очистки аппаратов и оборудования Ремонт и очистка технологического оборудования на нефтеперерабатывающем заводе 3 Твердый Кислород Смолистые вещества (по толуолу) Вода 34,09 9,69 20,6

Шлам пирофорных отложений в аппаратах и оборудовании Ремонт и чистка аппаратов, оборудования по переработке углеводородного сырья на нефтеперерабатывающем заводе, химическом заводе 3 Твердый Оксид меди Оксид свинца Оксид кадмия Оксид цинка Оксид марганца Оксид кобальта Оксид никеля Оксид железа Нефтепродукты Сера общая Оксид молибдена Оксид ванадия Углерод Вода 0,0249 0,0016 0,0002 0,007 0,1545 0,0027 0,0155 70,483 11,154 0,4992 0,0527 0,3682 13,7365 3,5

Нефтеотходы после очистки сточных вод Очистка сточных вод на очистных сооружениях 3 Шлам Нефтепродукты Алюминия оксид Кремния оксид Железа оксид Влага Сера сульфатная Оксиды металлов 38,9185 1,493 3,6769 0,0802 55,0 0,72 0,1114

Нефтеотходы различных производств, нефтеотходы после зачистки емкостей, резервуаров (отходы смесей нефтепродуктов) Чистка резервуаров, емкостей 3 Шлам Нефтепродукты Вода Мехпримеси 69,52 12,5 17,98

Рисунок 4 - Вид котлована по добыче углеводородного сырья 3. Полигон №3.

Для сопоставления рассматриваются полигоны с меньшими объемами угле-водородсодержащих отходов. Полигон действует и эксплуатируется с 2005 г. Ежегодно на полигон поступает 130 тыс.м3 отходов.

4. Рекультивированный полигон № 4.

Начало эксплуатации полигона - с 40-х годов прошлого века. Послойная изоляция не производилась, отходы распределялись хаотично. Существовали очаги возгорания. Полигон закрыт в 2004 г., а в 2006-2007 г. - рекультивирован. В отличие от других полигонов при рекультивации была построена газоотводная система с колодцами.

На рисунках 5, 6 представлены карты полигонов с указанием мест отбора проб биогаза и атмосферного воздуха.

а) Полигоны № 1 и 2 с обозначением б) Полигоны № 1 и 2 с обозначением мест измерений прибором «Полар» мест отбора проб атмосферного воздуха

Рисунок 5 - Карта полигонов № 1 и 2

а) Полигон № 3 с обозначением мест от- б) Рекультивированный полигон № 4 с бора проб биогаза и атмосферного воз- обозначением мест отбора проб биога-духа за и атмосферного воздуха

Рисунок 6 - Карта полигонов № 3 и 4

По результатам экспериментального исследования состава биогаза установлено, что практически на всех этапах жизненного цикла полигонов, включая первый - адаптационный и четвертый - затухания, происходит выброс метана. Концентрация метана зависит от видов складируемых на полигоне отходов, способа организации их захоронения и этапа жизненного цикла. В местах выхода биогаза из тела полигона концентрация метана в воздушной среде составляет от 1,24 до 41105 мг/м3, что является пожаровзрывоопасной. В атмосферном воздухе полигона концентрации метана составляют от 3,44 до 12221 мг/м3. Особо необходимо отметить* что самые большие концентрации метана наблюдались на вскрытом полигоне № 2, находящемся по классификации в стадии затухания.

Результаты анализа проб биогаза и атмосферного воздуха на полигонах представлены в таблице 2, 3, 4, 5.

Таблица 2 - Результаты анализа проб биогаза, отобранных на полигонах

Полигон № 1 в рабочем режиме

Опыт Содержание, г/м3 Содержание газовых компонентов в об. % на поверхности полигона

снц СО 02 Б02 N0 N0* Н23

т. 1 Мт >33,3 (перегрузка датчика) 0 9,3 0 0 0 0

Мах >33,3 (перегрузка датчика) 24 20,6 3 9 13 13,2

"х" >33,3 (перегрузка датчика) 16 15 1,5 5 8 63

т. 2 Мт 3,84 2 19,1 4 6 10 1

Мах 26,5 7 20,7 7 9 14 7

X 10,5 4 20,4 6 7 11 3

Полигон № 2 закрытый для использования

Опыт Содержание, г/м3 Содержание газовых компонентов в об. % на поверхности полигона

СН, СО о2 БОг N0 N0* Н28

т. 3 Мт - 1 20,9 7 7 10 -

Мах - 1 20,9 7 7 11 -

ТГ - 1 20,9 7 7 11 -

Полигон № 3 в рабочем режиме

Опыт Содержание, г/м3 Содержание газовых компонентов в об. % на поверхности полигона

СК, N0, СО о2 бо2 N0 со2 НгБ

т. 1 Мш 7,08 2 0 18,3 0 1 1,5 0

Мах 14,5 6 1 20,2 2 4 1,5 0

9,66 4 1 19,7 0 2 1,5 0

Таблица 3 - Результаты анализа проб метана, отобранных на полигонах

Содержание метана, мг/м3

Полигон № 1 Полигон № 2

т. 1 т. 2 т. 3 ' т. 1 т. 2 т. 3

2,19 2,28 3,69 40409 67 439

2,21 2,33 3,70 40352 67 439

2,29 2,38 3,70 41105 71 452

2,75±0,63 мг/м3 13711±3153 иг/и1

Таблица 4 - Результаты анализа проб атмосферного воздуха, отобранных на полигонах

Определяемый ингредиент Содержание, мг/м3 пдк мг/м

Действующий полигон № 3 Полигон № 4 после рекультивации

т. 1 т. 2 т. 3 т. 1 т. 2 т. 3

Метан 3,44±0,79 23,62±5,43 32,70±7,52 1,28±0,30 1,34±0,31и 1,24±0,29 50 г/м3

Этан <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 50

Этилен <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 100

Пропан <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 300

Пропилен <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 30

Изобутан <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 300

Бутан <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 200

Бутилен <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 150

Изопентан <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 - <1,0 300

Пентан <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 100

Таблица 5 - Результаты анализа проб атмосферного воздуха, отобранных на

действующем полигоне № 3

Определяемый компонент Концентрация, мг/м"1

т. 4 т. 5

Проба №3 Проба №10 Проба №2 Проба №21

Метан 12221* 74,44±17,12 3623,92 532,2б±122,42

Этан <1,0 <1,0 <1,0 <1,0

Этилен <1,0 <1,0 <1,0 <1,0

Пропан <1,0 <1,0 <1,0 <1,0

Пропилеп <1,0 <1,0 <1,0 <1,0

Изобутан 1,24±0,29 <1,0 <1,0 <1,0

Бутан <1,0 <1,0 <1,0 <1,0

Бутилен <1,0 <1,0 <1,0 <1,0

Изопентан <1,0 <1,0 <1,0 <1,0

Пентан <1,0 <1,0 <1,0 <1,0

выше верхнего диапазона измерений методики ПНДФ 13.1:3.23-98 Методика выполнения измерений массовых

концентраций предельных углеводородов СГС; и непредельных углеводородов (этана, пропена, бутенов) в атмосферном воздухе рабочей зоны и промышленных выбросов методом газовой хроматографии.

В соответствии с «Рекомендациями по расчету образования биогаза....» по вероятности возникновения опасных явлений полигоны делятся на пять категорий: безопасные, потенциально опасные, опасные с низким содержанием С02, опасные с высоким содержанием СО2, пожаро- и взрывоопасные. Категории обследованных полигонов по степени опасности представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Степень опасности и содержание метана на полигонах

№ полигона Срок эксплуатации полигона, лет Содержание метана, г/м3 Содержание метана, об. % Степень опасности полигона

1 12 26,5 3,9 Опасный

2 47 41,1 6,2 Пожаровзрывоопасный

3 8 14,5 2,14 Опасный

4 73 0,001 <0,1 безопасный

Как видно из таблицы, наименьшие концентрации метана наблюдаются на рекультивированном полигоне № 4, находящемся в стадии затухания. При рекультивации на полигоне была проложена газоотводная система для отвода биогаза в атмосферу через систему трубопроводов и колодцев, что явилось эффективным средством для снижения концентрации метана и, соответственно, пожароопасности.

Данный способ является наиболее приемлемым для предотвращения пожаров на уже существующих полигонах. Устройство газоотводящих систем перед проведением рекультивации полигонов необходимо прописать в нормативных документах, регламентирующих деятельность полигонов.

Самые большие концентрации метана в воздушной смеси наблюдаются на полигоне № 2, по классификации находящемся также в стадии затухания. Особенностью данного полигона является содержание в нем отходов нефтепереработки. Наличие плотных элементов в отходах способствовало миграции метана, выделяемого при разложении, в поры грунта под фильтратом. Вскрытие верхних горизонтов тела полигона обусловило более интенсивный выход метана из-под фильтрата. Вследствие высоких концентраций метана полигон № 2 является пожаровзрыво-опасным объектом. Поэтому производится оценка рисков от потенциального взрыва метана на полигонах № 1 и № 2, находящихся в сопоставимых условиях.

В третьей главе рассчитаны риски при возможных взрывах метана на полигонах № 1 и № 2, так как они по классификации относятся к опасным и взрыво-пожароопасным. Расчет произведен согласно федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности и с помощью программы ПВ-Безопасность Технософт. На рисунке 7 показаны графики изменения избыточного давления взрывной волны в зависимости от расстояния.

Расстояние от центра взрыва, м -Полигон № 1 -—Полигон № 2 —-Комплекс

Рисунок 7 - Сопоставление динамики изменения избыточного давления при взрыве на полигонах № 1 и № 2 и взрыве гаэоаккумулирующего оборудования на комплексе по утилизации отходов Детерминированные критерии разрушения зданий избыточным давлением приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Детерминированные критерии поражения полигона № 1, 2 и комплекса по утилизации отходов

Степень поражения Избыточное давление, кПа Радиус разрушения, м Обозначение на рисунке 8

Полигон № 1 Полигон № 2 Комплекс

Сильное повреждение всех зданий >100 32,09 62,66 12,38

Среднее повреждение зданий с массовьми обвалами 70 47,28 92,35 18,24

Средние повреждения промзданий 28 81,05 158,32 31,28

Продолжение таблицы 7

Степень поражения

Избыточное давление, кПа

Радиус разрушения, м

Полигон № 1 Полигон № 2 Комплекс

Обозначение на рисунке!

Умеренные повреждения зданий (повреждение внутренних перегородок, рам, дверей и т.п.)_

236,42

461,76

472,84

923,54

] 82,47

Частичное разрушение остеютенения

Рисунок 8 - Ситуационный план сценария аварии со взрывом полигонов ме-таносодержащих отходов № 1, 2 и взрыва газоаккумулирующего оборудования комплекса по утилизации отходов с указанием территориального потенциального

риска

Как видно из таблицы 7 и рисунка В, часть зданий находится в зоне умеренных повреждений от взрыва на полигонах. Для обеспечения взрывоустойчивости ограждающих конструкций действующих зданий необходимо дополнительное повышение прочности, что является неоправданно затратным мероприятием. Кроме того, в зоне риска (область слабых разрушений) находится факельное хозяйство предприятия по подготовке и переработке углеводородного сырья, разрушения на котором могут существенно усугубить аварийную ситуацию. Следовательно, для устранения потенциальной взрывопожароопасности полигона № 2 необходимо его рекультивировать с установкой газоотводящей системы, состоящей из труб и ко-

лодцев. Комплекс по утилизации отходов и выделению метаносодержащих газов позволил бы избежать более масштабной аварии со взрывом на полигонах №1,2.

В технологическом регламенте по сооружению и эксплуатации полигонов размер санитарно-защитной зоны определяется по рассеиванию загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Но расположение полигонов вблизи предприятий по подготовке и переработке углеводородного сырья, характеризующихся высокой потенциальной взрывопожароопасностью, должно накладывать дополнительные ограничения на выбор площадки по депонированию отходов и размеры их защитной зоны. Даже небольшой взрыв на полигоне может сдетонировать более масштабные взрывы и пожары на пожаровзрывоопасных предприятиях. Поэтому расположение полигона и размер защитной зоны необходимо оценивать с учетом рисков для близлежащих предприятий, определяемых в зависимости от планируемых объемов депонирования отходов.

В четвертой главе разработана пошаговый алгоритм расчета технологического комплекса по утилизации отходов с выделением метаносодержащего газа.

Алгоритм расчета представлен на рисунке 9.

Предлагается на полигоне организовать систему разделения отходов с извлечением вторичных материальных ресурсов из неорганической части отходов и извлечением метаносодержащего газа из органической части отходов.

Технологическая схема комплекса представлена на рисунке 10. Отходы поступают в здание сортировки, проходят линию сортировки, где разделяются на вторичные материальные ресурсы и на органические отходы.

Отсортированные органические отходы поступают и накапливаются в течение суток в подогревателе - выдерживателе 2 объемом 7000 м3 (рисунок 10), где осуществляется нагрев биомассы до требуемой температуры сбраживания в 55°С и доведение до необходимой влажности, с помощью подмешивания определенного количества горячего теплоносителя в зависимости от времени года. В период перекачивания биомассы в метангенки из первого подогревателя-выдерживателя, второй заполняется органическими отходами и смешивается с горячей водой и наоборот.

Суточная доля сухого вещества

Суточная масса

Масса органического вещества

Объем влажных органических отходов в зимний период Объем влажных органических отходов в летний период

Выбор конструкции метантенка

ч

Расчет тепловых потерь

Конструктивные характеристики Определение количества ежегодно вырабатываемого биогаза

ермофильный | | мезофильный | | психофильный |

Подбор основного технологического оборудования

Подбор подогревателя-выдерживателя

Подбор центрифуги

Подбор газгольдера

Подбор компрессора

Подбор вспомогательного оборудования

Определение типа и размера ТОА | Подбор насосов системы отопления метантенков Подбор системы перемешивания [ Подбор насосов для перекачки субстрата |

Расчет теплопотребления, водопотребления, электропотребления

Расчет стоимости комплекса

Рисунок 9 — Алгоритм расчета технологического комплекса по утилизации отходов с выделением метаносодержащего газа

пищевые отходы

л г

Г,., Тг. I.

\

-О-

\

Л

система теплоснабжения, обратный трубопровод система теплоснабжения, подающий трубопровод

система подачи отходов система выхода биогаза

система выхода обработанных отходов

©

ТГ

¡1ц 65 1

ТГ

1

ТГ

п

3

Л1

ТГ

Дц 65 1

тг

э

X

©

ТГ

..Л

ТГ

о

ч й

обезвреженные отходы

1 - Котельная

2 - ПодогреВатель-ВыбержиВатель

3 - Мвтантенк А - Компрессор

5 - Газгольдер

6 - Центрифуга

Рисунок 10 - Технологическая схема установки по утилизации отходов с выделением метаносодержащего газа

В период перекачивания биомассы в метантенки из первого подогревателя-выдерживателя, второй заполняется органическими отходами и смешивается с горячей водой и наоборот. Цикл работы одного подогревателя-выдерживателя составляет 1 сутки. Метаносодержащие отходы после подогревателя-выдерживателя перекачиваются с помощью фекальных насосов с режущим механизмом в метантенки 3.

Поскольку комплекс рассчитывается на большие объемы отходов, то принимается метантенк вместимостью 7000 м3. Количество метантенков выбирается в зависимости от объема поступающего сырья.

Для обеспечения надежного и ускоренного технологического процесса в емкостях необходимо обеспечивать подогрев субстрата и его перемешивание. Размещение такого оборудования возможно только в стационарных емкостях, обеспечивающих прочность конструкции при навешивании дополнительного оборудования. С учетом этих требований и по результатам расчета теплопотерь через ограждающий конструкции предлагается использовать наземные железобетонные резервуары. С целью ускорения процесса брожения и уменьшения количества используемых емкостей добавляются инициирующие метанобразующие бактерии.

Полный цикл состоит из трех периодов: загрузки, рабочего периода сбраживания, периода очистки резервуара и длится 26 дней. Для поддержания однородности бродящей массы предусмотрена система перемешивания с помощью миксеров, устанавливаемых в каждом резервуаре.

Для поддержания заданного температурного режима жидкий субстрат подогревается с помощью теплообменников, установленных на внутренней стенке каждого метантенка. В теплообменниках циркулирует горячая вода, нагретая в котельной 1 за счет сжигания биогаза, а при его недостатке - за счет природного газа. Из метантенков биогаз перекачивается с помощью компрессора 4 в газгольдеры 5 объемом 5000 м3 до небольшого избыточного давления в 20 кПа.

Перебродившая биомасса после метантенков перекачивается с помощью насосов с режущим механизмом в центрифугу 6, где происходит разделение жидкой

и сухой фракции. После центрифуги объем отходов сокращается на 80-90%. Фильтрат очищается и используется как технологическая вода для собственных нужд. Структура нормативного теплопотребления всего комплекса показана на рисунке 11.

4,85%

Рисунок 11 — Структура нормативного теплопотребления всего комплекса На рисунке 12 представлено сопоставление нормативной потребляемой тепловой энергии всего комплекса, в зависимости от температуры наружного воздуха с вырабатываемой энергией за счет метаносодержащего газа. За счет биогаза может быть покрыто только 62% потребности в тепловой энергии. Поэтому для надежного теплоснабжения комплекса необходимо дополнительное использование природного газа.

^Расход на собственные нужды, Гкал «»«Вырабатываемое тепло за счет биогаза, Гкал °С

Рисунок 12 — Сопоставление потребляемой комплексом тепловой энергии с вырабатываемой за счет биогаза

Суммарные капитальные вложения ориентировочно составили 522 млн.руб., эксплуатационные расходы - около 34,6 млн.руб. Дополнительный экономический эффект в 40 млн.руб. можно получить при реализации углеродных единиц на рынке парниковых газов. Это позволит снизить срок окупаемости комплекса до 10 лет. Структура капитальных затрат представлена на рисунке 13. Как видно, основную долю затрат составляет строительство наземных железобетонных резервуаров.

18 фекальных насосов с 2 газгольдера с

трубы из сетчатого прокладка

2 компрессора монтажом 0,43%

котельной 4,04% сантехнические работы

7,63%

система отопления зданий 3,14%

строительство железобетонных резервуаров 81.09%

Рисунок 13 - Структура капитальных затрат комплекса по утилизации отходов ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1) По результатам экспериментальных исследований состава биогаза в воздушной смеси, проведенных на нескольких полигонах, установлено, что в местах выхода биогаза из тела полигона концентрация метана составляет от 1,24 до 41105 мг/м , что превышает пожаровзрывоопасные концентрации (5-15 об. %). Полученные результаты подтверждают, что полигоны являются потенциально пожароопасными объектами.

2) Расчеты рисков от взрыва метана на полигоне показывают, что нахождение в зоне воздействия ударной волны других взрывопожароопасных объектов может привести к дальнейшим неконтролируемым разрушениям. Поэтому при назначении санитарной защитной зоны полигонов необходимо учитывать риски поражения зданий и сооружений близлежащих объектов.

3) Разработан пошаговый алгоритм расчета, позволяющий оптимизировать параметры технологического комплекса по утилизации отходов и выделению ме-таносодержащего газа.

4) Для ликвидации потенциальной взрывопожароопасности полигонов необходимо практиковать строительство комплексов по утилизации отходов и выделению метаносодержащего газа. Утилизация биогаза с метаном, являющимся основным взрывчатым веществом на полигоне, является основным эффективным способом предупреждения взрывов. Произведена оценка экономической, экологической и энергетической эффективности технологического комплекса.

Содержание работы опубликовано в 9 научных трудах:

1 Шайбакова (Миркасимова), В.Р. Исследование выбросов парниковых газов на газотранспортных предприятиях / В.Р. Шайбакова, O.B. Смородова, C.H. Коста-рева // Инновации и наукоемкие технологии в обеспечении промышленной, пожарной и экологической безопасности: материалы научно-практической конференции. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2008. - С. 103-106.

2 Шайбакова, В.Р. Методы оценки надежности оборудования нефтеперерабатывающей промышленности / В.Р. Шайбакова, М.В. Елисеев, И.Р. Банков // Трубопроводный транспорт - 2009: материалы V Международной учебно-научно-практической конференции. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2009. - С.252-254.

3 Шайбакова, В.Р. Энергосбережение при эксплуатации факельного хозяйства / В.Р. Шайбакова, C.B. Китаев // Трубопроводный транспорт - 2009: материалы V Международной учебно-научно-практической конференции. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2009. - С. 259-261.

4 Шайбакова, В.Р. Биогазовая установка для переработки отходов / В.Р. Шайбакова, P.A. Молчанова, И.Р. Байков // Трубопроводный транспорт - 2009: материалы V Международной учебно-научно-практической конференции. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2009. - С. 284-285.

5 Шайбакова, В.Р. Основные проблемы биогаза. Перспективы использования биогазовых установок / В.Р. Шайбакова // Промышленная безопасность на взрыво-

опасных и химически опасных производственных объектах: материалы IV научно-практической конференции. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2010. -С. 260-263.

6 Шайбакова, В.Р. Повышение эффективности эксплуатации факельного хозяйства на нефтегазовых промыслах / В.Р. Шайбакова, C.B. Китаев // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. - 2011. - № 3 - С. 30-32.

7 Шайбакова, В.Р. Экологическая и промышленная безопасность при реализации программ энергосбережения / В.Р. Шайбакова, М.В. Елисеев // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. - 2012. - №4. - С. 186 - 191.

8 Шайбакова, В.Р. Система управления отходами в Российской Федерации / В.Р. Шайбакова, Н.Х. Абдрахманов, P.A. Шайбаков, Д.А. Шавалеев // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. — 2013. - №7. - С. 5-10.

9 Шайбакова, В.Р. Система управления промышленными стоками и отходами производства / В.Р. Шайбакова, Н.Х. Абдрахманов, P.A. Шайбаков, Д.А. Шавалеев // Электронный научный журнал "Нефтегазовое дело". — 2013. - №1. - С. 498509. URL: http://www.ogbus.ru/authors/ShaybakovaVR7ShaybakovaVR_l.pdf.

Подписано в печать 17.01.2014. Бумага офсетная. Формат 60x84 '/¡6 Гарнитура «Тайме». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,5 Тираж 90. Заказ 23

Редакционно-издательский центр Уфимского государственного нефтяного технического университета

Адрес: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

=, _ _ I На правах рукописи

04201456364 ' '

Миркасимова Вероника Рустемовна Снижение взрыво- и пожароопасности метаносодержащих отходов

Специальность 05.26.03 - Промышленная и пожарная безопасность

(нефтегазовая отрасль)

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель,

д.т.н., профессор И.Р. Байков

Уфа-2014

Оглавление

Введение 4

1. Анализ существующего положения в системе обращения с

8

отходами

1.1 Законодательные основы системы управления отходами 8

1.2 Состав отходов и количество извлекаемого сырья 12

1.3 Мировая практика управления отходами 23

1.4 Технологический регламент устройства полигонов и фактическое состояние

Выводы по первой главе 39

2. Экспериментальное исследование качественного (и количественного) состава биогаза на различных стадиях жизненного 41 цикла полигона

2.1 Общие сведения о процессе метаногенеза 41

2.2 Методика проведения экспериментов 42

2.3 Проведение исследований по определению качественного ^ состава биогаза

2.4 Обработка и анализ полученных результатов 48 Выводы по второй главе 55

3. Оценка рисков, возникающих при пожарах и взрывах на ^ полигонах

3.1 Оценка рисков от пожаров 57

3.2 Оценка рисков от взрывов 61

3.3 Существующие способы тушения и предотвращения пожаров ^ на полигонах

Выводы по третьей главе 72

4. Математическая модель и методика расчета технологического

73

комплекса по утилизации отходов и метаносодержащего газа

4.1 Обоснование схемы технологического комплекса по 73

переработке отходов

4.2 Методики расчета и подбора оборудования технологического

комплекса

4.3. Расчет единичной вместимости и количества метантенков 86

4.4. Подбор оборудования технологического комплекса 93

4.5. Подбор вспомогательного оборудования 95

4.6. Состав спроектированного технологического комплекса по переработке органических отходов на полигоне

4.7. Теплопотребление, водопотребление, энергопотребление 108 4.8 Стоимость комплекса по переработке отходов 110 Выводы по четвертой главе 112

Заключение 115

Список литературы 119

Приложение 1 123

Приложение 2 125

Приложение 3 128

Приложение 4 162

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 санитарно-защитных 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.

3) Разработка пошаговой математической модели, позволяющей оптимизировать параметры технологического комплекса по утилизации отходов и выделению метаносодержащего газа.

4) Обоснование технологической схемы утилизации отходов, снижающей взрыво- и пожароопасность полигонов при выделении метаносодержащего газа.

Научная новизна

1) Установлено, что выбросы метаносодержащего газа, имеющего взрыво-пожароопасные концентрации, происходят на всех стадиях жизненного цикла полигонов, включая стадию накопления и пострекультивационный период. Доказано, что в период эксплуатации полигона на последней стадии концентрации метана не уменьшаются по сравнению со штатным режимом эксплуатации, характеризующимся максимальными концентрациями.

2) Установлено, что расположение полигонов по депонированию отходов и размеры санитарно-защитных зон должны определяться для каждого полигона отдельно с учетом наличия вблизи потенциально взрывопожароопасных объектов.

3) Разработан пошаговый алгоритм расчета, позволяющий оптимизировать параметры технологического комплекса по утилизации отходов и выделению метаносодержащего газа.

Практическая значимость

Разработанная методика расчета технологического комплекса по утилизации отходов с выделением метаносодержащего газа была применена для обоснования эффективности полигона с совместным размещением бытовых и промышленных отходов.

Результаты исследований используются в учебном процессе Уфимского государственного нефтяного технического университета при подготовке инженеров по специальности 140104 «Промышленная теплоэнергетика».

Полученные результаты исследований могут быть использованы при разработке государственных экологических программ территориальных подразделений, доработке нормативных документов, регламентирующих обращение с отходами, а также при обосновании эффективного и экологически

чистого способа обращения с отходами различного происхождения. Методы исследования

В процессе выполнения работы использовались аналитические,

экспериментальные, статистические и численные методы. На защиту выносятся:

- результаты экспериментальных исследований состава

метаносодержащего газа на полигонах в зависимости от стадии жизненного

цикла;

- оценка рисков взрывопожароопасности полигонов, находящихся вблизи предприятий нефтегазового комплекса;

- пошаговый алгоритм расчета обоснования технологического

комплекса по утилизации отходов;

схема технологического комплекса по утилизации отходов различного

происхождения.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на всероссийской научно-практической конференции «Инновации и наукоемкие технологии в обеспечении промышленной, пожарной и экологической безопасности» (г. Уфа, 2008 г.), международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт - 2009» (г. Уфа, 2009 г.), IV научно-практической конференции «Промышленная безопасность на взрывоопасных и химически опасных производственных объектах» (г. Уфа, 2010 г.).

Публикации

Основное содержание диссертации опубликовано в 9 работах, из них 4 статьи опубликованы в ведущих рецензируемых журналах в соответствии с перечнем ВАК Минобразования и науки РФ.

I, I

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованных источников из 63 наименований, содержит 252 страницы машинописного текста, включая 42 рисунка и 64 таблицы.

Глава 1. Анализ существующего положения в системе обращения с

отходами

1.1. Законодательные основы системы управления отходами

Правовые основы обращения с отходами производства и потребления в целях предотвращения вредного воздействия на здоровье человека и окружающую среду, а также вовлечения таких отходов в хозяйственный оборот в качестве дополнительных источников сырья определяет Федеральный закон № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» от 24.06.98 (ред. от 28.07.12 с изменениями, вступившими в силу с 01.09.2012).

В статье 3 ФЗ № 89 «Основные принципы государственной политики в области обращения с отходами» сказано, что «...Основными принципами государственной политики в области обращения с отходами являются:

• охрана здоровья человека, поддержание или восстановление благоприятного состояния окружающей среды и сохранение биологического разнообразия.

В редакции Федерального закона от 30.12.2008 № 309-Ф3 при обращении с отходами требуется:

• научно обоснованное сочетание экологических и экономических интересов общества в целях обеспечения устойчивого развития общества;

• использование новейших научно-технических достижений в целях реализации малоотходных и безотходных технологий;

• комплексная переработка материально-сырьевых ресурсов в целях уменьшения количества отходов;

• использование методов экономического регулирования деятельности в области обращения с отходами в целях уменьшения количества отходов и вовлечения их в хозяйственный оборот;

На орган исполнительной власти Российской Федерации возложены:

- контроль требований законодательства;

- лицензирование;

- государственный контроль за деятельностью в области обращения с отходами на объектах, попадающих под федеральный надзор;

- контроль платежей.

По происхождению отходы разделяются на три категории:

• промышленные;

• сельскохозяйственные;

• бытовые.

Анализ деятельности предприятий по обращению с отходами показывает, что требования законодательства соблюдаются в основном предприятиями, расположенными в городских поселениях.

Сельскохозяйственные предприятия любой формы собственности, как правило, практикуют размещение отходов на землях вблизи предприятий. Например, для свиноводческого комплекса на 50 тыс. голов используется навозохранилище площадью 300 га. Многие предприятия просто сваливают отходы на близлежащих полях, что является недопустимым.

Несмотря на то, что наша страна обладает огромной территорией, такое использование земель совершенно недопустимо, так как в результате разложения отходов происходит загрязнение воздушного бассейна газообразными выделениями, почвы и воды жидкими стоками.

Для оценки опасности отходов для окружающей природной среды установлены следующие классы опасности:

I класс - чрезвычайно опасные отходы;

II класс - высоко опасные отходы;

III класс - умеренно опасные отходы;

IV класс - мало опасные отходы;

V класс - практически неопасные отходы;

В соответствии с проектом ПНООРЛ сбором, хранением и обезвреживанием отходов первого и второго класса опасности занимаются специализированные предприятия, имеющие лицензии. При отсутствии лицензии на предприятии оно должно заключить договор со специализированным

предприятием для удаления этих отходов. Отходы III - V класса опасности допускается захоранивать на специализированных полигонах. Поскольку этот способ обращения с отходами является самым простым и дешевым, то он широко используется предприятиями, тем более, что плата за размещение отходов не является значительной.

Несмотря на провозглашенный в ФЗ № 89 принцип «...комплексной переработки материально-сырьевых ресурсов в целях уменьшения количества отходов...» в условиях переходной экономики сложно его соблюсти, поэтому вокруг мегаполисов увеличивается количество полигонов.

Значительный вклад в заполнение полигонов вносит отходы городских поселений. Как правило, в городах не организуется раздельный сбор бытовых отходов. Это простое мероприятие могло бы уменьшить выход бытовых отходов на 65% и при этом можно было бы получить вторичные материальные ресурсы (металл, бумага, стекло, полиэтиленовая тара и т.д.). Как известно, использование вторичных материальных ресурсов позволяет сократить потребление энергоресурсов на их производство.

Полигоны устраивают в выработанных карьерах, оврагах, заболоченных местах вблизи населенных пунктов. Организация таких «полигонов» состоит только в том, что площадка огораживается от доступа посторонних лиц и выставляется охрана. Полигоном такую свалку назвать невозможно, так как она не имеет гидроизолирующего основания, препятствующего проникновению загрязненных влажных отходов в почву. По мере заполнения карт (выделенных площадок внутри полигона) происходит их засыпка землей и трамбование участка. После заполнения одного полигона выделяется участок земли под новый полигон. При такой технологии размещения отходов большие площади земель выводится из эксплуатации на многие годы. Но и спустя десятилетия место бывшего полигона не годится для использования под жилую застройку, или в качестве земель сельскохозяйственного назначения.

В соответствии с ФЗ № 244 от 03.12.2012 г. «О внесении изменений в Бюджетный кодекс Российской Федерации и отдельные законодательные акты

Российской Федерации» 25% от платежа за негативное воздействие на окружающую среду перечисляется в бюджет Российской Федерации, 55% в бюджет региона и 20% в бюджет муниципального образования, на территории которого осуществляет свою деятельность предприятие.

Эти суммы настолько незначительны и расходование их неизвестно. В этих условиях бывает экономически выгодно для муниципалитета организовать на своей территории полигоны и брать плату за размещение отходов.

В законодательстве не прописаны методы экономического стимулирования раздельного сбора и утилизации отходов, которые могут быть вторичными ресурсами (кроме металлолома).

По результатам анализа законодательных основ регулирования управления отходами можно сделать выводы:

1. Не отработан государственный механизм получения, расхода финансов, поступивших за счет платежей за негативное воздействие на окружающую среду и организацию контроля прихода и расхода на всех уровнях бюджета (федерального, субъектового, муниципального).

2. Не предусмотрены методы симулирования предприятиями, осуществляющим переход на новые технологии, обновление производства, утилизацию (переработку) отходов, особенно накопленных в прошлые периоды, вовлекающие их в хозяйственный оборот.

3. Нет источников финансирования для создания предприятий по переработке отходов.

4. Не разработаны вопросы о возможности создания государственной корпорации, в основные функции которой входили бы:

- постоянный мониторинг образования, движения, хранения, переработки,

- разработки технологий переработки и утилизации,

- выполнения всего комплекса мероприятий по переработке отходов, их захоронения, рекультивации земель особенно в случае ранее накопленных, бесхозных, или особо опасных отходах и много тоннажных отходах.

5. Не предусмотрена возможность заключения прямых договоров на утилизацию, переработку, реализацию отходов между хозяйствующими субъектами и государственно - частными партнерствами или госкорпорациями в счет платежей за негативное воздействие на окружающую среду.

1.2. Состав отходов и количество извлекаемого сырья

Для обоснованного выбора системы утилизации отходов необходимо определить количественный и качественный состав отходов, образующихся в бытовом секторе и промышленных предприятиях.

Анализ статистических даных по РБ показано, что в 2011 году на 4721 предприятии образовалось 838 видов отходов в количестве 59,14 млн.т, в том числе:

отходов I класса опасности - 0,068 млн. т;

отходов II класса опасности -0,176 млн. т;

отходов III класса опасности - 0,507 млн. т;

отходов IV класса опасности - 1,779 млн. т;

отходов V класса опасности - 56,612 млн. т.

Объем отходов в 2011 году по сравнению с 2010 годом вырос на 12,19 млн. т. Как и в прошлом году, в отчетный период увеличение произошло за счет отходов V класса опасности, которые составили 95,7 % от общей массы отходов и, которые как раз захораниваются на полигонах.

На рисунке 1.1 представлено образование отходов в зависимости от видов экономической деятельности, тыс. т.

я сельское хозяйство, охота и лесное хозяйство, рыболовство и рыбоводство

■ добыча полезных ископаемых

■ обрабатывающие производства

■ производство и распределение электроэнергии, газа и воды ® строительство

оптовая и розничная торговля транспорт и связь

здрвоохранение, предоставление социальных услуг

предоставление прочих коммунальных, социальных и персональных услуг

прочие разделы деятельности

Рисунок 1.1 - Образование отходов по в 2011 г. в зависимости от экономической деятельности

Основной объем образующихся отходов приходится на долю предприятий, осуществляющих добычу и переработку полезных ископаемых. Их вклад в 2011 году составил 54,47 млн. т - 94,72% от суммарного количества отходов по республике. Из образовав