Введение
Глава 1. Анализ системы обращения с отходами потребления и их энергетический потенциал 9
1.1 Масштаб образования и основные характеристики энергетического использования ТБО 9
1.2 Анализ технологий энергетического использования ТБО 13
1.3 Эмиссия свалочного биогаза на полигонах и возможности его использования 16
1.4 Химический состав свалочного биогаза 24
1.5 Экологическое воздействие эмиссий биогаза с полигонов ТБО 26
1.6 Анализ систем сбора биогаза на полигонах ТБО 28
1.6.1 Вертикальные системы сбора биогаза 30
1.6.2 Горизонтальные системы сбора биогаза 31
1.7 Факторы влияния на процесс деструкции твердых бытовых отходов полигонов 34
1.7.1 Абиотические факторы 34
1.7.2 Биотические факторы 40
1.8 Физико-химические аспекты образования биогаза на различных этапах эксплуатации полигона ТБО 42
1.9 Оптимальные условия образования метана в составе биогаза 47
1.10 Анализ математических моделей эмиссии биогаза с полигонов ТБО 49
1.11 Обоснование основных направлений исследований: цель и задачи 55
Глава 2 Объекты и методы исследований 58
2.1 Объекты экспериментальных исследований 58
2.2 Методы исследований 61
2.2.1 Лабораторно-экспериментальные исследования 61
2.2.2.1 Методика получения биогаза в лабораторных условиях 61
2.2.2.2 Физические и физико-химические методы исследований 62
2.2.2.3 Микробиологические методы исследований 64
2.2.2 Методы проведения исследований в полевых условиях 68
2.2.3 Расчетно-статические методы исследований 71
Глава 3 Результаты исследований и обсуждение 72
3.1 Исследование влияния компонентного состава отходов на содержание метана в составе биогаза 72
3.2 Исследования влияния содержания органического углерода в отходах на образование метана в составе биогаза 74
3.3 Исследование влияния влажности и температуры в толще отходов на содержание метана в составе биогаза 78
3.4 Исследование влияния кислотности среды и окислительно-восстановительных условий на образование метана в составе биогаза 81
3.5 Исследование процесса интенсификации образования метана в составе биогаза из твердых бытовых отходов 84
3.6 Опытно-промышленные испытания совместного размещения инициирующего слоя и ТБО на действующей свалке 92
3.7 Изучение микробиологических особенностей процесса биодеградации твердых бытовых отходов с образованием биогаза
3.7.1 Микробиологические исследования модельных «искусственных» образцов отходов 94
3.7.2 Микробиологические исследования свалочного грунта полигона твердых бытовых отходов 103
Глава 4 Обеспечение экологической безопасности природно-техногенной системы «Полигон ТБО» с производством ПО биогаза
4.1 Анализ подходов к обеспечению экологической безопасности объектов размещения ТБО
4.2 Разработка природно-техногенной системы «Полигон ТБО» с производством биогаза
4.3 Разработка принципов комплексной экологической защиты природно-техногенной системы «Полигон ТБО» 123
4.4. Разработка структуры алгоритма многоуровневой системы принятия решений по снижению воздействия природно-техногенной системы «Полигон ТБО» на окружающую среду 127
4.4.1 Структура информационного обеспечения системы управления отходами 134
4.5 Разработка комплекса технико-экологических решений, повышающих экобезопасность природно-техногенной системы «Полигон ТБО» с получением биогаза 139
4.6 Экономический эффект использования биогаза природно-техногенной системы «Полигон ТБО» 143
Выводы 148
Литература 150
Приложения 171
