Исследование эмиссии парниковых газов от водного комплекса жилищно-коммунального хозяйства

Ознакомление с основными экологическими проблемами. Анализ методов оценки влияния конкретных видов производственной деятельности на окружающую среду с позиции парникового эффекта. Характеристика сточных вод. Изучение количества выбросов парниковых газов.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 30.05.2017
Размер файла 19,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исследование эмиссии парниковых газов от водного комплекса жилищно-коммунального хозяйства

Каменев Я.Ю.

В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах; среди них одной из наиболее значимых считается глобальное потепление. В связи с этим особую важность приобретают исследования, связанные с анализом причин и следствий этого явления. Приоритетность данного направления общественной и научной деятельности была подтверждена присуждением Нобелевской премии группе активистов, занимающихся проблемой парникового эффекта [1-3].

В настоящее время во многих отраслях промышленности ведутся исследования, направленные на оценку влияния конкретных видов производственной деятельности на окружающую среду с позиции парникового эффекта, а также суммарного воздействия предприятий и всей отрасли в целом. Это делается как с целью оптимизации самого производства, так и с целью интеграции в мировые эколого-экономические процессы, в частности механизм операций с квотами парниковых газов, на котором базируется Киотский протокол [1]. Перспективы дальнейшей разработки этого направления очевидны, но в полную силу соглашение работать не может в виду отсутствия стандартизованных методик, позволяющих не инструментально с достаточной точностью оценить выделение указанных газов в конкретном виде деятельности. Более того, каждый производственный процесс имеет свою специфику, без учета которой оценка не может считаться достоверной, поэтому создание универсальной методики не представляется возможным.

Актуальной задачей является исследование эмиссии парниковых газов от водного комплекса жилищно-коммунального хозяйства. Поскольку структура комплекса является унифицированной, схемы очистных сооружений - стандартны с некоторыми вариациями, следовательно, необходимо было выявить несколько общих критериев, по которым можно было бы судить о состоянии произвольной системы в тот или иной момент, и потом уже корректировать оценку с учетом частных условий. Основное внимание в исследованиях уделялось эмиссии СО2, поскольку диоксид углерода оказывает наиболее весомое массовое воздействие на атмосферу с точки зрения парникового эффекта [4-6].

Для упрощения расчетов на базе выявленных закономерностей был создан программный комплекс, позволяющий вычислить эмиссию диоксида углерода от процессов очистки сточных вод с учетом конкретных условий их протекания [7]. Основная информация, необходимая для расчета является либо справочной, либо измеряется непосредственно на исследуемом объекте. Данная методика позволяет оценить воздействие как ныне действующих объектов, так и проектируемых, зная их технические параметры и планируемые условия эксплуатации. Также данная методика может быть использована при проведении оценки воздействия на окружающую среду. Кроме того, определив удельные выбросы от конкретных сооружений и этапов транспортирования и очистки сточных вод можно контролировать и регулировать процессы транспортировки и обработки сточных вод, а также твердой фазы, т.к. отклонения от нормальных значений выбросов могут быть следствием нарушения технологического режима.

В качестве конкретного примера применения рассматриваемой методики можно использовать данные, полученные в результате проведения оценки воздействия канализационных очистных сооружений г. Ростова-на-Дону с целью их модернизации. Группа экспертов подробно исследовала весь технологический цикл очистных сооружений и выявила основные источники выделения парниковых газов.

На очистных сооружениях основными источниками выбросов парниковых газов являются процессы, связанные с обработкой осадков и биологической обработкой сточных вод; диоксид азота выбрасывается преимущественно котельной.

В таблице 1 представлены данные о среднегодовых выбросах метана, диоксида азота и диоксида углерода на очистных сооружениях, полученные при инвентаризации выбросов по стандартной методике.

Таблица 1 Среднегодовые выбросы парниковых газов на ОС

Вещество

Выброс, т/год

Приведенный выброс*, т/год

СН4

5,6771

119,2191

NO2

0,2828

87,668

CO2

3,0757

3,0757

Итого

209,9628

* - массовые показатели приведены в пересчете на СО2 в соответствии с общепринятыми нормами (коэффициент перевода для метана - 21, для диоксида азота - 310).

Однако, в расчете не учтены выбросы СО2 при прохождении сточными водами полного цикла очистки, эту дополнительную эмиссию можно учесть при помощи предлагаемого авторами программного расчетного комплекса.

Для примера может быть приведен расчет, базирующийся на среднегодовых данных о количественных и качественных показателях сточных вод на очистных сооружениях Ростова-на-Дону. Характеристика сточных вод представлена в таблице 2.

Таблица 2 Характеристика сточных вод

Показатель

Величина

Расход сточных вод

292000м3/сут

БПК

145 мг/л

Взвешенные вещества

220 мг/л

рН

7,7

Щелочность карбонатная

3,35 мг-экв/л

Сухой остаток

1350 мг/л

Тср

24 °С

В результате трансформации БПК избыточная концентрация свободной углекислоты в воде составит 0,119 г/м3. При благоприятных внешних условиях это количество диоксида углерода может выделиться в атмосферу, но не из всего объема, а из верхнего деятельного слоя. Даже если предположить, что только 10% этого углекислого газа способно перейти в воздух, среднегодовая эмиссия его составит 12,68 т. Эта величина сопоставима с учтенной с эмиссией парниковых газов и может вносить существенный вклад в общий массовый выброс.

В расчете эмиссии парниковых газов при обработке осадка нами использовалась аналогичная схема вычислений с некоторыми нюансами, которые позволяют учесть образование не только метана, но и СО2. Необходимо знать способ обработки осадков, а также его качественные и количественные характеристики. В таблице 3 представлены качественные и количественные характеристики осадков.

Таблица 3 Характеристика осадков

Показатель

Величина

Количество осадка из первичных отстойников

1220м3/сут

Влажность осадка из первичных отстойников

96 %

Объемный вес осадка

1,05

Количество избыточного ила

1335 м3/сут

Влажность избыточного ила

99 %

При утилизации осадка без стабилизации образуется 215,3 т/год парниковых газов в углеводородном эквиваленте. По результатам экспертной оценки величина выброса метана, не учитывая СО2, составляет 146,89 т/год в углеводородном эквиваленте, соответственно разница равняется 68,41 т/год. В случае анаэробной стабилизации - 253,66 т/год, что незначительно отличается от экспертной - 251,466 т/год [8-11].

Таким образом, если производить оценку воздействия канализационных очистных сооружений с учетом выделения СО2 в ходе всех этапов обработки стоков и осадков, можно заключить, что доля неучтенных традиционными методиками выбросов углекислого газа может быть весьма существенной и следует обратить на эту проблему более пристальное внимание. экологический парниковый сточный

Литература

1. Глобальное потепление [Текст] / Доклад Гринпис. Под ред. Дж. Леггетта. - М.: Издательство МГУ, 1993. - 272 с.

2. Героева, А.М., Зильберова, И.Ю. Прогнозирование и диагностика технического состояния объектов коммунальной инфраструктуры [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона , 2012, № 4 (часть 1). - Режим доступа: http://ivdon.ru/magazine/archive/n4p1y2012/1074 (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. рус.

3. Broecker W.S., Takahashi T., Simpson H.J., Peng T.H., 1979. Fate of fossil fuel carbon dioxide and the global carbon budget [Текст] / Science, 206, Pp. 409-418.

4. Woodwell G.M., Whittaker R.H., Reiners W.A., Likens G.E., Delwiche C.C., Botkin D.B., 1978. The biota and the world carbon budget, [Текст] / Science, 199, Pp. 141-146.

5. Борисова, В.Ю. Повышение эффективности и надежности очистки сточных вод на разных стадиях эксплуатации очистных сооружений [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона, 2013, № 2. - Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n2y2013/1602 (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. рус.

6. Булкина Е. А. Оперативно-менеджерская оценка и обоснование реконструкции очистных сооружений сточных вод [Текст] // «Строительство - 2005»: Материалы международной научн. - практич. конф. - Ростов н/Д: РГСУ, 2005. - с. 7 - 9.

7. Серпокрылов Н.С., Е. В. Вильсон, Г.Н. Земченко, Ю.С. Кузьмина Компьютерный анализ режимов очистки вод по эмиссии диоксида углерода [Текст] / Информационно - вычислительные технологии и их приложения: Сб. статей IV российско-украинского научно-технического и методического симпозиума 1-3 июня 2006 г. - Пенза: ПДНТП. - с. 206 - 209.

8. Серпокрылов Н. С., Булкина Е. А., Вильсон Е. В.Долженко Оперативно - менеджерская оценка режима очистки сточных вод по эмиссии диоксида углерода [Текст] / «Строительство - 2006»: Материалы Международной научн. - практич. конф. - Ростов н/Д: РГСУ, 2006. - с. с. 39 - 40.

9. Серпокрылов Н. С., Земченко Г. Н., Вильсон Е. В. Ранжирование процессов очистки природных вод по эмиссии СО2 [Текст] / Сергеевские чтения. Инж. - эколог. изыскания в строит.: теоретические основы, методика, методы и практика. - М.: ГЕОС, 2006. - с. 164 - 168.

10. Серпокрылов Н.С., Вильсон Е.В., Кузьмина Ю.С., Земченко Г.Н., Каменев Я. Ю. Процессы очистки сточных вод как фактор эмиссии диоксида углерода в атмосферу [Текст] / Совершенствование систем водоснабжения и водоотведения по очистке природных и сточных и сточных вод: межвуз. сб. научн. тр. / Самар. ГАСУ. - Самара, 2008, с. 256 - 262.

11. Серпокрылов Н. С., Земченко Г. Н., Вильсон Е. В. Эмиссия диоксида углерода в водном комплексе. Процессы очистки и транспортирования вод [Текст]: Монография / Н. С. Серпокрылов, Г.Н. Земченко, Е.В. Вильсон. - LAP LAMBERT Academic Publishing Gmbh, 2012. - 289 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Понятие парникового эффекта. Потепление климата, повышение среднегодовой температуры на Земле. Последствия парникового эффекта. Накопление в атмосфере "парниковых газов", пропускающих кратковременные солнечные лучи. Решение проблемы парникового эффекта.

    презентация [1,3 M], добавлен 08.07.2013

  • Причины и последствия постепенного роста температуры поверхностного слоя атмосферы Земли и Мирового океана. Отрицательные показатели парникового эффекта. Возможные пути решения проблемы глобального потепления и меры по снижению выбросов парниковых газов.

    контрольная работа [20,2 K], добавлен 20.04.2015

  • Состояние атмосферного воздуха в городе Омске. Меры по предотвращению загрязнения воздуха Омского ТЭЦ-5. Снижение выбросов окислов азота и диоксида серы. Технологии очистки дымовых газов от золы. Сокращение выбросов в населенные пункты парниковых газов.

    курсовая работа [359,0 K], добавлен 08.05.2014

  • Проблема парникового эффекта. Причины изменения климата. Основные принципы инвентаризации выбросов и стоков парниковых газов. Рамочная конвенция ООН по изменению климата. Киотский протокол - механизм торговли квотами. Проекты совместного осуществления.

    дипломная работа [82,7 K], добавлен 13.06.2013

  • Исследование явления парникового эффекта, связанного с поступлением в атмосферу парниковых газов, которые препятствуют теплообмену между Землей и космосом. Сравнение баланса потоков углекислого газа для экосистем, вклада стран в мировое загрязнение.

    презентация [662,4 K], добавлен 27.09.2011

  • Исследование особенностей воздействия на окружающую среду транспортно-дорожного комплекса, машиностроительной промышленности, металлургии, жилищно-коммунального хозяйства и стройиндустрии, энергетики, нефтехимической промышленности, сельского хозяйства.

    курсовая работа [43,5 K], добавлен 03.03.2016

  • Природа и свойства загрязняющих окружающую среду веществ, особенности их влияния на человека и растительность. Состав выбросов при сжигании твердого топлива. Загрязнения от подвижных источников выбросов. Элементы и виды отработанных газов автомобилей.

    контрольная работа [36,4 K], добавлен 07.01.2015

  • Функции атмосферы Земли, возникновение, роль и состав парниковых газов. Причины предполагаемого потепления климата. Положительные и отрицательные последствия парникового эффекта для органического мира. Пути решения глобальной экологической проблемы.

    презентация [1,3 M], добавлен 16.12.2010

  • Изучение механизма и видов воздействия на окружающую среду и биосферные процессы парникового эффекта. Анализ показателей усиления парникового эффекта в индустриальную эпоху, связанного с возрастанием содержания в атмосфере техногенного диоксида углерода.

    реферат [29,6 K], добавлен 01.06.2010

  • Понятие и характеристика деятельности атомных электростанций. Воздействие атомных станций на окружающую среду. Управление экологическими проблемами загрязнения окружающей среды радиоактивными отходами. Оценка природоохранной деятельности на КАЭС и ЛАЭС.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 13.07.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.