Материалы из доклада по теме "Эмиссия биогаза на полигонах твёрдых бытовых отходов."
В июне 1992 больше чем 150 стран подписали Соглашение Глав Организации Объединенных Наций по Изменению Климата (СГООНИК) на Вершине Земли в Рио-де-Жанейро. Соглашение вошло в силу в 1994 после того, как 50 стран подписавших устав-ные документы официально ратифицировали соглашение. СГООНИК требует подписав-ших уставные документы, чтобы они подготовили перечни их источников выделения газа. Пока Украина была 6-ой самой большой страной вырабатывающей парниковые газы сре-ди Annex 1 (развивающихся) стран. Украина представила черновики с перечнями СГО-ОНИК Секретариату осенью 1998 года. Контроль и отчёт о выброса природного газа - два основных элемента соглашения СООНИК, которое требует, чтобы Украина постоянно ис-следовала и разрабатывала перечни и контролировала выделения газов.
Необходимыми условиями соглашения СГООНИК является обязательное предварительное участие Украины в международном процессе GHG mitigation.
Два фактора препятствуют способности Украины готовить точные перечни GHGS. Первый - это отсутствие статистических данных, что делает чрезвычайно трудным подготовку необходимых IPCC-совместимых перечней. Второй - отсутствие знаний относи-тельно глобального изменения климата, цели и методологии перечней источников выде-ления газа в локальной норме, где данные первоначально собраны.
Документы относительно Межправительственной Панели на Изменении Климата (МПИК) показывают, что сектор твёрдых отходов (ТО) составляет от 5 до 20% от гло-бальных антропогенных выбросов метана (МПИК, 1996). Предварительные оценки пока-зали, что ТО сектор в Украине вырабатывает приблизительно 4,3% общего объёма СО2-эквивалента выделевшегося в 1990 году.
1 Характеристика объекта GHG перечня
1.1. Суммарные сведения
Сектор ТО - основная составляющая источника выделения GHG в Украине.
Чтобы помочь составлению GHG перечня в Украине, были разработаны Предложения по Принятию Украинской Национальной Системы исследования мест выделения природного газа. Этот документ предлагает условия и основные приоритеты для проведе-ния детальных исследований выделения природных газов в основных источниках выде-ления GHG, чтобы гарантировать участие Украины в международных действиях по сни-жению темпов изменения климата. Согласно методологическим принципам, ключевая ка-тегория источника - та, которая расположена по приоритетам в пределах общегосударст-венной исследовательской системы, так как эта оценка имеет значительное воздействие на общегосударственное количество выбросов природного газа в условиях абсолютного уровня выделений. Они включают экономические сектора, которые объясняют 95 % GHG кумулятивных выбросов страны с вероятностью 90 %. Самый большой источник выделе-ний в Украине - энергетический сектор, следующий за промышленными способами про-изводства и конструирования, металлургией, природным газом и добычей угля, сельским хозяйством и твёрдыми отходами.
Среди источников выделения метана сектор ТО четвертый после природного газа и добычи угля и, тонкокишечной ферментации в домашнем скоте. Предварительные оценки показали, что сектор ТО в Украине генерировал приблизительно 4,3% общего уровня вы-хода СО2-эквивалента выделений в 1990 году.
1.2 Метан как источник природного газа и энергии
Метан (CH4) - важный источник природного газа и главное загрязняющее вещество окружающей среды.
Метан - также основной компонент природного газа и, также, может быть ценным источником энергии. Так как метан - источник энергии, также как источник природного газа, то уменьшение плотности выделения метана из МУТО экономически целесообразно. Стратегией сокращения выделения метана предлагается один из наиболее эффективных способов уменьшениятемпов глобального потепления в ближайшей перспективе по следующим причинам:
Метан - один из основных парниковых газов, второй после углекислого газа (СО2) по содействию глобальному потеплению. Фактически, метан отвечает за 18 процентов от общего образования всех парниковых газов в 1990 году. Метан - более мощный газ, чем углекислота;
Концентрации метана в среде стремительно возрастают. Атмосферные концентрации метана увеличиваются приблизительно на 0.6% ежегодно и больше чем вдвое в течение последних двух столетий. Напротив, углекислотная атмосферная концентрация уве-личивается приблизительно на 0.4% ежегодно;
Метан имеет более короткую продолжительность пребывания в атмосфере чем другие парниковые газы - метан пребывает около 11 лет в среде, принимая во внимание, что углекислота - приблизительно 120 лет. С учётом мощного потенциала метана и ко-роткой продолжительности пребывания метана в атмосфере, стабилизация выделений метана будет иметь непосредственное воздействие на снижение темпов изменения климата.
Уникальные характеристики выделений метана делают восстановление метана одним из наиболее притягивающих и эффективных путей, способствующих снижению тем-пов изменения климата.
1.3 Захоронение отходов как источник выделения метана
Метан генерируется в МУТО как непосредственный результат естественного разложения твёрдых отходов в анаэробных (при отсутствии кислорода) условиях. Органическая составляющая захороняющихся отходов разлагается бактериями в комплексе биоло-гических процессов, которые производят к выделению метана, углекислого газа, и других небольших газовых примесей.
Необходимо отметить, что углекислотные выделения от захороненного мусора не способствует увеличению распространения углекислого газа в среде, потому что карбон в углекислоте имеет биогенетическое происхождение (например, от зерновых культур и де-ревьев). По оценкам глобальные выделения метана из МУТО составляют от 20 до 70 мил-лионов тонн ежегодно, это приблизительно 6-20% от общих ежегодных антропогенных выделений метана.
Процесс разложения органического вещества зависит от ряда факторов. Микробные популяции, которые фактически производят метан, существенно изменяются при различных условиях захоронения отходов. Следовательно, характеристики захоронения отходов влияют на образование метана и его выделения из МУТО. Ключевые факторы, которые определяют образование метана:
Состав отходов. Метан образуется из органического компонента твёрдых отходов (например, пищевых отходов, бумаги, и других биоразлагаемых материалов веществ). Разложение (ферментация) этого органического материала ведет к выделению метана. Поэтому, высокие уровни органических веществ в отходах увеличивают количество сва-лочного газа и доли метана в нём.
Анаэробная среда. Чтобы производить метан, органический материал должен разлагаться в анаэробной среде (то есть в отсутствии кислорода). Предусмотренное покры-тие твёрдых отходов грунтом при захоронении мусора ведет к созданию анаэробных ус-ловий. Точно так же органический материал на больших открытых свалках становится эффективно закрытым другими отходами, таким образом создаются анаэробные условия и генерируется метана. Уплотнение отходов также уменьшает доступ кислорода, создавая благоприятные условия для накопления метана.
Влажность. Влажность важна для анаэробного разложения (то есть, ферментации). Вода необходима среде для клеточного роста и обмена веществ, и транспортировки пита-тельных веществ и бактерий в пределах полигона отходов.
Кислотность и химический состав ТО. Живые системы чувствительны к водород-ному показателю (мера кислотности) и опасным химикатам. Оптимальный водородный показатель (рН) для производства метана - между 6.8 и 7.2. Производство метана резко уменьшается с понижением рН ниже 6.5.
Температура. Метаногенические бактерии связаны с температурой. Скорость образования метана изменяется в пределах от 50° до 60°C, но может образовываться при температуре от 10° до 60°C.
Кроме того, консистенция отходов, конструкция полигонов и ландшафт, доступ-ность водоотведения (открытый водоотлив, средства, чтобы управлять сточными водами) и другие специальные факторы могут воздействовать на количество и скорость образова-ния метана.