2) термического обезвреживания
3) биотермического обезвреживания
4) захоронения на полигонах (+)
Биогаз образуется преимущественно при захоронении твердых коммунальных отходов на полигонах, где уплотнение и перекрытие отходов ограничивают доступ кислорода. В анаэробных условиях органическая фракция подвергается микробиологическому разложению с образованием метана и диоксида углерода; в небольших количествах присутствуют сероводород, аммиак, меркаптаны и летучие органические соединения. При недостаточной герметизации, отсутствии дегазации или нарушении работы газосборной системы эта смесь поступает в атмосферный воздух через тело полигона, трещины, откосы и технологические коммуникации.
Выделение метана имеет санитарно-гигиеническое значение не только как фактор загрязнения воздуха, но и как причина пожаро- и взрывоопасности. Сам метан при обычных концентрациях действует главным образом как удушающий газ за счет вытеснения кислорода, тогда как токсичность биогаза определяется также примесями, особенно сероводородом, обладающим раздражающим и общеядовитым действием и характерным неприятным запахом. Поэтому захоронение органосодержащих отходов является типичным источником образования и выброса биогаза, в отличие от термических методов, при которых формируются преимущественно дымовые газы.
| Способ обращения с отходами | Преобладающий процесс | Основные газообразные продукты | Санитарная характеристика |
|---|---|---|---|
| Захоронение на полигоне | Анаэробное разложение органики, метаногенез | Метан, диоксид углерода, сероводород, аммиак, летучие органические соединения | Образование биогаза, риск его миграции, токсического воздействия, возгорания и взрыва |
| Сжигание | Высокотемпературное окисление органических веществ | Диоксид углерода, оксиды азота, диоксид серы, продукты неполного сгорания, зольные аэрозоли | Возможны выбросы дымовых газов, но биогаз как продукт анаэробного разложения не образуется |
| Термическое обезвреживание | Разрушение опасных компонентов температурным воздействием | Зависит от состава отходов и режима: газообразные продукты сгорания, аэрозоли, летучие соединения | Основной контроль направлен на очистку дымовых газов и предотвращение вторичного загрязнения |
| Биотермическое обезвреживание | Аэробное микробиологическое разложение с выделением тепла | Преимущественно диоксид углерода, водяной пар; возможны аммиак и биоаэрозоли | При достаточной аэрации метаногенез существенно подавлен; биогаз не является ведущим продуктом |
| Улавливание и утилизация полигонного газа | Сбор газа скважинами и его использование или факельное сжигание | Метан преобразуется главным образом в диоксид углерода и воду | Снижает выбросы метана и запахи, однако требует герметичности и постоянного контроля системы |
| Нарушение изоляции полигона | Фильтрация газа через покрытие, трещины и зоны просадки | Метан, углекислый газ, сероводород и пахучие органические соединения | Увеличивает загрязнение атмосферного воздуха и риск накопления газа в подземных сооружениях |
Профилактика загрязнения включает послойное складирование и изоляцию отходов, устройство газодренажной сети, сбор биогаза и его энергетическое использование либо контролируемое факельное сжигание. Санитарный контроль предусматривает мониторинг метана, сероводорода, кислорода и пахучих веществ на границе санитарно-защитной зоны и в зонах возможной миграции газа. При оценке риска учитывают состав отходов, влажность, возраст полигона, эффективность дегазации и направление движения воздушных потоков.