 |
Энергия биомассы. Первичные загрязнители воздуха. Окись углерода
|
|
|
|
Энергия биомассы
Во всем мире разрабатываются различные технологии переработки био-массы и ее энергетического использования (таблица 15. 1).
| Таблица 15. 1 | ||||
| Различные технологии переработки биомассы | ||||
| Вид биомассы | Процесс | Продукт | ||
| Сжигание | Тепловая и электрическая | |||
| энергия | ||||
| Газификация | Горючие газы, метанол | |||
| Сухая | ||||
| Пиролиз | Горючие газы, смола, дре- | |||
| весный уголь или полу- | ||||
| кокс | ||||
| Гидролиз и дистилляция | Этиловый спирт | |||
| Брикетирование прессо- | Топливные брикеты | |||
| Влажная | ванием | |||
| Анаэробное сбраживание | Биогаз | |||
| Сбраживание и дистилля- | Этиловый спирт | |||
| ция | ||||
Примечание: Пиролиз – высокотемпературная обработка; анаэробное сбраживание
– сбраживание без доступа воздуха.
Одним из перспективных направлений энергетического использования биомассы является производство биогаза. Биогаз – продукт анаэробного разложения микроорганизмами органических веществ. Теплотворная способ-ность биогаза составляет 25 ГДж/м3. Наиболее эффективно производство биогаза из навоза, из 1 т которого производится 12 м 3 метана.
В Москве на Люберецкой станции аэрации установлено 12 метантенков общим объемом до 100 000 м3. На станции ежегодно производится 50 млн. м3 газа, которого хватает не только на собственные нужды станции, но и для обеспечения газом поселка в 9 тысяч человек.
|
|
|
По данным профессора Д. Дэвинса, на 1 человека в год приходится до 5 тонн сухих органических отходов. В США общий годовой объем органиче-ских отходов достигает 1 млрд. тонн. При этом городские отходы составляют 25 % и отходы сельскохозяйственного производства - 75% [3]. Из этого количества отходов можно производить такое количество газа и жидкого топлива, которое эквивалентно 180 млн тонн условного топлива. Массовым отходом полеводства является солома злаковых. Ее количество превышает 200 млн тонн в год. Для хозяйственных нужд используется не более 100 млн тонн. Переработка оставшихся 100 млн тонн может дать около 20 млрд м 3 в год метана.
Первичные загрязнители воздуха
К веществам, загрязняющим атмосферу, относятся окись углерода, уг-леводороды, окислы серы, окислы азота и твердые частицы. Некоторые дру-гие загрязняющие вещества по своему происхождению являются вторичны-ми, т. е. образуются на основе этих первичных загрязнителей. Первичные за-грязнители имеют множество естественных источников; вот почему, даже если бы человек не жил на Земле, все равно в атмосфере существовал, был остаточный фоновый уровень содержания вредных соединений. Правда, необходимо подчеркнуть, что это чувствуют, пожалуй, только люди, живу-щие на склонах вулканов; естественный фоновый уровень загрязнения в це-лом крайне низок и сам по себе едва ли мог бы привести к последствиям, от которых так страдают наши густонаселенные города.
Источники первичных загрязнителей перечислены в таблице 16. 1.
| Основной источник | Доля в общем количестве выбросов, % | ||||||||
| ОкисьуглеродаСО | Х | Твердыечастицы | |||||||
| Углево-дородыСН
| ОкислысерыSO | Окислы | X | ||||||
| азотаNO | |||||||||
| Выбросы двигателей транс- | - | ||||||||
| портных средств | |||||||||
| Лесные пожары, | выжигание | - | - | ||||||
| растительности | |||||||||
| Испарение растворителей | - | - | - | - | |||||
| Промышленное | производ- | ||||||||
| ство | |||||||||
| Складирование твердых от- | |||||||||
| ходов | |||||||||
| Электростанции | |||||||||
| Прочие источники | |||||||||
Из таблицы видно, что главную роль в выбросе первичных загрязнений играют средства транспорта и стационарные источники продуктов сгорания.
Ниже рассматривается каждое из первичных веществ, определяется его воздействие на природную среду, а затем анализируются вопросы, связанные с вторичными загрязнителями.
Окись углерода
Для живых существ, дышащих легкими, окись углерода может оказать-ся чрезвычайно вредной и даже ядовитой. Окись углерода примерно в 210 раз лучше поглощается кровью, чем кислород, так что, если в воздухе при-сутствуют оба газа, окись углерода поглощается гемоглобином в первую
очередь и, соединяясь с ним, образует карбоксигемоглобин (СОНb); продук-том присоединения кислорода к гемоглобину является оксигемоглобин (О2Нb). Карбоксигемоглобин связывает молекулы гемоглобина и препятству-ет переносу оксигемоглобином кислорода от легких к тканям. Вследствие этого сердце и легкие вынуждены работать с большей нагрузкой, а если в крови образуется много СOHb, наступает коматозное состояние, приводящее
к смерти. Симптомы воздействия на здоровье человека при различных уров-нях содержания СOHb в крови перечислены ниже:
| Содержание СОНb | Симптом |
| в крови1, % | |
| Менее 1................. | Заметные симптомы отсутствуют |
| 2, 5.......................... | Некурящие хуже различают продолжительность интер- |
| валов времени | |
| 3............................ | У некурящих снижается острота зрения |
| 5............................. | Устойчивое снижение способности к восприятию, |
| нарушение психомоторных функций | |
| 10............................ | Значительно уменьшается способность крови к перено- |
| су кислорода | |
| 15............................ | Головные боли, головокружение, повышенная утомля- |
| емость | |
| 35........................... | Мелькание в глазах, звон в ушах, тошнота, рвота, |
| сильное сердцебиение, мышечная слабость, апатия | |
| 40........................... | Коматозное состояние, приводящее к смерти |
|
|
|
1 Приближенные значения, которые могут колебаться в зависимости от индивидуальных особенностей организма
Эмпирическим путем установлено, что на каждую миллионную долю
(1, 15 г/м3) окиси углерода, воспринимаемую организмом, около 0, 16% обще-го количества гемоглобина в крови переходит в карбоксигемоглобин (СОНb).
|
|
|
