1598005442-bd41ad96c45193b3fdd4d03a682e8790 (811217), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Бразилия — крупнейший импортер зерна в Западном полушарии, и ее площади могут с успехом использоваться для выращивания культур в целях прекращения утечки иностранной валюты. Почвенный статус. Для "энергетических плантаций", при организации их в достаточно больших масштабах, будут использоваться бед. ные почвы, непригодные для сельского хозяйства. В дальнейшем в результате выращивания и уборки биомассы может произойти дзльнейшее снижеиие плодородия и ухудшение структуры почвы.
При существующей 115 технологии уборки значительная часть питательных вешеств остается в почве в неубранных частях растения. При уборке всего растения, как этого требуют некоторые технологии производства биотоплива, почва будет терять органическое вешество, н для подцержания достаточно высоких урожаев потребуется внесение большего количества неорганических питательных веществ. С точки зрения отрицательных последствий, вызванных потерей питательных вешеств, больше всего страдают тропические леса и меньше всего — хвойные леса умеренной зоны [14) .
Другая проблема, связанная с выращиванием лесов для целей производства топлива, — уплотнение почвы колесами тяжелых машин, используемых для вьвозки лесной биомассы. Уплотнение всдет к повышению стока, эрозии и ухудшению условий роста корней. Отдых и.окружающая среда. Последнее из социальных последствий, которое мы рассмотрим, — это проведение досуга и отдых. Особенно в Великобритании леса рассматриваются как место отдыха, а также как промышленный источник древесины.
Лесное хозяйство Англии характеризуется монокультурой и преобладанием пород с мягкой древесиной. Забота о красоте лесных насаждений заставляет человека менять нх истинный облик путем посадки полос из пород с твердой древесиной вцоль дорог. Однако эти породы скоро заглушаются более быстро растушими хвойными породами. Изменение характера пользования при организации энергетических плантаций не может не изменить характера фауны. Одни считают такие изменения положительными, другие — отрицательными [161, но многие специалисты по вопросам окружаюШей среды предпочитают отсутствие изменений той революции, которую вызывает возделыванне топливных культур. Вследствие огромных потребностей в плошадях для производства значительных количеств энергии проблема изменения внешнего вида ландшафта в равной мере коснется лесоводства, сельского хозяйства, а также предложений по организации морских хозяйств.
Морское побережье — это традиционное место отдыха населения Великобритании', и появление структур для закрепления водорослей, а также закрытие крупных водных пространств не может не вызвать отрицательной реакции. Деятельность. связанная с добычей ископаемых видов топлива, в значительной мере локализована с точки зрения ее влияния на население; производство же биоэнергии будет иметь .значительные социальные последствия. Б.э. 3АГРязнение ОкРужАющей сРеды Стоки, выбросы и отходы. Производство биотоплнва предполагает обработку больших количеств органического вещества, что неизбежно вызовет образование больших количеств твердых, жидких и газообразных отходов.
Вследствие сложности химического состава сырья и отно- 116 сительной простоты состава получаемого топлива не удивительно, что количество загрязняющих веществ на единицу произведенной энергии здесь больше, чем при производстве ископаемых видов топлива. Проц ессы должны сравниваться на основе эквивалентных количеств произведенной энергии, т. е. количества загрязняющих веществ на Дж. Значение этой проблемы оценивается недостаточно полно, так как биотопливо производится в масштабах, не сравнимых с производством ископаемых видов. Поэтому в литературе имеются противоречия.
В одном источнике [3) утверждается, что биоэнергия вызывает очень мало проблем, связанных с охраной окружаюцтей среды. Далее, в том же источнике говорится, что резкое расширение использования биоэнергии может иметь серьезные отрицательные последствия для окружающей среды вследствие плохого управления н недостаточного контроля. В настоящее время, естественно, производство биотоплива слишком незначительно для того, чтобы вызвать серьезные проблемы загрязнения. Несмотря на то что некоторые биоэнергетическне процессы представляют собой также методы удаления отходов, они неизбежно ведут к появлению других остатков, которые также должны быть удалены.
Стоимость таких процессов часто представляет собой компромисс межстоимостью обработки и удалением отходов с использованием ряда ду т методов — химических, физических и биологических. Стоки, попу чаемые в результате очистных процессов, также следует принимать во внимание для проведения обоснованного сравнения. Например, удаление осадка, получающегося в результате анаэробного брожения, очень дорогостоящее мероприятие. Поэтому при рассмотрении любого крупномасштабного предложения по производству биотоплива резонно будет задать вопрос, какое количество стоков и выбросов можно ожидать, какие меры потребуются для их удачення и каковы будут затраты.
Стоимость обработки сточных вод при производстве биотоплива, а также методы, используемые для этой цели, в значительной мере зависят от местоположения. Во внутренних районах, в местах скопления населения этот вид стоимости может представлять значительную долю общих расходов. В удаленных районах сбросы отходов (например, в море или в определенные места на суше) не вызывают такой отрицательной реакции. Каждый процесс производства биотоплива вызывает различные проблемы загрязнения; ниже приводятся некоторые комментарии по основным процессам Сб вживание сточных вод. Проблемы загрязнения, связанные с производством спирта, известны. Каждая тонна произведенного с р ражип пи та может сопровождаться образованием до 15 т жидкости (в результате сбражнвания и перегонки), имеющей высокую биологическую потре- бность в кислороде.
Сброс этой жидкости в реки в Бразилии в ходе выполнения программы производства спирта имел серьезные последствия лля окружающей среды [14] . Сброс отходов в реки вызвал гибель рыб " водорослей; такой сброс эквивалентен необрабатываемым отходам, 117 производимым в городе с населетгем 200 млн. жителей. Возможные методы обработки заключаются в сооружении отстойников, азробных и аназробных фильтров илн сбросе в море. Однако эти методы не находят широкого использования в Бразилии, вероятно, вследствие их дороговизны. Проблема удаления сточных вод возникает в Великобритании при производстве виски; был проведен ряд исследований цо изысканию дешевого метода удаления отходов первичной перегонки [остатков от сброженного сусла) . Эти остатки дали положительный эффект при использовании их в качестве удобрения [17], При организации сброса необходимо наличие хорошо дренируемых почв с высоким содержанием органического вещества; при этом надо следить, чтобы сбросы с высокой биологической потребностью в кислороде не попадали в реки.
Проблема удаления стоков при производстве спирта из кукурузы решена путем их выпаривания с получением сухой барды (при наличии рынка для этого продукта) . Отходы анаэробного брожения. Анаэробное брожение представляет собой метод для обработки стоков и одновремешю для производства метана. Преимущество этого метода состоит в снижении биологической потребности в кислороде жидкостей и твердых частиц. Однако только часть исходного углерода удаляется в виде метана и диоксида углерода [около 50 — 70%) .
Остальная часть содержится в осадке, который может использоваться в качестве удобрения на соответствующих почвах в соответствующее время года. Другой метод удаления — сжигание и органнза. ция свалок мусора. Жидкие загрязняющие вещества возникают в результате предварительной обработки твердых отходов для последующего сбраживания, а также в результате обезвоживания суспензий.
Размеры этих проблем пока не ясны [18], Однако риск переноса инфекции из материала, подлежащего сбраживанию (например, экскременты человека и животных), по имеющимся данным, уменьшается. На тяжелых, заболоченных почвах удаление сброженного осадка представляет серьезную проблему, а стоимость транспортировки в места сброса может быть значительной'.Ловышенная концентрация тяжелых метаглов в осадке может способствовать накоплению этих металлов в почве.
Сжигать осадок дорого, а мусорные свалки нежелательны по санитарным соображениям. Горючие газы, образовавшиеся в результате брожения, могут содержать значительные количества серы, вызывающей коррозию устройств для ежи~анна, а диоксид серы, содержащийся в продуктах сгорания, загрязняет атмосферу. Производство метана и обработка жидких стоков создают часто противоречивую ситуацию, так как для максимального производства метана и получения стока с минимальным показателем биологической потребности в кислороде требуется различное время реакции.
Таким образом, здесь необходимо компромиссное решение — в интересах охраны окружающей среды следует принять более низкий выход энергии. 118 Сжигание и термическое обогащение. Все методы, предполагающие сжигание биомассы, такие, как термическое обогащение, вызывают выброс в атмосферу частично окисленных и не сгоревших углеводородов, частиц, а также окислов азота и серы. Некоторые процессы дают жидкие стоки.
Как жидкие стоки, так и выбросы в атмосферу, происходящие в результате сгорания и процессов термического обогащения, описаны в литературе [[8]. На крупных заводах по производству топлива борьба с загрязнением имеет достаточную эффективность при соответствующих затратах. Однако при мелкомасштабном производстве борьба с загрязнением становится нереальной. Выгоды от сжигания древесины по обеим сторонам Атлантики являются хорошо известными, и эффективность переноса тепла и регулирование интенсивности сгорания явились предметом значительного внимания. Однако зто регулирование осуществляется только путем изменения течения процесса сгорания.
Эмиссионный фактор для окиси углерода, метана, альдегидов, бензола и полициклических углеводородов в расчете на 1 кг древесины выше при недостатке кислорода, чем при его избытке [19] . Выбросы при сжигании угля бьши, однако, на три порядка ниже, чем при сжигании древесины. Выброс мутагенных веществ в атмосферу при сжигании древесины в печах бывает выше, чем при сжигании угля, и всегда выше, чем при работе угольных и нефтяных промышленных бойлеров и печей [7] . Представля. ют проблему также твердые частицы, выбрасываемые в атмосферу; их выброс при сжигании древесины в северных городах США играет большую роль в нагревании окружающего пространства [6]. Однако можно отметить, что при сжигании древесины происходит меньший выброс серы по сравнению с углем [в отношении других форм биомасс положение может быть иным) .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
