Апр 06 2002

К проблеме извлечения и использования метана биогаза свалок Украины

Опубликовано в 09:20 в категории Сбор и утилизация отходов

К проблеме извлечения и использования метана биогаза свалок Украины

А.Ф. Киселевская

АО "Киевпроект", г. Киев

В Украине образуется ежегодно приблизительно 60 – 70 млн. м.3 (14 – 18 млн. т.) твердых бытовых отходов, которые, в основном, направляются на свалки. Через 0,5 – 2 года на свалках в следствие разложения органических компонентов отходов образуется газ, который называется биогазом или свалочным газом. Причиной деградации отходов с образованием биогаза являются различные типы бактерий, которые преобразуют сложные молекулы в более простые. Эта дегенерация проходит в 3 стадии: аэробная фаза, стадия "Кислотной ферментаци" и "Метаногенная" стадия длящиеся несколько десятилетий. При этом образуется группа метаногенных бактерий, с помощью которых образуются метан СН4 и углекислый газ СО2. Наряду с основными компонентами биогаз свалок содержит пары воды (до 60 г/м3 в зависимости от температуры) и сероводород (до 200 мг/м3) . Проведенными многочисленными исследованиями установлено также значительное количество токсичных хлорорганических примесей в составе биогаза.

По расчетам максимальный теоретический выход биогаза (свалочного газа) должен составлять 400 – 200 м3/т сухих твердых отходов. Однако в основу этих расчетов положены допущения, которые, по-видимому, не выполняются, поэтому более реальный выход в пределах 120 м3/т или 5 – 6 м3/т отходов в год. При этом длительность процессов разложения ТБО на свалках со стабильным выделением биогаза постоянного состава находится в пределах 10 – 30 лет в зависимости от конкретных условий.

Биогаз свалок содержит компоненты, ухудшающие качество атмосферы, обладающие вредным для здоровья человека воздействием. В зависимости от уровня его эмиссии в атмосферу и степени разбавления

воздухом он может оказывать токсическое воздействие на живые организмы, растения, а также увеличивать парниковый эффект.

Если биогаз проникает в полости (подвалы, шахты, колодцы и т.д.), то имеющийся там воздух также вытесняется и создается опасность взрыва.

Биогаз, образующийся на свалке, с одной стороны, может быть нежелательным продуктом, а с другой при условии дегазиции свалки – служить источником энергии. Поэтому для исключения вредного влияния биогаза свалок на атмосферу необходимо при их эксплуатации производить дегазацию свалок. Добиться этого предлагается двумя выполняемыми мероприятиями:

– с помощью соответствующих мер обеспечить герметизацию свалки и предотвратить неконтролируемую утечку биогаза;

– с помощью сооружения специальных установок целенаправленно собрать, обезвредить и утилизировать биогаз.

Газ, образующийся на свалке, извлекается с помощью вертикальных или горизонтальных перфорированных труб из полиэтилена. После удаления конденсата и пыли этот биогаз может использоваться как низкосортное топливо (17 – 20 Мдж/м3) для обогрева помещений, обжига кирпичей и цемента, обогрева теплиц, применение вместо углеводородного топлива или угля, получения пара и (или) электроэнергии.

Альтернативой использования биогаза является дальнейшая очистка, позволяющая достичь теплоты сгорания 34 – 37 Мдж/м3, после чего газ может перекачиваться по трубам или сжижаться под давлением.

За прошедшие годы наиболе важным изменением в составе газа, образующегося на свалках, было увеличение концентрации метана.

Использование газа, образующегося на свалках, имеет ограмные перспективы, так как его можно получать в больших количествах. Однако в настоящее время он не находит сбыта, представляет собой только отход, создает неудобства в эксплуатации свалок, вредно влияет на окружающую среду.

Таким образом, для решения проблемы использования свалочного газа (биогаза) необходима разработка типовых схем его сбора и утилизации в зависимости от мощности свалок с учетом максимальной экологической безопасности и экономической целесообразности.

При этом необходима оценка воздействия на окружающую среду применения технологий извлечения и использования биогаза по типовым схемам с учетом предотвращенного экологического ущерба.

Разработка типовых схем сбора и утилизации биогаза свалок в зависимости от их мощности:

– на 1 млн. жителей;

– на 200 – 100 тыс. жителей;

– на 50 тыс. жителей.

В схемах необходимо рассмотрение определенных технологий утилизации биогаза, с расчетом их наиболее выгодно применения.

Такой подход к решению использования биогаза свалок даст возможность наиболее целесообразно разрешения этой проблемы, как Украины в целом, так и в определенных ее регионах.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.