Збір біогазу на полігонах ТПВ
Наука про збір біогазу
Застосувавши цю модель для полігону твердих побутових відходів, ми отримаємо зміну кількох фаз. Проілюструвати ситуацію можна за допомогою кривих, вказавши коефіцієнт утворення деяких газів, що утворюються протягом чотирьох фаз. Як правило, тривалість фаз №1 та №2 становить 1 місяць, фаза №3 – менше 1 року, фаза №4 – 25 років. Виробництво біогазу внаслідок біорозкладання 1 тонни відходів відбуватиметься протягом 50 років. На наведеному графіку Теоретично з 1 тонни побутових відходів виходить 230 кг біогазу. Біогаз містить вуглекислий газ та метан, що розподіляються, як правило, у пропорції 40/60. Однак є також 15-20% води та 1-2% слідів деяких газів. Тому зазвичай у біогазі міститься близько 45-48%. метану. Цей метан поширюється скрізь подібно до природного газу, представляючи великий інтерес з точки зору потенційної енергії. Проблема в тому, що на полігоні він утворюється постійно і не так легко знайти пристрої, які споживають його, які б працювали 24 години на добу і 365 днів на рік. Тому найлегше використовувати біогаз для його перетворення на електроенергію та її повернення в мережу. 1 тонна побутових відходів призводить до утворення 250 кВт електроенергії. За наявності сприятливих місцевих умов генератор електроенергії здатний виробити 250 кВт/год гарячої води та 250 кВт/год вихлопних газів, які можуть бути використані. Існує цілий ряд прикладів вирощування овочів у теплицях із використанням гарячої води.
Єврозбирання біогазу Збирати біогаз на полігонах нелегко. Основна проблема полягає у закачуванні біогазу таким чином, щоб уникнути попадання повітря чи води. Тому полігон ТПВ має бути герметичний, і це стосується кількох гектарів! Ще одна проблема пов'язана з дренажемфільтрату, що контактує з атмосферою. З іншого боку, обсяги виробництва біогазу в мЗ/ч залежить від віку відходів (як зазначено на графіках). Тому зазвичай кожна карта полігону обладнується свердловинами та сіткою дренажних труб (здатних витримувати тиск відходів висотою 50 м), які з'єднуються зі свердловиною через кожні 5 м. Свердловина приєднується до мережі закачування біогазу за допомогою регулювального клапана, який необхідно періодично налаштовувати. Газ закачується і спалюється у спеціальному факелі при температурі 1200°С, що усуває запахи та знижує парниковий ефект (метан перетворюється на вуглекислий газ та воду). При перетворенні біогазу на електроенергію факел повинен бути підключений до генератора електроенергії, що необхідно у разі аварії. Як правило, установка збору біогазу оснащена численними автоматичними пристроями та мережами моніторингу. Все це говорить про те, що збір біогазу є високотехнологічним рішенням, що слід мати на увазі ще на етапі проектування полігону ТПВ. З близько 30 підприємств, які намагалися займатися збиранням біогазу у Франції, можна назвати лише 2, які справді компетентні у цьому питанні та які успішно обладнали 50 полігонів установками зі збирання біогазу. Біогаз є добрим джерелом доходів для сфери управління відходами. Через кілька років він може принести від 3 до 5 євро за тонну похованих відходів. Однак не варто мріяти про гроші. Не всі полігони можна обладнати установками зі збирання біогазу. Іноді це не дозволяє зробити проект, іноді це неможливо у зв'язку з тим, що полігон ТПВ завжди горів, а відходи, що згоріли, не призводять до утворення біогазу. При цьому необхідно пам'ятати, що для організації мережі збору біогазу необхідні великі інвестиції,що вимагають проведення низки попередніх технічних досліджень.