Выработка газа с одной мусорной свалки может обеспечить электричеством более 200 тыс. квартир и стать новым неистощимым источником энергии. В чем подкол у свалочного газа и почему мусорные повелители не спешат добывать его с полигонов?

Из истории добычи

Бытовые отходы стали употребляться в качестве источника энергии относительно не так давно. 1-ая экспериментальная мусорная свалка с применением особых инженерных сооружений открылась в Калифорнии в 1937г. Исследования и применение свалочного газа в США активировалось после принятия в 1965 г. закона об утилизации жестких отходов. Работы по утилизации свалочного газа ускорились во время нефтяного кризиса 1970-х гг. С 1980 г. правительство США начало предоставлять налоговые льготы производителям свалочного газа. Уже в 1985 г. в США работало более 30 установок, использовавших биогаз, вырабатываемый на полигонах отходов.

Сейчас США является мировым фаворитом по производству свалочного газа. Из 1812 полигонов, на 427 действуют проекты по выработке газа. Большее их количество сосредоточено на Среднем Западе и в Калифорнии. Количество проектов по выработке газа из американских свалок не коррелирует с числом всех свалок в стране. Район юга, фаворит по количеству свалок, является отстающим посреди газовых проектов. Лидирует район Среднего Запада, становой хребет тяжеленной индустрии. Промышленная развитость штатов приозерья позволила воплотить в жизнь сложные технические проекты по извлечению газа из свалок и его предстоящего использования. Более 70% проектов в штатах запада приходятся на Калифорнию. Это не поражает, ведь она занимает 1-ое место по производству мусора — 36 млн. т в год.

Как получают свалочный газ

Отходы на свалках в итоге анаэробного (при отсутствием кислорода) разложения выделяют свалочный газ. Тление мусора происходит под воздействием микробов, принадлежащих к двум огромным семействам: ацидогенов и метаногенов. Ацидогены создают первичное разложение мусора на летучие жирные кислоты, а конкретно из жира выходит наибольший выход метана. Метаногены перерабатывают летучие жирные кислоты в метан CH4 и диоксид углерода CO2. В итоге свалочный газ состоит из приблизительно 50% метана CH4, 50 % CO2, включая маленькие примеси H2S и других органических веществ.

Конструкция полигона

Для того, чтоб получать газ из свалок, нужна особая конструкция полигона, которая бы не только лишь позволяла собирать газ для предстоящего его использования, но отвечала бы экологическим нормам, не загрязняя земли и грунтовые воды.

Дно вырытого котлована застилается геомембраной, а потом накрывается метровой толщей глины. Геомембрана представляет собой современный водоизоляционный материал, который может также делать дренирующие функции. Такая защита создается для предотвращения проникания товаров выщелачивания в почву и грунтовые воды. Мусор вносится слоями, в конце каждого денька утрамбовывается машинами-катками и покрывается каждодневным покрытием – слоем глины шириной 15-30 см. Это нужно для уменьшения зловония и предотвращения рассеивание мусора под действием ветра и птиц. После наполнения котлована мусором его накрывают кровлей и защитным покрытием. Кровля состоит из уплотненной глины, более массивным слоем уложенная поверх мусора, чем каждодневное покрытие и геомембраны. Защитное покрытие представляет собой слой земли и растительный покров.

Котлован оснащается инженерными сооружениями для отвода водянистых и газообразных товаров разложения мусора. В теле котлована закладываются скважины, трубы, устанавливается насосное оборудование. Метан, образующийся в итоге разложения мусора, собирается со свалки и попадает в скруббер – газоочистительный аппарат, применяемый для чистки газообразных сред от примесей в разных химико-технологических процессах. Метод чистки газа, поступающего со свалки, основан на промывке газа жидкостью, обычно водой. Данный способ позволяет удалить из газа частички пыли и аэрозолей.

После чистки в скруббере, газ поступает на компрессор, после этого он уже может быть применен. Впрямую свалочный газ употребляют для получения тепла и пара, также в качестве авто горючего. Также приобретенный газ можно использовать в качестве горючего для производства электроэнергии. Для этого употребляются газотурбинные и газопоршневые установки.

Негативное воздействие свалочного газа

При широких способностях использования свалочного газа и тривиальных положительных сторонах его использования, этот газ также имеет ряд недочетов. Он содержит неограниченное количество ядовитых и вредных веществ, очень небезопасных для здоровья и жизни людей. Биогаз, приобретенный из свалок, оказывает гибельное воздействие на растительный покров вокруг полигона и на его поверхности. При отсутствии подабающего управления его образованием и сбором происходит разрушение тела полигона вследствие сброса давления газа снутри него. В конце концов, свалочный газ является парниковым газом.

Вопросы образования свалочного газа на полигонах ТБО и минимизация его воздействия на окружающую среду являются очень животрепещущими. Добыча и предстоящее внедрение газа с полигонов являются более применимыми, многообещающими и обоснованными решениями с экологической и экономической точки зрения. Выработка свалочного газа просит целого комплекса дорогостоящих мероприятий по его добыче, чистке и транспортировке.

Мировой объем выработки свалочного газа

Объемы годичный газодобычи представлены в табл.1, из которой следует, что глобальная утилизация свалочного газа составляет приблизительно 1,2 миллиардов. м&#179 в год, что эквивалентно 429 тыс. т метана либо 1% его глобальной эмиссии. Объем извлекаемого газа по сопоставлению с объемом его образования ничтожен. Сейчас пока рано гласить о свалочном газе, как о новеньком другом горючем. Но наличие колоссальных залежей мусора и улучшение технологий добычи и чистки свалочного газа позволяет представить, что его значение в дальнейшем будет расти.

Любовь Мельникова
Географический факультет МГУ

Источники инфы
1. Международное энергетическое агентство http://www. iea.org
2. http://www.worldenergyoutlook.org/
3. Гонопольский А. М. К вопросу о рыночном использовании биогаза,
образующегося на полигонах ТБО