Состав свалочного газа: Свалочный газ | Состав свалочного газа

Содержание

Свалочный газ | Состав свалочного газа

Свалочный газ представляет собой сложную смесь различных газов, созданных под действием микроорганизмов на полигоне ТБО. Свалочный газ состоит из 2 основных компонентов: метана (40-60%) и углекислого газа. Следовые количества других летучих органических соединений (ЛОС) составляют остаток (<1%). Эти следовые газы включают большое количество видов состоящих в основном из простых углеводородов.

Состав свалочного газа — основной фактор определения типа и уровня выбросов в результате горения. Свалочный газ генерируется в процессе биоразложения отходов на мусорном полигоне. Состав газа значительно варьируется в зависимости от типа отходов и времени размещения на полигоне.

Как правило, свалочный газ представляет собой смесь метана (CH₄), углекислого газа (CO₂), кислорода (O₂), азота (N₂), водорода (H₂), водяного пара и прочих соединений в малых количествах. Типичные значения в процентах каждого из этих компонентов указаны в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Состав свалочного газа

Компонент	Доля в составе, %
Метан (CH₄)	40—60
Углекислый газ (CO₂)	35—45
Кислород (O₂)	1—
Азот (N₂	< 1—10
Водород (H₂)	< 1—3
Водяной пар (H₂O)	1—5
Прочие соединения	< 1—3

Решения для активной дегазации полигонов ТБО

В свалочном газе может содержаться до 500 соединений в следовых количествах и могут включать летучие органические соединения (ЛОС), меркаптаны, сульфиды и т. д. Такие вещества испаряются непосредственно из отходов или становятся результатом химических реакций в отходах. Некоторые компоненты формируются в процессе естественного разложения на полигоне ТБО. Например, разложение гипсокартона приводит к образованию сероводорода.

В целом соединения, содержащиеся в свалочном газе в следовых количествах, присутствуют на всех полигонах, но конкретные вещества и их концентрация зависят от состава отходов на той или иной площадке. Такие соединения могут достигать значительных объемов, особенно если на полигон поступило очень много соответствующих типов ТБО.

Скорость генерирования свалочного газа (например, в процессе разложения отходов) меняется на протяжении периода эксплуатации полигона и зависит от типа отходов, частоты их поступления, глубины полигона, содержания влаги, слеживания/плотности, pH, температуры и срока с момента поступления. Можно ясно различить несколько фаз разложения отходов на полигоне, что выражается в изменении состава свалочного газа. Этот процесс схематически показан на рис. 1.3.

Рис. 1.3. Изменение состава свалочного газа

«C» Установка для извлечения и сжигания свалочного газа

Установка в компактном исполнении на окрашенной или оцинкованной горячим способом раме из углеродистой стали. Горелка для сжигания выполнена из нержавеющей стали и изнутри покрыта керамическим волокном.

Установка по высокотемпературной утилизации свалочного газа класса «HT»

Установка выполнена на окрашенной или оцинкованной горячим способом раме или в контейнере

Установка постоянного горения свалочного газа

Процесс постоянной утилизации свалочного биогаза необходим для законсервированных полигонов и вновь вводимых в эксплуатацию, где мощности по выходу биогаза ограничены из-за низкого статического давления биогаза полигона или где нет возможности подключения к стационарной сети электроснабжения.

Отправить запрос

Ф. И.О.*

Название организации (работаем только с юр. лицами)*

E-mail для связи*

Телефон для связи*

Комментарий

* Нажимая кнопку «Отправить» вы принимаете условия обработки информации

Свалочный газ

Образующиеся при разложении органических веществ свалочные газы состоят из метана, двуокиси углерода и азота.

Ежегодно в мире образуется огромное количество органических отходов, в большинстве своем бытового, коммерческого и сельскохозяйственного происхождения, все это представляет собой неконтролируемую и нестабильную смесь бумаги, картона, пищевых отходов, пластика, резины, стекла, различных отходов, металлов и многого другого.

Объем твердых бытовых отходов только в городах составляет от 400 до 450 миллионов тонн, т.е. в среднем от 250 до 700 кг в год на человека. Это количество твердых бытовых отходов (ТБО) увеличивается каждый год на 3–6%, что значительно превышает темпы роста населения.

Механическая сортировка твердых бытовых отходов технически сложна и пока не нашла широкого применения. Прямая переработка или сжигание огромного количества отходов технически довольно проблематично, экологически опасно и экономически нерационально. Доминирующим методом обработки было и остается захоронение отходов на свалках и специальных полигонах. Эти полигоны как правило расположены недалеко от городов. После скапливания и захоронения, отходы подвергаются интенсивному биоразложению, в результате которого образуется свалочный газ.

Метан (Ch5) и диоксид углерода (CO2) являются макрокомпонентами свалочного газа, соотношение может варьироваться от 40-70% до 30-60%. Азот (N2), кислород (O2), водород (h3) и различные органические соединения присутствуют в качестве относительных компонентов. Состав свалочного газа влияет на некоторые его специфические свойства. Прежде всего, свалочный газ является легковоспламеняющимся. В определенных концентрациях он токсичен. Показатели токсичности определяются наличием ряда микропримесей, таких как сероводород (h3S). Обычно свалочный газ имеет сильный запах.

Добыча свалочного газа на полигоне ТБО может длиться от 10 до 20 лет. Обычно наиболее интенсивный процесс биоконверсии отходов происходит в течение первых 5 лет, в течение которых производится около 50% от общего запаса газа. При этом свалочный газ очень опасен как из-за опасности пожара или взрыва, так и из-за негативного воздействия на здоровье человека.

Самый эффективный способ снизить выбросы метана со свалок — это его сбор и утилизация. В начале 1980-х годов люди во многих странах начали добывать свалочный газ, чтобы избежать экологических проблем, пожаров и взрывов. Позже производство электроэнергии из свалочного газа стало широко распространенным явлением. Реализация проектов по рекуперации энергии из свалочного газа способствует снижению выбросов парниковых газов и загрязнителей воздуха, положительно влияет на качество воздуха и снижает потенциальный риск для здоровья человека. Такие проекты также снижают энергетическую зависимость, создают рабочие места и помогают развитию местной экономики. На международном уровне существуют значительные возможности для расширения использования энергии свалочного газа.

Подготовка современной площадки по переработке ТБО включает в себя гидроизоляцию дна, гидроизоляцию, систему отвода сточных вод, прокладку труб через которые будет собираться свалочный газ.

Газы, образующиеся при биоконверсии органических компонентов, собираются через вертикальные скважины, ведущие к коллектору. Затем свалочный газ направляется на станцию очистки для отделения от газового конденсата. Подготовленный газ отправляется в газометр или непосредственно к модулю ТЭЦ. Электрическая и тепловая энергия, вырабатываемая генераторами, затем подается в сеть.

Количественные показатели:
Свалочный газ, полученный из 1 миллиона тонн твердых бытовых отходов, приводит в действие двигатель мощностью 800-1000 кВт/час в течение 15-20 лет. Из 1 тонны твердых бытовых отходов можно получить 150-250 м3 свалочного газа с содержанием метана 60-80%.

В мировой практике свалочный газ нашел следующие способы применения:
• Сжигание — обеспечивает удаление запаха и снижение опасности возгорания на полигоне, при этом энергетический потенциал биогаза не используется в хозяйственных целях;
• Прямое сжигание свалочного газа для производства тепловой энергии;
• Применение свалочного газа в качестве топлива для газовых двигателей или турбин для производства электрической и тепловой энергии;
• Очистить свалочный газ до 94-95% содержания метана для последующего использования в сети общего пользования.

Выбор применения или другого метода использования свалочного газа также зависит от экономической ситуации на свалке и определяется площадью охвата потребителей энергии, производимой с использованием свалочного газа. В более развитых странах такая деятельность поддерживается правительством с помощью специальных законов. Экономические показатели проектов по добыче свалочного газа могут быть очень прибыльными, особенно если рядом с полигоном ТБО имеется промышленная необходимость в потреблении свалочного газа.

Компания «БЛМ Синержи» разрабатывает и реализует проекты по использованию свалочного газа. Мы предоставляем услуги проектированию системы сбора и утилизации свалочного газа, организуем поставку оборудования и сопутствующую поддержку при запуске.

ATSDR — Учебник по свалочному газу

В этой главе содержится основная информация о свалочном газе — что
он состоит из того, как он производится, и условий, которые влияют на
его производство. Он также предоставляет информацию о том, как свалки
газ движется и уходит от полигона. Наконец,
В главе представлен обзор типов свалок, которые могут
присутствовать в вашем сообществе и нормативные требования, которые
применяются к каждому.

Из чего состоит свалочный газ?

Свалочный газ состоит из смеси сотен различных
газы. По объему свалочный газ обычно содержит от 45% до 60% метана.
и от 40% до 60% углекислого газа. Свалочный газ также включает небольшие
количество азота, кислорода, аммиака, сульфидов, водорода, углерода
монооксид и неметановые органические соединения (НМОС), такие как трихлорэтилен,
бензол и винилхлорид. В таблице 2-1 перечислены
«типичные» свалочные газы, их процентное содержание по объему и их характеристики.

Как производится свалочный газ?

Три процесса: бактериальное разложение, улетучивание и
химические реакции — образуют свалочный газ.

Бактериальное разложение. Большая свалка
газ образуется при бактериальном разложении, которое происходит, когда
органические отходы разлагаются бактериями, естественным образом присутствующими в
отходов и в почве, используемой для покрытия полигона. Органический
отходы включают продукты питания, садовые отходы, подметание улиц, текстиль,
и изделия из дерева и бумаги. Бактерии разлагают органические отходы
в четыре фазы, а состав газа меняется в течение
каждую фазу. В поле ниже представлены подробные
информация о четырех фазах бактериального разложения
и газы, образующиеся на каждой фазе. Фигура
2-1 показана добыча газа на каждой из четырех стадий.
Испарение . Свалочные газы могут образовываться
когда некоторые отходы, особенно органические соединения, изменяются
из жидкости или твердого тела в пар. Этот процесс известен
как улетучивание. НМОК в свалочном газе могут быть результатом
улетучивание некоторых химических веществ, вывозимых на свалку.
Химические реакции. Свалочный газ, в том числе
NMOC могут быть созданы в результате реакций определенных химических веществ.
присутствует в отходах. Например, если хлорный отбеливатель и аммиак
вступают в контакт друг с другом в пределах свалки, вредные
производится газ.

Таблица 2-1: Типичные компоненты свалочного газа
Компонент	Проценты по объему	Характеристики
метан	45–60	Метан — природный газ. Это бесцветный и без запаха. Мусорные свалки являются крупнейшими источник антропогенных выбросов метана в США
двуокись углерода	40–60	Углекислый газ естественным образом содержится в небольших количествах. концентрации в атмосфере (0,03%). Он бесцветный, без запаха, слегка кислый.
азот	2–5	Азот составляет примерно 79% атмосфера. Он не имеет запаха, вкуса и цвета.
кислород	0,1–1	Кислород составляет примерно 21% атмосфера. Он не имеет запаха, вкуса и цвета.
аммиак	0,1–1	Аммиак — бесцветный газ с резким запахом. запах.
НМОК (неметановые органические соединения)	0,01–0,6	НМОК представляют собой органические соединения (т. е. соединения содержащие углерод). (Метан является органическим соединением, но не считается НМОК.) НМОК могут встречаться естественным образом или быть образованы синтетическими химическими процессами. НМОК чаще всего обнаруженные на свалках, включают акрилонитрил, бензол, 1,1-дихлорэтан, 1,2-цис-дихлорэтилен, дихлорметан, карбонилсульфид, этилбензол, гексан, метилэтилкетон, тетрахлорэтилен, толуол, трихлорэтилен, винилхлорид и ксилолы.
сульфиды	0–1	Сульфиды (например, сероводород, диметил сульфиды, меркаптаны) — природные газы, придать свалочной газовой смеси запах тухлых яиц. сульфиды может вызывать неприятные запахи даже при очень низких концентрациях.
водород	0–0,2	Водород — бесцветный газ без запаха.
окись углерода	0–0,2	Угарный газ представляет собой бесцветное вещество без запаха. газ.
Источник: Чобаноглус, Тайзен и Виджил, 1993 г.; АООС 1995

Четыре фазы бактериального разложения свалочных отходов
Бактерии разлагаются захоронения отходов в четыре этапа. Состав газа производил изменения с каждой из четырех фаз разложения. Полигоны часто принимают отходы в течение 20–30 лет. поэтому отходы на свалке могут проходить несколько этапов разложения сразу. Это означает, что старые отходы в одна область может находиться в другой фазе разложения чем недавно захороненные отходы в другом районе. Фаза I Во время первой фазы разложения аэробные бактерии – бактерии, живущие только в присутствии кислорода, – потребляют кислорода, разрушая длинные молекулярные цепи сложные углеводы, белки и липиды, входящие в состав органические отходы. Основным побочным продуктом этого процесса является углекислый газ. Содержание азота высокое в начале этой фазы, но уменьшается по мере прохождения свалки через четыре фазы. Фаза I продолжается до тех пор, пока доступный кислород истощен. Разложение фазы I может продолжаться в течение нескольких дней или месяцев, в зависимости от того, сколько кислорода присутствует, когда отходы вывозятся на свалку. Уровень кислорода будет варьироваться в зависимости от таких факторов, как степень рыхлости или сжатия отходы были, когда он был похоронен. Этап II Вторая фаза разложения начинается после кислорода на свалке. был израсходован. Используя анаэробный процесс (процесс не требующий кислорода), бактерии превращают соединения образуется аэробными бактериями на уксусную, молочную и муравьиную кислоты и спирты, такие как метанол и этанол. Свалка становится сильно кислым. Когда кислоты смешиваются с влагой присутствующие на свалке, они вызывают определенные питательные вещества растворяются, делая азот и фосфор доступными для все большее разнообразие видов бактерий на свалке. Побочными газообразными продуктами этих процессов являются углекислый газ. и водород. Если полигон нарушен или кислород как-то внедряется на свалку, микробные процессы вернется к Фазе I. Этап III Разложение фазы III начинается, когда определенные виды анаэробных бактерии потребляют органические кислоты, полученные в фазе II и образуют ацетат, органическую кислоту. Этот процесс вызывает свалка, чтобы стать более нейтральной средой, в которой метанообразующие бактерии начинают приживаться. Метановые и кислотообразующие бактерии имеют симбиотические или взаимовыгодные отношения. Кислотообразующие бактерии создают соединения для метаногенных бактерии для потребления. Метаногенные бактерии потребляют углерод диоксид и ацетат, избыток которых был бы ядовит для кислотообразующие бактерии. Этап IV Разложение фазы IV начинается, когда оба состава а объемы производства свалочного газа остаются относительно постоянными. Свалочный газ фазы IV обычно содержит примерно 45% до 60% метана по объему, от 40% до 60% углекислого газа и от 2% до 9% других газов, таких как сульфиды. Газ производится со стабильной скоростью на этапе IV, обычно в течение примерно 20 лет; однако выброс газа будет продолжаться в течение 50 и более лет после размещения отходов на полигоне (Кроуфорд и Смит 1985). Добыча газа может длиться дольше, например, если в отходах присутствует большее количество органики, например, на свалке, получающей количество выше среднего отходов домашних животных.

Четыре фазы бактериального разложения свалочных отходов

Бактерии разлагаются
захоронения отходов в четыре этапа. Состав газа
производил изменения с каждой из четырех фаз разложения.
Полигоны часто принимают отходы в течение 20–30 лет.
поэтому отходы на свалке могут проходить несколько этапов
разложения сразу. Это означает, что старые отходы в
одна область может находиться в другой фазе разложения
чем недавно захороненные отходы в другом районе.

Фаза I
Во время первой фазы разложения аэробные
бактерии – бактерии, живущие только в присутствии кислорода, – потребляют
кислорода, разрушая длинные молекулярные цепи
сложные углеводы, белки и липиды, входящие в состав
органические отходы. Основным побочным продуктом этого процесса является
углекислый газ. Содержание азота высокое в начале
этой фазы, но уменьшается по мере прохождения свалки через
четыре фазы. Фаза I продолжается до тех пор, пока доступный кислород
истощен. Разложение фазы I может продолжаться в течение нескольких дней или
месяцев, в зависимости от того, сколько кислорода присутствует, когда
отходы вывозятся на свалку. Уровень кислорода будет
варьироваться в зависимости от таких факторов, как степень рыхлости или сжатия
отходы были, когда он был похоронен.

Этап II
Вторая фаза разложения начинается после кислорода на свалке.
был израсходован. Используя анаэробный процесс (процесс
не требующий кислорода), бактерии превращают соединения
образуется аэробными бактериями на уксусную, молочную и муравьиную
кислоты и спирты, такие как метанол и этанол. Свалка
становится сильно кислым. Когда кислоты смешиваются с влагой
присутствующие на свалке, они вызывают определенные питательные вещества
растворяются, делая азот и фосфор доступными для
все большее разнообразие видов бактерий на свалке.
Побочными газообразными продуктами этих процессов являются углекислый газ.
и водород. Если полигон нарушен или кислород
как-то внедряется на свалку, микробные процессы
вернется к Фазе I.

Этап III
Разложение фазы III начинается, когда определенные виды анаэробных
бактерии потребляют органические кислоты, полученные в фазе II
и образуют ацетат, органическую кислоту. Этот процесс вызывает
свалка, чтобы стать более нейтральной средой, в которой метанообразующие
бактерии начинают приживаться. Метановые и кислотообразующие
бактерии имеют симбиотические или взаимовыгодные отношения.
Кислотообразующие бактерии создают соединения для метаногенных
бактерии для потребления. Метаногенные бактерии потребляют углерод
диоксид и ацетат, избыток которых был бы ядовит для
кислотообразующие бактерии.

Этап IV
Разложение фазы IV начинается, когда оба состава
а объемы производства свалочного газа остаются относительно постоянными.
Свалочный газ фазы IV обычно содержит примерно 45%
до 60% метана по объему, от 40% до 60% углекислого газа и
от 2% до 9% других газов, таких как сульфиды. Газ производится
со стабильной скоростью на этапе IV, обычно в течение примерно 20 лет;
однако выброс газа будет продолжаться в течение 50 и более
лет после размещения отходов на полигоне (Кроуфорд
и Смит 1985). Добыча газа может длиться дольше, например,
если в отходах присутствует большее количество органики,
например, на свалке, получающей количество выше среднего
отходов домашних животных.

Рисунок 2-1: Этапы производства
типичный свалочный газ

Начало страницы

Какие условия влияют на производство свалочного газа?

Норма и объем свалочного газа, производимого на конкретном объекте
зависят от характеристик отходов (например, состава и
возраст мусора) и ряд факторов окружающей среды (например,
наличие кислорода на полигоне, влажность и температура).

Состав отходов. Чем больше органических отходов
присутствует на свалке, тем больше свалочного газа (например, углекислого газа,
метан, азот и сероводород) производится
бактерии при разложении. Чем больше химикатов утилизируется
на свалке, тем больше вероятность того, что НМОК и другие газы будут
быть получены либо путем улетучивания или химических реакций.
Возраст отбросов . В общем, совсем недавно
захороненные отходы (т. е. отходы, захороненные менее 10 лет) производят
больше свалочного газа за счет бактериального разложения, улетучивания,
химических реакций, чем старые отходы (захороненные более
10 лет). Пик добычи газа обычно приходится на период от 5 до 7 лет.
после захоронения отходов.
Наличие кислорода на свалке. Метан
будет производиться только тогда, когда кислорода больше не будет в
свалка.
Содержание влаги. Наличие влаги
(ненасыщенные условия) на свалке увеличивает производство газа
потому что это способствует бактериальному разложению. Влага может
также способствуют химическим реакциям, в результате которых образуются газы.
Температура. По температуре полигона
повышается, бактериальная активность увеличивается, что приводит к увеличению
добыча газа. Повышенная температура также может увеличить показатели
испарения и химических реакций. Коробка на следующем
страница содержит более подробную информацию о том, как эти переменные
влияют на темпы и объемы производства свалочного газа.

Как движется свалочный газ?

Когда газы образуются под поверхностью полигона, они обычно
отойти подальше от свалки. Газы имеют свойство расширяться и заполнять имеющиеся
пространство, чтобы они двигались или «мигрировали» через ограниченную пору
пространства внутри мусорно-грунтового покрова полигона.
естественная склонность свалочных газов, которые легче воздуха, такие
как и метан, должен двигаться вверх, обычно по поверхности полигона.
Восходящее движение свалочного газа может быть остановлено плотным уплотнением
отходы или материал покрытия свалки (например, ежедневный почвенный покров и
шапки). Когда восходящее движение затруднено, газ имеет тенденцию мигрировать
горизонтально к другим участкам полигона или к участкам за его пределами
свалка, где он может возобновить свой восходящий путь. В принципе,
газы идут по пути наименьшего сопротивления. Некоторые газы, такие как углерод
двуокиси, плотнее воздуха и будут собираться в подповерхностных областях,
например, подсобные коридоры. Три основных фактора влияют на миграцию
свалочных газов: диффузия (концентрация), давление и проницаемость

Диффузия (концентрация). Распространение описывает
естественная тенденция газа к достижению однородной концентрации в
заданное пространство, будь то помещение или земная атмосфера.
Газы на свалке перемещаются из областей с высокой концентрацией газа.
в районы с меньшей концентрацией газа. Поскольку концентрация газа
на свалке обычно выше, чем в окружающей
территории, свалочные газы диффундируют со свалки в окружающую среду.
места с меньшей концентрацией газа.
Давление. Газы, скапливающиеся на свалке
создавать области высокого давления, в которых движение газа ограничено
по уплотненному мусорному или почвенному покрову и областям низкого давления
в котором движение газа не ограничено. Изменение давления
по всему полигону приводит к тому, что газы перемещаются из зон
высокого давления в области низкого давления. Движение газов из
областей высокого давления в области более низкого давления называется
конвекция. По мере образования большего количества газов давление в
свалок увеличивается, обычно вызывая подповерхностное давление в
полигон должен быть выше, чем атмосферное давление
или давление воздуха в помещении. Когда давление на полигоне выше,
газы имеют тенденцию перемещаться в окружающий воздух или воздух в помещении.
Проницаемость. Газы также будут мигрировать в соответствии с
туда, где проходят пути наименьшего сопротивления. Проницаемость
является мерой того, насколько хорошо газы и жидкости проходят через соединенные
пространства или поры в отбросах и почвах. Сухие песчаные почвы очень
проницаемой (много связанных поровых пространств), в то время как влажная глина имеет тенденцию
быть гораздо менее проницаемой (меньше связанных пор). Газы
имеют тенденцию двигаться через области с высокой проницаемостью (например, области
песка или гравия), а не через участки с низкой проницаемостью
(например, участки глины или ила). Покрытия для свалок часто делаются
грунтов с низкой водопроницаемостью, таких как глина. Газы в закрытом
поэтому свалка может с большей вероятностью перемещаться по горизонтали
чем по вертикали.

Таблица 2-2: Факторы, влияющие на производство свалочного газа
Состав отходов. Чем органичнее отходов, присутствующих на свалке, тем больше образуется свалочного газа. путем бактериального разложения. Некоторые виды органических отходов содержат питательные вещества, такие как натрий, калий, кальций и магний, который помогает бактериям процветать. Когда эти питательные вещества присутствуют, производство свалочного газа увеличивается. Альтернативно, некоторые отходы содержат соединения, наносящие вред бактериям, вызывая газа будет производиться меньше. Например, производство метана. бактерии могут подавляться, когда отходы имеют высокую концентрацию соли. Кислород на свалке. Только при кислородном израсходуется, бактерии начнут производить метан. Чем больше кислород присутствует на свалке, тем дольше аэробные бактерии может разлагать отходы на этапе I. Если отходы захоронены неплотно или часто беспокоит, больше кислорода доступно, так что кислородозависимые бактерии живут дольше и производят углерод диоксида и воды в течение более длительного времени. Если отходы сильно уплотняется, однако добыча метана начнется раньше на смену аэробным бактериям приходят метанообразующие. анаэробные бактерии в фазе III. Газ метан начинает вырабатывается анаэробными бактериями только тогда, когда кислород на свалке израсходован аэробными бактериями; следовательно, любой кислород, оставшийся на свалке, замедлит производство метана. Барометрические максимумы будут иметь тенденцию вводить атмосферный кислород в поверхностные почвы на неглубоких участках свалки, возможно изменение активности бактерий. В этом случае отходы в Фаза IV, например, может ненадолго вернуться к Фазе I, пока весь кислород израсходован снова. Содержание влаги. Наличие определенное количество воды на свалке увеличивает производство газа потому что влага способствует росту бактерий и транспорту питательные вещества и бактерии во все зоны свалки. А Влажность 40 % и выше в пересчете на влажную массу отходов, способствует максимальной добыче газа (например, в закрытом свалка). Уплотнение отходов замедляет добычу газа, потому что увеличивает плотность содержимого свалки, уменьшая скорость, с которой вода может просачиваться в отходы. Оценка добыча газа выше при сильных дождях и/или проницаемом покрытие свалки вводит дополнительную воду на свалку. Температура. Теплые температуры увеличиваются бактериальной активности, что, в свою очередь, увеличивает скорость производство свалочного газа. Более низкие температуры подавляют бактериальную Мероприятия. Как правило, активность бактерий резко снижается. ниже 50° по Фаренгейту (F). Погодные изменения имеют гораздо большее влияние на газообразование на неглубоких свалках. Это потому что бактерии не так изолированы от изменений температуры по сравнению с глубокими свалками, где толстый слой почвы покрывает отходы. Закрытая свалка обычно поддерживает стабильная температура, максимальное производство газа. Бактериальный активность выделяет тепло, стабилизируя температуру на свалке от 77° F до 113° F, хотя температуры до 158 ° F были отмечены. Также повышается температура способствуют испарению и химическим реакциям. Как генерал правило, выбросы NMOC удваиваются с каждым увеличением на 18 ° F в температуре. Эпоха Отказов. Недавно похороненный отходы производят больше газа, чем старые отходы. свалки обычно выделяют значительное количество газа в течение 1–3 годы. Пик добычи газа обычно приходится на 5-7 лет после отходы сбрасываются. Почти весь газ добывается в пределах 20 лет после захоронения отходов; однако небольшое количество газ может продолжать выбрасываться со свалки в течение 50 или больше лет. Однако сценарий с низким выходом метана оценивает что медленно разлагающиеся отходы будут производить метан после 5 лет и продолжать выброс газа в течение 40 лет. Различные части полигона могут находиться в разных фазы процесса разложения одновременно в зависимости о том, когда отходы были первоначально размещены в каждой области. количество органического материала в отходах является важным Фактор того, как долго длится добыча газа.
Источники: Crawford and Smith 1985; Министерство энергетики 1995 г.; Агентство по охране окружающей среды 1993 г.

Таблица 2-2: Факторы, влияющие на производство свалочного газа

Состав отходов. Чем органичнее
отходов, присутствующих на свалке, тем больше образуется свалочного газа.
путем бактериального разложения. Некоторые виды органических отходов
содержат питательные вещества, такие как натрий, калий, кальций и
магний, который помогает бактериям процветать. Когда эти питательные вещества
присутствуют, производство свалочного газа увеличивается. Альтернативно,
некоторые отходы содержат соединения, наносящие вред бактериям, вызывая
газа будет производиться меньше. Например, производство метана.
бактерии могут подавляться, когда отходы имеют высокую концентрацию соли.

Кислород на свалке. Только при кислородном
израсходуется, бактерии начнут производить метан. Чем больше
кислород присутствует на свалке, тем дольше аэробные бактерии
может разлагать отходы на этапе I. Если отходы захоронены неплотно
или часто беспокоит, больше кислорода доступно, так что
кислородозависимые бактерии живут дольше и производят углерод
диоксида и воды в течение более длительного времени. Если отходы сильно
уплотняется, однако добыча метана начнется раньше
на смену аэробным бактериям приходят метанообразующие.
анаэробные бактерии в фазе III. Газ метан начинает
вырабатывается анаэробными бактериями только тогда, когда кислород
на свалке израсходован аэробными бактериями; следовательно,
любой кислород, оставшийся на свалке, замедлит производство метана.
Барометрические максимумы будут иметь тенденцию вводить атмосферный кислород
в поверхностные почвы на неглубоких участках свалки, возможно
изменение активности бактерий. В этом случае отходы в
Фаза IV, например, может ненадолго вернуться к Фазе I, пока
весь кислород израсходован снова.

Содержание влаги. Наличие
определенное количество воды на свалке увеличивает производство газа
потому что влага способствует росту бактерий и транспорту
питательные вещества и бактерии во все зоны свалки. А
Влажность 40 % и выше в пересчете на влажную массу
отходов, способствует максимальной добыче газа (например, в закрытом
свалка). Уплотнение отходов замедляет добычу газа, потому что
увеличивает плотность содержимого свалки, уменьшая
скорость, с которой вода может просачиваться в отходы. Оценка
добыча газа выше при сильных дождях и/или проницаемом
покрытие свалки вводит дополнительную воду на свалку.

Температура. Теплые температуры увеличиваются
бактериальной активности, что, в свою очередь, увеличивает скорость
производство свалочного газа. Более низкие температуры подавляют бактериальную
Мероприятия. Как правило, активность бактерий резко снижается.
ниже 50° по Фаренгейту (F). Погодные изменения имеют гораздо большее
влияние на газообразование на неглубоких свалках. Это потому что
бактерии не так изолированы от изменений температуры
по сравнению с глубокими свалками, где толстый слой почвы
покрывает отходы. Закрытая свалка обычно поддерживает
стабильная температура, максимальное производство газа. Бактериальный
активность выделяет тепло, стабилизируя температуру
на свалке от 77° F до 113° F, хотя температуры
до 158 ° F были отмечены. Также повышается температура
способствуют испарению и химическим реакциям. Как генерал
правило, выбросы NMOC удваиваются с каждым увеличением на 18 ° F
в температуре.

Эпоха Отказов. Недавно похороненный
отходы производят больше газа, чем старые отходы. свалки
обычно выделяют значительное количество газа в течение 1–3
годы. Пик добычи газа обычно приходится на 5-7 лет после
отходы сбрасываются. Почти весь газ добывается в пределах 20
лет после захоронения отходов; однако небольшое количество
газ может продолжать выбрасываться со свалки в течение 50 или
больше лет. Однако сценарий с низким выходом метана оценивает
что медленно разлагающиеся отходы будут производить метан после
5 лет и продолжать выброс газа в течение 40 лет.
Различные части полигона могут находиться в разных
фазы процесса разложения одновременно в зависимости
о том, когда отходы были первоначально размещены в каждой области.
количество органического материала в отходах является важным
Фактор того, как долго длится добыча газа.

Источники: Crawford and Smith 1985; Министерство энергетики 1995 г.;
Агентство по охране окружающей среды 1993 г.

Содержание
Следующий раздел

К началу страницы

Важная информация о свалочном газе

Важная информация о свалочном газе доступна в формате Portable Document Format (PDF, 160 КБ, 2 стр.)

Резюме

Свалки могут издавать неприятные запахи, а свалочный газ может проникать в почву и накапливаться в близлежащих зданиях. Из газов, образующихся на свалках, наибольшее беспокойство вызывают аммиак, сульфиды, метан и углекислый газ. Аммиак и сероводород являются причиной большей части запахов на свалках. Метан легко воспламеняется, и его концентрация в помещении иногда превышает взрывоопасный уровень. Метан и углекислый газ также могут накапливаться в близлежащих зданиях и вытеснять кислород.

В этом информационном бюллетене содержится информация о том, какие меры можно принять для предотвращения выхода газов со свалок и проникновения в строения за пределами площадки, а также о том, как владельцы зданий могут уменьшить сбор свалочного газа внутри помещений, особенно в замкнутых пространствах, таких как подвалы и подвальные помещения.

Свалочный газ

Свалочный газ содержит множество различных газов. Метан и углекислый газ составляют от 90 до 98% свалочного газа. Остальные от 2 до 10% включают азот, кислород, аммиак, сульфиды, водород и различные другие газы. Свалочные газы образуются, когда бактерии разлагают органические отходы. Количество этих газов зависит от типа отходов, присутствующих на свалке, возраста свалки, содержания кислорода, количества влаги и температуры. Например, производство газа увеличится, если температура или влажность возрастут. Хотя производство этих газов обычно достигает пика через пять-семь лет, свалка может продолжать производить газы более 50 лет.

Попадание свалочных газов в здания

Свалочные газы могут попадать со свалки через почву в наружный воздух, а также в воздух внутри близлежащих зданий. Свалочные газы с наружным воздухом могут проникать в здание через окна, двери и вентиляционные системы. В почве свалочные газы могут мигрировать и проникать в здание через щели в цокольных этажах и стенах, места ввода инженерных коммуникаций (например, в местах входа в здание подземных вод или линий электропередач), отверстия водоотливных насосов или трапы в полу. Это называется проникновением паров почвы. Попадая в здание, свалочные газы могут скапливаться в местах с плохой вентиляцией, таких как подвалы, подвальные помещения и инженерные туннели.

Запахи свалочного газа

Запахи свалочного газа вызваны в основном сероводородом и аммиаком, которые образуются при разложении отходов. Например, если строительный мусор и мусор после сноса содержат большое количество стеновых плит (также называемых гипсокартоном или гипсокартоном), может образоваться большое количество сероводорода. Сероводород имеет неприятный запах тухлых яиц, а аммиак имеет сильный резкий запах. Люди могут обнаруживать запахи сероводорода и аммиака при очень низких уровнях в воздухе, как правило, ниже уровней, которые могут оказать воздействие на здоровье.

Воздействие аммиака и сероводорода на здоровье

Кратковременное воздействие (обычно до двух недель) повышенных уровней аммиака и сероводорода в воздухе может вызвать кашель, раздражение глаз, носа и горла, головную боль, тошноту и трудности с дыханием. Эти эффекты обычно исчезают после прекращения воздействия. Были проведены исследования в сообществах, расположенных вблизи свалок и отстойников для отходов, для оценки последствий для здоровья, связанных с воздействием свалочных газов. Эти исследования длились несколько месяцев и сообщали о жалобах на здоровье, которые совпадали с периодами повышенного уровня сероводорода и запахов свалки. Сообщаемые жалобы на здоровье включали раздражение глаз, горла и легких, тошноту, головную боль, заложенность носа, проблемы со сном, потерю веса, боль в груди и обострение астмы. Хотя в воздухе могли присутствовать и другие химические вещества, многие из этих эффектов согласуются с воздействием сероводорода.

Опасности, связанные с метаном

Метан является основным компонентом природного газа. Он легко воспламеняется и может образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации в закрытых помещениях с плохой вентиляцией. Диапазон концентраций в воздухе, при котором уровни метана считаются взрывоопасными, составляет от 5 до 15 % от общего объема воздуха. Взрывы свалочного газа не являются обычным явлением.

Воздействие метана и двуокиси углерода на здоровье

Метан и двуокись углерода представляют собой бесцветные газы без запаха, которые могут вытеснять кислород в закрытых помещениях. Воздействие на здоровье, связанное как с метаном, так и с двуокисью углерода, является результатом недостатка кислорода, а не прямого воздействия этих газов. Последствия для здоровья, вызванные пониженным уровнем кислорода, включают учащенное сердцебиение и необходимость делать более глубокие вдохи, подобные эффектам, ощущаемым после энергичных упражнений. Значительно сниженный уровень кислорода (то есть, когда уровень кислорода значительно ниже его обычного уровня в 21% от общего объема воздуха) может вызвать снижение координации, утомляемость, тошноту, рвоту и потерю сознания. Об этих эффектах редко сообщалось на свалках.

Контроль миграции свалочного газа на свалки

Когда свалки достигают максимального количества отходов, которые они могут вместить, на массу свалки укладывается несколько футов покровного материала. Затем по всей закрытой свалке устанавливаются колодцы для сбора газа. Эти скважины сделаны из перфорированных труб, которые позволяют газу легко перемещаться вертикально к поверхности, а не вбок (наружу) к местам за пределами площадки (например, к зданиям). Когда газы попадают в эти колодцы, они либо выбрасываются в наружный воздух, либо проходят через пламя и разлагаются путем сжигания, либо проходят через фильтр, либо используются в программе рекуперации энергии. Вентиляционные отверстия свалочного газа должны быть осушены и очищены от препятствий, таких как снег и мусор. На старых свалках и небольших свалках могут отсутствовать меры контроля загазованности.

Сокращение содержания свалочного газа в домах

Домовладельцам следует обратиться в региональный офис Департамента охраны окружающей среды штата Нью-Йорк, если они подозревают, что свалочные газы попадают в их дома. Ссылка на контактную информацию приведена в разделе «Дополнительная информация: на конкретной свалке» данного информационного бюллетеня. Меры, которые домовладелец или застройщик может предпринять, чтобы предотвратить попадание свалочного газа в здание, включают минимизацию точек входа и обеспечение надлежащей вентиляции. Точки входа свалочного газа можно свести к минимуму, устраняя трещины и щели в подвале путем заделки и герметизации. Эти меры помогут снизить вероятность накопления свалочных газов в воздухе помещений. В некоторых случаях могут потребоваться дополнительные меры для уменьшения миграции свалочного газа из почвы в здания. Например, установка подплитной системы разгерметизации будет отводить пары грунта от здания.

Состав свалочного газа: Свалочный газ | Состав свалочного газа