Содержание
Свалочный газ | это… Что такое Свалочный газ?
Мусор вносится в котлован порциями в специальные ячейки, соответствующими суточной норме его поступления на свалку.
Газ из органических отходов, выделяющийся из мусора (депонигаз, de:Vorlage:Lang нем. Deponiegas, лэндфилл-газ, англ. landfill gas, сокращённо — LFG) — биогаз, образующийся в результате анаэробного разложения органических отходов.
Содержание
|
Состав
Гниение мусора происходит под воздействием бактерий, принадлежащих к двум большим семействам: ацидогенов и метаногенов. Ацидогены производят первичное разложение мусора на летучие карбоновые кислоты, метаногены перерабатывают летучие карбоновые кислоты в метан CH4 и диоксид углерода CO2. В результате свалочный газ состоит из примерно 50 % метана CH4, 50 % CO2, включая небольшие примеси H2S и органических веществ.
Вещество | % |
---|---|
Метан, CH4 | 50—75 |
Углекислый газ, CO2 | 25—50 |
Азот, N2 | 0—10 |
Водород, H2 | 0—1 |
Сероводород, H2S | 0—3 |
Кислород, O2 | 0—2 |
1:
2:
Применение
Свалочный газ собирают, предотвращая загрязнение атмосферы (к тому же, метан обладает сильным парниковым эффектом), и используют в качестве топлива для производства электроэнергии, тепла или пара, или в качестве автомобильного топлива.
Из 6 тыс. свалок, действующих в США (2004 год), около 360 собирают и утилизируют свалочный газ. Коммерческое извлечение метана возможно ещё на 600 свалках. Полученного из этого газа электричества будет достаточно для снабжения 1 миллиона домохозяйств. К 2025 году США планируют получать 29 млрд кВт·ч электроэнергии ежегодно из бытового мусора и свалочного газа.
В 2002 году в Европе действовало 750 объектов по получению свалочного газа, всего в мире — 1152, общая мощность производства энергии — 3929 МВт, объём обрабатываемых отходов — 4548 млн т.
Экология
Потенциальное влияние метана на глобальное изменение климата в 23-25 раза[2] больше влияния CO2. Поэтому захват метана — лучший краткосрочный способ предотвращения глобального потепления.[источник не указан 248 дней]
Свалки Канады выбрасывают в атмосферу 20 % парникового газа метана от национального уровня[3]Канадские организованные свалки сокращают выбросы парниковых газов на 3,7 млн тонн в год.[источник не указан 248 дней]
Типичный проект утилизации свалочного газа мощностью 4 МВт сокращает выбросы парниковых газов эквивалентные выбросам 45 тыс. автомобилей. Для поглощения такого количества газов необходимо высадить лес на площади 60 тыс. акров. Производимая проектом энергия позволяет сэкономить 500 тыс. баррелей нефти в год.[источник не указан 248 дней]
По данным EPA (Агентство по защите окружающей среды США) в 2006 году улавливание свалочного газа в США предотвратило выбросы в атмосферу 20 млн метрических тонн парниковых газов в СО2 эквиваленте. Это примерно соответствует выхлопам 14 млн автомобилей. Для захвата такого количества СО2 потребуется высадить 20 млн акров лесов. Утилизация лэндфилл-газа в 2006 году позволила США сэкономить 169 млн баррелей нефти.[источник не указан 248 дней]
История
Первая современная мусорная свалка с применением специальных инженерных сооружений открылась в Калифорнии (США) в 1937 году. Исследования и применение свалочного газа в США активизировалось после принятия в 1965 году закона об утилизации твёрдых отходов («Solid Waste Disposal Act»).
Англоязычный термин «landfill» (рус. свалка) устоялся только в 50-х годах. До этого применялись термины Sanitary fill, sanitary-fill, и sanitary land-fill. Работы по утилизации свалочного газа ускорились во время нефтяного кризиса 70-х годов. С 1980 года правительство США начало предоставлять налоговые льготы производителям свалочного газа. К концу 1984 года в США действовала 41 тепло-электростанция, работающая на свалочном газе. [источник не указан 325 дней]
Метод производства
Ha первом этапе строительства создаётся принимающая ёмкость (котлован), рассчитанный на 10—20 лет пользования. На дне котлована укладывается слой глины толщиной 1 метр (или полиэтиленовая плёнка) для предотвращения проникновения загрязненных вод в почву. В процессе строительства мусор вносится в котлован порциями в специальные ячейки, соответствующими суточной норме его поступления на свалку. Каждая такая ячейка высотой от 2 до 4 метров изолируется глиной от предшествующих и последующих.
После заполнения котлована мусором, его закрывают «кровлей» — глиной, плёнкой, засыпают землёй, сверху высаживают траву. Котлован оснащается инженерными сооружениями для отвода жидких и газообразных продуктов разложения мусора. В теле котлована закладываются скважины, трубы, устанавливается насосное оборудование. Полученный газ передаётся по трубопроводам на электростанции, котельные, печи обжига, микротурбины и т. д.
Первые 2—3 месяца из закрытого котлована с мусором выходит, в основном, CO2. Затем начинается выделение полноценного свалочного газа, которое продолжается до 30—70 лет. После 25 лет выработка метана начинает медленно сокращаться. После прекращения выработки газа территория, занятая котлованом, может быть вновь использована для повторного использования и переработки муниципального мусора.
В США ведутся научные исследования и разработки новых технологий, применение которых позволит уменьшить время выхода свалки на инертную заключительную стадию развития до всего лишь 10 или даже 5 лет.
Предполагается использовать данную технологию при переработке мусора на самой крупной мусорной свалке в Латинской Америке — Бордо Поньенте. Власти города Мехико предполагают выделить территорию для строительства котлована на юго-востоке города.
Примечания
- ↑ Basic Information on Biogas, www.kolumbus.fi, retrieved 2.11.07
- ↑ www.globalmethane.org/documents/analysis_fs_rus.pdf
- ↑ http://www.ec.gc.ca/gdd-mw/default.asp?lang=En&n=6F92E701-1 Emissions from Canadian landfills account for 20% of national methane emissions.
Ссылки
- Агентство Защиты Окружающей Среды (США). Программа по свалочному газу
- Фотографии и схемы
Свалочный газ | это… Что такое Свалочный газ?
Мусор вносится в котлован порциями в специальные ячейки, соответствующими суточной норме его поступления на свалку.
Газ из органических отходов, выделяющийся из мусора (депонигаз, de:Vorlage:Lang нем. Deponiegas, лэндфилл-газ, англ. landfill gas, сокращённо — LFG) — биогаз, образующийся в результате анаэробного разложения органических отходов.
Содержание
|
Состав
Гниение мусора происходит под воздействием бактерий, принадлежащих к двум большим семействам: ацидогенов и метаногенов. Ацидогены производят первичное разложение мусора на летучие карбоновые кислоты, метаногены перерабатывают летучие карбоновые кислоты в метан CH4 и диоксид углерода CO2. В результате свалочный газ состоит из примерно 50 % метана CH4, 50 % CO2, включая небольшие примеси H2S и органических веществ.
Вещество | % |
---|---|
Метан, CH4 | 50—75 |
Углекислый газ, CO2 | 25—50 |
Азот, N2 | 0—10 |
Водород, H2 | 0—1 |
Сероводород, H2S | 0—3 |
Кислород, O2 | 0—2 |
1:
2:
Применение
Свалочный газ собирают, предотвращая загрязнение атмосферы (к тому же, метан обладает сильным парниковым эффектом), и используют в качестве топлива для производства электроэнергии, тепла или пара, или в качестве автомобильного топлива.
Из 6 тыс. свалок, действующих в США (2004 год), около 360 собирают и утилизируют свалочный газ. Коммерческое извлечение метана возможно ещё на 600 свалках. Полученного из этого газа электричества будет достаточно для снабжения 1 миллиона домохозяйств. К 2025 году США планируют получать 29 млрд кВт·ч электроэнергии ежегодно из бытового мусора и свалочного газа.
В 2002 году в Европе действовало 750 объектов по получению свалочного газа, всего в мире — 1152, общая мощность производства энергии — 3929 МВт, объём обрабатываемых отходов — 4548 млн т.
Экология
Потенциальное влияние метана на глобальное изменение климата в 23-25 раза[2] больше влияния CO2. Поэтому захват метана — лучший краткосрочный способ предотвращения глобального потепления.[источник не указан 248 дней]
Свалки Канады выбрасывают в атмосферу 20 % парникового газа метана от национального уровня[3]Канадские организованные свалки сокращают выбросы парниковых газов на 3,7 млн тонн в год. [источник не указан 248 дней]
Типичный проект утилизации свалочного газа мощностью 4 МВт сокращает выбросы парниковых газов эквивалентные выбросам 45 тыс. автомобилей. Для поглощения такого количества газов необходимо высадить лес на площади 60 тыс. акров. Производимая проектом энергия позволяет сэкономить 500 тыс. баррелей нефти в год.[источник не указан 248 дней]
По данным EPA (Агентство по защите окружающей среды США) в 2006 году улавливание свалочного газа в США предотвратило выбросы в атмосферу 20 млн метрических тонн парниковых газов в СО2 эквиваленте. Это примерно соответствует выхлопам 14 млн автомобилей. Для захвата такого количества СО2 потребуется высадить 20 млн акров лесов. Утилизация лэндфилл-газа в 2006 году позволила США сэкономить 169 млн баррелей нефти.[источник не указан 248 дней]
История
Первая современная мусорная свалка с применением специальных инженерных сооружений открылась в Калифорнии (США) в 1937 году. Исследования и применение свалочного газа в США активизировалось после принятия в 1965 году закона об утилизации твёрдых отходов («Solid Waste Disposal Act»).
Англоязычный термин «landfill» (рус. свалка) устоялся только в 50-х годах. До этого применялись термины Sanitary fill, sanitary-fill, и sanitary land-fill. Работы по утилизации свалочного газа ускорились во время нефтяного кризиса 70-х годов. С 1980 года правительство США начало предоставлять налоговые льготы производителям свалочного газа. К концу 1984 года в США действовала 41 тепло-электростанция, работающая на свалочном газе. [источник не указан 325 дней]
Метод производства
Ha первом этапе строительства создаётся принимающая ёмкость (котлован), рассчитанный на 10—20 лет пользования. На дне котлована укладывается слой глины толщиной 1 метр (или полиэтиленовая плёнка) для предотвращения проникновения загрязненных вод в почву. В процессе строительства мусор вносится в котлован порциями в специальные ячейки, соответствующими суточной норме его поступления на свалку. Каждая такая ячейка высотой от 2 до 4 метров изолируется глиной от предшествующих и последующих.
После заполнения котлована мусором, его закрывают «кровлей» — глиной, плёнкой, засыпают землёй, сверху высаживают траву. Котлован оснащается инженерными сооружениями для отвода жидких и газообразных продуктов разложения мусора. В теле котлована закладываются скважины, трубы, устанавливается насосное оборудование. Полученный газ передаётся по трубопроводам на электростанции, котельные, печи обжига, микротурбины и т. д.
Первые 2—3 месяца из закрытого котлована с мусором выходит, в основном, CO2. Затем начинается выделение полноценного свалочного газа, которое продолжается до 30—70 лет. После 25 лет выработка метана начинает медленно сокращаться. После прекращения выработки газа территория, занятая котлованом, может быть вновь использована для повторного использования и переработки муниципального мусора.
В США ведутся научные исследования и разработки новых технологий, применение которых позволит уменьшить время выхода свалки на инертную заключительную стадию развития до всего лишь 10 или даже 5 лет.
Предполагается использовать данную технологию при переработке мусора на самой крупной мусорной свалке в Латинской Америке — Бордо Поньенте. Власти города Мехико предполагают выделить территорию для строительства котлована на юго-востоке города.
Примечания
- ↑ Basic Information on Biogas, www.kolumbus.fi, retrieved 2.11.07
- ↑ www.globalmethane.org/documents/analysis_fs_rus.pdf
- ↑ http://www.ec.gc.ca/gdd-mw/default.asp?lang=En&n=6F92E701-1 Emissions from Canadian landfills account for 20% of national methane emissions.
Ссылки
- Агентство Защиты Окружающей Среды (США). Программа по свалочному газу
- Фотографии и схемы
Свалочный газ
Большая часть отходов, образующихся в США, выбрасывается на свалки. А
современная свалка начинается с вырытой в земле ямы; он выложен уплотненным
грунт или искусственный лайнер. Со временем дыра заполняется, и чем больше отходов
добавляется, свалка часто становится холмом. Когда он достигает точки, где он
больше не может принимать отходы, свалка закрыта. Правильно закрытая свалка
содержит крышку, препятствующую проникновению внутрь воды и влаги.
Внутри свалки отходы разлагаются и выделяют газ. Основные компоненты
свалочного газа составляют метан и углекислый газ. Небольшое количество других
химические вещества, такие как летучие органические соединения (ЛОС) и серосодержащие
соединения, также могут присутствовать. Свалочный газ может иметь неприятный запах гниения.
Как я могу подвергнуться воздействию свалочного газа?
Свалочный газ может представлять опасность для близлежащих жителей, если он попадает в их дома.
Газ, образующийся в земле, проходит через почву и обычно высвобождается.
в воздух. Иногда он может проникать в здания, даже не находящиеся прямо над ними.
захороненные отходы. В редких случаях уровни зданий могут быть достаточно высокими, чтобы вызвать
возгорание при наличии искры.
Как свалочный газ может повлиять на мое здоровье?
Свалочный газ имеет неприятный запах, который может вызывать головную боль или тошноту.
запах, однако, больше раздражает, чем опасен для здоровья. Хотя некоторые
соединения, входящие в состав свалочного газа, могут быть опасны, если присутствуют в больших количествах.
количествах, они не должны оказывать неблагоприятного воздействия на здоровье, если присутствуют в очень малых количествах.
суммы.
Метан является основным химическим веществом в свалочном газе и легко воспламеняется. Если
присутствует искра и в воздух подмешивается достаточное количество метана, может возникнуть пожар.
Однако вдыхание метана опасно только в том случае, если он присутствует в высоких концентрациях.
достаточно, чтобы уменьшить количество кислорода в воздухе. Неблагоприятные последствия для здоровья
происходят из-за нехватки кислорода, а не из-за вдыхания самого газообразного метана. В
здания, метан был бы пожароопасным на уровнях намного ниже, чем те, которые
может вызвать проблемы с дыханием.
Почему метан пожароопасен?
Метан очень легко горит и часто используется в качестве природного газа для приготовления пищи и
обогрев. Он легче воздуха и собирается наверху закрытых помещений.
Когда он поднимается сквозь почву и проникает в здания, он попадает в ловушку.
нижние части здания, например, цокольный этаж. Чем больше метана поступает в
здание, уровень в воздухе увеличивается. Когда уровень метана достигает 5
процента воздуха, это может вызвать пожар или взрыв, если искра или пламя
подарок.
Что можно сделать на свалке, чтобы остановить газ?
Поскольку отходы на свалке продолжают разлагаться, они продолжают выделять газ. Самый
свалки каким-то образом собирают газ, чтобы контролировать его выброс в окружающую среду.
Окружающая среда. Этот собранный газ можно использовать в качестве топлива, преобразовывая в электричество.
или сожгли на свалке. Здания, пострадавшие от свалочного газа, могут
установить системы вентиляции для удаления любого газа, который может попасть внутрь.
Что мне делать, если я подозреваю, что свалочный газ попадает в мой дом?
Свалочный газ представляет опасность, если содержание метана достигает уровня, достаточного для
Огонь. Если вы подозреваете, что в вашем доме есть свалочный газ, проветрите дом и
подвал со свежим воздухом для снижения уровня метана. Уплотнение колодцев водоотливных насосов
и трещины в подвале, чтобы уменьшить количество газа, который может проникнуть. Если
свалочный газ продолжает оставаться проблемой, специальные системы вентиляции, подобные
используется для сбора радонового газа, может использоваться для удаления свалочного газа из
строительство.
Где я могу получить дополнительную информацию о свалочном газе и моем здоровье?
Департамент здравоохранения штата Иллинойс
Отдел гигиены окружающей среды
Ул. Джефферсон, 525,
Спрингфилд, Иллинойс 62761
217-782-5830
Телетайп (только для слабослышащих) 800-547-0466
Где можно получить дополнительную информацию о свалках?
Агентство по охране окружающей среды штата Иллинойс
Земельное управление
1021 Норт Гранд Авеню Восток
Спрингфилд, Иллинойс 62702
217-524-3300
www. epa.state.il.us/land/
Этот информационный бюллетень был частично поддержан фондом Всеобъемлющего
Целевой фонд Закона о реагировании на окружающую среду, компенсации и ответственности через
соглашение о сотрудничестве с Агентством по токсичным веществам и болезням
Реестр, США Департамент здравоохранения и социальных служб.
электростанций, работающих на свалочном газе
Эти газы могут вызывать пожары и взрывы на некоторых свалках, что требует тщательного наблюдения со стороны Калифорнийского агентства по охране окружающей среды. Кроме того, в соответствии с Законом о чистом воздухе Агентство по охране окружающей среды США предложило регулировать выбросы загрязняющих веществ в атмосферу как с новых, так и с существующих полигонов твердых бытовых отходов. Эти правила требуют контроля выбросов метана и неметановых органических соединений. Это эффективно требует сбора и сжигания свалочных газов. Таким образом, хорошим решением проблемы свалочного газа является его сбор и использование для производства электроэнергии.
Свалочный газ (СГ) образуется в результате естественного разложения ТКО анаэробными (без кислорода) микроорганизмами. После добычи газ может быть собран системой сбора, которая обычно состоит из ряда скважин, пробуренных на свалке и соединенных системой пластиковых трубопроводов.
Газ, поступающий в систему сбора газа, насыщен водой, и эту воду необходимо удалить перед дальнейшей обработкой. Типичный сухой состав газа с низким содержанием Btu: 57 % метана (природный газ), 42 % двуокиси углерода, 0,5 % азота, 0,2 % водорода и 0,2 % кислорода. Кроме того, значительное количество других соединений обнаруживается в следовых количествах. К ним относятся алканы, ароматические соединения, хлоруглероды, кислородсодержащие соединения, другие углеводороды и диоксид серы.
После обезвоживания свалочный газ можно использовать непосредственно в поршневых двигателях. Его также можно дополнительно переработать в газ с более высокой британской тепловой единицей (БТЕ) (подходящий для использования в котлах для производственных процессов, а также для производства электроэнергии с помощью газовых турбин). Наиболее важной частью процесса очистки является удаление диоксид серы из газа, так как это приводит к коррозии в оборудовании для сжигания.
Дальнейшая переработка в газ с высоким содержанием БТЕ требует удаления двуокиси углерода, а также всех оставшихся следовых компонентов. Получаемый в результате газ трубопроводного качества имеет достаточно высокое качество, чтобы его можно было смешивать с существующими системами природного газа; однако с момента принятия закона в 1988, который возлагает ответственность на продавца свалочного газа газовой компании за воздействие токсичных веществ в газе, газовая корпорация не продавала свалочный газ.
Этот газ также подходит для производства электроэнергии, например, для газовых турбин и топливных элементов. Например, компания Edison в Южной Калифорнии и Департамент водных ресурсов и энергетики Лос-Анджелеса эксплуатируют топливный элемент на фосфорной кислоте мощностью 40 киловатт, использующий переработанный свалочный газ, в комплексе отеля/конференц-центра в Промышленном городе.