Альтернативная энергетика

Биогаз. Возобновимое топливо или очередной просчет? История, особенности, преимущества и недостатки биогаза.

Подробности

Категория: Альтернативная энергетика

Дата публикации

Автор: Super User

Просмотров: 431

Биогаз.  Возобновимое топливо или очередной просчет?

История, особенности, преимущества и недостатки биогаза.

Использование свалочного газа в качестве источника энергии, собранного всего лишь с одной свалки, обеспечат электроэнергией не менее 200 тысяч квартир. В чем причина того, что  владельцы свалок не стремятся собирать биогаз?

Немного истории

Впервые отходы мусора использовали для производства энергии  в 1937 году в Калифорнии. После принятия в 1965 году в США закона о переработке твердых бытовых отходов ученые активно занялись исследованием  свалочного газа, а кризис 70 – годов прошлого века, связанный с удорожанием нефти, лишь ускорил эти работы. В Америке производители биогаза с 1980 года получают правительственные льготы, в связи с этим в 1985 г было задействовано около 30 установок, работавших на свалочном газе.

В настоящее время США считается несомненным лидером по производству биогаза. В стране на 427 полигонах из  1812  действующих вырабатывается газ.  В основном  проекты действуют в Калифорнии и на Среднем Западе, а на юге, где множество свалок, их практически нет. Лидером по производству биогаза из отходов свалок является Средний Запад, где развита тяжелая промышленность.  Среди западных штатов, перерабатывающих свалочный газ,  доля Калифорнии составляет  более 70%, и не зря, поскольку в этом штате ежегодно производится  около 36 миллионов мусора.

Производство биогаза

Так как же выполняется производство биогаза.Мусор, разлагаясь без  участия кислорода, выделяет газ. Бактерии, вызывающие его  гниение,  относятся к двум группам: метаногенам и ацидогенам.  Под влиянием ацидогенов мусор разлагается с выделением летучих жирных кислот, которые под воздействием метаногена  превращаются в СО2 (диоксид углерода) и метан СН4. В составе биогаза  метана и диоксида углерода примерно поровну (примерно по  50%), в небольшом количестве имеются органические вещества и H2S.

Устройство полигона

Полигон, где собирается биогаз, не должен загрязнять почву и подземные воды, и  должен соответствовать требованиям экологического надзора.

На дно котлована для мусора укладывается геомембрана – специальный материал для дренажа и гидроизоляции – затем насыпается слой глины толщиной до 1 метра. Ежедневно в котлован насыпают слой мусора, разравнивают его и утрамбовывают катками, а вечером засыпают глиной. Слой глины толщиной до 20 см защищает от запаха и растаскивания мусора  птицами и ветром. Когда котлован заполнится, делают кровлю  из плотного и толстого слоя глины, затем наносят покрытие – насыпают почву и высаживают растения.

Из котлована по специальным сооружениям отводится газ и жидкости. Сооружения – это скважина и трубы внутри котлована, имеется и насосная станция. Выделившийся метан  попадает в газоочистительное оборудование (скруббер). Очистка обычно производится  водой, при этом удаляются  аэрозоли, примеси и пыль. В принципе вот и устройство полигона.

После скруббера газ подается в компрессор для последующего использования (получения  пара,  тепла, топлива для заправки машин). Для  выработки электричества применяют газопоршневые и газотурбинные установки.

Недостатки биогаза

Существуют и недостатки биогаза. Свалочный газ содержит много ядовитых и вредных для здоровья людей веществ. Растения, подвергшиеся влиянию биогаза, погибают. Если отсутствует контроль над получением  и  сбором метана, то из-за падения давления в теле полигона,  возможно его разрушение. Кроме того, биогаз вызывает  парниковый эффект.

Вопрос об уменьшении воздействия свалочного газа на окружающую среду стоит достаточно остро. Производство биогаза на полигонах – перспективное направление получения энергии, хотя для этого требуется дорогое оборудование.

Ежегодно на полигонах образуется около 1,2 миллиардов куб.м. свалочного газа или около 430 тысяч тонн метана. Называть свалочный газ  новым видом возобновимого  топлива пока еще не приходится, хотя с развитием технологий и большими объемами мусора значение биогаза, несомненно, возрастет.